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RESEARCH
埋め込み型人工透析装置

腎臓は健康維持に大きな役割を担います.健全な腎臓は血液中に存在するナトリウムなどの電解質を調整するとともに,尿素などの有害な物質を排出する機能を有しています.こうした腎臓の機能を失うことを総称して腎臓病と呼びます.現在日本国内における腎臓病患者数は,約1300万人と推定され,新たな国民病となりつつあります.その中でも特に重い症状を抱えた患者は,毎回4 hの透析治療を週3回通院して受けなければなりません.そのため,この治療法は患者の社会的行動を制限し,精神的負担を大きくかけるものとして,問題視されています.

そこで私たちは透析装置を小型化・高機能化することで,埋め込み可能なデバイスの開発を行っています.デバイスは,電解エッチングにより流路が形成されたステンレス鋼と,多孔質膜が交互に重ねあわされた構造となっています(Fig.2).各層を並列に流れる血液から,尿素などの不要な老廃物のみが濾しとられ,体に必要なタンパク質は多孔質膜を通り抜けられないため体内に留まります(Fig.3).

体内への埋め込みを想定し(Fig.4),血圧で血液がデバイス中を流れるよう,デバイスの改良を行っています.

現在は,ラットを用いて装置の性能を評価し(Fig.5),専門の医師たちと共同で研究を進めています.

Figure 1. Photo of the device.

 

公刊論文


G. S. Prihandana, H. Ito, I. Sanada, Y. Nishinaka, Y. Kanno, N. Miki “Permeability and blood compatibility of nanoporous parylene film-coated polyethersulfone membrane under long-term blood diffusion” Journal of Applied Polymer Science, vol. 131, no.6, 40024 (7p), 2013.

 

G. S. Prihandana, I. Sanada, H. Ito, M. Noborisaka, Y. Kanno, T. Suzuki, N. Miki, “Antithrombogenicity of fluorinated diamond-like carbon films coated nano porous Polyethersulfone (PES) membrane” Materials, 6, 4309-4323, 2013.

 

G.S. Prihandana, H. Ito, Y. Nishinaka, Y. Kanno, and N. Miki “Polyethersulfone (PES) membrane coated with nanoporous parylene for ultrafiltration” JMEMS Letter, vol. 21, 6, pp. 1288-1290, 2012.

 

G. Ye and N. Miki, “A Multilayered Microfilter Using PES Nano Porous Membrane Applicable As the Dialyzer of a Wearable Artificial Kidney,” Journal of Micromechanics and Microengineering, vol.19, 065031 (8pp), 2009.

 

Y. Gu and N. Miki, “A Microfilter Integrated with Nanoporous Polyethersulfone Membrane,” Journal of Micromechanics and Microengineering, vol.17, pp.2308-2315, 2007.