Research Abstract

高分子含量が極度に低く短時間で作製される人工硝子体としてのハイドロゲル ブックマーク

Fast-forming hydrogel with ultralow polymeric content as an artificial vitreous body

2017年3月9日 Nature Biomedical Engineering 1 : 44 doi: 10.1038/s41551-017-0044 (2017)

体内に埋植したハイドロゲルの分解による膨潤は、周辺組織に重度の有害反応を引き起こす場合がある。今回我々は、膨潤圧がきわめて低い新たな種類のハイドロゲルを開発し、それが人工硝子体として使用可能であることを確認した。このハイドロゲルは、高分子成分が極低濃度(4.0 g l-1)で、細胞毒性が低く、ポリエチレングリコールの四腕プレポリマーの高度に分岐した高分子の集合体が架橋することによってin situで10分以内に作製される。このハイドロゲルは、ウサギの眼の中に注入してゲル化させると、有害作用を起こすことなく1年以上にわたって人工硝子体として機能し、網膜剥離の治療に有効であることが確認された。このような特性により、このハイドロゲルは、さまざまな医用用途の充填用生体材料として有望な候補となる。

Kaori Hayashi, Fumiki Okamoto, Sujin Hoshi, Takuya Katashima, Denise C. Zujur, Xiang Li, Mitsuhiro Shibayama, Elliot P. Gilbert, Ung-il Chung, Shinsuke Ohba, Tetsuro Oshika & Takamasa Sakai

Corresponding Author

酒井 崇匡
東京大学 大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻

岡本 史樹

Degradation-induced swelling in implanted hydrogels can cause severe adverse reactions in surrounding tissues. Here, we report a new class of hydrogel with extremely low swelling pressure, and demonstrate its use as an artificial vitreous body. The hydrogel has ultralow polymer content (4.0 g l−1), low cytotoxicity, and forms in situ in 10 minutes via the crosslinking of clusters of highly branched polymers of tetra-armed poly(ethylene glycol) prepolymers. After injection and gelation in the eyes of rabbits, the hydrogel functioned as an artificial vitreous body for over a year without adverse effects, and proved effective for the treatment of retinal detachment. The properties of the hydrogel make it a promising candidate as an infill biomaterial for a range of biomedical applications.