アルギン酸カルシウムを用いた非生体由来創傷治療用ハイドロゲルの開発

ゲル化時間の制御と銀イオン放出特性

抄録

本研究では、植物由来の高分子化合物であるアルギン酸カルシウムを基剤とした抗菌性創傷治療用ハイドロゲルを提案する。ハイドロゲルとは、ゲル中の三次元網目構造内に水分を含有する高分子ゲルであり、従来の高分子材料よりも生体適合性の高い素材である。そのため、医療現場においては手術中などにおける患部の止血、及び癒着防止を促す素材としてハイドロゲルの利用が進んでいる。しかしながら、それらハイドロゲルの多くは生体由来の高分子化合物や合成材料を用いており、生体内において感染症を引き起こす危険性や生体適合性に問題があることが指摘されている。そこで本研究では、植物由来高分子化合物であるアルギン酸を元にアルギン酸カルシウムハイドロゲルを調製し、安全性が高くかつ積極的な止血効果が期待される新たな創傷治療用ハイドロゲルの開発を試みた。アルギン酸カルシウムはイオン化コントロール法によりゲル化反応を制御できるが、この手法ではハイドロゲル内が酸性となり、創部での使用に適さない。そこで我々は、炭酸カルシウムと炭酸水を用いることでハイドロゲル内のpH変化を小さく、キレート剤などの添加化合物も少ない、新たな調製法を考案した。本研究において、調製したハイドロゲルが99 ％の高い水分含有率を有することや、ゲル化時間が35秒0383秒の範囲で調整可能であること、内部の親水性分子を放出することなどを見出した。また、ゲル内部に医療用抗菌物質である銀イオンを添加した際に、水中放置2時間において30 ％以上放出したことから、抗菌性を有するハイドロゲルであることが示唆された。これらの結果から、本研究にて開発したハイドロゲルは、止血や癒着防止を促す創傷治療用ハイドロゲルに適用可能であると考えられ、今後、ハイドロゲルとしての硬度の強化やin vivo評価を行うことにより、医療現場で利用されることが期待される。