研究部門紹介

医療材料・機器工学

教授東 隆
准教授伊藤 大知
助教太田 誠一

1. 研究概要
本部門は、臨床応用を念頭においた医療機器や医療材料に関する研究開発を進めている。 医療機器の開発においては、乳がん早期検出用の超音波CT(Computed Tomography)や、 在宅看護用の超音波モニタリング装置など、医療分野と未病領域にまたがる研究分野の開拓を 臨床分野と協力して推進している。また、次世代の低侵襲治療法の一つとして、集束超音波治療の 研究を行っており、その熱的な作用に加え、機械的作用を利用した治療法や、薬剤を併用した治療法の研究を行っている。
優れた医療機器を実現する上で、優れた医療材料は欠くことができない要素である。 本部門では、生体適合性に優れ、注射器で注入可能なハイドロゲル(injectable hydrogel)の開発と、 再生医療足場材料、腹膜癒着防止材、止血材への応用研究を行っている。 さらに、ナノサイズからマイクロサイズに至るまでサイズや素材が異なる様々な医用微粒子の開発を行い、 胃がん腹膜播種・中皮腫・肝硬変などのドラッグデリバリーシステムへの応用研究や、 人工酸素運搬体、バイオイメージングへの応用研究を行っている。
2. 研究開発の目標
  • 超音波イメージング技術の研究開発
  • 超音波治療システムの研究開発
  • 在宅看護やヘルスケアのための超音波計測技術の開発
  • 医用ハイドロゲル・医用微粒子の開発
  • 腹膜癒着防止材・止血材・再生医療足場材料
  • ドラッグデリバリー・イメージング
3. 業績
Azuma Lab
  1. R. Sugiyama, K. Kanazawa, M. Seki, T. Azuma, A. Sasaki, H. Takeuchi, K. Fujiwara, K. Itani, S. Tamano, K. Yoshinaka, S. Takagi, and Y. Matsumoto, "Real-time feedback control for high-intensity focused ultrasound system using localized motion imaging", Jpn. J. Appl. Phys.,. 2015(54), 07HD15.
  2. K. Okita, R. Narumi, T. Azuma, S. Takagi, Y. Matumoto, "The role of numerical simulation for the development of an advanced HIFU system", Comput. Mech., 2014(54), 1023-1033.
  3. T. Yonetsuji, T. Ando, J. Wang, K. Fujiwara, K. Itani, T. Azuma, K. Yoshinaka, A. Sasaki, S. Takagi, E. Kobayashi, H. Liao, Y. Matsumoto, and I. Sakuma, "A Novel High Intensity Focused Ultrasound Robotic System for Breast Cancer Treatment", Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention, 2013(8151), 388-395.
  4. J. Shimizu, T. Fukuda, J. Kubota, M. Ogihara, A. Sasaki, K. Sasaki, T. Azuma, S. Umemura, K. Shimizu, and T. Ohishi, H. Furuhata, "Ultrasound Safety with Mid-Frequency Transcranial Sonothrombolysis; Preliminary Study on Normal Macaca Monkey Brain", Ultrasound Med. Biol., 2012(38), 1040-1050.
Ito Lab
  1. Seiichi Ohta, Syota Hiramoto, Yuki Amano, Mayu Sato, Yukimitsu Suzuki, Marie Shinohara, Shigenobu Emoto, Hironori Yamaguchi, Hironori Ishigami, Yasuyuki Sakai, Jyoji Kitayama, and Taichi Ito, "Production of Cisplatin-Incorporating Hyaluronan Nanogels via Chelating Ligand Metal Coordination", Bioconjugate Chemistry, 2016(27), 504-508.
  2. Yao-Tong Lai, Seiichi Ohta, Kazuki Akamatsu, Shin-ichi Nakao, Yasuyuki Sakai, Taichi Ito, "Size-dependent interaction of cells and hemoglobin-albumin based oxygen carriers prepared using the SPG membrane emulsification technique", Biotechnology Progress, 2015(31), 1676-1684.
  3. Yoshiyuki Nakagawa, Yuki Amano, Satoshi Nakasako, Seiichi Ohta, Taichi Ito, "Biocompatible Star Block Copolymer Hydrogel Cross-linked with Calcium Ions", ACS Biomaterials Science and Engineering, 2015(1), 914-918.
  4. Akira Takahashi, Yukimitsu Suzuki, Takashi Suhara, Kiyohiko Omichi, Atsushi Shimizu, Kiyoshi Hasegawa, Norihiro Kokudo, Seiichi Ohta, Taichi Ito, "An in situ cross-linkable hydrogel of hyaluronan produced via copper-free click chemistry", Biomacromolecules, 2013(14) 3581-3588.