挿入型人工心筋システム
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T08-115.html

重症心不全治療のためには人工心臓等の治療があるが血栓のリスクがある。人工心筋システムは、心臓を外からアシストするので血栓のリスクがない新しい治療機器である

• 急激に進行する重症な心不全に対する救命手段として、薬剤加療、大動脈バルーンポンプや人工心臓の装着、心臓移植などが挙げられるが、いずれも大きな課題が残っています（薬剤抵抗、血栓形成、大掛かりな開胸手術、ドナー不足など）。そこで本発明では、新たな救命手段として緊急の現場でも装着が容易な新規人工心筋を提供します。本発明は、緊急時に左四肋間や左五肋間の小切開部から挿入できる人工心筋です。

以下のような社会実装への応用が期待されます。

＜効果＞
● 小切開部から挿入するため、救命救急時に簡単に利用できます。

＜応用例＞
● 心筋収縮支援デバイス

熱酸化やスパッタリング法によりチタン・チタン合金表面上に可視光応答型光触媒活性酸化チタン膜を作製する。酸化チタンの光触媒活性の酸化分解能により、可視光照射のみでチタン製インプラントや構造物表面に付着した細菌やウイルスを死滅させることができる。

熱酸化やスパッタリング法といった比較的簡便で基板形状を問わないプロセスにより、チタン表面に軽元素や貴金属を含有した可視光応答型光触媒活性酸化チタン膜を作製する技術を有する。

• 感染症はガンとともに人類の健康に対するリスクであり、感染症に強い社会の構築が求められています。新型コロナウイルス感染症は2023年に5類感染症移行したものの、今後も未知の野生生物由来のコロナウイルスによる新興感染症が継続する可能性は極めて高いと思われます。感染経路の一つである接触感染の抑制に対しては材料の寄与が可能です。材料表面の抗菌・抗ウイルス化の方策として薬剤耐性菌発生の心配がなく、人体への悪影響も少ないTiO2の光触媒活性が有力です。抗菌・抗ウイルス性は蛍光灯など日常の生活環境下において発現することが要求されるので、TiO2には紫外光に加えて可視光応答が必須となります。当グループではスパッタリング法やチタンの熱酸化を利用して作製した可視光応答型TiO2膜の抗菌性や抗ウイルス性を評価してきました。図1に新型コロナウイルスのスパイクタンパク質受容体結合ドメインを有する融合タンパク質をTiO2膜表面に播種した後に種々の条件で可視光を照射した際に残存する融合タンパク質量を示します。横軸は可視光照射条件で、縦軸が融合タンパク質の質量になります。破線が播種した融合タンパク質量で、グレーのバーで示す暗所保持では、ほとんど初期の播種量に等しい融合タンパク質量が残存しているのに対し、黄色の可視光照射下では有意に減少しています。これは、融合タンパク質が可視光照射により不活化されていることを意味します。

教育・公共施設の机やパソコン、住宅のドアノブ、手摺り、スイッチ、移動体のつり革やシート、病院や老人施設の受付、ロビーやトイレなどで使用される材料表面に抗ウイルス機能を付与することができれば、材料工学からの接触感染抑制に対する有効な寄与となります。

次世代バルーン拡張型ステントへの適用を念頭に、規格Co-Cr合金高強度化・高延性化のための加工熱処理プロセス高度化に加えて、更なる機械的特性の向上およびX線視認性の向上を指向とした新規Co-Cr合金開発を行っている。

次世代ステントには更なる小径化が要求されているため、高強度・高延性に加えて、低降伏応力や高X線視認性という多様な特性が要求されている。低温熱処理技術と軽元素・貴金属の合金化によりその課題を解決する。

• 　次世代ステントには更なる小径化が要求されているため、高強度・高延性に加えて、低降伏応力や高X 線視認性という多様な特性が要求されています。次世代バルーン拡張型ステントへの適用を念頭に、Co-Cr 合金の高強度化・高延性化のための加工熱処理プロセスの高度化に加えて、更なる機械的特性の向上およびX 線視認性の向上を指向とした新規合金開発によりその課題を解決します。
• （1）炭素添加による機械的特性向上従来ステント用に使用されているC o - 2 0 C r - 1 5 W - 1 0 N i （ L 6 0 5 ,mass%）合金に炭素を0.2mass% 添加することで、次世代バルーン拡張型ステントとしての機械的特性の目標値を達成できることを示しました（図1）。今後は、結晶粒径を30 μ m 程度での目標値達成を目指します。
• （2）Pt 添加によるX 線視認性向上ステント留置にはX 線視認性が要求されます。Pt は高密度で原子番号が大きいのでX 線視認性向上のための有力な合金元素です。図2 に3 つのPt 添加開発合金、Co-25Cr-5Ni-10Pt-10W（5Ni10Pt）、Co-25Cr-5Ni-15Pt-10W（5Ni15Pt）、Co-25Cr-15Pt-10W（0Ni15Pt）（ いずれもmol% 表示）のX 線視認性（X線の透過しにくさ）を従来材のL605合金と比較して示します。いずれの合金もL605 合金と比較してX 線視認性が向上しています。加えて、開発合金はL605 と比較して低い体積磁化率を有しており（図3）、MRI などの診断でアーチファクトを低減させることができます。

次世代ステントの実用化に、生体用Co-Cr 合金の加工熱処理プロセスの高度化と新合金開発の観点から貢献します。

• 注射やカテーテルを用いた経皮的針穿刺は、患者体内の疾患を低侵襲的に診断・治療する方法として現場で行われています。一方、穿刺対象である臓器や腫瘍は体内で完全に固定されておらず、針の動きと共に移動する（穿刺抵抗が高い）ため正確に穿刺することが困難でした。本発明は、穿刺抵抗が高い臓器や主要に対して小さな穿刺力で穿刺できる装置として、複数の溝を設けた針に微細な2軸の振動を付与する穿刺装置を提供します。効果・穿刺する際に振動を印加することで穿刺抵抗を低減できます。・瞬発穿刺によって体内で動いてしまう臓器の変異や回転を減らすことができます。

以下のような社会実装が想定されます。
・内視鏡用穿刺装置
・ロボット支援手術用穿刺装置

• 　糖尿病患者は種々の合併症を惹き起こし、失明や血液透析などの主要な原因となっているなど、社会的に大きな問題となっています。1型のみならず2型の糖尿病でも膵β細胞の数が減少していることが示され、膵β細胞を体内で再生させることができれば、有望な糖尿病治療となります。再生治療といえば、iPS などの未分化細胞を試験管内で増殖・分化させ移植する研究が行われることが多いですが、克服すべき問題も多いです。
• 　我々は、膵β細胞を増加させる肝臓からの神経ネットワークを発見し、膵β細胞を選択的に増殖させることに成功（図）し、モデル動物での糖尿病治療に成功しました（Science 2008）。これらの神経ネットワークを人為的に制御することにより、患者体内で、あるべき場所において患者自身の細胞を増やして糖尿病の治療につなげるデバイスの開発を目指します。