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【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所　新领域创成研究部　助教　郭媛元

【発表のポイント】

• 多机能ファイバ¹⁾と形状记忆合金ワイヤ²⁾を复合し、热延伸技术³⁾による多机能性カテーテルの机能の集积化と构造の微细化に成功した
• 血管や気管支をモデルとしたチューブ状の分岐构造体の内部でも、适用が可能なセンサ机能を有する能动カテーテルを开発した
• 血流成分をモデルとした実験系において、微小流路の内部であっても生体分子の高感度の浓度测定を可能とした

【概要】

现在の医疗技术においては、様々な机能を有するカテーテルと呼ばれる医疗器具が治疗や生体検査で広く活用されています。これらは基本的に细长い形状をしており、生体内の血管や気管支のような复雑に分岐した微细な管状组织に対して使用されています。しかし、医疗用器具として有用な复数の机能（屈曲変形、电気化学センサなど）をまとめて付与したい场合には、个别に単一性能のカテーテル素子を多段阶に积层させる従来の製法では线径が太くなり大型化してしまう倾向があります。このため生体内の目标部位にサイズとして适合できない场合には、必要最低限の机能しか选択する事ができません。

东北大学学際科学フロンティア研究所の郭媛元助教と佐藤雄一研究員は、「金太郎飴」の作製方法と類似している熱延伸プロセスを活用し、繊細かつ柔軟な繊維 （ファイバ）として線径を数百ミクロン程度にまで抑制しながら、屈曲変形および神経伝達物質をモニタリングできる多機能性カテーテルの開発に成功しました。またこれらの有効性を、分岐した血管と血流をモデルとした実験系で確認しました。

本研究成果は、工学分野における米化学会の専門誌である『ACS Applied Engineering Materials』に2023年1月23日付で掲載されました。

【用语解説】

1) 多机能ファイバ
直径100?500 ?m程度のポリマー製繊維の中に、導電線?光路?流路?電気化学信号?機械駆動用ワイヤなど、さまざまな要素を操作したり測定したりするのに必要な構造を集積したファイバ。

2) 形状記憶合金ワイヤ
直径50?200 ?m程度の形状記憶を有する主にNi-Ti合金で構成されたワイヤ。電気炉での加熱による形状記憶化処理により螺旋状の屈曲構造などの形状を記憶させることができ、これを直線に変形させた状態で多機能カテーテル内部に芯材として導入させておくことで、通電によるジュール熱などを利用してカテーテル先端を変形させることができる。

3)热延伸技术
加热しながら引き伸ばす技术。利用できるのは単一の材料に限定されず、金属?复合材?ポリマーなど多种类を组み合わせることが可能である。「金太郎飴」を作る方法と似ており、最初に、必要な多种类の材料を组み合わせた大きいプリフォームという成形物を作り、これを加热しながら引き伸ばすことによって、电気?化学?光などの机能をマイクロからナノレベルで集积した、长さ数千メートルのファイバを作製することができる。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関して）
东北大学大学院学际科学フロンティア研究所
新领域创成研究部
助教　郭媛元 （Yuanyuan Guo）
电话: 022-795-5768
贰-尘补颈濒：测测耻补苍驳耻辞*蹿谤颈蝉.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）


（报道に関して）
东北大学大学院学际科学フロンティア研究所
企画部
特任准教授 藤原　英明 （ふじわら　ひであき）
电话: 022-795-5259
贰-尘补颈濒：丑颈诲别补办颈*蹿谤颈蝉.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫　（*を蔼に置き换えてください）