ポリマー微粒子およびナノ粒子の心肺バイパスおよび体外膜型人工肺回路からの放出

科学分野:

• 生体材料科学
• 医療機器工学
• 毒物学

背景:

• 心肺バイパス（CPB）および体外膜型人工肺（ECMO）または生命維持（ECLS）回路は、不可欠な医療機器である。
• これらの回路はポリマーから作られており、微粒子およびナノ粒子（MNP）の放出に関する懸念が生じている。
• MNPは、体外循環の既知の副作用を反映して、炎症、酸化ストレス、アポトーシスに関与している。

研究 の 目的:

• CPBおよびECMO/ECLS回路からのポリマー微粒子およびナノ粒子（MNP）の放出を調査すること。
• MNPの放出を定量化し、関与するポリマーの種類を特徴づけること。

主な方法:

• CPBおよびECMO/ECLS回路を、それぞれ5時間および7日間生理食塩水で稼働させた。
• サンプルを採取・ろ過し、光学顕微鏡およびマイクロラマンスペクトル法を用いてMNPを検出し定量化した。

主要な成果:

• PVC（ポリ塩化ビニル）およびPMMA（ポリメタクリル酸メチル）がCPB回路で検出された。
• CPBで5時間使用後にPET（ポリエチレンテレフタレート）が検出された。
• ECMO/ECLS回路では、PE（ポリエチレン）、PS（ポリスチレン）、PET、PVCを含むポリマー断片の時間依存的な蓄積が示された。
• 粒子サイズは、循環時間の延長とともに<2 µmから>10 µmに増加した。

結論:

• CPBおよびECMO/ECLS回路は、循環中にMNPを明らかに放出する。
• 放出されるMNPの量は、回路使用期間とともに増加する。
• 同定されたこれらのMNPの健康への影響を調査するため、さらなる研究が必要である。