ETH チューリッヒと Empa の研究者らは、多くの女性を悩ませている子宮内膜症の予防に役立つハイドロゲル インプラントを開発しました。この革新的な技術は避妊薬としても機能します。
ハイドロゲルには、コンタクトレンズ、体内への薬剤投与、保湿剤、土壌への貯水、汚染水の浄化、ゲル化剤や増粘剤など、さまざまな用途があります。ハイドロゲルは、水を結合できるプラスチックの一種でできたゲルです。ETH チューリッヒと Empa の研究者は、卵管で使用するために設計された初のハイドロゲル インプラントを開発しました。このイノベーションには 2 つの機能があります。1 つは避妊薬として作用すること、もう 1 つは、受信者がそもそも子宮内膜症を発症するのを防ぐこと、または発症した場合には拡散を阻止することです。
約 4 年前、インゲ・ヘルマンは ETH と Empa の機械およびプロセス工学部の研究グループに新しいメンバーを加えました。その新メンバーは、臨床に着想を得た研究を追求することに熱心な、婦人科を専門とする上級医師でした。このような学際的なコラボレーションは、チーム全体にとって実験的なものでした。当初の目標は、ハイドロゲルを女性用の新しいタイプの避妊薬に変えることでした。しかし、研究チームが婦人科医と話し始めると、ハイドロゲルを埋め込んで卵管を塞ぐと子宮内膜症の予防にも役立つことに気付きました。
卵管を閉塞することで子宮内膜症を予防する
女性の約 10 パーセントが子宮内膜症に悩まされています。しかし、この病気の原因は正確にはまだわかっていません。月経中に血液が卵管に沿って腹腔内に逆流すると考えられています。この血液には子宮内膜 (子宮内膜) の細胞が含まれており、腹腔内に沈着して炎症、痛み、瘢痕組織の形成を引き起こす可能性があります。
研究者らは、卵管をうまく閉塞し、逆行性月経を防ぐことができるハイドロゲルインプラントを作成する方法を発見した。彼らは、最近ジャーナルに掲載された研究でその発見について述べている。 先端材料「インプラントは、ゼリーベイビーのような粘度の極めて柔らかいゲルで作られる必要があることを私たちは発見しました。このゲルは、本来の組織に影響を与えず、異物として扱われたり拒絶されたりすることはありません」と、研究の筆頭著者であるアレクサンドル・アンティス氏は説明する。
ハイドロゲルの利点は、液体に触れると膨張することだ。その結果、この新しいインプラントは、長さが約 2 ミリメートルから始まる。しかし、子宮鏡 (子宮腔を検査する器具) を使用した非外科的処置の一環として卵管に埋め込まれると、インプラントは元の大きさの 2 倍以上に膨張する。その後、ハイドロゲルは精子と血液の両方に対するバリアとして機能する。「当社のハイドロゲル インプラントは、紫外線または特殊な溶液のいずれかを使用して簡単かつ迅速に破壊できるため、レシピエントは、処置を元に戻すことを決定した場合に、侵襲的でリスクの高い手術を受ける必要がありません」とハーマン氏は言う。
学際的なコラボレーションによるイノベーション
アンティス氏によると、最大の課題の 1 つは、安定性と分解性の適切なバランスを実現することだった。「インプラントが安定しているだけでなく、互換性があることも確認したかったのです。」この目的のため、研究者らはまず、卵巣がんの治療中に除去された人間 (および動物) の卵管などを使って、生体外実験を行った。次に、生きた豚でこの革新的技術をテストした。3 週間後、ハイドロゲル インプラントは依然として所定の位置にあり、異物反応の兆候は見られなかった。
研究者らは、ETH およびスイス連邦材料科学技術研究所 (Empa) と共同で特許を申請した。しかし、インプラントが市場に出るまでにはまだ時間がかかる。子宮内膜症は人間の病気であるため、ハイドロゲル インプラントが卵管内に留置された後、特にスポーツなどの激しい身体活動を行っている場合に、長期的にどのような挙動を示すかは不明である。さらに、卵管を塞ぐだけで子宮内膜症を予防できるかどうかもまだ不明である。「卵管を切除した子宮内膜症患者に関するデータを見つけるためにデータベースをくまなく調べました」とハーマン氏は言う。こうした症例から、その処置が実際に腹腔内での子宮内膜症の進行を阻止するかどうかが明らかになる可能性があると、同氏は付け加える。
「これまで、材料科学、プロセス工学、婦人科が交わる点に関する研究はほとんど行われていません。しかし、これは極めて重要な研究分野です。私たちの研究が正しい方向への有意義な一歩となることを願っています」とヘルマン氏は語る。ヘルマン氏は最近、革新的な材料技術を臨床に応用することを目指して、バルグリスト大学病院にインジェニュイティ・ラボを開設した。
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2024-07-17 20:08:08