東北大学学際科学フロンティア研究所の研究チームは、数百ミクロン程度まで線径を抑制した多機能性カテーテルの開発に成功した。
治療や生体検査で広く活用される医療用カテーテルは、主に血管や気管支のような微細な管状組織に対して使用するために、細長い棒状をしている。しかし、様々な機能性を付与したい場合、一層ずつに機能を集積化する製造方法がとられるために、多機能化すればするほど線径が太くなってしまう。従来の多層集積化の製法とは異なる、多機能化と目標の生体部位に適合できる実用的なサイズダウンとを両立するカテーテルの製造技術が望まれてきた。
こうした中、本研究が着目したのが「金太郎飴」の作製方法と類似した熱延伸プロセスである。光通信ファイバの製造にも用いられており、必要とする構造と機能を設定した成型物を加熱しながら引き延ばすことで、構造と機能を維持したままより細くスケールダウンし、人毛のように細いファイバを作製できる。さらに、今回はファイバ内部に形状記憶合金ワイヤを導入したことで、屈曲運動するアクチュエータ機能、神経伝達物質を検出する電気化学センシング機能を持ち合わせた多機能性カテーテルを作製することに成功した。
このカテーテルを、血管や気管支に適用することを想定し、血管の分岐構造をモデルとした実験系でセンサ機能のテストをしたところ、微小流路の内部であっても生体分子の高感度の濃度測定が可能であることが確かめられたという。
このように、数百ミクロンほどの細さのファイバにも多様な機能を集積できる技術を見出したことで、アクチュエータ、化学センシング、微小流路、光路やカメラ機能などを一括して集積化した実用性の高い新たな多機能性カテーテルの開発が進むことが期待される。
