タンパク質の付き方を読み解き、血栓ができにくい医療機器へ－長岡技科大とテルモ、QCM-Dで抗血栓性材料の新たな評価指標を提示－
2026.11.09
ポイント
- 医療用材料の血栓（注1）のできにくさ（抗血栓性）を、血栓の形成に関わるタンパク質の付き方から読み解く新たな評価指標を示しました。
- 水晶センサーの振動の変化から物質の吸着を捉えるQCM-D（注2）を用いて、液中におけるタンパク質の吸着形態をリアルタイム計測・解析しました。
- 同じ抗血栓性の高い材料でも、タンパク質の吸着を抑えるものと、柔らかい吸着層を形成するものがあることを明らかにし、血栓を生じにくい材料設計への手がかりを得ました。
概要
長岡技術科学大学 物質生物系の野田大智助教、多賀谷基博教授らの研究グループは、テルモ株式会社コーポレートR&Dコーティングチームとの共同研究により、血液中に含まれるタンパク質の吸着の様子から、医療用材料の抗血栓性を読み解く新たな評価指標を示しました。
着目したのは、血小板（注3）が付着する足場となるタンパク質「フィブリノーゲン」です。フィブリノーゲンがどれだけ材料に吸着するかに加え、吸着層の柔らかさを調べることで、抗血栓性を持つ材料の特徴を捉えました。具体的には、水晶センサーの振動を利用するQCM-Dを用いて、抗血栓性の異なる3種類の生体材料（PBMA、PMEA、MPC共重合体）の表面におけるフィブリノーゲンの吸着量と吸着層の粘弾性（注4）を、液中でリアルタイムに測定・解析しました。その結果、PBMAでは材料との強い相互作用に伴う吸着が見られる一方、抗血栓性の高いPMEAでは柔らかい吸着層が形成され、MPC共重合体では吸着自体がほぼ抑えられるという違いを明らかにしました（図1）。さらに、既存の知見と合わせ、これらの違いと血小板の反応との対応も確認しました。
本成果は、タンパク質の吸着の仕方を手がかりに血小板が付きにくい材料を選び、それを表面コーティングに生かすことで、血栓を生じにくい医療機器の開発を加速させます。今後、カテーテルや人工心肺回路など、血栓を生じにくい医療機器の開発への貢献が期待されます。
論文情報
論文タイトル：QCM-D Elucidation of Fibrinogen Adsorption States on Blood-Compatible Polymer Surfaces
著者名：Daichi Noda, Takao Anzai, Yihua Liu, Motohiro Tagaya
掲載誌：ACS Macro Letters, 2026, 15, 521-526
掲載日：2026年4月21日
DOI：https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.5c00847
用語解説
（注1）血栓
血小板の凝集と血液凝固によって、血管内や血液に接する医療用材料の表面などに形成される塊です。血流を妨げる原因となることがあります。
（注2）QCM-D（水晶振動子マイクロバランス法）
水晶のセンサーを振動させ、表面に物質が付着したときの共振周波数の変化から付着量を、振動の減衰の変化から付着した層の柔らかさ（粘弾性）を、液中でリアルタイムに測定する手法です。ナノグラム（10億分の1グラム）レベルのわずかな付着も捉えることができます。
（注3）血小板
材料表面などへの付着や、活性化・凝集を通じて、血液凝固反応とともに血栓形成に関与します。
（注4）粘弾性
物質が、変形後に元に戻ろうとする弾性と、変形や流動に伴ってエネルギーを散逸させる粘性を合わせ持つ性質です。本研究では、吸着したタンパク質層の形態を比較するために用いました。
研究内容の詳細（プレスリリース本文）
本学の研究者
研究者のコメント
「目には見えない材料表面でのタンパク質の振る舞いを明らかにすることで、材料の機能を理解する新たな手がかりが得られました。今後も、材料と生体の界面で起こる現象を一つひとつ解き明かし、材料の表面設計につなげていきたいと考えています。」（野田大智助教）