オゾンナノバブル技術を応用した殺菌性口腔内保湿剤の開発と臨床応用

Research Project

Project/Area Number	19K19317
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 57080:Social dentistry-related
Research Institution	Kyushu Dental College
Principal Investigator	片岡正太九州歯科大学, 歯学部, 助教 (40808010)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	酸素ナノバブル / 次亜塩素酸ナノバブル / 口腔細菌叢 / 口腔保湿剤 / 口腔洗口剤 / メタゲノム解析 / 誤嚥性肺炎 / オゾンナノバブル
Outline of Research at the Start	オゾンナノバブル水を応用して、誤嚥の疑いや有病・多剤服用高齢者に対して使用可能な殺菌性口腔ケア用保湿剤を開発することを目的とする。近年、オゾンナノバブル水の様々な口腔内細菌に対する殺菌作用が報告されている。本研究ではオゾンナノバブル水に粘稠性を付加することにより、持続的に口腔内で、殺菌性・保湿性を発揮する口腔ケア用保湿剤の製作をおこない、その有効性の検討をおこなう。これにより、医療関連施設における誤嚥性肺炎の発症防止に貢献できると期待される。また、オゾンによる殺菌作用は耐性菌を発生させる恐れがないため、MRSAやVRSAなどによる院内感染問題の解決の一助になると期待される。
Outline of Annual Research Achievements	本研究はナノバブル水を応用して、誤嚥の疑いや有病・多剤服用高齢者に対して使用可能な殺菌性口腔ケア用保湿剤を開発することを目的とする。本研究ではナノバブル水に粘稠性を付加することにより、持続的に口腔内で、殺菌性・保湿性を発揮する口腔ケア用保湿剤の製作をおこない、その有効性の検討をおこなう。酸素ナノバブル水に加え次亜塩素酸ナノバブル水を作成し、唾液細菌叢に対する各ナノバブル水の影響を調べるため、次世代シーケンサー（MiSeq）によるメタ16s解析を行った。協力歯科医院を受診した患者16名をリクルートし、吐唾法による唾液の採取を行った。採取した唾液を、BHI培地に超純水、酸素ナノバブル水および次亜塩素酸ナノバブル水をそれぞれ加えた3つのチューブに分注し、6時間嫌気培養後10,000rpmで10分間遠心後、菌体を回収し、DNA抽出キット MORA-EXTRACT（AMR株式会社）を用いてDNAの抽出を行った。抽出したDNAをメタ16s解析を行った。その結果、1)各ナノバブル水の曝露により、唾液細菌叢のβ多様性に有意な影響は確認されなかった、2) 次亜塩素酸ナノバブル水の曝露によりPorphyromonas属の占有率に有意な減少が確認され、細菌種においてはP. pasteriの占有率が有意に減少することがわかった。本年度はフォローアップ実験としてP. pasteri （JCM30531）に対する次亜塩素酸ナノバブル水暴露の影響を、CFUs (Colony Forming Units)により検討した。P. pasteri を超純水（コントロール）または次亜塩素酸ナノバブル水を添加した BHI 培地で曝露し、最終希釈培地を培養した後にカウントした。その結果、次亜塩素酸ナノバブル群ではコントロール群と比し、有意にCFUｓが減少することが分かった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 先年度の酸素ナノバブル水と次亜塩素酸ナノバブル水を作成し、唾液細菌叢に対する次世代シーケンサーによるメタ16s解析を行い、各ナノバブル水曝露の影響を確認したところ、次亜塩素酸ナノバブル水曝露によるPorphyromonas属の占有率に有意な減少が確認され、細菌種においてはP. pasteriの占有率が有意に減少することがわかった。当結果は、ナノバブル水曝露による細菌叢への影響を検討した先行研究は口腔細菌叢を対象とした研究はもの少ない点、P. pasteriがバイオフィルム形成に関与する口腔内細菌であることが報告されており、特にバイオフィルム形成過程において早期定着菌と後期定着菌の架け橋となる役割を果たすことが報告されている点からも、新規性のある結果と考えられ、論文としてまとめ、投稿中である。
Strategy for Future Research Activity	上述の結果は新規性のある結果と考えられるため、現在、論文投稿中である。併せて、追実験の必要性が生じた際の準備を行い、論文掲載まで完了させる予定である。