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Study of intrinsic photosensitizes for photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus

Research Project

Project/Area Number 21K12715
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionToin University of Yokohama

Principal Investigator

Tokuoka Yoshikazu  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授 (30339907)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池上 和志  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授 (30375414)
蓮沼 裕也  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (70643013)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords黄色ブドウ球菌 / 光不活化 / 白色LED光 / スタフィロキサンチン / 一重項酸素 / Staphylococcus aureus / 内在性光増感性物質 / 光線力学的不活性化 / 白色LED
Outline of Research at the Start

細菌細胞の光照射に伴う不活化(PDI)による抗菌薬を使用しない新たな感染症治療の確立を目指し、黄色ブドウ球菌(S. aureus)に内在する光増感性物質(PS)の同定を検討する。細菌に対するPDIの作用機序は明らかでないことが多い。S. aureusは白色LED光照射によって発育が抑制されることから、内在性PSの存在が疑われる。そのPSが同定されれば、癌や感染症治療のための創薬につながる。本研究では、候補となるPSの同定とその光化学反応性を調べ、光照射による活性酸素種の生成を検証し、そのPSに対する至適光源の探索を行う。

Outline of Final Research Achievements

A search for S. aureus intrinsic photosensitizer (PS) was investigated to elucidate the mechanism of action of the photodynamic inactivation effect on only the white LED light irradiation in S. aureus. The results of a series of studies suggest that the intrinsic PS is a compound that is generally present regardless of the S. aureus strain and is not directly related to staphyloxanthin that is the yellow pigment produced by S. aureus. The PS was also identified as having an alkene structure in its chemical structure. However, the compound could not be identified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗菌薬が効かない薬剤耐性菌の急激な増加が世界的に問題視されている中で、本研究成果は、多様な感染症の原因菌となるS. aureusに対して、抗菌薬に依存しない新たな治療戦略を考える上で有用な知見を提供する。また、新たな光増感剤の探索のトリガーとなり、細菌感染症のみならず、癌などの光線力学的療法の効果向上につながるものと考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Dopant‐Free Polymer HTM‐Based CsPbI2Br Solar Cells with Efficiency Over 17% in Sunlight and 34% in Indoor Light2021

    • Author(s)
      Guo Zhanglin、Jena Ajay Kumar、Takei Izuru、Ikegami Masashi、Ishii Ayumi、Numata Youhei、Shibayama Naoyuki、Miyasaka Tsutomu
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 31 Issue: 42 Pages: 2103614-2103614

    • DOI

      10.1002/adfm.202103614

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Staphylococcus aureus内在性光増感性物質の探索2023

    • Author(s)
      徳岡由一・和田栞・山口智子・太田英輔・池上和志・蓮沼裕也
    • Organizer
      材料技術研究協会討論会2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] プルロニック系界面活性剤で可溶化したプロトポルフィリンIXの細菌集積による光線力学的不活化2023

    • Author(s)
      山田春菜, 蓮沼裕也, 徳岡由一
    • Organizer
      第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Staphylococcus aureusにおける内在性光増感性候補物質証明のための基礎的検討2021

    • Author(s)
      船嵜光秀、蓮沼裕也、徳岡由一
    • Organizer
      第43回日本光医学・光生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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