ポリフェノール内包キトサンナノカプセルを用いた口腔バイオフィルム抑制技術の開発
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22K09967
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
尾崎 和美 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90214121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯本 浩通 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60284303)
細川 義隆 徳島大学, 病院, 講師 (90346601)
細川 育子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (50707908)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | バイオフィルム / ナノカプセル / キトサン / ポリフェノール |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，まずCh-PolyP-Ncに期待する効果，例えばバイオフィルム内への浸透，キトサンによる細菌やEPSの破壊，カプセルに内包するポリフェノールの抗菌効果を最大限発揮する至適条件を導き出すべく以下の解析を行う。すなわち，浸透能の観点からCh-PolyP-Ncのカプセルサイズ(粒径)や表面性状などの形状的評価，キトサンの吸着能や破壊能がもたらすバイオフィルム形成抑制効果を形態学的に解析するとともに，カプセルに内包するポリフェノールによる持続的な抗菌効果を細菌増殖率やグルカン合成量など種々の細菌学的手法を用いて解析する。これらの検証を行った上，臨床応用に向けた具体的な技術指針を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
齲蝕と歯周病の発症予防や進行抑制を目指すうえで，歯面に形成されたバイオフィルムの除去，さらにはバイオフィルムの形成抑制が何よりも優先される。ナノカプセル合成物（Polyphenolを内包したChitosan Nanocapsule，Ch-PolyP-Nc）のバイオフィルム内への浸透効果およびキトサンやポリフェノールが持つ抗菌・殺菌効果による口腔バイオフィルムの形成抑制効果を検証することは，新たなバイオフィルム駆逐技術として歯科臨床上非常に意義深い。本研究では，まずKhanらの方法（Int J Biol Macromol，2016）に準じ，クルクミンを用いたCh-PolyP-Ncを合成した。すなわち，クルクミンを添加したキトサン溶液にトリポリリン酸ナトリウム水溶液を滴下・混合したのち，遠心・洗浄することでCh-PolyP-Ncの沈渣を得た。次に，Ch-PolyP-Ncの形状，たとえば形状や粒径を超微細形態学的に評価したのち，Streptococcus mutansを被験菌として最小発育阻止濃度および最小殺菌濃度を測定した。上記方法で合成したCh-PolyP-Ncはほぼ球形を呈し，その直径は200～300nmであった。Ch-PolyP-Ncの殺菌効果，すなわち最小発育阻止濃度および最小殺菌濃度を評価したところ，陰性対照（クルクミン未添加）より殺菌効果が高い傾向を示した。また，ショ糖添加によって多量の菌体外マトリックスを産生するS.mutansを用いて，バイオフィルム形成前の細菌懸濁液にCh-PolyP-Ncを添加し培養したところ，陰性対照よりバイオフィルム形成量が少ない傾向にあった。これらの結果から，本年度に合成したCh-PolyP-Ncは齲蝕予防などを目的とした新たな駆逐技術，歯科材料としての応用可能性を示唆することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
合成の過程で超音波処理が必要なCh-PolyP-Ncについては，そのための装置（備品）の調達に大幅な遅れが生じ調製が遅れていたため，やや遅れていると評価した。現在は環境が整っており，予定の計画を早急に遂行しているところである。先んじて上記方法を実施したところ，粒径が予定のCh-PolyP-Ncより若干大きいものの本来の目的達成に相応な形状あるいは性能（殺菌効果）を有していることが明らかになり，新たな駆逐技術，歯科材料としての応用可能性を示唆することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在調製中の超音波処理が必要なCh-PolyP-Ncが合成物として得られたのちは，本年度と同様の方法で形状および抗菌・殺菌効果を早急に評価する。その後，次年度の研究計画に則り共焦点レーザー顕微鏡（CLSM）を用いた形態観察によってバイオフィルム形成の様相や形成抑制効果を三次元的に解析するとともに，Biofilm formation assayなどによってバイオフィルム形成抑制効果を定量評価する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Accuracy of an artificial intelligence-based model for estimating leftover liquid food in hospitals: validation study.2022
Author(s)
Tagi M., Tajiri M., Hamada Y., Wakata Y., Shan X., Ozaki K., Kubota M., Amano S., Sakaue H., Suzuki Y., Hirose J.
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Journal Title
JMIR Formative Research
Volume: 6
Issue: 5
Pages: e35991-e35991
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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