Development of an Early Diagnostic Method for Periodontal Disease Using Epithelial Potential Sensing with Graphene Oxide Electrodes

• Project/Area Number: 26K23585
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 宮治 裕史 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (50372256)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 絵利香 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (50779882) ; 蔀 佳奈子 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (70881449) ; 川崎 英也 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50322285)
• Project Period (FY): 2026-06-26 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2026)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2028: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2027: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 酸化グラフェン / 歯周病早期診断 / バイオセンサー / 経上皮電気抵抗（TEER） / 電気化学インピーダンス測定

Outline of Research at the Start

本研究では、酸化グラフェン（GO）を用いたフレキシブル電極を開発し、歯周病に伴う炎症初期の局所pH変化および経上皮電気抵抗（TEER）の変化をリアルタイムかつ非侵襲的に検出可能なスマートセンサーの創製を目指す。GO電極にpH応答性色素を固定化し、色調変化と電気化学インピーダンス測定（EIS）を組み合わせることで、従来のプロービング検査やX線診断では捉えることが困難な炎症初期の生体変化を可視化する。さらに、in vitro歯肉上皮モデルを用いてセンサー性能を検証するとともに、生体安全性および長期安定性を評価し、歯周病をはじめとする口腔粘膜疾患の早期診断への応用を目指す。