レーザーによる体内細菌壁の選択的破壊(主に骨髄炎,関節内細菌感染に対して)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454371
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 阿部 裕輔 東京大学, 医学部(医), 助手 (90193010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 浩一 大阪医科大学, 助教授 (30170806) ; 満渕 邦彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (50192349) ; 鎮西 恒雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (20197643) ; 井街 宏 東京大学, 医学部(医), 教授 (10010076) ; 藤正 巖 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30010028)
• Keywords: MRSA / レーザー / 色素 / 殺菌

Research Abstract

材料と方法:1.細菌:黄色ブドウ球菌およびメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)を使用した。レーザー照射にはハートインフジョン寒天平板培地を用いた。2.レーザーと標準照射条件:連続発振、石英ファイバーによる導光にて非接触照射を行った。実験は、a.色素液の吸光度測定、b.色素の細菌増殖抑制作用と菌体染色、c.細菌の熱感受性、d.レーザー照射による色素の発熱などの結果を踏まえ、e.菌体のみと色素処理細菌へのレーザー照射を実施した。結果:a.色素溶液の吸光度と安全性より、MB、IG、PSPを選択した。b.色素の細菌増殖抑制作用:MRSAに対する各色素の増殖抑制濃度はMB,IG,PSPそれぞれ最終接触濃度で2.5mg/ml,2.5mg/ml以上,3mg/ml以上であった。この結果より,以下の実験では上記の10分の1濃度で菌体の処理を行った。
c.細菌の熱感受性:MRSAの熱による増殖阻止は65℃で9〜11分間の熱処理で認められた。d.色素の発熱:各色素の65℃前後までの発熱はArgonレーザーに認められた。なお、DiodeレーザーはIGのみに反応した。e.細菌増殖に及ぼす色素とレーザー照射の影響:結果は、色素処理菌体では1分間のArレーザー照射から増殖阻止円を認め、照射時間の増加にともない阻止円は明瞭になった。しかし、色素非処理菌体では1分間のArレーザー照射で阻止円を認めなかった。考察:Argonレーザーでは色素の存在に関係なく殺菌効果を示している。しかし、また、今回、使用した色素によってその効果が強調されることも確認された。メカニズムについて、光化学的反応の関与が中心にあり、レーザー照射中に認められる温度上昇は、その殺菌効果を増幅しているものと考えられる。

Research Products

• [Publications] 米沢 卓実: "レーザーによる細菌壁の選択的破壊" レーザー学術講演会第14回年次大会予稿集. 283 (1994)
• [Publications] 米沢 卓実: "レーザーによる細菌壁の破壊" 医用電子と生体工学. 32(特別号) (印刷中). (1994)
• [Publications] 米沢 卓実: "MRSAによる化膿性症患のレーザー治療法確立のための戦略" 日本レーザー医学会誌. 15(印刷中). (1994)