微小カルシウム電極の試作による臨界pHの確定と食品の新しい齲蝕誘発性評価法の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10557168
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山田 正 東北大学, 歯学部, 教授 (50005021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 昌子 東北大学, 歯学部, 助手 (30175905) ; 阿部 一彦 東北福祉大学, 社会福祉学部, 助教授 (40151089) ; 玉澤 佳純 東北大学, 歯学部, 講師 (10124603) ; 安齋 順一 東北大学, 薬学部, 教授 (40159520) ; 江刺 正喜 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20108468)
• Keywords: 微小カルシウム電極 / カルシウムイオン濃度 / 水素イオン濃度 / 臨界pH / 齲蝕誘発性

Research Abstract

まず初めに、水素イオン感受性電解効果トランジスタ電極(微小水素イオン電極)を作製した。次に、微小水素イオン電極にCaイオノフォアを含むPVC膜を被覆して、Caイオン感受性電解効果トランジスタ電極(微小Caイオン電極)を作製した。Caイオノフォアには、Fluka社のCaイオノフォアIIとCaイオノフオアIVを用いた。上記2種類のイオノフォアを用いてCaイオンに対する応答を検討したところ、どちらのイオノフォアもPVC膜中で良好に機能し、差異はほとんどみられなかった。それぞれのイオノフォアで作製した電極はどちらもCaイオン濃度が0.1μmol/Lから1mmol/Lの範囲で直線的な電位応答が観察された。ただし、このときの電位変化量は理論値よりやや小さいので、膜の作製法などにもう少し改善の余地があると思われた。一方、この微小Caイオン電極は、0.1μmol/L以下の濃度にはほとんど電位応答しなかった。口腔中でCaイオンを測定する場合には、Naイオンを常に含む唾液の存在を考慮しなければならない。そこで、Caイオンの電位応答に対するNaイオンの影響を検討した。0.1mmol/LのCaイオンが存在する試料中に10から40mmol/LのNaClを添加して検討したところ、妨害はほとんど観察されなかった。すなわち、Caイオン濃度の100から400倍のNaClによっても妨害されないことが確認された。ところで、今回作製した微小Caイオン電極はpH変化による妨害を受け、このことがpH変化の大きい歯垢下でcaイオンを測定するときの大きな問題点となることが予想される。今後、イオノフォアの種類やPVC膜の厚さなどをさらに検討し、pHの妨害を受けにくくCaイオンに対する電位応答に優れている微小caイオン電極の開発を進め、ヒト口腔内の歯垢下におけるpH変化とCaイオン濃度変化を同時に測定できるように本研究を行っていきたい。

Research Products

• [Publications] N.Takahashi: "Acid-induced acid tolerance and acidgenicity of non-mutans streptococci" Oral Microbiology and Immunology. 14. 43-48 (1999)
• [Publications] N.Takahashi: "Effectts of pH on the glucose and lactate metabolisms by the washed cells of Actinomyces naeslundii under anaerobic and aerobic conditions" Oral Microbiology and Immunology. 14. 60-65 (1999)
• [Publications] Y.Iwami: "Intrアcellular flux of metabolism in streptococal cells by simultaneous monitoring of NADH-dependent fluoescence and acid excretion under strictly anaerobic conditions" Oral Microbiology and Immunology. (印刷中).