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2018 Fiscal Year Research-status Report

齲蝕予防・治療を目的としたpH・カルシウム蛍光イメージングによる齲蝕モデルの構築

Research Project

Project/Area Number 16K11540
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

真柳 弦  東北大学, 歯学研究科, 助教 (10451600)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鷲尾 純平  東北大学, 歯学研究科, 講師 (20400260)
高橋 信博  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
佐藤 拓一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10303132)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords細菌 / pH / カルシウム / エナメル質齲蝕 / 根面齲蝕 / インターフェイス / 蛍光イメージング / 脱灰
Outline of Annual Research Achievements

歯垢中の細菌が糖代謝によって産生した酸が歯の表面を脱灰することにより、う蝕が生じる。従って、歯質-バイオフィルムインターフェイスにおいて、脱灰の原因となる酸と脱灰の結果として歯質成分であるハイドロキシアパタイトから溶出するカルシウム量を同時にモニタリングすることは、歯の脱灰の様相を解明するために必要である。本研究では、pHおよびカルシウム蛍光試薬を用いて、歯面上のバイオフィルム内部のpHおよびカルシウムの変化を経時的にイメージングする齲蝕モデル系を構築することを目的としている。さらに、う蝕予防および治療材料の細菌に対する酸産生抑制効果や歯質の脱灰抑制効果を比較検討することは、効果的なう蝕予防および治療法を確立するために不可欠である。
今年度は、フッ化ナトリウムおよびフッ化ジアンミン銀塗布歯面上の細菌中の銀量やフッ素量を測定した。その結果、昨年度に検討したフッ化物塗布後の歯面(歯冠エナメル質、根面象牙質)と細菌のインターフェイスにおけるpH低下抑制効果およびカルシウム溶出量の減少が、銀やフッ素の効果であると推察された。さらに、これらフッ化物の効果の持続性についても検討したところ、塗布後1週間で、細菌への代謝抑制効果は減少するものの、歯の表面からのカルシウム溶出量の減少が認められたことから、フッ化物により、歯の耐酸性が増加していることが示唆された。今後は、pH、カルシウムに加えて、フッ素など機能性材料から溶出する成分の動態を同時にモニタリングし、う蝕の予防・治療に効果のある材料・食品・薬剤等の評価への応用も考慮した齲蝕モデル系を模索し、構築していく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究の脱灰評価にウシの歯が試料として必要であり、仙台中央食肉卸売市場株式会社より定期的にウシの歯を購入していた。しかし、平成30年度に担当者の都合により購入ができなくなったため、研究が行えない期間があった。そのため、当初の研究計画の遅延が生じたのでこの区分とした。

Strategy for Future Research Activity

歯質-バイオフィルムインターフェイスのpH、カルシウム、フッ素の動態を同時にモニタリングするう蝕モデル系を構築する。
すなわち、細菌の糖代謝後の酸浸透の様子や、歯の表面からの脱灰によるカルシウム量の変化をモニタリングすることで、脱灰が生じるpHおよびその持続時間などを明らかにし、歯冠エナメル質と根面象牙質の脱灰のメカニズムの詳細解明を行う。さらに、歯面にフッ化物を塗布後あるいはフッ素徐放性のセメントやレジンなどの歯科修復材料を歯に充填した後の水素イオン、カルシウムイオン、フッ化物イオンの経時的な変化を観察し、各材料のpH低下抑制、脱灰抑制機能を評価する。
このう蝕モデル系を用いて、より精度の高いう蝕研究へ展開し、う蝕の予防・治療に効果のある材料・食品・薬剤等の評価への応用を目指す。

Causes of Carryover

(理由)今年度、脱灰評価試料として用いる予定であったウシの歯が事情により購入できなかった。そのため、脱灰評価に使用する予定であったpH蛍光試薬、プラスチック器具などの物品費(消耗品費)が当初計画していたよりも、少なくすんだために生じたものである。

(使用計画)平成31年度請求額とあわせて、歯質バイオフィルムインターフェイスでpH、カルシウム、フッ素の動態を同時にモニタリングする齲蝕モデル系の構築およびそのモデルを用いた材料などの評価に必要な経費として使用する予定である。さらに、成果報告のための学会発表の旅費、学術誌への投稿費用等も予定している。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Sodium fluoride and silver diamine fluoride-coated tooth surfaces inhibit bacterial acid production at the bacteria/tooth interface.2019

    • Author(s)
      Ishiguro T, Mayanagi G, Azumi M, Otani H, Fukushima A, Sasaki K, Takahashi N
    • Journal Title

      J Dent.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.jdent.2018.12.017.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Electrochemical evaluation of the hydrogen peroxide-and fluoride-induced corrosive property and its recovery on the titanium surface.2019

    • Author(s)
      Sato S, Fukushima A, Mayanagi G, Sasaki K, Takahashi N
    • Organizer
      International Symposium for Multimodal research and Education in IOHS-Liaison 2019.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 哺乳瓶用乳首(ニプル)を通して乳児用飲料を飲んだ際の,口腔からの逆流について2019

    • Author(s)
      涌井杏奈,佐野拓人,河内美帆,高橋彩朱伽,加藤理都,鷲尾純平,安彦友希,石黒和子,真柳 弦,高橋信博,佐藤拓一
    • Organizer
      第8回口腔保健用機能性食品研究会
  • [Presentation] 口腔内微小環境マルチイオン測定マイクロデバイスのためのイオン選択膜の作成2019

    • Author(s)
      真柳 弦、髙橋信博、齋藤滉佑、石原昇、柳田保子
    • Organizer
      平成30年度 生体医歯工学研究拠点成果報告会
  • [Presentation] ニプルを通して飲んだ際の、ベビー飲料内への口腔細菌の流入2018

    • Author(s)
      相原 瞳、涌井杏奈、佐野拓人、河内美帆、鷲尾純平、安彦友希、真柳 弦、 八巻恵子、高橋信博、佐藤拓一
    • Organizer
      第60回歯科基礎医学会学術大会
  • [Presentation] Profiling of Microbiota of Baby-Drinks after Drinking with Artificial Nipples.2018

    • Author(s)
      Wakui A, Sano H, Aihara H, Kawachi M, Takahashi A, Washio J, Abiko Y, Mayanagi G, Ishiguro K, Yamaki K, Takahashi N, Sato T
    • Organizer
      JADR2018/ 66th Japanese Division Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非破壊的超高感度細胞内ATP及びNADH計測マイクロデバイスの開発2018

    • Author(s)
      鷲尾純平、真柳弦、髙橋信博、柳田保子
    • Organizer
      東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所-東北大学大学院歯学研究科 包括的研究協力協定にかかる連携シンポジウム

URL: 

Published: 2019-12-27  

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