エビデンスに基づく病原性バイオフィルムの病態別効果的破壊法の提示と臨床応用

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18791396
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 竹中 彰治 新潟大学, 医歯学系, 助手 (50313549)
• Keywords: バイオフィルム / 共焦点レーザー顕微鏡 / 薬剤抵抗性

Research Abstract

<バイオフィルム中に起こる反応をリアルタイムに解析する技術の確立>
(方法)ガラスキャピラリーバイオフィルムリアクターを用いて人工バイオフィルムを形成し蛍光色素カルセインAMで染色後に口腔含漱剤の殺菌効果を2光子レーザー顕微鏡を用いて観察した。このリアクターは0.9mm四方、厚さ0.17mmのガラスキャピラリーを用いるため共焦点レーザー顕微鏡のステージに直接固定し水浸の対物レンズを用いることにより、バイオフィルム内部を直接観察することが可能なため、同一のバイオフィルム内部に起こる反応をリアルタイムに観察することが可能である。2光子レーザー顕微鏡はエネルギーの低い長波長のレーザーを用いることにより細胞へのダメージが少なく、2個の光子が同時に来たときにだけ蛍光分子が励起されるため、焦点面ではない部分の蛍光退色を防ぐことが可能である。カルセインAMにて染色したバイオフィルムに対し、各種口腔含漱剤(0.12%グルコン酸クロルヘキシジン、バイオテーン、リステリン)を毎分1mlのスピードでキャピラリーガラス内部を灌流させながら共焦点画像を30秒間隔で20分間撮影した。この画像をMetaMorphソフトウェアを用いてバイオフィルム底部の総蛍光減少率を算出することによりその殺菌効果を検討した。
(結果)コントロールは20分後、96.8%が生菌で11.6%エタノールは95.5%が生菌であり、11.6%エタノールは全く殺菌効果がないことが示唆された(p>0.05)。バイオテーン(4種類の酵素を含む)は、20分後に約60%の殺菌効果が得られた。クロルヘキシジンは7分後に95%が死菌となり高い殺菌効果を示し、リステリンはわずか90秒で99%が死菌となりもっとも高い殺菌効果が得られた(p<0.05)。