2021 Fiscal Year Annual Research Report
光殺菌と組織再生効果を併せ持つ新しい歯周病治療用ゲル剤の開発
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19K10102
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
加藤 昭人 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40507571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 英也 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50322285)
宮治 裕史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256)
竹生 寛恵 北海道大学, 大学病院, 助教 (40609103)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 抗菌光線力学療法 / 金ナノクラスター / 一重項酸素 / ローズベンガル色素 / 歯周病治療 / キトサンゲル / 共鳴エネルギー移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度，ゲル充填剤を用いた抗菌光線力学療法（a-PDT）による歯周病治療の有効性を検討するための実験を行った．現在，結果をとりまとめ中である．
研究期間全体を通じて実施した研究の成果について．抗菌的光線力学療法（a-PDT）は，光照射と光増感剤を用いて発生させた一重項酸素（1O2）によって殺菌する治療法である．しかしながら，1O2は不安定で発生後に数百ナノ秒程度で抗菌性を失うため，バイオフィルム内へ浸透し，細菌に付着して効率的に殺菌を行う新たな光増感剤が求められている．本研究では，光増感剤の金銀ナノクラスター（AuAg NCs），およびローズベンガル（RB）をカチオン性の高分子であるキトサンで包含したナノゲル（(AuAg, 3RB)@nanogel）を創製し，光線力学的特性を調べた．また，口腔内細菌Streptococcus mutansを用いて，白色LED照射により光励起した（AuAg, 3RB）@nanogelの抗菌・抗バイオフィルム性を評価するとともに，NIH3T3線維芽細胞を用いて細胞毒性を評価した．
AuAg NCsはキトサンナノゲルとの複合化によって1O2生成量が増大し，さらにRBと複合化することで，AuAg NCsからRBへの共鳴エネルギー移動（RET）が発生し，さらなる1O2生成量の向上が示された．(AuAg, 3RB)@nanogelはS.mutansバイオフィルムへの浸透性を示し，光励起によって抗菌・抗バイオフィルム効果を示した．また光励起 (AuAg, 3RB)@nanogelのNIH3T3線維芽細胞に対する細胞毒性は低いことが示された．
以上より，(AuAg, 3RB)@nanogelと白色LED照射によるa-PDTは，口腔内バイオフィルム感染症に効果的である可能性が示唆された．
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