Establishment of an in vitro culture system with the ability to reproduce oral biofilm and evaluation of the effects of antibacterial restorative materials

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K19024
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Kohno Tomoki 大阪大学, 歯学研究科, 招へい教員 (10839202)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: バイオリアクター / バイオフィルム / 歯科材料 / 抗菌性 / 抗プラーク性

Outline of Final Research Achievements

In this study, a new bioreactor was assembled, and its usefulness was assessed by evaluating the ability to reproduce in situ oral biofilm formed on restorative materials. Using the bioreactor assembled with the incubation condition to drop a bacterial suspension collected from human saliva and sucrose, it was possible to mimic the thickness, bacterial number, and live/dead bacterial ratio of the biofilm formed on the surface of restorative materials in situ. Moreover, the antibacterial/anti-plaque effects of the cement incorporating zinc-containing glasses were evaluated using the bioreactor assembled, and the effects to inhibit oral biofilm formation on its surface were demonstrated.

Free Research Field

保存修復学，歯科材料学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

口腔内でのバイオフィルム形成を模倣するために、これまで、種々のバイオリアクターが開発されたが、それらのほとんどは実際の口腔内でのバイオフィルムの性状を再現することを狙ったものではなかった。本研究により、独自に構築したバイオリアクターを用いて、in situでのバイオフィルム形成をin vitroで再現することが可能となったことで、本培養システムは、修復材料だけでなく、口腔内で使用するさまざまな材料の抗菌・抗プラーク性の評価にも応用でき、感染性疾患の発生予防に役立つ新たな抗菌性材料の開発に繋がるものと期待される。