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2014 Fiscal Year Research-status Report

細胞毒性抑制型抗菌マテリアルの創出

Research Project

Project/Area Number 25350557
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

古薗 勉  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (30332406)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東 慶直  近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90333509)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsナノ材料 / ハイドロキシアパタイト / 銀 / 抗菌性
Outline of Annual Research Achievements

周辺組織への細胞毒性を最低限に抑え、長期に渡り微弱な抗菌効果を長期間に渡って発現する新規材料を創出することを目的とする。具体的には、感染防止の技術ポイントである①皮膚刺入部および②血管内留置部における細菌付着・増殖を抑制するナノ材料の創出を目指す。まずHAPナノ粒子に抗菌活性を有する銀イオンをドープする(Ag-HAp)。当該ナノ粒子より徐々に銀イオンを放出することで、急性細胞毒性の大きい銀化合物(例えば、硝酸銀や抗菌カテーテルに用いられるスルファジアジン銀など)に比較して、微弱な抗菌性を長期間に渡り維持させることにより、細胞毒性を制御した抗菌マテリアルが創出可能となる。
平成26年度の課題は、①Ag-HApナノ粒子の合成および銀イオン徐放挙動の評価、および②病原性微生物の付着性および増殖性の検討を行った。【課題①】初年度において確立した合成法を用いてAg-HApを調製した。得られた粉末状のAg-HApを37℃にてPBS中に浸漬し、32週間(8ヶ月間)、Agイオンの溶出挙動を評価した。その結果、未焼成Ag-HApでは16週目で溶出率約50%で飽和した。一方、焼成Ag-HApでは4週目で約20%溶出し、その後徐々にAgイオンが溶出し続ける結果を得た。【課題②】未焼成(as prepared)Ag-HAp(Ag含有率1.5mol%)、融着防止剤無しAg-HAp(Ag含有率1.5mol%)および融着防止処理Ag-HApナノ粒子(0.5mol%)を大腸菌へ添加することにより、抗菌性評価を行った。その結果、いずれの材料においても90%以上の殺菌率が認められた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該プロジェクトの最大課題であったCaよりイオン半径の大きいAgをHApにドープしたナノ粒子を合成することに成功し、さらにAgイオンの溶出試験まで適応することができた。溶出試験32週までの結果、焼成したAg-HApではAgイオンの徐放挙動が認められ、長期に渡る弱い抗菌性の発現が期待できた。また、Ag-HAp粉末添加法による大腸菌を用いた抗菌性試験の結果、90%以上の抗菌効果が認められた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、将来的に長期留置型カテーテル表面に当該Ag-HApをコーティングすることを念頭に、①高分子シートへの複合化法の検討、②複合シートからのAgイオン放出挙動の評価、③動物細胞の接着性・増殖性評価、および④マウス体内における炎症性の評価を行う。

  • Research Products

    (28 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 7 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Synthesis and antibacterial evaluation of calcinated Ag-doped nano-hydroxyapatite with dispersible property2015

    • Author(s)
      T. Furuzono, M. Motaharul, Y. Kogai, Y. Azuma, Y. Sawa
    • Journal Title

      Int. J. Artif. Organs, in press

      Volume: - Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 酢酸菌Acetobacter pasteurianus NBRC3283を用いた細胞融合法と育種法による耐熱性食酢醸造菌の創出と田村造酢(株)監修による食酢醸造試験2015

    • Author(s)
      岡本 成平、山本美佳、塩村紗奈、熊田彩花、状家佳苗、上野未菜子、田村章広、武部 聡、東 慶直
    • Journal Title

      近畿大学生物理工学部紀要

      Volume: 35 Pages: 17-32

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] クラミジアの持続感染と宿主アポトーシス制御、そして多様な慢性感染症2014

    • Author(s)
      東 慶直
    • Journal Title

      近畿大学生物理工学部紀要

      Volume: 34 Pages: 1-14

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酢酸菌の耐熱性育種株およびOmics解析2015

    • Author(s)
      東 慶直
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2015-03-29
    • Invited
  • [Presentation] enome and RNA-seq analyses reveal adaptive responses of opportunistic pathogen Asaia bogorensis2015

    • Author(s)
      河合 幹彦、東 慶直
    • Organizer
      日本細菌学会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場(岐阜県岐阜市)
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] Thermo-tolerant modification of acetic acid bacteria by adaptation, genetic recombination and cell fusion2015

    • Author(s)
      Y. Azuma
    • Organizer
      nternational Symposium of Research Center for Thermotolerant Microbial Resources Memorial for moving form Faculty center to University Center
    • Place of Presentation
      Yamaguchi University(山口県宇部市)
    • Year and Date
      2015-03-09
    • Invited
  • [Presentation] 日和見病原菌Asaia bogorensisの環境適応遺伝子群2015

    • Author(s)
      河合幹彦、東裏典枝、早崎君江、平川英樹、武部聡、松下一信、東 慶直
    • Organizer
      第9回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-06
  • [Presentation] 新しい抗感染性デバイスをつくる抗菌・静菌ナノ材料の開発2015

    • Author(s)
      古薗 勉
    • Organizer
      メディカルジャパン2015
    • Place of Presentation
      インテックス大阪(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2015-02-04 – 2015-02-06
  • [Presentation] 抗感染性カテーテルの設計とHHDにおけるバスキュラーアクセスを考える2015

    • Author(s)
      古薗 勉
    • Organizer
      広島透析アクセス懇話会
    • Place of Presentation
      ANAクラウンプラザホテル広島(広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-01-22
    • Invited
  • [Presentation] 新規ストレス耐性化(耐熱化)微生物の作出方法2015

    • Author(s)
      東 慶直
    • Organizer
      新技術説明会
    • Place of Presentation
      科学技術振興機構 東京本部別館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-01-13
  • [Presentation] 細胞融合および育種による耐熱性酢酸菌を用いた食酢醸造試験2014

    • Author(s)
      岡本成平、山本美佳、塩村紗奈、熊田彩花、西村芽伊、状家佳苗、武部聡、田村章弘、東慶直
    • Organizer
      酢酸菌研究会・乳酸菌学会合同研究集会
    • Place of Presentation
      日本大学藤澤校(神奈川県藤沢市)
    • Year and Date
      2014-12-05
  • [Presentation] Genome and RNA-seq analyses of Asaia bogorensis reveal adaptive responses as an opportunistic pathogen2014

    • Author(s)
      河合幹彦,東裏典枝,早崎君江,平川英樹,武部聡,松下一信,東 慶直
    • Organizer
      酢酸菌研究会・乳酸菌学会合同研究集会
    • Place of Presentation
      日本大学藤澤校(神奈川県藤沢市)
    • Year and Date
      2014-12-05
  • [Presentation] 酢酸菌のセルロース合成能に関するゲノムワイド遺伝子発現解析2014

    • Author(s)
      新川 悠一、松下 一信、東 慶直
    • Organizer
      酢酸菌研究会・乳酸菌学会合同研究集会
    • Place of Presentation
      日本大学藤澤校(神奈川県藤沢市)
    • Year and Date
      2014-12-05
  • [Presentation] 全ゲノム解析とRNA-seq解析によって明らかになった酢酸菌Asaia bogorensisの新規ストレス応答遺伝子群2014

    • Author(s)
      河合幹彦、東裏典枝、早崎君江、平川英樹、武部聡、松下一信、東 慶直
    • Organizer
      分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜国際会議場(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25
  • [Presentation] 根こぶ病の主因であるPlasmodiophora brasscaeの試験管内実験系の確立2014

    • Author(s)
      早崎君枝、高橋 瑶、川田 愛美、東 慶直
    • Organizer
      第25回微生物研究交流会
    • Place of Presentation
      大阪府羽衣青少年センター(大阪府高石市)
    • Year and Date
      2014-10-25
  • [Presentation] 実験室改良耐熱性酢酸菌の社会実装に向けた食酢醸造の試み2014

    • Author(s)
      岡本成平、山本美佳、塩村紗奈、熊田彩花、西村芽伊、状家佳苗、武部聡、田村章弘、東 慶直
    • Organizer
      第25回微生物研究交流会
    • Place of Presentation
      大阪府羽衣青少年センター(大阪府高石市)
    • Year and Date
      2014-10-25
  • [Presentation] 酢酸菌Asaia bogorensisの日和見病原性を規定する候補遺伝子群のゲノム解析とRNA-seq解析による同定2014

    • Author(s)
      河合幹彦、東裏典枝、早崎君江、平川英樹、武部聡、松下一信、東 慶直
    • Organizer
      第25回微生物研究交流会
    • Place of Presentation
      大阪府羽衣青少年センター(大阪府高石市)
    • Year and Date
      2014-10-25
  • [Presentation] 工臓器の感染制御戦略:材料工学的ナノテクノロジーの応用2014

    • Author(s)
      古薗 勉、マズンデル茂田春、東 慶直、澤 芳樹
    • Organizer
      第52回日本人工臓器学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル札幌(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-19
  • [Presentation] 来たるべき在宅医療の時代:抗感染性バスキュラーアクセスの材料工学的挑戦2014

    • Author(s)
      古薗 勉
    • Organizer
      第23回日本次世代人工腎臓研究会
    • Place of Presentation
      全社協・瀬尾ホール(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2014-09-13
  • [Presentation] 銀ドープアパタイトナノ粒子の合成と融着防止剤の影響2014

    • Author(s)
      古薗 勉、マズンデル茂田春、東 慶直、澤 芳樹
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [Presentation] Gene organization of large plasmids of novel mosquitocidal Bacillus thuringiensis TK-E62014

    • Author(s)
      M. Noda, N. Okamoto, K. Hayasaki, Y. Azuma, S. Takebe
    • Organizer
      2014 International Congress on Invertebrate Pathology and Microbial Control
    • Place of Presentation
      Johannes Gutenberg University in Mainz, Germany
    • Year and Date
      2014-08-06
  • [Presentation] Experimental and bioinformatic analyses of stress tolerant acetic acid bacteria2014

    • Author(s)
      Y. Azuma
    • Organizer
      ALCA/JST presents Workshop on Advanced Low-Carbon Biotechnology
    • Place of Presentation
      カセサート大学(タイ国バンコック)
    • Year and Date
      2014-07-03
    • Invited
  • [Presentation] 抗感染性デバイスを目指した静菌性マテリアルの開発2014

    • Author(s)
      古薗 勉
    • Organizer
      第59回日本透析医学会学術集会・総会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2014-06-12 – 2014-06-15
  • [Presentation] ナノセラミックス複合化技術による抗感染性デバイスの開発と事業化2014

    • Author(s)
      古薗 勉
    • Organizer
      第8回医歯工融合セミナー
    • Place of Presentation
      物質・材料研究機構(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2014-06-05
    • Invited
  • [Presentation] 遺伝子導入による耐熱化2014

    • Author(s)
      東 慶直
    • Organizer
      ALCAサイトビジット講演会
    • Place of Presentation
      山口大学工学部(山口県宇部市)
    • Year and Date
      2014-06-01
    • Invited
  • [Presentation] 感染制御に基づく医療用カテーテルの基礎と新素材の開発2014

    • Author(s)
      古薗 勉
    • Organizer
      &TECH主催セミナー
    • Place of Presentation
      東京中央区産業会館(東京都中央区)
    • Year and Date
      2014-05-30
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ハイドロキシアパタイト誘導体粒子群2014

    • Inventor(s)
      古薗 勉、東 慶直、小粥 康充、河邉 カーロ和重
    • Industrial Property Rights Holder
      古薗 勉、東 慶直、小粥 康充、河邉 カーロ和重
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-108961
    • Filing Date
      2014-05-27
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化ストレス抑制因子の増強による耐熱化微生物の造成2014

    • Inventor(s)
      赤田倫治, 東慶直, その他
    • Industrial Property Rights Holder
      赤田倫治, 東慶直, その他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-159048
    • Filing Date
      2014-08-04

URL: 

Published: 2016-05-27  

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