2014 Fiscal Year Research-status Report
歯周病治療を目的とした低侵襲型高分子ナノ粒子ＤＤＳ製剤の設計
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25460046
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
山本 浩充 愛知学院大学, 薬学部, 教授 (30275094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 光男 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (40156790)
古野 忠秀 愛知学院大学, 薬学部, 准教授 (80254308)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 歯周病 / ドラッグデリバリーシステム / 高分子ナノ粒子 / 高分子ミセル / バイオフィルム / 嫌気性菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は歯周組織周辺部への浸透性の向上、バイオフィルムにナノ粒子が浸透するメカニズムについて評価を実施すると共に、昨年度確立したin vitro嫌気性菌が誘導する炎症系マクロファージ細胞によるケミカルメディエーター産生評価系を用い、ナノ粒子製剤の炎症効果の評価、歯周組織でのバイオフィルムの形成モデルの作成について検討した。
嫌気性菌であるPorphyrimonas gingivalisが惹起するマクロファージ細胞のケミカルメディエーター産生量については、抗炎症剤を内封したナノ粒子を投与することで減少した。また、抗菌剤を封入したナノ粒子を同時に投与することで、抗菌効果と抗炎症効果が相乗効果を示し、産生量が大きく減少した。このとき正電荷を有するキトサンでナノ粒子表面を修飾することで、抗菌効果、抗炎症効果いずれも増強された。これはキトサン修飾することで負に帯電している嫌気性菌、マクロファージ細胞表面との相互作用が強く働くようになり、抗菌剤、抗炎症剤を効率よく菌及びマクロファージ細胞に送達できたためと考えられた。刺繍周辺組織でのナノ粒子の挙動については、昨年度明らかにしたように微細なナノ粒子ほど組織深部に浸透し、さらにキトサンで修飾したナノ粒子では、侵入した組織に長時間滞留していることが明らかになった。バイオフィルム中にナノ粒子が多量に侵入するメカニズムについても明らかにすることができた。これには、ナノ粒子がバイオフィルム除去作用を示し、栄養を取り入れるためにバイオフィルムに形成されている水路を拡張することによって、ナノ粒子が侵入する経路ができることによって、ナノ粒子侵入量を有意に増加させることができるようになることを電子顕微鏡による観察により確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はナノ粒子がバイオフィルムに対して高い浸入性を示すメカニズムを明らかにすることに成功した。また、歯周組織内にてより深部に侵入させる粒子設計、ならびに長時間歯周組織に侵入しうることを明らかにすることができた。昨年度達成できなかった歯周組織周辺部での炎症の惹起には、炎症を誘発する物質を投与することによって成功したが、歯周病菌の投与によって炎症を惹起させることには未だ成功していない。この点については今後の課題として積極的に取り組んでいきたいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯周組織周辺部に化学物質を投与することによって炎症を惹起させることはできたことから、今後炎症部位でのナノ粒子の挙動などについてより詳細な検討を進めて行きたいと考えている。さらに歯周病菌であるPorphyrimonas gingivalisなどにより炎症を惹起させるモデルの確立にも努め、in vitroで認められたような、抗菌剤と抗炎症剤の併用効果も評価し、より効果的なナノ粒子DDS製剤の設計を実施していく予定である。
また、バイオフィルム内へのナノ粒子の侵入を高めるメカニズムが明らかになったことから、ナノ粒子製剤設計に反映させ、高い抗菌効果を示す微粒子キャリア、歯周病治療用製剤の設計を実施していく予定である。
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