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LED白色光を用いた新規殺菌法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01423
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関桐蔭横浜大学

研究代表者

徳岡 由一  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授 (30339907)

研究分担者 蓮沼 裕也  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 助教 (70643013)
池上 和志  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 准教授 (30375414)
研究協力者 齋藤 潔  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード光線力学的不活化 / 白色LED光 / 黄色ブドウ球菌 / Staphyloxanthin / Staphylococcus aureus / 発育抑制 / 連続光 / パルス光 / LED白色光 / 医用システム / 感染症 / 光化学 / 活性酸素 / LED
研究成果の概要

本研究では、白色LED光を照射することによって黄色ブドウ球菌(S. aureus)が死滅する現象(光線力学的不活化、PDI)のメカニズムを解明し、より効果的な殺細菌細胞法の構築を目的に検討を行った。その結果、パルス光によってPDI効果は高くなることを見出した。さらに、PDI効果に白色LED光照射に伴い産生される活性酸素種が関与し、S. aureusが産生するカロテノイド系色素がPDI効果に影響していることが明らかとなった。すなわち、カロテノイド系化合物は白色LED光照射により活性酸素種を産生すると予想していたが、実際には抗酸化作用を発現し、PDI効果に対して抑制的に作用することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は新規抗菌薬の開発が見込まれない現代医療において、新たな感染症治療法の可能性を生む重要な研究内容である。これまで、細菌に対する光線力学的不活化は耐性菌が生まれにくいともされており、さらに種々の波長を含む白色LED光による光線力学的不活化効果のメカニズムが明らかとなれば、他の菌種への応用の可能性もある。また、光線力学的不活化が臨床応用できれば、院内感染に対して常に注意しながら行う医療において、平均在院日数の短縮や医療経済への効果も期待できると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件)

  • [学会発表] Study on photoinactivation of Staphylococcus aureus2019

    • 著者名/発表者名
      大城真奈, 蓮沼裕也, 齋藤潔
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Influence of White LED Light Irradiation on Staphylococcus aureus Cellular Structure2018

    • 著者名/発表者名
      TAKAHASHI, A・HASUNUMA, Y IKEGAMI. M, and TOKUOKA, Y.
    • 学会等名
      第13回桐蔭医用工学国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on photoinactivation of Staphylococcus aureus2018

    • 著者名/発表者名
      OSHIRO M., HASUNUMA Y., SAITO K.
    • 学会等名
      第13回桐蔭医用工学国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 培地の違いによるStaphylococcus aureusのカロテノイド系化合物抽出色素の比較2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤麻美, 蓮沼裕也, 徳岡由一
    • 学会等名
      第13回日本臨床検査学教育学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusの光発育抑制現象に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      大城真奈, 蓮沼裕也, 齋藤潔
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusの細胞構造に及ぼす白色 LED 光照射の影響2018

    • 著者名/発表者名
      高橋篤史, 蓮沼裕也, 池上和志, 徳岡由一
    • 学会等名
      第28回日本光線力学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 白色LED光照射によるStaphylococcus aureus の発育抑制に対するカロテノイド系化合物の影響2018

    • 著者名/発表者名
      金沢浩平, 蓮沼裕也, 高橋篤史, 大城真奈, 齋藤潔, 角田拓也, 池上和志, 徳岡由一
    • 学会等名
      第29回日本臨床微生物学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureus に対する白色LED光照射による発育抑制が分裂時間に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      高橋篤史, 蓮沼裕也, 金沢浩平, 大城真奈, 齋藤潔, 池上和志, 徳岡由一
    • 学会等名
      第29回日本臨床微生物学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 白色LED光照射によるStaphylococcus aureus の発育誘導期に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      高橋篤史, 蓮沼裕也, 池上和志, 徳岡由一
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureus の光による発育抑制現象に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      大城真奈, 西村知泰, 萩 春風, 齋藤 潔, 蓮沼裕也
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusに対する白色LEDを用いた発育抑制効果機序の検討2017

    • 著者名/発表者名
      金沢浩平, 蓮沼裕也, 高橋篤史, 大城真奈, 齋藤潔, 池上和志, 徳岡由一
    • 学会等名
      第28回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール/長崎新聞文化ホール/長崎県医師会館
    • 年月日
      2017-01-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 白色LEDによるStaphylococcus aureusの発育抑制効果機序2017

    • 著者名/発表者名
      金沢浩平, 蓮沼裕也, 大城真奈, 高橋篤史, 齋藤潔, 池上和志, 徳岡由一
    • 学会等名
      第27回日本光線力学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Staphylococcus aureusが産生するカロテノイド色素と光細菌殺細胞効果現象との関係2017

    • 著者名/発表者名
      大城真奈, 西村知泰, 萩 春風, 齋藤 潔, 蓮沼裕也
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Pulsed light doses for photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus using white LED devices2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei KANAZAWA, Yuya HASUNUMA, Masashi IKEGAMI, Yoshikazu TOKUOKA
    • 学会等名
      12th Toin International Symposium on Biomedical Engineering 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of white LED light irradiation on doubling time of Staphylococcus aureus2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi TAKAHASHI, Yuya HASUNUMA, Masashi IKEGAMI, Yoshikazu TOKUOKA
    • 学会等名
      12th Toin International Symposium on Biomedical Engineering 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of phototherapy for Staphylococcus aureus using white LED devices.2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kanazawa, Yuya Hasunuma, Masashi Ikegami, Yoshikazu Tokuoka
    • 学会等名
      Toin International Symposium on Biomedical Engineering 2016
    • 発表場所
      Toin University of Yokohama
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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