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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

研究課題

研究課題/領域番号 19K10102
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57030:保存治療系歯学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

加藤 昭人  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40507571)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード抗菌光線力学療法 / 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 / 光殺菌 / ゲル充填剤 / 歯周組織再生
研究開始時の研究の概要

近年,歯周病と全身疾患との相互関連性が明らかにされているが,短い治療期間での歯周病の治療法はいまだにないのが現状である.そこで,可視光照射下で金ナノクラスター(数十個の金原子集合体)から発生する一重項酸素(強力な酸化力をもつ活性酸素)が,歯周病菌の殺菌に極めて有効であることに注目した.本研究では,この抗菌光線力学療法の歯周病治療での導入を目指して,光殺菌作用と組織再生効果のあるキトサンゲルを複合化した「金ナノクラスターを含有するハイブリッド高分子ゲル充填剤」を創製する.

研究成果の概要

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によって殺菌する治療法である.本研究では,光増感剤の金銀ナノクラスター,およびローズベンガル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を創製し,光線力学的特性を調べた.また,抗菌・抗バイオフィルム性を評価するとともに細胞毒性を評価した.その結果,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.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究のゲル充填剤のベースとなるキトサンは,細胞に対するスキャフォールドとなり,生分解性を有するため,歯根膜細胞や骨細胞のゲル内への細胞浸潤後には吸収・分解され,治療後は患者元来の歯周組織となんら変わりのない組織に置き換わると考えられる.ポケット内をデブライドメント後にゲル充填剤を満たし光照射を行うだけというシンプルな治療法により歯周病菌の殺菌と歯周組織再生を同時に促進できるというコンセプトは,今現在までになく,かつ患者への侵襲が少ないため高齢者や有病者など幅広い患者層への臨床応用が見込まれる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Antibacterial and Antibiofilm Photodynamic Activities of Lysozyme-Au Nanoclusters/Rose Bengal Conjugates2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Ichie、Miyaji Hirofumi、Miyata Saori、Shitomi Kanako、Sugaya Tsutomu、Ushijima Natsumi、Akasaka Tsukasa、Enya Satoshi、Saita Satoshi、Kawasaki Hideya
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 号: 13 ページ: 9279-9290

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c00838

    • NAID

      120007018429

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 合金クラスター/ローズベンガル含有キトサンナノゲルの抗菌性評価2019

    • 著者名/発表者名
      加藤昭人,宮治裕史,齋田慧,川﨑英也
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学大学院歯学研究院 歯周病再生治療研究班 研究紹介 光殺菌治療への金属ナノクラスターの応用

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/hozon2/newpage48.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 北海道大学大学院歯学研究院 歯周病再生治療研究班 研究紹介 光殺菌治療への金属ナノクラスターの応用

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/hozon2/newpage22.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学大学院歯学研究院 歯周病再生治療研究班 研究紹介

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/hozon2/biomate.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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