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バイオフィルム抑制における新規抗菌光線力学療法システムの効果について

研究課題

研究課題/領域番号 19K10140
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
研究機関愛知学院大学

研究代表者

林 潤一郎  愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (30350937)

研究分担者 福田 光男  愛知学院大学, 歯学部, 歯学部研究員 (40156790)
長谷川 義明  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70460524)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード抗菌光線力学療法 / バイオフィルム / インドシアニングリーン / 歯周病原細菌 / ナノ粒子 / 歯肉外部照射法 / 酸化ストレス / 緑膿菌
研究開始時の研究の概要

厚生労働省が示したAMR対策アクションプランにより、抗菌薬の使用制限が求められる中、有効なバイオフィルム抑制法の開発は急務である。申請者らは、バイオフィルム感染症である歯周病について、抗菌薬に変わる新たな治療法として抗菌光線力学療法(aPDT)の研究を行なってきた。独自に開発したインドシアニングリーン封入ナノ粒子を用いたaPDTシステムは浮遊性の歯周病原細菌に対し高い殺菌作用を示した。本研究では、歯周病原細菌バイオフィルムモデルを作成し、それに対する本aPDTシステムの効果を確認する。また、緑膿菌バイオフィルムへの効果についても確認し、口腔領域以外のバイオフィルム感染症への応用を検討する。

研究成果の概要

我々が独自に開発を続けてきたインドシアニングリーン封入ナノ粒子と半導体レーザーを用いた抗菌光線力学療法のシステムが、歯周病バイオフィルムに対し十分な殺菌効果を発揮するのかをin vitroモデルにて検討した。歯周病原細菌2菌種の混合バイオフィルムを作成し、バイオフィルムへの殺菌効果を確認したところ、歯周ポケット内照射を想定したモデルにおいては97%程度の、歯周ポケット外照射を想定したモデルでは99%以上の高い殺菌効果を示した。また、aPDTによる細菌の遺伝子発現への影響を調べたところ、酸化ストレス応答遺伝子であるoxyR、sod、バイオフィルム形成に関連するluxSで発現低下が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々が独自に開発を進めてきたICGナノ粒子を用いた歯肉外部照射法によるaPDTは、すでに人の歯周ポケットに対する臨床研究が進められており、本研究において、実験的にバイオフィルムの細菌抑制に有効であることが確認されたことで、裏付けとなる基礎データの大部分が整うこととなる。aPDTは一般的に、現時点においては、単独処置における臨床成績が十分でないことが報告されており、より高い臨床効果が求められている。今後、臨床研究を重ね、我々の手法がより効果的であることが示されれば、歯周病治療において、薬剤耐性対策や、観血処置が困難な場合の有効なオプションとなることが期待される。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Suppression of subgingival bacteria by antimicrobial photodynamic therapy using transgingival irradiation: A randomized clinical trial2023

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Jun‐ichiro、Ono Kohta、Iwamura Yuki、Sasaki Yasuyuki、Ohno Tasuku、Goto Ryoma、Nishida Eisaku、Yamamoto Genta、Kikuchi Takeshi、Higuchi Naoya、Mitani Akio、Fukuda Mitsuo
    • 雑誌名

      Journal of Periodontology

      巻: 01 号: 8 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1002/jper.23-0328

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Next-Generation Examination, Diagnosis, and Personalized Medicine in Periodontal Disease2022

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Takeshi、Hayashi Jun-ichiro、Mitani Akio
    • 雑誌名

      Journal of Personalized Medicine

      巻: 12 号: 10 ページ: 1743-1743

    • DOI

      10.3390/jpm12101743

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photodynamic Inactivation of an Endodontic Bacteria Using Diode Laser and Indocyanine Green-Loaded Nanosphere2021

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Naoya、Hayashi Jun-ichiro、Fujita Masanori、Iwamura Yuki、Sasaki Yasuyuki、Goto Ryoma、Ohno Tasuku、Nishida Eisaku、Yamamoto Genta、Kikuchi Takeshi、Mitani Akio、Fukuda Mitsuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 16 ページ: 8384-8384

    • DOI

      10.3390/ijms22168384

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] バイオフィルムに対するインドシアニングリーン封入ナノ粒子と 半導体レーザーによる抗菌光線力学療法の殺菌効果2024

    • 著者名/発表者名
      小野皓大1、岩村侑樹、樋口直也、大野祐、西田英作、菊池毅、三谷章雄、林潤一郎
    • 学会等名
      日本歯科保存学会2024年度春季学術大会(第160回)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] インドシアニングリーン封入ナノ粒子と半導体レーザーを用いた抗菌光線力学療法の歯周病バイオフィルムに対する殺菌効果2023

    • 著者名/発表者名
      小野皓大,林潤一郎,岩村侑樹,樋口直也,西田英作,菊池 毅,三谷章雄,福田光男
    • 学会等名
      第35回日本レーザー歯学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 歯肉外部照射法を用いた新規抗菌光線力学療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      林潤一郎
    • 学会等名
      第43回日本レーザー医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯周ポケット外からの近赤外線レーザー照射を用いたaPDTはポケット内細菌を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      林潤一郎、小野皓大、岩村侑樹、樋口直也、西田英作、菊池毅、三谷章雄、福田光男
    • 学会等名
      第34回日本レーザー歯学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] インドシアニングリーン封入ナノ粒子と半導体レーザーを用いた抗菌光線力学療法のEnterococcus feacalisバイオフィルムへの殺菌効果(第2報)2020

    • 著者名/発表者名
      樋口直也、佐々木康行、藤田将典、林潤一郎、三谷章雄、福田光男、中田和彦
    • 学会等名
      第153回日本歯科保存学会2020年度秋季学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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