| 研究課題/領域番号 |
20K10025
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57050:補綴系歯学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平田 恵理 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (10722019)
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| 研究分担者 |
横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20210627)
高野 勇太 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (60580115)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 近赤外光 / カーボンナノホーン / 光温熱効果 / 光線力学療法 / インプラント周囲炎 / 抗菌作用 / 光増感剤 / カーボンナノ物質 / DDS / インプラント / 光応答性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
単層CNT (Single-Walled Carbon Nanotubes: SWNTs)は，近赤外光を照射すると一重項酸素を発生させる光線力学作用と熱を発生させる光温熱作用の相乗効果をもたらすという特徴を持つ．本研究では，光応答性インプラント体表面にSWNTsを強固に固着し，上記のSWNTsの特徴を用いて，インプラント周囲炎に対して近赤外光照射による抗菌効果を発揮する，革新的な「光応答性CNTインプラント」を開発する．
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，カーボンナノ物質の光線力学作用を用いて，近赤外光を照射した際に抗菌作用を発揮させ，インプラント周囲炎に応用することである．本年度は，さらに高い殺菌効果を得るため，抗生剤であるミノサイクリン(MC)をカーボンナノホーン(CNHs)に修飾し，その効果を検証した．まず，近赤外光によってCNHsからMCを放出させるための条件を検討した．未処理CNHs(AsCNHs)と大気酸化CNHs(CNHox)を比較して，CNHoxはasCNHよりMCを多く担持することが明らかになった．一方で，CNHoxとMCを混和するとMCの効果が表れなかった．そこでCNHoxを生分解性ポリマーであるヒアルロン酸(HA)溶液に分散しMCを混和したMC/HA/CNHsを作製した．MC/HA/CNHsに近赤外光を照射することにより，MCと同等かそれ以上の静菌作用を示した．また，線維芽細胞を培養し，MC/HA/CNHsを添加した上で近赤外光を照射したところ，細胞増殖への影響は見られなかった．以上よりCNHsの光温熱効果を利用したMCの徐放が可能となった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
現在までに材料の合成とin vitroでの評価は行ったが，研究計画にあるin vivoにおける生体適合性の評価を行っていないため．
一方で，MC/HA/CNHsに近赤外光を照射することにより，MCと同等かそれ以上の静菌作用を示すことが明らかとなり，本成果は第52回日本口腔インプラント学会学術大会で発表し，さらに詳細に検討した結果について日本補綴歯科学会第132回学術大会で発表予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
合成した材料をラットの皮下組織もしくは口蓋部に埋入し，近赤外光を照射した後の組織観察を行う．また，実際にラット歯肉縁下に埋入した後の組織の変化を観察する．以上よりin vivoにおける安全性の評価を行った上で今後の臨床応用について検討する予定である．
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