可視光励起型低濃度過酸化水素ラジカル殺菌技術を搭載した義歯洗浄器開発と臨床評価

• 研究課題/領域番号: 24592901
• 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: 補綴系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 菅野 太郎 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30302160)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012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: ヒドロキシルラジカル / 義歯洗浄 / 過酸化水素 / 可視光照射

研究成果の概要

本研究では、高出力LEDを搭載し、過酸化水素光分解殺菌法を利用した義歯洗浄を行う試作装置を開発し、殺菌効果及び義歯床用レジンに対する影響を評価した。超音波洗浄機能を具備させた洗浄漕を上部から高出力LEDで照射可能な装置を製作した。殺菌試験では、本装置を用いた過酸化水素光分解殺菌法により3分以内にStreptococcus mutansを5-log以上減少させる殺菌効果が認められた。また、義歯床用レジンに対する影響を調べたところ、LEDの放射照度が高いほど義歯の強度および色調に影響が認められた。実験結果より反復使用を想定しても、放射照度が10 mW/cm2程度であれば許容できることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Synergistic interaction between wavelength of light and concentration of H2O2 in bactericidal activity of photolysis of H2O2. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toki, T., Nakamura, K., Kurauchi, M., Kanno, T., Katsuda, Y., Ikai, H., Hayashi, E., Egusa, H., Sasaki, K., Niwano, Y.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 19(3) 号: 3 ページ: 1358-1362
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2014.08.015
  • NAID: 210000004988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postantifungal-like effect of sublethal treatment of Candida albicans with acid-electrolyzed water. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mokudai T, Kanno T, Niwano Y.
  • 雑誌名: Arch Oral Biol. 巻: 60 号: 3 ページ: 479-487
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2014.12.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of reactive oxygen species in the cytotoxic effect of acid-electrolyzed water. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mokudai T, Kanno T, Niwano Y.
  • 雑誌名: J Toxicol Sci. 巻: 40 ページ: 13-19
  • NAID: 130004904021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bactericidal Activity and Mechanism of Photoirradiated Polyphenols against Gram-Positive and -Negative Bacteria. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Ishiyama K, Sheng H, Ikai H, Kanno T, Niwano Y.
  • 雑誌名: J Agric Food Chem. 巻: 印刷中 号: 35 ページ: 7707-7713
  • DOI: 10.1021/jf5058588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fracture resistance of monolithic zirconia molar crowns with reduced thickness. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Harada A, Inagaki R, Kanno T, Niwano Y, Milleding P, Örtengren U.
  • 雑誌名: Acta Odontol Scand. 巻: 30 号: 2 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1111/eos.12173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytoprotective effect of short-term pretreatment with proanthocyanidin on human gingival fibroblasts exposed to harsh environmental conditions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurauchi M, Niwano Y, Shirato M, Kanno T, Nakamura K, Egusa H, Sasaki K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 11 ページ: e113403-e113403
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0113403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration of proliferative response of mouse fibroblasts by short-time pretreatment with polyphenols. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuruya, M., Niwano, Y., Nakamura, K., Kanno, T., Nakashima, T., Egusa, H., Sasaki, K.
  • 雑誌名: Applied Biochemistry and Biotechnology. 巻: 174(6) 号: 6 ページ: 2223-2235
  • DOI: 10.1007/s12010-014-1124-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blue light injures corneal epithelial cells in the mitotic phase in vitro. (2014)
  • 著者名/発表者名: Niwano Y, Kanno T, Iwasawa A, Ayaki M, Tsubota K
  • 雑誌名: Br J Ophthalmol. 巻: in press 号: 7 ページ: 990-992
  • DOI: 10.1136/bjophthalmol-2014-305205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postantibiotic effect of disinfection treatment by photolysis of hydrogen peroxide. (2014)
  • 著者名/発表者名: Odashima, Y., Nakamura, K., Ikai, H., Kanno, T., Meirelles, L., Sasaki, K., Niwano, Y.
  • 雑誌名: Journal of Chemotherapy 巻: 26(2): 号: 2 ページ: 92-100
  • DOI: 10.1179/1973947813y.0000000114
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro evaluation of the risk of inducing bacterial resistance to disinfection treatment with photolysis of hydrogen peroxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikai, H., Odashima, Y., Kanno, T., Nakamura, K., Shirato, M., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(11) 号: 11 ページ: e81316-e81316
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic effect of proanthocyanidin on the bactericidal action of the photolysis of H2O2. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikai H, Nakamura K, Kanno T, Shirato M, Meirelles L, Sasaki K, Niwano Y.
  • 雑誌名: Biocontrol Sci. 巻: 18(3) ページ: 137-141
  • NAID: 10031202904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of a new denture cleaning technique based on photolysis of H(2)O(2) the mechanical properties and color change of acrylic denture base resin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakahara T, Harada A, Yamada Y, Odashima Y, Nakamura K, Inagaki R, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y.
  • 雑誌名: Dent Mater J. 巻: 32(4) ページ: 529-536
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro bactericidal activity of photo-irradiated oxydol products via hydroxyl radical generation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Oyamada A, Ikai H, Nakamura K, Hayashi E, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y.
  • 雑誌名: Biocontrol Sci. 巻: 18(2) ページ: 83-88
  • NAID: 10031184509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-irradiation of proanthocyanidin as a new disinfection technique via reactive oxygen species formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Shirato M, Ikai H, Kanno T, Sasaki K, Kohno M, Niwano Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 3 ページ: e60053-e60053
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0060053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic Effect of Proanthocyanidin on Bactericidal Action of the Photolysis of H2O2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyo Ikai, Keisuke Nakamura, Taro Kanno, Midori Shirato, Luiz Meirelles
  • 雑誌名: Bioscience Control 巻: in press
  • NAID: 10031202904
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vitro Bactericidal Activity on Photo-irradiated Oxydol Products via Hydroxyl Radical Generation (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Oyamada, Hiroyo Ikai, Keisuke Nakamura, Eisei Hayashi, Taro Kanno, Keiichi Sasaki, Yoshimi Niwano
  • 雑誌名: Bioscience Control 巻: in press
  • NAID: 10031184509
  • 査読あり
• [雑誌論文] ラジカル殺菌技術の歯科応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅野太郎、中村圭祐
  • 雑誌名: 歯界展望 巻: 121(3) ページ: 514-521
• [雑誌論文] Corrosive effect of disinfection solution containing hydroxyl radicals generated by photolysis of H₂O₂ on dental metals (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Yamada Y, Takada Y, Mokudai T, Ikai H, Inagaki R, Kanno T, Sasaki K, Kohno M, Niwano Y
  • 雑誌名: Dental Materials Journal 巻: 31 号: 6 ページ: 941-946
  • DOI: 10.4012/dmj.2012-098
  • NAID: 10031126072
  • ISSN: 0287-4547, 1881-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Presence of hydrogen peroxide a source of hydroxyi radicals in acid electrolyzed water (2012)
  • 著者名/発表者名: Mokudai T, Nakamura K, Kann T, Niwano Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 9 ページ: e46392-e46392
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0046392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bactericidal Action of Photoirradiated Gallic Acid via Reactive Oxygen Species Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Yamada Y, Ikai H, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y.
  • 雑誌名: J Agric Food Chem 巻: 60 ページ: 10048-10054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel denture-cleaning system based on hydroxyl radical disinfection. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanno T, Nakamura K, Ikai H, Hayashi E, Shirato M, Mokudai T, Iwasawa A, Niwano Y, Kohno M, Sasaki K.
  • 雑誌名: Int J Prosthdont 巻: 25(4) ページ: 376-380
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro and in vivo anti-Staphylococcus aureus activities of a new disinfection system utilizing photolysis of hydrogen peroxide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, E., Mokudai, T., Yamada, Y., Nakamura, K., Kanno, T., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng 巻: 114(2) 号: 2 ページ: 193-197
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2012.03.020
  • NAID: 110009495428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topical treatment of oral cavity and wounded skin with a new disinfection system utilizing photolysis of hydrogen peroxide in rats. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada Y, Mokudai T, Nakamura K, Hayashi E, Kawana Y, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y.
  • 雑誌名: J Toxicol Sci 巻: 37(2) ページ: 329-335
  • NAID: 10030126757
  • 査読あり
• [学会発表] 過酸化水素の光分解および水の超音波分解を併用したヒドロキシルラジカル生成系の殺菌効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 生宏、中村圭祐、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第41回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌技術を応用した新規歯周病治療器の安全性と有効性の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 猪飼紘代，目代貴之，中村圭祐，菅野太郎，庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第41回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] 活性酸素 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村圭祐，菅野太郎，猪飼紘代，庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第41回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌技術における光の波長と過酸化水素濃度の相乗作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 倉内美智子，唐木英俊，中村圭祐，菅野太郎，勝田悠介，猪飼紘代，林栄成，佐々木啓一，庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第41回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] Candida albicansに対する希釈酸性電解水のpost-antifungal like effectと活性酸素の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 目代貴之，菅野太郎，庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第41回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] 酸性電解水の細胞毒性における活性酸素の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 庭野吉己，目代貴之，追泉里実，菅野太郎
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第41回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-26
• [学会発表] Bactericidal effect of photolysis of H2O2 in combination with sonolysis of water via hydroxyl radical generation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sheng, H., Nakamura, K., Kanno, T., Sasaki, K., Niwano, Y.
  • 学会等名: 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Acceleration of proliferative response of 3T3-L1 mouse fibroblasts and human gingival fibroblasts by short-term exposure to proanthocyanidin (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurauchi, M., Nakamura, K., Kanno, T., Shirato, M., Sasaki, K., Niwano, Y.
  • 学会等名: 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌技術を応用した新規歯周病治療器の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅野太郎、中村圭祐、猪飼紘代、庭野吉己、佐々木啓一
  • 学会等名: 日本歯周病学会2013春季学術大会（第56回）
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 歯垢染色剤に含まれる各種キサンテン系色素を光感受性物質とした一重項酸素依存性光線力学殺菌療法の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庭野吉己、石山希里香、中村圭祐、猪飼紘代、菅野太郎、佐々木啓一
  • 学会等名: 第23回日本光線力学学会学術講演会
  • 発表場所: 旭川
• [学会発表] Advantages of new disinfection treatment utilizing photolysis of hydrogen peroxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikai, H., Odashima, Y., Nakamura, K., Shirato, M., Kanno, T., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 学会等名: Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminaｒ
  • 発表場所: 宮城蔵王
• [学会発表] Bactericidal action of photogenerated singlet oxygen from photosensitizers used in plaque disclosing agents (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishiyama, K., Nakamura, K., Ikai, H., Kanno, T., Sasaki, K., Niwano, Y.
  • 学会等名: Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminaｒ
  • 発表場所: 宮城蔵王
• [学会発表] 電気分解で生成された酸性電解水中に存在する水酸化ラジカルは殺菌活性に寄与するか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 目代貴之、中村圭祐、菅野太郎、庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第40回年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌法の耐性誘導試験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 猪飼紘代 、中村圭祐、小田島優、白土翠、菅野太郎、庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第40回年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌法の短時間処理が残存細菌に及ぼす増殖抑制効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田島優、中村圭祐、猪飼紘代、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第40回年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 各種ポリフェノールに対する青色可視光照射で得られる殺菌効果の比較検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村圭祐、石山希里香、猪飼紘代、菅野太郎、庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会第40回年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] New Denture-Cleaning Device Utilizing Hydroxyl Radical Disinfection (2012)
  • 著者名/発表者名: Taro Kanno, Keisuke Nakamura, Hiroyo Ikai, Midori Shirato, Takayuki Mokudai, Yoshimi Niwano and Keiichi Sasaki
  • 学会等名: International Workshop on Biomaterials in Biosis-Abiosis Intelligent Interface Science
  • 発表場所: 宮城・蔵王
• [学会発表] 市販オキシドールの光分解殺菌効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小山田晃、猪飼紘代、中村圭祐、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 日本防菌防黴学会 第39回年次大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌法に対する熱エネルギーの相乗的効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白土翠、猪飼紘代、中村圭祐、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 第22回日本歯科医学会総会
  • 発表場所: 大阪
• [図書] CollectedEvidence: Case Reports コレクテッド エビデンス vol.3 (2013)
  • 著者名/発表者名: 弘岡秀明、菅野太郎
  • 総ページ数: 201
  • 出版者: デンタルダイヤモンド社