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2020 年度 実施状況報告書

バイオフィルムによるインプラント感染症撲滅への新たな戦略

研究課題

研究課題/領域番号 18K09069
研究機関長崎大学

研究代表者

今井 智恵子 (野口智恵子)  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90746653)

研究分担者 尾崎 誠  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (20380959)
小関 弘展  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (70457571)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード術後感染症 / バイオフィルム / インプラント
研究実績の概要

平成31年度(令和元年度)は,「治療薬物とバイオフィルム形成の関係性」を解明すべく,抗菌剤の濃度と細菌付着,バイオフィルム形成の関連性,浮遊菌とバイオフィルム形成菌でのタンパク解析,DNA分析,他菌株(黄色ブドウ球菌,緑膿菌,及び耐性菌)での評価を行った。しかし,新型コロナウイルス感染拡大の影響を受け,一部の研究は令和2年度に持ち越すことになった。従って,当初は令和2年度には「インプラント感染症に対するアプローチ」を行う予定であったが,令和3年3月31日時点で完遂できていない。最新の成果として,骨関節感染症ガイドラインで推奨されている抗菌薬を用いて,抗菌剤の濃度と浮遊菌量,およびバイオフィルムの形成量との相関を検証した。抗菌剤の濃度が最小発育濃度(MIC)以上では浮遊菌数とバイオフィルム形成量は抑制されたが,MIC以下では浮遊菌数が低下し,バイオフィルム形成量が増加するという結果を得た。DNA解析の結果などから,本現象を引き起こすシグナルはDNA変異,RNAレベル,タンパクレベルではなく,同種菌の生産するシグナル物質“オートインデューサー(autoinducer)”による細胞間伝達システムquorum sensingの可能性が高いことが判明した。バイオフィルムの生菌と死菌,細胞外マトリックスの構造をLive/Dead Staining Kitと共焦点レーザー顕微鏡で観察すると,バイオフィルムの辺縁には生菌が多く,死菌や休止菌は内部に分布していた。現在は,ラット実験と酸化チタンの効果を検証する準備を進めているが,令和3年度への延長を余儀なくされた。令和2年4月~令和3年3月まで期間における学会演題発表は12回(その内招待講演3回)であり,論文掲載は7編(その内英字論文2編,いずれもSCIEジャーナル)である。現在,英字論文3編を投稿中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

概ね計画に沿って研究は進行しているが、感染拡大などの社会的要因により一部の物品購入に日にちを要するため、残りは令和3年度に計上する。

今後の研究の推進方策

令和3年度は,これまでのデータをもとにしてラット大腿骨インプラント感染モデルの作製と抗菌薬の効果判定,および酸化チタンの抗菌性と超音波刺激による対バイオフィルム効果の評価に挑む予定である。コロナウイルス感染拡大の状況から感染症関連の研究に対する規制が強化されているため,必要な諸手続きを順次進めていく。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルス感染拡大により,一部の物品と備品の納入時期が遅れたため,令和2年度の使用額が低くなり,次年度使用額が生じてしまった。具体的には,膨大なデータを管理するセキュリティーレベルの高いOA機器と解析ソフトウェア,データを保存する電子媒体を購入する予定である。また,消耗品として各種試薬,印刷用紙,プリンタインク,研究室内のシャーレやピペットなどの物品費,延期となった学会への参加費,演題登録料,旅費,そして論文作成における英文校閲,ジャーナル投稿及び掲載料などの費用が見込まれる。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 非接触型膝前十字靱帯損傷の下肢前額面アライメント2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,米倉暁彦,野口智恵子,中添悠介,砂川伸也,松村 海,渡部果歩,水上 諭,尾﨑 誠
    • 雑誌名

      臨床整形外科

      巻: 55(8) ページ: 933-938

    • DOI

      10.11477/mf.1408201770

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Airborne particle dispersion around the feet of surgical staff while walking in and out of a bio-clean operating theatre2020

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sunagawa, Hironobu Koseki, Chieko Noguchi, Akihiko Yonekura, Umi Matsumura , Kaho Watanabe, Makoto Osaki
    • 雑誌名

      J Hosp Infect

      巻: 2020 Jul 20;S0195-6701(20) ページ: 30347-9

    • DOI

      10.1016/j.jhin.2020.07.016.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 手術室内における微粒子飛散 ―塵埃(飛塵)感染の予防と対策―2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展
    • 雑誌名

      長崎市医師会報

      巻: 645 ページ: 29-35

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 整形外科手術操作による眼粘膜曝露の危険性2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,梶山史郎,砂川伸也,松村 海,渡部果歩,尾﨑 誠
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 63(12) ページ: 1701-1705

    • DOI

      10.18888/se.0000001530

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] バイオクリーン室内の歩行による塵埃飛散 ―細菌汚染による手術部位感染の予防を目指して―2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展
    • 雑誌名

      クリーンテクノロジー

      巻: 31(1) ページ: 13-16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 浮遊微粒子研究からわかってきた問題と対策2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展
    • 雑誌名

      整形外科最小侵襲手術ジャーナル

      巻: 98 ページ: 27-33

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ベルト電極式骨格筋電気刺激装置が不動性萎縮骨の強度に及ぼす効果2021

    • 著者名/発表者名
      梶原康宏, 小関弘展, 松林昌平,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第49回日本リハビリテーション医学会九州地方会
  • [学会発表] バックスクワットの動作速度が床反力に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      砂川伸也, 渡部果歩, 西山裕太, 竹内明日香, 小関弘展
    • 学会等名
      第49回日本リハビリテーション医学会九州地方会
  • [学会発表] 掻破行動を科学する ~掻痒感の客観的評価の試み~2021

    • 著者名/発表者名
      小関弘展
    • 学会等名
      第29回国際痒みシンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高位脛骨骨切り術と脛骨顆外反骨切り術の臨床成績比較2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,樋口隆志,砂川伸也,渡部果歩,米倉暁彦,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第48回日本関節病学会
  • [学会発表] 荷重位X線撮影法の違いによる変形性膝関節症の関節裂隙評価2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,砂川伸也,松村 海,渡部果歩,岩永 斉,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 非接触型膝前十字靱帯損傷のX線学的下肢アライメント2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,米倉暁彦,中添悠介,砂川伸也,松村 海,渡部果歩,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 整形外科手術操作による眼粘膜曝露の危険性2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,梶山史郎,砂川伸也,松村 海,渡部果歩,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 脛骨顆外反骨切り術(TCVO)の臨床成績に影響を与える因子の検討2020

    • 著者名/発表者名
      米倉暁彦,岡崎成弘,中添悠介,滝田裕之,千葉 恒,小関弘展,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第12回JOSKAS
  • [学会発表] さあ、歩きましょう. ロコモ、フレイル、サルコペニアへの対応~2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展
    • 学会等名
      令和2年度長崎北ロータリークラブ講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 手術操作による眼粘膜曝露の危険性2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,梶山史郎,砂川伸也,松村 海,渡部果歩,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第43回日本骨・関節感染症学会学術集会
  • [学会発表] 医療用インプラント関連感染症に対する光触媒酸化チタンの応用2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展
    • 学会等名
      第43回日本骨・関節感染症学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 手術室での一足制の問題点2020

    • 著者名/発表者名
      小関弘展,梶山史郎,尾﨑 誠
    • 学会等名
      第43回日本骨・関節感染症学会学術集会
    • 招待講演
  • [図書] Kenzan Method for Scaffold-Free Biofabrication (English Edition) 1st ed. 20212021

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Koseki and Shiro Kajiyama
    • 総ページ数
      293
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2021-12-27  

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