| 研究課題/領域番号 |
19K10418
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
真柳 弦 東北大学, 歯学研究科, 講師 (10451600)
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| 研究分担者 |
柳田 保子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10282849)
鷲尾 純平 東北大学, 歯学研究科, 講師 (20400260)
高橋 信博 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60183852)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 根面う蝕 / 脱灰 / タンパク質分解 / 細菌 / 唾液 |
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| 研究実績の概要 |
う蝕の予防法および治療法を検討するには、pHに加えカルシウムやフッ素など、複数のイオン濃度を同時かつ連続的に測定できる装置の開発が必要である。今年度は口腔内微小環境下で連続的にCa2+濃度を測定可能なマイクロデバイスの開発を目的とし、全固体イオン選択電極とマイクロ流路の統合について検討を行った。全固体イオン選択電極の小型化のために、PETフィルム上に金を蒸着し、直径3 mmの穴を開けたラミネートフィルムで金電極をラミネート加工した。センサ部分に導電性ポリマPEDOT(PSS)を滴下して加熱硬化し、さらにカルシウムイオノフォアETH129を含むイオン選択膜を滴下・風乾して成膜した。またマイクロ流路に小型化した全固体イオン選択電極を組み込むために、ポリカーボネート上に金を蒸着し、同様の手順でイオン選択電極を作製した後、流路を切削したアクリル板を接着して流路デバイスを作製した。小型化した全固体イオン選択電極とイオン濃度に対する電位応答は26.6 mV/decの感度を示し、理論的なネルンスト応答に近い応答を示すことから、口腔内のカルシウムイオン濃度範囲を測定することが可能と考えられる。また、全固体イオン選択電極を流路デバイスへ組み込んだ場合、0.01 Mナトリウムイオンを含むカルシウムサンプル溶液で、10-5から10-3 Mの範囲で電位依存性が確認され、部分的にネルンスト応答を示すことが分かった。
さらに前年度に構築したタンパク質分解酵素に特異的な蛍光試薬と蛍光実体顕微鏡を用いて、酸により脱灰した歯根面からのタンパク質分解酵素を検出したモデルにより、種々の材料、薬剤等のタンパク質分解酵素の抑制作用についても検討した。その結果、フッ化ジアンミン銀にタンパク質分解酵素活性抑制効果があることが示唆された。
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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
今年度予定していたマルチイオンデバイスを用いた無機質脱灰評価法の構築について、試作したセンサデバイスと小型無線センサインタフェースモジュールの組み合わせた評価を実施して、口腔内のマルチイオン情報を収集するためのシステム化までには至らなかったため、この区分とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
微小マルチイオン電極については、全固体型の参照電極を作製して流路デバイスへ統合することで、溶液抵抗を小さくする必要があると考えられる。さらに、マルチイオンデバイスを用いた無機質脱灰評価法の構築に向けて、試作したセンサデバイスと小型無線センサインタフェースモジュールを用いて、口腔内を模したモデル系でのマルチイオン評価を実施する。また、脱灰後の根面や脱灰液を試料とし、蛍光タンパク分解酵素測定法、ザイモグラム、蛍光免疫染色法などを用いて、酸により脱灰させた根面のタンパク分解活性を評価するとともに、タンパク分解を生じるタンパク分解酵素のインヒビターとなる物質を検討し、根面う蝕を予防する効果のある物質の特定を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）次年度使用額は、今年度予定していたマルチイオンデバイスを用いた無機質脱灰評価法の構築について、口腔内を模したモデル系でのマルチイオン評価を実施するところまで至らなかったため、使用する予定であった細菌培養用培地類やプラスチック器具、ザイモグラム、蛍光免疫染色法に用いる試薬などの物品費（消耗品）が少なくすんだために生じたものである。
（使用計画）令和4年度請求額とあわせて、試作したセンサデバイスと小型無線センサインタフェースモジュールの組み合わせ評価を実施し、口腔内のマルチイオン情報を収集するためのシステム化、う蝕の無機質脱灰評価法の構築およびタンパク質分解能の検討に必要な経費として使用する予定である。
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