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2022 年度 実施状況報告書

ブラックライト照射によるホルミシス効果を応用した象牙質形成誘導の基盤技術確立

研究課題

研究課題/領域番号 22K09958
研究機関東北大学

研究代表者

中村 圭祐  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (30431589)

研究分担者 宍戸 駿一  東北大学, 歯学研究科, 助教 (20850613)
白土 翠  東北大学, 歯学研究科, 助教 (60708501)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード紫外線 / ブラックライト / 第三象牙質 / 歯髄
研究実績の概要

研究計画に従って、ブラックライト(波長365 nmのLED)照射がラットの歯髄に及ぼす影響を調べた。ラットの上顎第一大臼歯に対して2 W/cm2の条件で90秒間照射を行った。照射による熱の影響を避けるために大臼歯咬合面を水で冷却しながら照射を実施した。反対側の第一大臼歯は照射を実施しないコントロールとした。また、照射する光の波長の影響を調べるために、ブラックライトの代わりに波長400 nmのLEDで照射した場合の歯髄に対する影響も調べた。波長以外の照射条件(放射照度と照射時間)はブラックライト照射群と同一に設定した。放射照度の測定にはパワーメーター(FieldMate)を用いた。
照射実施の3週間後に、上顎第一大臼歯のマイクロCT分析を実施した。その後、第一大臼歯の脱灰、脱水、パラフィン包埋、薄切を行い、歯髄の組織学的分析を行った。マイクロCT分析の結果、ブラックライト照射群では、反対側のコントロール群と比較して、歯冠部歯髄腔の体積が減少している傾向が認められた。また、組織学的分析の結果、第三象牙質の形成が認められた。すなわち、ブラックライト照射によって、第三象牙質の形成が促進されて歯髄腔が狭小化することが分かった。一方、400 nmのLED照射では、歯髄腔の体積に変化は認められなかった。これらの結果より、90秒といった比較的短い照射時間であっても、ブラックライト照射により第三象牙質の形成が誘導されることが分かった。また、この反応は照射する光の波長に依存し、400 nmの照射では反応が起きないことも分かった。ブラックライトと400 nmの光では、前者の方が高いフォトンエネルギーを有するため、歯髄反応を引き起こしたと考えられる。今後は、この反応のメカニズムの解明に取り組む。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画していた動物実験を実施し、マイクロCT分析、画像解析、組織学的分析まで終了することができた。一部、計画していた動物実験が未達となっているが、これまでに得られた結果は研究の仮説をサポートするものであり、今後の研究も計画通り進めることができる。従って、順調に研究が進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

初年度は、ブラックライト照射によってラットの歯髄腔で第三象牙質の形成が促進されることを実証することができた。また、この反応は照射する光の波長に依存していることまでわかってきている。今後は、歯髄由来の細胞を用いてin vitroでのブラックライト照射実験などを行い、メカニズムの解明に取り組む。より効率的に研究を推進するために、研究分担者との連携を緊密にし、各自の役割分担の明確化と定期的な報告会を実施する。

次年度使用額が生じた理由

東北大学大学院医学系研究科附属動物実験施設の改修工事などの影響もあって、当初計画していた一部の動物実験が未実施となり、それに伴う費用に未使用分が生じた。すでに施設の改修工事は終了しており、この未実施の実験については未使用分の研究費を用いて次年度に実施する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Gothenburg(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      University of Gothenburg
  • [学会発表] Dental application of ultraviolet-A induced photochemical and photobiological reactions2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K
    • 学会等名
      2022 TU-HKU-FJMU International Symposium on Oral Health Sciences. Online symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒドロキシルラジカルを応用した殺菌技術の歯科臨床応用2022

    • 著者名/発表者名
      中村圭祐
    • 学会等名
      日本機能水学会 第20回学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 活性酸素発生を応用した口腔細菌制御技術の歯科応用2022

    • 著者名/発表者名
      中村圭祐
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第49回学術集会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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