• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

ヒドロキシルラジカルの低濃度・局所適用による新規ラジカル殺菌技術の歯科臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 24390430
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東北大学

研究代表者

佐々木 啓一  東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30178644)

研究分担者 菅野 太郎  東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (30302160)
林 栄成  東北大学, 大学病院, 助教 (60375102)
猪飼 紘代  東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (20431588)
中村 圭祐  東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (30431589)
庭野 吉巳  東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (40375184)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードヒドロキシルラジカル / ラジカル殺菌 / 過酸化水素
研究概要

申請者らは、3%以下の低濃度過酸化水素に405nmの可視光を照射し、ヒドロキシルラジカルを効率的に生成する方法を開発した。本法は、安全性が担保された低濃度過酸化水素水と可視光を用いる点、さらに光量を調節することで殺菌力をコントロールしうる点に特徴を有する。そのためこのラジカル殺菌技術は、歯周病病原菌等の殺菌効果を期待した口腔内応用が可能であるものと考えられた。そこで本研究では、ラジカル殺菌技術による(1)歯周病等の病原菌に対する殺菌能の評価および殺菌メカニズムの解明し、(2)生体安全性および歯科材料へのラジカルの影響を詳細に検討し、(3)前臨床試験および臨床試験へと発展させ、本ラジカル殺菌技術を歯科臨床応用するための基盤を形成することを目的とした。平成24年度においては、過酸化水素の光分解によって生成されるヒドロキシルラジカル量とその殺菌効果の関係性の評価を行った。
1.0Mの過酸化水素に波長405nmのレーザー光を照射することでヒドロキシルラジカルを発生させ、電子スピン共鳴(ESR)法を用いて分析した。ESR分析の結果、ヒドロキシルラジカル生成量が照射時間に伴って増加することが分かった。殺菌試験には、口腔内病原細菌であるStaphylococcus.aureus、Aggregatibacter actinomycetemcomitans、Streptococcus mutans、Enterococcus faecalisの4種類の細菌懸濁液を用いた。さらに、マイクロプレートのウェル中でS.mutansを培養した場合に形成される実験的バイオフィルムも殺菌試験に用いた。それぞれの細菌懸濁液に過酸化水素を1.0Mとなるように混和し、レーザーを照射した場合、実験に用いた全ての細菌において、3分以内に99.99%以上の細菌数の減少が認められた。バイオフィルムを形成したS.mutansも3分以内に99.999%以上減少した。本研究の結果は、殺菌効果がヒドロキシルラジカルの生成量に依存し、200μMから300μMのヒドロキシルラジカルで99.99%以上の細菌を殺菌できることを示した。

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

平成24年度において計画していた研究を全て順調に遂行できたため。また、その結果も研究を着想した時点で予想した結果の通りであったため。

今後の研究の推進方策

平成25年度以降も交付申請時の研究計画通りに進めていく予定である。

次年度の研究費の使用計画

次年度使用額は、平成24年度の研究を効率的に推進した結果生じた未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行において適切に使用する予定である。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Microbial resistance in relation to catalase activity to oxidative stress induced by photolysis of H2022012

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K, Kanno T, Mokudai T, Iwasawa A, Niwano y Kohno M
    • 雑誌名

      Microbiol Immunol

      巻: 56 ページ: 48-55

    • DOI

      10.1111/j.1348-0421.2011.00400.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic effect of thermal energy on bactericidal action of photolysis of H202 1n relation to acceleration of hydroxyl radical generation2012

    • 著者名/発表者名
      Shirato M, Ikai H, Nakamura K,Hayashi E, Kanno 7 Sasaki K,Kohno M, Niwano Y
    • 雑誌名

      Antimicrob Agents Chemother

      巻: 56 ページ: 295-301

    • DOI

      10.1128/AAC.05158-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topical treatment of oral cavity wounded skin with a new disinfection system utilizing photolysis of hydrogen peroxide in rats2012

    • 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 ページ: 329-335

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of reactive oxygen species generated by phorbol 12-myristate 13-acetate.stimulated oral polymorphonuclear cells from healthy human volunteers without any dental problems2012

    • 著者名/発表者名
      Yaekashiwa N, Sato E, Nakamura K, Iwasawa A, Kudo, A, Kanno T, Kohno M, Niwano Y
    • 雑誌名

      Arch Oral Biol

      巻: 57 ページ: 636-641

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2011.10.020.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bactericidal action of photogenerated singlet oxygen from photosensitizers used in plaque disclosing agents2012

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama K, Nakamura K, Ikai H, Kanno T, Kohno M, Sasaki K, Niwano Y
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e37871

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0037871.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of grain size and veneer firing process on flexural strength of zirconia ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K, Adlfsson E,Milleding P, Kanno T, Ortengren U
    • 雑誌名

      Eur J Oral Sci

      巻: 120 ページ: 249-254

    • DOI

      10.1111/j.1600-0722.2012.00958.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro and in vivo anti-Staphylococcus a ureus activities of a new disinfection system utilizing photolysis of hydrogen peroxide2012

    • 著者名/発表者名
      Hayashi E, Mokudai 7 Yamada Y, Nakamura K, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng

      巻: 114 ページ: 193-197

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.03.020.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel denture cleaning system based on hydroxyi radical disinfection.2012

    • 著者名/発表者名
      Kanno T, Nakamura K, Ikai H, Hayashi E, Shirato M, Mokudai T, Iwasawa A, Kohno M, Niwano Y, Sasaki K
    • 雑誌名

      Int J Prosthodont

      巻: 25 ページ: 376-380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Literature review of the role of hydroxyl radical in chemically-induced mutagenicity and carcinogenicity for the risk assessment of disinfectionsystem utilizing photolysis of hydrogen peroxide2012

    • 著者名/発表者名
      Kanno T, Nakamura K, Ikai H, Kikuchi K, Sasaki K, Niwano Y
    • 雑誌名

      J Clin Biochem Nutr

      巻: 51 ページ: 9-14

    • DOI

      10.3164/jcbn.11-105.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrosive effect of disinfection solution containing hydroxyl radicals generated by photolysis of H202 0n dental metals2012

    • 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

      Dent Mater J

      巻: 31 ページ: 941-946

    • DOI

      10.4012/dmj.2012-098

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presence of hydrogen peroxide a source of hydroxyi radicals in acid electrolyzed water2012

    • 著者名/発表者名
      Mokudai T, Nakamura K, Kann T, Niwano Y
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 ページ: e46392

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0046392.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bactericidal action of photo-irradiated gallic acid via reactive oxygen species formation2012

    • 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
  • [学会発表] 過酸化水素光分解を応用したラジカル殺菌技術のin VIVO殺菌活性および安全性評価2012

    • 著者名/発表者名
      庭野吉己、林栄成、山田康友、目代貴之、中村圭祐、菅野太郎、佐々木啓一
    • 学会等名
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      品川区立総合区民会館(東京)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] 歯垢染色剤を用いた光線力学殺菌療法の比較検討2012

    • 著者名/発表者名
      石山希里香,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
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      品川区立総合区民会館(東京)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] ポリフェノールへの青色可視光照射により生成される活性酸素を応用した新規殺菌技術2012

    • 著者名/発表者名
      中村圭祐、山田康友、猪飼紘代、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
    • 学会等名
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      品川区立総合区民会館(東京)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌へのカテキン類.生薬の併用効果2012

    • 著者名/発表者名
      猪飼紘代、白土翠、中村圭祐、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
    • 学会等名
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      品川区立総合区民会館(東京)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [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
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      品川区立総合区民会館(東京)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌法に対する微生物の抵抗性とカタラーゼ活性の関連性2012

    • 著者名/発表者名
      中村圭祐、菅野太郎、目代貴之、林栄成、猪飼紘代、佐々木啓一、庭野吉己
    • 学会等名
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [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、林栄成、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
    • 学会等名
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] プラーク染色剤を用いた新しい光線力学殺菌療法の基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      石山希里香、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
      第39回日本防菌防黴学会年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] In vivo evaluation of a new disinfection system utilizing photolysis ofhydrogen peroxide2012

    • 著者名/発表者名
      Niwano Y, Hayashi E, Yamada Y, Mokudai T, Nakamura K, Ikai H, Kanno T, Sasaki K
    • 学会等名
      Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2012
    • 発表場所
      蔵王ロイヤルホテル(宮城)
    • 年月日
      20120802-20120803
  • [学会発表] Novel Denture Cleaning System Based on Hydroxyi Radical Disinfection2012

    • 著者名/発表者名
      Kanno T, Nakamura K, Ikai H, Hayashi E, Shirato M, Mokudai T,Iwasawa A,, Niwano Y, Sasaki K
    • 学会等名
      Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2012
    • 発表場所
      蔵王ロイヤルホテル(宮城)
    • 年月日
      20120802-20120803
  • [学会発表] 歯科疾患のない健常人から採取したPMA刺激口腔内多形核白血球が産生する活性酸素種2012

    • 著者名/発表者名
      庭野吉己、八重柏典子、佐藤恵美子、中村圭祐、菅野太郎、岩沢篤郎、河野雅弘
    • 学会等名
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館(徳島)
    • 年月日
      20120607-20120608
  • [学会発表] 各種光感受性プラーク染色剤から生成する一重項酸素による殺菌効果の比較検討2012

    • 著者名/発表者名
      石山希里香,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
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館(徳島)
    • 年月日
      20120607-20120608
  • [学会発表] 過酸化水素光分解を利用した新規歯科治療器のラット口腔粘膜および創傷皮膚への局所応用における急性の毒性学的評価2012

    • 著者名/発表者名
      山田康友、目代貴之、中村圭祐、林栄成、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
    • 学会等名
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館(徳島)
    • 年月日
      20120607-20120608
  • [学会発表] 過酸化水素光分解を応用した新しい殺菌システムの黄色ブドウ球菌に対するmvitroおよびin vivo抗菌活性2012

    • 著者名/発表者名
      林栄成、目代貴之、山田康友、中村圭祐、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
    • 学会等名
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館(徳島)
    • 年月日
      20120607-20120608

URL: 

公開日: 2014-07-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi