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2012 年度 実施状況報告書

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

研究課題/領域番号 24592901
研究種目

基盤研究(C)

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
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
研究概要

われわれはこれまで、日常臨床で用いられるオキシドール(1M;3%)よりも低濃度の過酸化水素に、可視光領域の波長(405 nm)のLEDを照射することで、効率的にヒドロキシルラジカル(HO・)を発生させ殺菌を行うという新しい義歯洗浄器を試作し検討を行ってきた.
義歯をこの洗浄器で洗浄する際、HO・は強力な酸化剤であるため、繰り返し義歯洗浄を行った場合には義歯材料の酸化劣化を引き起こす懸念がある。本年度は、過酸化水素の光分解によって生じるHO・が床用レジンに及ぼす影響を評価した。実験は、市販マイクロ波重合型床用アクリルレジンで作成した板状試料で行った。試料を、1) 1M過酸化水素に浸漬し、放射照度16 mW/cm2でLED照射を行ったもの、2) 1M過酸化水素に浸漬し、放射照度10 mW/cm2でLED照射を行ったもの、3) 純水に浸漬し、放射照度16 mW/cm2でLED照射を行ったもの、4) 1M過酸化水素に浸漬し遮光したもの、5) 純水に浸漬し遮光したもの、に分け、光源には実験用LED照射装置(波長:400 nm)を用い、7日間の浸漬試験を行い、レジンの物性および色調変化を評価した。その結果、1)と2)では5)に比べて有意に低い曲げ強度を示した。色差についても1)と2)で5)に比べて有意に大きな値を示した。今回の連続処理は、約500日の繰り返し洗浄に相当するが、今回の結果から、1Mの過酸化水素を用いる場合は、曲げ強度および色調への影響を避けるために、放射照度10 mW/cm2未満の光照射で用いるのが望ましいことが示唆された。

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

本年度の大きな目標であった、高光量・温度設定付に改良した試作義歯洗浄器の製作は完了することができた。しかしながら、この試作機を用いて行うin vitro 実験系が未確立であったため、殺菌力評価をはじめとする実験は現在のところ検討中である。したがって、今回は実験用LED照射装置を用いて床用レジンの理工学的評価を行うところまでを行った。

今後の研究の推進方策

現在、試作義歯洗浄器でヒドロキシルラジカル量の測定・殺菌力の評価・義歯材料物性の変化の評価等のin vitro 試験が行えるようにするための実験システムを考案中である。今後は実際の製品に近い本試作器を用いた基礎的評価と、洗浄液の評価、洗浄方法の検討、安全性評価を行う。その後は、患者義歯を用いたin vivo 試験を行う予定である。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Photo-Irradiation of Proanthocyanidin as a New Disinfection Technique via Reactive Oxygen Species Formation2013

    • 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(3) ページ: e60053

    • DOI

      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 H2O22013

    • 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 ページ: in press

    • DOI

      doi

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vitro Bactericidal Activity on Photo-irradiated Oxydol Products via Hydroxyl Radical Generation2013

    • 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 ページ: in press

    • DOI

      doi

    • 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, MokudaiT, Ikai H, Inagaki R, KannoT, Sasaki K, Kohno M, Niwano Y
    • 雑誌名

      Dent Mater J

      巻: 31(6) ページ: 941-946

    • DOI

      doi:10.4012/dmj.2012-098

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presence of hydrogen peroxide, a source of hydroxyl radicals, in Acid electrolyzed water2012

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

      PLoS One

      巻: 7(9) ページ: e46392

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0046392

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bactericidal Action of Photoirradiated 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

    • DOI

      dx.doi.org/10.1021/jf303177pl

    • 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) ページ: 193-197

    • DOI

      doi: 10.1016/j.jbiosc.2012.03.020.

    • 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

    • DOI

      JST.JSTAGE/jts/37.329 [pii]

    • 査読あり
  • [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
    • 年月日
      20121109-20121111
  • [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
    • 年月日
      20120911-20120912
  • [学会発表] New Denture-Cleaning Device Utilizing Hydroxyl Radical Disinfection2012

    • 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
    • 年月日
      20120802-20120803

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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