う蝕活動性診断を目的とした臨床用小型pHセンサーの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14207079
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 田上 順次 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50171567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 聡 株式会社堀場製作所, 基礎技術開発部, 研究総括マネージャー ; 中島 正俊 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 講師 (50272604) ; 二階堂 徹 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (00251538) ; 中西 剛 株式会社堀場製作所, 基礎技術開発部, 主任研究員
• Keywords: う蝕活動性 / pH / pHイメージング光走査型化学顕微鏡 / X線透過性 / PCR法 / EPMA / MEMS技術 / 陽極接合

Research Abstract

田上ならびに二階堂は、う蝕を有するヒト抜去歯を、う蝕活動性(急性または慢性)によって分類し、pHイメージング光走査型化学顕微鏡を用いてpH分布の違いを測定し、更に同一う蝕病巣におけるX線透過性および細菌叢について分析し、個々に得られたpH値の特性について検討を加えた。その結果、急性ならびに慢性う蝕間における最小pH値に有意差を認めた。また、急性う蝕におけるpH値とX線透過性に有意な相関性が認められたものの、慢性う蝕ではその相関性が認めらなかった。これは、慢性う蝕ではう蝕活動性が低下し、無機成分の再沈着などによって、その脱灰が抑制されていたためと思われる。更に、最小pH値を示した1mm ×1mm × 1mmサンプルからPCR法を用いて細菌検出を行った結果、低pH値領域でもう蝕活動性をもつmutans Streptococciが、う蝕活動性に関係な<観察された。中島は、う蝕罹患部におけるう蝕病巣内における元素分布をEPMA(X線マイクロアナライザー)を用いて測定し、上記pH値測定で得られたpH値との相関性について検討を加えた。その結果、う蝕進行に伴う結晶崩壊度は同一で、う蝕罹患部のCaおよびP,濃度は健全部とほとんど変わらず、Mg濃度はほとんど検出されず、上記う蝕原因菌によって産出された酸による影響でMgが溶出した可能性が示唆された。野村ならびに中西は、pH緩衝能と粘度を極少量の唾液で測定することが可能であれば、その結果からう蝕活動性を知ることができることから、微量流路中に唾液を流し込み、その時の流路抵抗による粘度測定と酸を加えた時のpHの低下量を、微細加工技術(MEMS技術)の一つであるガラスとSiの直接接合方法(陽極接合)を用いて微小流路の封止実験を行った。その結果、陽極接合装置を用いて微細流路の形成が可能と判り、流路中に液体を流すことも十分可能なことが判った。

Research Products

• [Publications] Kitasako Y, Hiraishi M, Nakajima M, Nikaido T, Tagami J, Nomura S.: "In vitro surface analysis of active and arrested dentinal caries in sliced extracted human teeth using a pH-imaging microscop"Operative Dentistry. 27・4. 354-359 (2002)
• [Publications] Hiraishi N, Kitasako Y, Nikaido T, Foxton RM, Tagami J, Nomura S.: "Evaluation of activeand arrested carious dentin using a pH-imaging microscope and an X-ray analytical microscope"Operative Dentistry. (in press).
• [Publications] 北迫勇一, 田上順次, 平石典子, 奥田真実子, 二階堂徹: "むし歯研究におけるイメージング分析の活用方法"Readout. 24. 37-41 (2002)
• [Publications] 北迫勇一, 田上順次: "pHイメージング顕微鏡による新しいう蝕診断法の開発"口腔病学会誌. 69・4. 54 (2002)