2020 Fiscal Year Research-status Report
口腔バイオフィルムの分散能と抗菌能を有する光触媒・ポリフェノール合剤の新規開発
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19K10132
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
尾崎 和美 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (90214121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯本 浩通 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (60284303)
細川 義隆 徳島大学, 病院, 講師 (90346601)
細川 育子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (50707908)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 二酸化チタン / チタニアナノチューブ / ポリフェノール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
口腔バイオフィルム（以下，BF）形成を制御する技術は，う蝕や歯周病の発症予防や進行抑制に大きく貢献すると考えられる。本研究では，二酸化チタン（TiO2 nanotubes，以下TNT）とポリフェノール（EGCG）の合剤（以下，TNT-PolyP mixture）の効果，例えばう蝕原因菌であるStreptococcus mutansに対する抗菌効果やBF形成抑制効果を検討している。本年度はTNT-PolyP mixture存在下でのBFの動態検索として，細菌の生死やグルカンの合成状態を超微細形態学的に解析するとともに，BF内細菌のgtfB/C/D geneなどBF形成関連遺伝子の発現変化を解析した。遠心および濾過処理した刺激唾液でコーティングしたアパタイトペレットを，一定時間S. mutans懸濁液（ショ糖添加BHI）中で培養した。これを対照群とし，実験群にはS. mutans懸濁液中にTNT-PolyP mixtureを数種の濃度で添加しペレットを培養した。培養後，ペレット表面に形成されたBFをエポキシレジンに包埋し，そこから作製した超薄切片に菌体内外多糖特異的電子染色（過沃素酸-チオカルボヒドラジド-蛋白銀染色）を施したのち透過型電子顕微鏡を用いてBFを観察した。その結果，実験群のBFでは菌体外多糖ならびに菌体内多糖の産生量がともに対照群に比して少ない傾向を示した。また，同様に形成されたBFからmRNAを精製しgtfB/C/D geneの遺伝子発現を解析したところ，TNT-PolyP mixture添加群のBF内細菌の遺伝子発現は，gtfB/C/D geneいずれも対照群のそれらより弱い傾向を示した。次年度は，歯質耐酸性ならびに再石灰可能の観点からTNT-PolyP mixtureの効果を検証する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度の研究開始当初は，出発材料としての合剤（TNT-PolyP mixture）の合成に多少の時間を要したものの，結果的にほぼ想定した形状，すなわち一定の範囲内の直径を保持したチューブ構造を得ることができ，以後は同一形状の合材を安定して調製できるようになった。これに伴い，本年度の超微細形態学的解析等も含め本合剤の抗菌効果やバイオフィルムの形成抑制効果に関し，概ね想定した結果を得ることができている。これら解析によって，う蝕予防など歯科材料として本合剤に求められる諸効果の一端を明らかにすることができた。以上から，次年度に計画しているさらなる検証，すなわち歯質耐酸性や再石灰可能の観点での本合剤の臨床応用の可能性を探求する実験に着手できる目処がついたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定していた次年度の研究計画に則り，歯質耐酸性ならびに再石灰可能の観点からTNT-PolyP mixtureの効果を検証する。歯質耐酸性の検証として，アパタイトペレットにTNT-PolyP mixtureを一定時間作用させた後，脱灰溶液（0.1M 乳酸ゲル, pH5.0:Inabaら, J. Dent. Health, 2000）に浸漬する。この試料をマイクロCT解析に供することでTNT-PolyP mixtureの歯質耐酸性に与える効果を検証する。また再石灰化能の検証として，人工脱灰溶液に浸漬したアパタイトペレットにTNT-PolyP mixtureを一定時間作用させた後，再石灰化溶液（20mM HEPES buffer, pH7.0:Inaba et al.）に浸漬し，これをマイクロCT解析に供することでTNT-PolyP mixtureの歯質再石灰化能に与える効果を検証する。
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| Causes of Carryover |
（理由）COVID-19感染拡大に伴い，研究発表等を予定していた学術大会がすべてWeb配信による開催となり，旅費執行が皆無になったことが最大の要因である。また，研究遂行に必要な試薬をメーカーのキャンペーンを利用して購入するなど，経費節約に務めたため。
（使用計画）翌年度分として請求した研究費と合わせて，次年度の研究遂行に必要な物品（とくに，遺伝子解析に必要な消耗品）の購入あるいは共用分析機器（総合研究室の電子顕微鏡をはじめとする各種解析機器）の使用料に充てる。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Suppresive effects of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)-polymer on the adherence of Candida species and MRSA to acrylic denture resin.,2020
Author(s)
Fujiwara N., Murakami K., Yoshida K., Sakurai S., Kudo Y., Ozaki K., Hirota K., Fujii H., Suzuki M, Miyake Y. and Yumoto H.
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Journal Title
Heliyon
Volume: 6
Pages: e04211(1-9)
DOI
Peer Reviewed
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