インプラント周囲炎治療を可能とする光応答性ナノカーボンインプラントの開発

开发可治疗种植体周围炎的光响应纳米碳种植体

• 批准号: 20K10025
• 负责人: 平田 恵理
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K10025/
• 关键词: 近赤外光; カーボンナノホーン; 光温熱効果; 光線力学療法; インプラント周囲炎; 抗菌作用; 光増感剤; カーボンナノ物質; DDS; インプラント; 光応答性

本研究の目的は，カーボンナノ物質の光線力学作用を用いて，近赤外光を照射した際に抗菌作用を発揮させ，インプラント周囲炎に応用することである．本年度は，さらに高い殺菌効果を得るため，抗生剤であるミノサイクリン(MC)をカーボンナノホーン(CNHs)に修飾し，その効果を検証した．まず，近赤外光によってCNHsからMCを放出させるための条件を検討した．未処理CNHs(AsCNHs)と大気酸化CNHs(CNHox)を比較して，CNHoxはasCNHよりMCを多く担持することが明らかになった．一方で，CNHoxとMCを混和するとMCの効果が表れなかった．そこでCNHoxを生分解性ポリマーであるヒアルロン酸(HA)溶液に分散しMCを混和したMC/HA/CNHsを作製した．MC/HA/CNHsに近赤外光を照射することにより，MCと同等かそれ以上の静菌作用を示した．また，線維芽細胞を培養し，MC/HA/CNHsを添加した上で近赤外光を照射したところ，細胞増殖への影響は見られなかった．以上よりCNHsの光温熱効果を利用したMCの徐放が可能となった．

本研究的目的是利用碳纳米材料的光动力作用，在近红外光照射下发挥抗菌作用，并将其应用于种植体周围炎的治疗。今年，为了获得更高的杀菌效果，我们将抗生素米诺环素（MC）改造为碳纳米角（CNH）并验证了其有效性。首先，我们研究了使用近红外光从 CNH 中释放 MC 的条件。未处理的 CNHs (AsCNHs) 和大气氧化的 CNHs (CNHox) 的比较表明，CNHox 比 asCNH 负载更多的 MC。另一方面，当CNHox和MC混合时，MC的效果并未出现。因此，我们通过将CNHox分散在透明质酸（HA）（一种可生物降解的聚合物）溶液中并将其与MC混合来创建MC/HA/CNHs。通过用近红外光照射MC/HA/CNHs，它们表现出与MC相当或更好的抑菌活性。此外，当培养成纤维细胞时，添加MC/HA/CNHs并照射近红外光，没有观察到对细胞增殖的影响。由此可见，利用CNHs的光热效应持续释放MC已成为可能。

项目成果

CNRS(フランス)

法国国家科学研究中心（CNRS）

カーボンナノホーン修飾チタンにおけるマクロファージの極性変化

碳纳米角修饰钛中巨噬细胞极性的变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村貞仁;平田恵理;髙野勇太;前田由佳利;坂入正敏;湯田坂雅子;横山敦郎
• 通讯作者: 横山敦郎

Application of Nanocarbons as Biomaterials for Bone Regeneration

纳米碳作为骨再生生物材料的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 平田恵理

Development of antibacterial Carbon Nanohorns against peri-implantitis

开发抗菌碳纳米角对抗种植体周围炎

• 发表时间: 2021
• 作者: Eri Hirata;Yuta Takano;Yukari Maeda;Sadahito Kimura;Masako Yudasaka;Atsuro Yokoyama
• 通讯作者: Atsuro Yokoyama

Multimodal CTC detection using stem cell antigen-specific immunosilica particles and immunofluorescent quantum dots

使用干细胞抗原特异性免疫二氧化硅颗粒和免疫荧光量子点进行多模式 CTC 检测

• DOI: 10.1038/s41427-021-00353-5
• 发表时间: 2022-01-14
• 期刊: NPG Asia Materials
• 影响因子: 9.7
• 作者: Jeladhara Sobhanan;Yuta Takano;Sakiko Sugino;E. Hirata;Shohei Yamamura;V. Biju
• 通讯作者: V. Biju