Effect of new antimicrobial photodynamic therapy system on biofilm inhibition

新型抗菌光动力治疗系统对生物膜抑制的影响

基本信息

批准号：
19K10140
负责人：
林潤一郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Aichi Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者らは、これまでインドシアニングリーンと半導体レーザーを用いた、歯周病に対する抗菌光線力学療法(aPDT)の研究を行ってきた。インドシアニングリーンを単独で光感受性物質として用いるのではなく、PLGAに封入してナノ粒子化してキトサンにてコーティングしたもの(ICGナノ粒子)を独自に開発し、その有用性の検討を行ってきた。また、半導体レーザーの波長特性を利用し、歯肉の外からレーザーを照射し、歯周ポケット内部までレーザーを届かせる外部照射法（歯肉外部照射法：transgingival irradiation）を考案し、その実効性を調査してきた。本研究課題では、我々のaPDTの方法が、バイオフィルムに対し効果を発揮するのかどうかを検討している。２０２２年度は、歯周病原細菌であるPorphyromonas ginivalis(Pg)のバイオフィルムをポリスチレンの培養皿上に作成し、ICGナノ粒子を用いたaPDTを行った。その結果、９７％が殺菌されることが判明した。またグラム陽性菌の代表であるStreptococcus gordonii(Sg)でも、同様にバイオフィルムを作成し、aPDT実験を行ったところ、PgよりもSgの方がaPDTの効果が低いという結果となった。その後、Pg、Sgの2菌種の混合バイオフィルムの作成を試み、種々の条件を変えながら、培養を行った。しかし、その２菌株を組み合わせるとPgの発育が遅くなり、Sgのみが生育したバイオフィルムになってしまうなど、その作成は困難な状況が続いている。最近になり、混合させる２菌の割り合い、それぞれの発育状況など、混合バイオフィルムに適した条件をみつけることができたので、今後は混合バイオフィルムでのaPDT殺菌効果を確認する予定である。

主要研究人员一直在使用吲哚菁绿和半导体激光器进行牙周病抗菌光动力疗法（aPDT）的研究。我们没有单独使用吲哚菁绿作为光敏剂，而是独立开发了一种封装在 PLGA 中、转化为纳米颗粒并涂有壳聚糖（ICG 纳米颗粒）的产品，并且我们一直在研究其用途。此外，我们还设计了一种利用半导体激光的波长特性，将激光从牙龈外部照射到牙周袋内部的外部照射方法（穿龈照射），并研究了其有效性。在这个研究项目中，我们正在研究我们的 aPDT 方法是否对生物膜有效。 2022 年，我们在聚苯乙烯培养皿上创建了牙龈卟啉单胞菌 (Pg)（一种牙周病原体）的生物膜，并使用 ICG 纳米粒子进行了 aPDT。结果发现，97%的细菌都被杀灭了。此外，当我们用典型的革兰氏阳性菌戈登链球菌（Sg）类似地创建生物膜并进行aPDT实验时，我们发现aPDT对Sg的效果不如对Pg的效果。之后，我们尝试创建两种细菌物种（Pg 和 Sg）的混合生物膜，并在各种条件下对其进行培养。然而，当两种菌株混合时，Pg的生长减慢，导致生物膜中只有Sg生长，这种情况仍然难以形成。最近，我们已经能够找到适合混合生物膜的条件，例如要混合的两种细菌的比例以及每种细菌的生长状况，因此我们计划将来在混合生物膜中确认aPDT的杀菌效果。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Photodynamic Inactivation of an Endodontic Bacteria Using Diode Laser and Indocyanine Green-Loaded Nanosphere

使用二极管激光和吲哚菁绿纳米球光动力灭活牙髓细菌

DOI：
10.3390/ijms22168384
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
5.6
作者：
Higuchi Naoya;Hayashi Jun;Fujita Masanori;Iwamura Yuki;Sasaki Yasuyuki;Goto Ryoma;Ohno Tasuku;Nishida Eisaku;Yamamoto Genta;Kikuchi Takeshi;Mitani Akio;Fukuda Mitsuo
通讯作者：
Fukuda Mitsuo

歯肉外部照射法を用いた新規抗菌光線力学療法の開発

使用外部牙龈照射开发新型抗菌光动力疗法