感染チタン表面の殺菌・再感染予防・組織再生を有するインプラント周囲炎治療法の開発

开发一种种植体周围炎的治疗方法，对受感染的钛表面进行消毒，防止再次感染并再生组织

基本信息

批准号：
22KK0138
负责人：
小川徹
金额：
$ 12.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-10-07 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、リン酸カルシウムナノ粒子を基材とした遺伝子導入剤を、DefensinやMagaininなど様々な抗菌ペプチドでコーティングすることで口腔内細菌に効果的な抗菌性を示し、かつ歯肉結合組織由来細胞に対して高い遺伝子導入効率を示す組み合わせを検討する。次に遺伝子導入剤内部に抗炎症性を示すsiRNAやBMP-2などの硬組織誘導性細胞賦活因子を発現させるplasmid-DNAなどを複数種搭載させ、骨造成能をin vivoで検証する。これらの結果を基に、インプラント周囲炎に適用し、オステオインテグレーション獲得性を評価する。さらに組織の早期治癒のために高周波振動刺激を行い骨形成促進効果について検討するものである。R4年度は、可視光・UVC照射装置を購入し、感染チタン表面において銀イオン存在下で青色LEDを照射することで殺菌効果に加え、光触媒活性によるチタン表面性状の回復ができるのではないかという仮説のもと、黄色ブドウ球菌を用いてその検証を行った。インプラント表面を模倣したチタンディスク（サンドブラスト処理、リン酸エッチング処理後、黄色ブドウ球菌を播種、培養しバイオフィルムを作成）上に、濃度の異なる硝酸銀溶液を加え、青色LEDを1分間照射し、殺菌効果をコロニー形成単位の測定により評価した。また、各処理を行った後のチタン表面の接触角を測定して、表面性状の親水性を評価した。さらに各処理後のチタンディスク上に骨芽細胞様細胞（MC3T3E1）を播種し、培養2日後にMTT試験を行い、細胞親和性の評価を行った。その結果、銀イオンと可視光領域の青色LED照射の併用法は、浮遊状ならびにバイオフィルムを形成した黄色ブドウ球菌の殺菌作用だけでなく、感染チタン表面の親水性を回復する効果が認められた。

在这项研究中，我们证明基于磷酸钙纳米颗粒的基因转移剂涂有各种抗菌肽（例如防御素和 Magainin），对口腔细菌表现出有效的抗菌特性，并且对牙龈结缔组织来源的细胞有效。我们将研究显示的组合。基因转移效率高。接下来，基因转移剂将装载多种具有抗炎特性的siRNA和表达BMP-2等硬组织诱导细胞激活因子的质粒DNA，并在体内验证其骨形成能力。基于这些结果，我们将将该方法应用于种植体周围炎并评估获得骨整合的可行性。此外，我们将利用高频振动刺激来促进早期组织愈合，并检查其促进骨形成的效果。 R4年，我们购买了可见光/UVC照射装置，在银离子存在的情况下用蓝色LED照射受感染的钛表面，不仅起到杀菌作用，而且通过光催化恢复了钛的表面性能。基于这一假设，我们使用金黄色葡萄球菌进行了验证。将不同浓度的硝酸银溶液添加到模仿种植体表面的钛盘上（喷砂和磷酸蚀刻后，接种金黄色葡萄球菌并培养以形成生物膜），并用蓝色 LED 照射 1 分钟进行灭菌。通过测量集落形成单位来评估。另外，测定每次处理后的钛表面的接触角，评价表面特性的亲水性。此外，每次处理后将成骨细胞样细胞（MC3T3E1）接种在钛盘上，培养2天后，进行MTT测试以评估细胞亲和力。结果发现，银离子和可见光范围内的蓝色 LED 照射的组合方法不仅可以有效杀死已形成漂浮和生物膜形式的金黄色葡萄球菌，而且可以恢复受感染钛表面的亲水性。。