遠紫外線照射によるFusobacterium nucleatumの殺菌効果の検討

远紫外线照射对具核梭杆菌的杀菌效果检验

• 批准号: 22K07985
• 负责人: 西川 潤
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07985/
• 关键词: 大腸癌; 歯周病菌; 遠紫外線; 殺菌

ウシオ電機が開発したピーク波長が222nmの遠紫外線照射装置はエキシマランプと特殊なフィルターの組み合わせによりできている。人体に有害な240nm以上の紫外線はカットされているため、DNA傷害を起こさず安全性が高い。この遠深紫外線が歯周病菌を殺菌するだけでなく、歯周病菌と菌体外物質の複合体からなるバイオフィルムを破壊することを明らかにした。歯周病菌のFusobacterium nucleatumとPorphyromonas gingivalisを液体培地で培養することによって、バイオフィルムを形成させた。その上で遠紫外線を照射することによって、通常の紫外線では認めない、バイオフィルムの破壊が確認された。バイオフォルムの量はクリスタルバイオレット染色で評価可能であり、著明に減少した。このバイオフィルムの減少は共焦点レーザー顕微鏡による３次元画像でバイオフィルムの厚さの減少によって、確認された。また、走査型電子顕微鏡においても遠紫外線照射後の細菌は細胞表面に変化が生じていることが明らかになった。殺菌機序としては、DNA傷害の指標である、ピリミジン２量体の形成が少ないことが明らかとなり、通常の紫外線が誘導するDNA傷害とはことなった機序が考えられる。Syto9/PI染色でも、通常の紫外線を照射した菌ではPIの取り込みは認めないのに対して、遠紫外線を照射した菌については明らかなPIの取り込みが認められた。PIは細胞膜非透過性のDNA結合色素であるため、遠紫外線照射によって、細胞膜に影響を与えた可能性が高い。歯周病菌の殺菌とバイオフィルムの破壊を同時に行いうる遠紫外線を応用した歯周病治療器の開発を目指し、検討を続ける。

Ushio Inc.开发的远紫外线照射装置，峰值波长为222 nm，由准分子灯和特殊滤光片组合而成。它能阻挡对人体有害的240纳米及以上的紫外线，因此不会造成DNA损伤，安全性高。研究表明，这种深紫外线不仅可以杀死牙周病细菌，还可以破坏牙周病细菌和细胞外物质的复合物生物膜。通过在液体培养基中培养牙周病原体具核梭杆菌和牙龈卟啉单胞菌形成生物膜。通过用远紫外线照射，可以确认生物膜被破坏，这是普通紫外线所观察不到的。可通过结晶紫染色评估的生物形式的量显着减少。使用共焦激光显微镜观察三维图像中生物膜厚度的减少证实了生物膜的减少。扫描电镜还显示，细菌在受到远紫外线照射后，细胞表面发生了变化。至于杀菌机制，表明作为DNA损伤指标的嘧啶二聚体的形成减少，并且认为存在与正常紫外线诱导的DNA损伤不同的机制。 Syto9/PI染色还显示，用普通紫外线照射的细菌没有表现出对PI的摄取，而用远紫外线照射的细菌则清楚地表现出对PI的摄取。由于 PI 是一种无法渗透细胞膜的 DNA 结合染料，因此远紫外线照射很可能会影响细胞膜。我们正在继续研究，目标是开发一种使用远紫外线的牙周病治疗装置，可以同时消毒牙周病细菌并破坏生物膜。

项目成果

ESBL産生大腸菌に対する遠紫外線の殺菌効果について

关于远紫外线对产ESBL大肠杆菌的杀菌作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 福田 総一郎;西川 潤;窪田 直人;西岡 光昭;末廣 寛;山崎 隆弘
• 通讯作者: 山崎 隆弘

紫外線照射装置および紫外線照射方法

紫外线照射装置及紫外线照射方法

• 发表时间: 2022

The bactericidal effect of far-UVC on ESBL-producing Escherichia coli

远紫外线对产ESBL大肠杆菌的杀菌作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki Kobayashi;Jun Nishikawa;Soichiro Fukuda;Yumi Okabe;Tomohiro Fujii;Naoto Kubota;Yuka Tanaka;Mio Tsurui;Ken-Ichiro Otsuyama;Hidehiro Tsuneoka
• 通讯作者: Hidehiro Tsuneoka