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; 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。

由Ushio Electry开发的Far-UV辐照装置的峰值波长为222nm，由精确灯和特殊过滤器的组合组合。它阻断了240nm以上的紫外线，这对人体有害，因此不会造成DNA损伤并且非常安全。据透露，这种深紫外射线不仅对牙周细菌进行了消毒，还会破坏由牙周细菌和细胞外物质的复合物组成的生物膜。生物膜是通过在液体培养基中培养牙周细菌核细菌核细菌和卟啉单胞菌的形成。通过在此基于正常紫外线观察到的生物膜的破坏，通过对远紫外线进行照射。可以通过晶体紫罗兰色染色来评估生物成型的量，并大大减少。通过共聚焦激光显微镜在三维图像中生物膜厚度的减小来证实生物膜的降低。还揭示了细胞表面变化发生在扫描电子显微镜中的远导辐射后细菌中发生。作为一种杀菌机制，已经表明，嘧啶二聚体几乎没有形成，这是DNA损伤的指标，并且该机制可能与正常的紫外线射线诱导的DNA损伤有所不同。即使使用SYTO9/PI染色，在正常的紫外线射线受辐照的细菌中也没有观察到PI摄取，而在用远处的射线照射的细菌中清楚地观察到PI摄取。因为PI是一种对细胞膜不可渗透的DNA结合染料，因此远紫外的照射可能会对细胞膜产生影响。我们正在继续研究牙周疾病治疗装置的开发，该牙周疾病治疗装置使用远程脉冲射线，该射线可以同时对牙周细菌进行消毒并破坏生物膜。