口腔バイオフィルム制御能を備えた酵素担持フィラーの開発と修復材料への応用

令和４年度は、令和３年度までの成果にもとづいて、まず、シリカ系多孔質フィラーに対するフルクタナーゼ担持能を検討した。フルクタナーゼを担持させるための反応性官能基をフィラーに結合させるため、まず、3種類の各シリカフィラーに対して、3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）を75度の蒸留水中で3時間反応させることでシランカップリング処理を行い、良好なカップリング反応が行われたことを確認した。その後、シランカップリング処理後のフィラーをグルタルアルデヒドと反応させ、フィラー表面にアルデヒド基を結合させた。続いて、APTES－グルタルアルデヒド処理を行ったフィラーをフルクタナーゼ溶液に24時間浸漬し、BCA法により浸漬溶液中のフルクタナーゼ濃度の変化を確認することでフィラーに対するフルクタナーゼ担持量を定量した。その結果、いずれの孔径のフィラーにおいても、APTES－グルタルアルデヒド処理を行わなかった群では、フルクタナーゼの担持が全く検出されなかった一方で、APTES－グルタルアルデヒド処理を行ったシリカフィラーはフルクタナーゼがシリカフィラーへ担持されていることが確認された。さらに、フルクタナーゼ担持フィラーの酵素活性を評価するため、各フルクタナーゼ担持フィラーをイヌリン中に浸漬し、DNS法により還元糖を定量した。フルクタナーゼ担持フィラーは、非担持フィラーと比較して還元糖の生成量が有意に多く、多孔質シリカフィラーに対してフルクタナーゼ活性を維持した状態で担持されていることが明らかとなった。

令和４年度は、令和３年度までの成果にもとづいて、まず、シリカ系多孔質フィラーに対するフルクタナーゼ担持能を検討した。フルクタナーゼを担持させるための反応性官能基をフィラーに結合させるため、まず、3種類の各シリカフィラーに対して、3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）を75度の蒸留水中で3時間反応させることでシランカップリング処理を行い、良好なカップリング反応が行われたことを確認した。その後、シランカップリング処理後のフィラーをグルタルアルデヒドと反応させ、フィラー表面にアルデヒド基を結合させた。続いて、APTES－グルタルアルデヒド処理を行ったフィラーをフルクタナーゼ溶液に24時間浸漬し、BCA法により浸漬溶液中のフルクタナーゼ濃度の変化を確認することでフィラーに対するフルクタナーゼ担持量を定量した。その結果、いずれの孔径のフィラーにおいても、APTES－グルタルアルデヒド処理を行わなかった群では、フルクタナーゼの担持が全く検出されなかった一方で、APTES－グルタルアルデヒド処理を行ったシリカフィラーはフルクタナーゼがシリカフィラーへ担持されていることが確認された。さらに、フルクタナーゼ担持フィラーの酵素活性を評価するため、各フルクタナーゼ担持フィラーをイヌリン中に浸漬し、DNS法により還元糖を定量した。フルクタナーゼ担持フィラーは、非担持フィラーと比較して還元糖の生成量が有意に多く、多孔質シリカフィラーに対してフルクタナーゼ活性を維持した状態で担持されていることが明らかとなった。