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。

这项研究研究了基于磷酸钙纳米颗粒的基因转移剂与各种抗菌肽（如防御素和麦金蛋白）的组合，这些肽（例如防御素和麦金蛋白）表现出对口腔细菌的有效抗菌特性，并且表现出源自gingival结合组织的细胞的高基因转移效率。接下来，在基因传递剂中安装了多种表达抗炎siRNA和BMP-2的质粒-DNA，例如表达硬组织诱导的细胞激活因子（例如BMP-2）的质粒-DNA，并在基因转移剂中安装，并且在VIVO中验证了骨形成能力。基于这些结果，将结果应用于植入体炎，并评估了骨整合的获取。此外，进行高频振动刺激以通过组织的早期愈合来促进骨骼形成。 In FY2014, we purchased a visible light/UVC irradiation device and tested it using Staphylococcus aureus based on the hypothesis that in addition to the bactericidal effect, it could restore the titanium surface properties due to photocatalytic activity by purchasing a visible light/UVC irradiation device and irradiating the surface of the infected titanium with a blue LED in the presence of silver ions.将模仿植入物表面的钛圆盘（沙蛋白和磷酸盐蚀刻，金黄色葡萄球菌种子并培养以形成生物膜）中的钛圆盘被添加到具有不同浓度的金黄色葡萄球菌，然后用蓝色LED辐射1分钟的钛盘，并通过测量蓝色LED辐照1分钟，并通过测量结肠单位来评估。此外，测量每次处理后钛表面的接触角以评估表面特性的亲水性。此外，每次处理后，将成骨细胞样细胞（MC3T3E1）播种在钛盘上，并在培养后两天进行MTT测试以评估细胞亲和力。结果，在可见光区域中银离子和蓝色LED辐照的组合不仅是金黄色葡萄球菌的杀菌作用，该葡萄球菌形成了浮动和生物膜，而且还具有恢复感染钛表面的亲水性的作用。