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医療材料へのバイオフィルム形成を抑制する新規コーティング材の開発

开发抑制医疗材料上生物膜形成的新型涂层材料

基本信息

批准号：
16J10617
负责人：
吉田衣里
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10617/
关键词：
無機ナノシート抗菌コーティング医療機器

项目摘要

新規の抗菌コーティング材料（抗菌物質ホスト材料）として本研究において検討している無機ナノシートは、抗菌材料や医用材料としては殆ど研究がなされていない材料である。平成29年度（前年度）までの研究成果により、調製したチタン酸ナノシートは負に帯電し、正に帯電する抗菌物質をシート表面に安定的に吸着できることを明らかにした。更に調製した複合体（抗菌物質含有チタン酸ナノシート）は抗菌物質単体よりも優位な抗菌作用を示し、その抗菌メカニズムはナノシートの特異な形状（高アスペクト比の結晶構造）に由来する細菌壁の破壊によるものと示唆された。そこで平成30年度（当該年度）は、既知の抗菌物質を含まないナノシートを調製し、その抗菌作用について調査するとともに、抗菌メカニズムの解明に取り組んだ。結果、グラム陽性・陰性両菌に対してナノシート単体で抗菌もしくは殺菌作用を示すことが明らかとなった。ナノシートに暴露した細菌の形状について、走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて確認したところ、細菌表面へのナノシートの付着・浸透を示唆する像が観察された。一方、ISO規格に則りL929細胞（マウス、線維芽細胞）に対する毒性を調べた結果、チタン酸ナノシートは細胞毒性を有していないことが分かった。本研究を通じて、チタン酸ナノシートは新規の抗菌コーティング材料として有望であり、既知の抗菌物質と複合することで更に抗殺菌性能を増加させられることが分かった。その抗菌メカニズムは非常に小さなナノサイズ（厚さ1nm以下、平面サイズ10nm以下）のシート形状に起因すると考えられ、細菌細胞壁や外膜へのナノシートの付着・浸透により引き起こされる膜破壊が原因と考えられる。グラム陽・陰性菌には有意な抗菌作用を示す一方でマウス細胞へは毒性を示さなかったことから、細胞外膜の構造や膜タンパクの違いなどが関与している可能性も示唆される。

New antibacterial materials (antibacterial materials) are studied in this study. Inorganic materials, antibacterial materials and medical materials are studied in this study. The research results of Heisei 29 (previous year) show that the adsorption of antibacterial substances with negative and positive charges on the surface is stable. In addition, the preparation of the complex (antibacterial substance containing the antibacterial acid) shows the antibacterial effect of the antibacterial substance monomer, and the specific shape of the antibacterial substance (crystal structure with high ratio) shows the breakdown of the bacterial wall. In 2010, the Group selected the following components for the investigation of the antibacterial activity of known antibacterial substances: The results showed that the positive and negative bacteria had the same antibacterial activity as the negative bacteria. The shape of the bacteria was examined by scanning electron microscopy (SEM), and the surface of the bacteria was examined by scanning electron microscopy. A prescription, ISO specifications, L929 cells (cell, line) for the regulation of toxicity results, acid toxicity, cell toxicity, there is a difference between. This study is aimed at improving the antibacterial properties of new antibacterial materials and compounds. The reason why the bacteria cell wall and outer membrane are broken is that the bacteria cell wall and outer membrane are very small (thickness is less than 1nm, plane surface is less than 10nm). The structure of the outer membrane of the cell and the possibility of its toxicity are also shown.