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先端フリーラジカル制御学共同研究講座

分野の紹介

我々の研究室では、フリーラジカルや活性酸素といった物質を生成・消去する技術の研究を行い、この技術を応用した新しい歯科医療機器の開発を行っています。特に、消毒剤として一般的に用いられている過酸化水素の光分解反応を応用し、局所での殺菌力に優れたラジカル殺菌技術の研究開発を行ってきました。過酸化水素の光分解反応では非常に反応性の高いヒドロキシルラジカルが生成され、この物質が殺菌作用の主体を担います。これまでに本技術を応用した歯周病治療器を開発し、医師主導治験において有効性と安全性を実証してきました(Kanno et al. Sci Rep, 7, 12247, 2017)。現在は、本治療器の薬事承認を得るために、連携企業と承認申請に向けて取り組んでいます。

ラジカル殺菌技術は、歯周病治療のみならず、細菌感染が原因となる他の歯科疾患(う蝕、インプラント周囲炎、根尖性歯周炎など)の治療や予防への応用も期待できます。現在は、これらの疾患に特化した医療機器の開発に向けて各治療法に最適な条件設定、動物試験における安全性の確認とPOC(Proof of Concept)取得、および臨床試験での有効性と安全性の検証を目指して研究に取り組んでいます。新しい歯科医療機器を創出し、歯科医療の発展及びQOL(Quality of Life:生活の質)の向上に寄与することを目標としています。

教員構成

主な研究テーマ

  • ラジカル殺菌技術を応用した歯科医療機器の研究開発
  • ポリフェノールの酸化促進作用を応用した殺菌技術の研究開発
  • リン酸カルシウムナノ粒子を遺伝子導入剤に応用した生体材料の研究開発
  • 補綴歯科材料の機械的・生物学的特性の評価

最近の業績

  1. Kurihara A, Nakamura K, Shishido S, Inagaki R, Harada A, Kanno T, Egusa H. Mechanism underlying ultraviolet-irradiation-induced discoloration of dental zirconia ceramics stabilized with 3 and 5 mol% yttria. Ceram Int. Online ahead of print, 2024
  2. Shishido S, Inagaki R, Kanno T, Svanborg P, Barkarmo S, Örtengren U, Nakamura K. Residual stress associated with crystalline phase transformation of 3–6 mol% yttria-stabilized zirconia ceramics induced by mechanical surface treatments. J Mech Behav Biomater Med. 146:106067, 2023
  3. Shirato M, Takida Y, Kanno T, Matsuura H, Niwano Y, Minamide H, Nakamura K. Mutagenicity assessment of high-power 1.6 THz pulse laser radiation. Photochem Photobiol. 100: 146-158, 2024
  4. Niwano Y, Kohzaki H, Shirato M, Shishido S, Nakamura K. Metabolic fate of orally ingested proanthocyanidins through the digestive tract. Antioxidants, 12: 17, 2023
  5. Shirato M, Nakamura K, Tenkumo T, Niwano Y, Kanno T, Sasaki K, Lingström P, Örtengren U. Inhibition of tooth demineralization caused by Streptococcus mutans biofilm via antimicrobial treatment using hydrogen peroxide photolysis. Clin Oral Invest, 27: 739-750, 2023
  6. Harai T, Mizutani M, Shishido S, Nakamura K, Ohmori H, Konno T, Kuriyagawa T. Low-temperature degradation of yttria-stabilized zirconia treated with pulsed laser and annealing techniques. Precis Eng, 80: 45-56, 2023
  7. Niwano Y, Kohzaki H, Shirato M, Shishido S, Nakamura K. Putative mechanisms underlying beneficial effects of polyphenols in murine models of metabolic disorders in relation to gut microbiota. Curr Issues Mol Biol, 44: 1353-1375, 2022
  8. Niwano Y, Kohzaki H, Shirato M, Shishido S, Nakamura K. Anti-osteoporotic mechanisms of polyphenols elucidated based on in vivo studies using ovariectomized animals. Antioxidants, 11: 217, 2022
  9. Nakamura K, Tarkeshi A, Niklasson A, Shishido S, Svanborg P, Barkarmo S, Örtengren U. Influence of crystalline phase transformation induced by airborne-particle abrasion and low-temperature degradation on mechanical properties of dental zirconia ceramics stabilized with over 5 mol% yttria. J Mech Behave Biomed Mater, 125, 104890, 2021
  10. Nakamura K, Shirato M, Shishido S, Kanno T, Niwano Y, Sasaki K, Lingström P, Örtengren U. Reactions of dental pulp to hydrogen peroxide photolysis-based antimicrobial chemotherapy under ultraviolet-A irradiation in rats. J Photochem Photobiol B, 212: 112042, 2020

分野問い合わせ

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TEL:022-717-8299
FAX:022-717-8299

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