科学研究 - 日本产综研成功研发具有抗菌作用的微小复合粒子的简易合成法

日本国立研究开发法人产业技术综合研究所纳米材料研究部门的中村真纪主任研究员和北海道大学研究生院牙科学研究科的宫治裕史讲师等人的共同研究小组最近成功研发出了对蛀牙菌等具有抗菌作用的银和磷酸钙的微小复合粒子的简易合成法。该微小复合粒子有望作为保护、改善口腔环境的药剂得到利用。

银的纳米（1纳米等于10亿分之一米）大小的微小粒子具有抗菌作用，磷酸钙是构成人体骨骼和牙齿的主要无机成分，具有优异的生物适应性。虽然这两个纳米尺寸的复合粒子被认为对蛀牙菌和牙周病菌有除菌效果，但迄今为止的合成方法存在着操作复杂且费时等问题。

研究小组开发的是用比较弱的脉冲激光(注)对钙离子、磷酸离子、银离子的混合水溶液照射20分钟的方法。由于一旦使混合水溶液中的银离子的浓度增加，生成的复合粒子中的含银量也就增加，因此可以调整复合粒子中的银和磷酸钙的含量比率。

研究小组将合成的复合粒子添加到蛀牙菌的悬浊液中对其效果进行调查，确认了细菌的繁殖受到抑制、复合粒子具有抗菌作用。研究小组表示，这一现象可以被认为是由于磷酸钙通过细菌产生的酸分解为磷酸离子和钙离子之后，使得粒子内包含的银粒子大量放出，从而发挥了抗菌作用。细菌繁殖的抑制取决于粒子的浓度，浓度越高效果越好。

此外，据说口腔内细菌繁殖所产生的酸会溶解牙齿的磷酸钙成分（脱钙），但由于这个复合粒子通过自我溶解抑制了悬浊液的酸化，因此被期待能在口腔内供给牙齿主要成分的钙离子和磷酸离子以防止牙齿的脱钙，并起到促进牙齿再钙化的效果。

（注）:以一定的间隔反复一亮一灭发射的光。亮灯时间非常短，在1000兆分之一秒到10亿分之一秒之间。

电子显微镜下显示的加入研发的复合粒子后的蛀牙菌。（左图为4小时后，右图为24小时后）下图为复合粒子和加入粒子后产生变化的模式图。