紙を用いた比色測定法による細菌の硫化水素生成の簡便かつ高感度な検出法

Simple and Sensitive Detection of Bacterial Hydrogen Sulfide Production Using a Paper-Based Colorimetric Assay.

抄録

硫化水素（HS）は歯周病における細菌誘発性炎症反応に関与することが知られている．そのため、口臭や歯周病を含む口腔内疾患の診断・治療のためには、口腔内細菌が産生する硫化水素を定量することが必要である。本研究では，銀/ナフィオン/ポリビニルピロリドン膜と96ウェルマイクロプレートを用いたペーパーベースの細菌HS検出用比色アッセイを紹介する．このHS検出紙は良好な感度（8.27 blue channel intensity/μM HS, R = 0.9996）を示し，酢酸鉛紙（6.05 blue channel intensity/μM HS, R = 0.9959）より高い感度を有していた。4種類の口腔内細菌（, , , , ）から放出されるHS濃度の違いを解析した。最後に、システイン濃度と処理時間を変化させながら、HS濃度を定量した。この紙を用いた比色法は，多くの細菌のHS産生能のin vitroスクリーニングや唾液中のHS分析に簡便かつ効果的なツールとして利用できる。

Hydrogen sulfide (HS) is known to participate in bacteria-induced inflammatory response in periodontal diseases. Therefore, it is necessary to quantify HS produced by oral bacteria for diagnosis and treatment of oral diseases including halitosis and periodontal disease. In this study, we introduce a paper-based colorimetric assay for detecting bacterial HS utilizing silver/Nafion/polyvinylpyrrolidone membrane and a 96-well microplate. This HS-sensing paper showed a good sensitivity (8.27 blue channel intensity/μM HS, R = 0.9996), which was higher than that of lead acetate paper (6.05 blue channel intensity/μM HS, R = 0.9959). We analyzed the difference in HS concentration released from four kinds of oral bacteria (, , , and ). Finally, the HS level in while varying the concentration of cysteine and treatment time was quantified. This paper-based colorimetric assay can be utilized as a simple and effective tool for in vitro screening of HS-producing ability of many bacteria as well as salivary HS analysis.