Development of zirconia implants applied superhydrophilic treatment

• Project/Area Number: 17K17217
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Dental engineering/Regenerative dentistry
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: Hirano Tomoki 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (10755044)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: ジルコニアインプラント / 超親水性 / オッセオインテグレーション / 歯学 / 生体材料

Outline of Final Research Achievements

The purpose of the present study was to investigate whether zirconia implants treated with superhydrophilicity are effective for early osseointegration. Three types of zirconia implants were prepared in this study : Ultraviolet treatment group(UV) and atmospheric-pressure plasma treatment group(PL) as superhydrophilicity group, non-treatment group(Cont) as control group. The results revealed that the superhydrophilic treated zirconia implants favored early osseointegration. It was possible that physicochemical surface modifications such as removal of carbon and improving wettability by superhydrophilic treatment affected favorably on early osseointegration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

審美的問題やチタンアレルギーがある患者に対してインプラント治療を行う場合はメタルフリーの選択肢が必要である。しかしながら、ジルコニアインプラントはチタンインプラントと比較し臨床成績が劣っているとの報告がある。また、基礎的研究が少ないためにチタンと比較した十分なエビデンスが得られていない。本研究では超親水性処理を施したジルコニアインプラント群が早期の骨との結合に有利に働くことが明らかとなった。これらの成果は今後のジルコニアインプラントの臨床成績向上の一助となることを期待する。

Research Products

• [Journal Article] Influence of eccentric cyclic loading on implant components: Comparison between titanium and zirconia abutments (2021)
  • Author(s): NAKANO Ryotaro、HOMMA Shinya、TAKANASHI Takuya、HIRANO Tomoki、FURUYA Yoshitaka、YAJIMA Yasutomo
  • Journal Title: Dental Materials Journal Volume: 40 Issue: 1 Pages: 235-244
  • DOI: 10.4012/dmj.2020-030
  • NAID: 130007978376
  • ISSN: 0287-4547, 1881-1361
  • Year and Date: 2021-01-25
• [Journal Article] Effects of 2% sodium fluoride solution on the prevention of streptococcal adhesion to titanium and zirconia surfaces (2021)
  • Author(s): Oda Yukari、Miura Tadashi、Hirano Tomoki、Furuya Yoshitaka、Ito Taichi、Yoshinari Masao、Yajima Yasutomo
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 11 Issue: 1 Pages: 4498-4498
  • DOI: 10.1038/s41598-021-84096-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 超親水性処理を施したジルコニアインプラントの開発 (2020)
  • Author(s): 平野 友基，浅見 洋佑，中野 遼太郎，小田 由香里，守 源太郎，佐々木 穂高，本間 慎也，矢島 安朝
  • Organizer: 第39回 関東・甲信越支部学術大会，新潟
• [Presentation] 超親水性処理を施したジルコニアインプラントの開発 (2020)
  • Author(s): 平野 友基，花澤 清俊，原田 淳朗，浅見 洋佑，飯島 典子，小田 由香里，守 源太郎，佐々木 穂高， 本間 慎也，矢島 安朝
  • Organizer: 第24回日本顎顔面インプラント学会総会・学術大会 秋田・オンライン ハイブリッド
• [Presentation] 中空型ジルコニアインプラントの疲労特性 (2020)
  • Author(s): 飯島 典子, 中野 遼太郎, 林 祥太, 平野 友基, 飯島 俊彦, 本間 慎也, 矢島 安朝
  • Organizer: 第50回日本口腔インプラント学会学術大会 オンライン
• [Presentation] 超親水性処理を施したジルコニアインプラントの開発 (2020)
  • Author(s): 平野 友基，浅見 洋佑，中野 遼太郎，小田 由香里，守 源太郎，佐々木 穂高，本間 慎也，矢島 安朝
  • Organizer: 第39回 日本口腔インプラント学会関東・甲信越支部学術大会