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Biomimetic apatite coating on root surface for prevention of root caries

Research Project

Project/Area Number 19K10103
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

TANAKA SAORI  北海道大学, 大学病院, 講師 (90344522)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大矢根 綾子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50356672)
宮治 裕史  北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256)
西田 絵利香  北海道大学, 大学病院, 医員 (50779882)
田中 享  北海道大学, 大学病院, 講師 (90179771)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords根面う蝕予防 / レーザー援用バイオミメティクック法 / 歯質強化 / アパタイト / 根面露出 / レーザー援用バイオミメティック法 / 歯根露出
Outline of Research at the Start

本研究の目的は,レーザー援用バイオミメティック法を用いて,抗菌性と歯質保護性を有する「ハイブリッド歯根面」を創製し,新しい根面う蝕予防法を開発,実現するすることである.以下のように研究を遂行する.
①抗菌性と歯質保護物質を担持したアパタイトをセメント質上にコーティングした「ハイブリッド歯根面」の創製
②ハイブリッド歯根面の物性評価(生体外実験,in vitro)
③ハイブリッド歯根面のう蝕予防効果の検証(生体内実験,in vivo)

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to develop a new method of root surface caries prevention and control by coating antimicrobial apatite on exposed root cementum using a laser-assisted biomimetic technique.
1.The surface analysis of the laser irradiated cementitious substrate in supersaturated CaP solution with NaF showed that F was detected on the irradiated surface, and the formation of fluorine-containing apatite was confirmed from the increase in the Ca/C element ratio. 2. Cementitious materials in supersaturated solution of CaP with NaF were irradiated with a semiconductor laser. FAp was deposited on the irradiated surface, and a significant increase in Knoop hardness was observed compared to the unirradiated surface. 3. Demineralization inhibiting effect was confirmed. 4. The possibility of intraoral application was found from experiments using beagle dogs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯肉後退に伴う露出根面のう蝕が多発し,その予防・進行抑制,さらに治療は歯科臨床において大きな課題となっている.これまでにフッ化物含有の歯磨剤や洗口剤,フッ化物リン酸酸性フッ化溶液やフッ化ジアミン銀の塗布の効果が有効なことは証明されているが,十分とは言えない.
レーザー照射により,セメント質にフッ素を複合化したアパタイトがコーティングされ,表面改変により歯質が強化された.使用した半導体レーザーは臨床で使用されている.以上より本研究はセメント質面,さらにはエナメル質,象牙質う蝕の予防,進行抑制にも応用可能で,国民の健康増進,また,う蝕にかかる治療費を抑制する可能性を持っている.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] <i>In vivo</i> Assessment of Tissue Compatibility of Root Canal Sealer Containing Surface Pre-reacted Glass-ionomer Fillers2022

    • Author(s)
      Tanaka Saori, Miyaji Hirofumi, Mayumi Kayoko, Kanemoto Yukimi, Nishida Erika,
    • Journal Title

      Operative Dentistry, Endodontology and Periodontology

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 33-39

    • DOI

      10.11471/odep.2022-005

    • ISSN
      2436-4975
    • Year and Date
      2022-12-31
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sustained antibacterial coating with graphene oxide ultrathin film combined with cationic surface-active agents in a wet environment2022

    • Author(s)
      Miyaji Hirofumi、Kanemoto Yukimi、Hamamoto Asako、Shitomi Kanako、Nishida Erika、Kato Akihito、Sugaya Tsutomu、Tanaka Saori、Aikawa Natsuha、Kawasaki Hideya、Gohda Syun、Ono Hironobu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 16721-16721

    • DOI

      10.1038/s41598-022-21205-4

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fluoridated Apatite Coating on Human Dentin via Laser-Assisted Pseudo-Biomineralization with the Aid of a Light-Absorbing Molecule2022

    • Author(s)
      Oyane Ayako、Sakamaki Ikuko、Nakamura Maki、Koga Kenji、Shitomi Kanako、Tanaka Saori、Miyaji Hirofumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 24 Pages: 15981-15981

    • DOI

      10.3390/ijms232415981

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultrasonic irrigation of periodontal pocket with surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) nanofiller dispersion improves periodontal parameters in beagle dogs2022

    • Author(s)
      Miyaji Hirofumi、Mayumi Kayoko、Kanemoto Yukimi、Okamoto Ichie、Hamamoto Asako、Kato Akihito、Sugaya Tsutomu、Akasaka Tsukasa、Tanaka Saori
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: - Issue: 2 Pages: 222-228

    • DOI

      10.1016/j.job.2022.02.006

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative biological assessments of endodontic root canal sealer containing surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) filler or silica filler2020

    • Author(s)
      Hirofumi MIYAJI, Kayoko MAYUMI, Saori MIYATA, Erika NISHIDA, Kanako SHITOMI, Asako HAMAMOTO, Saori TANAKA, Tsukasa AKASAKA
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 39 Issue: 2 Pages: 287-294

    • DOI

      10.4012/dmj.2019-029

    • NAID

      130007822717

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • Year and Date
      2020-03-27
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 過飽和液中レーザー照射法によるヒトセメント質表面の機能化2022

    • Author(s)
      田中 佐織,宮治 裕史, 大矢根 綾子
    • Organizer
      第34回日本レーザー歯学会総会・学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 光スタンプレーザー転写(LIFTOP)プロセスによる歯表面の改質2022

    • Author(s)
      宮治 裕史 , 奈良崎 愛子 , 大矢根 綾子 , 菅谷 勉 , 田中 佐織
    • Organizer
      157回(NPO)日本歯科保存学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Surface pre-reacted glass-ionomer(S-PRG)フィラー配合水硬性仮封材の抗菌特性2022

    • Author(s)
      宮治 裕史 , 金本 佑生実 , 菅谷 勉 , 田中 佐織
    • Organizer
      第43回日本歯内療法学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 過飽和液中レーザー照射法によりフッ素担持リン酸カルシウム成膜されたセメント質の表面硬度2021

    • Author(s)
      田中 佐織,宮治 裕史,田中 享,井上 哲,大矢根 綾子
    • Organizer
      日本歯科保存学会2021年度春季学術大会(第154回)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 生体組織内へ埋植したBioactive Glass配合根管充填シーラーの表面元素分析2021

    • Author(s)
      宮治 裕史,吉野友都,加藤昭人,菅谷 勉,田中 佐織
    • Organizer
      日本歯科保存学会2021年度春季学術大会(第154回)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 大矢根綾子, 坂巻育子, 中村真紀, 奈良崎愛子, 蔀 佳奈子, 田中佐織, 宮治裕史2021

    • Author(s)
      レーザーを利用した迅速・部位選択的なアパタイト成膜技術と歯面高機能化
    • Organizer
      第19回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Characterization of human root cementum coated with a fluoride-incorporated calcium phosphate layer by the laser-assisted biomimetic process.2021

    • Author(s)
      Saori Tanaka, Hirofumi Miyaji, Ayako Oyane, Toru Tanaka, Satoshi Inoue
    • Organizer
      99th International Association for Dental Research
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 歯科用半導体レーザーによるヒト象牙質基材への迅速アパタイト成膜2021

    • Author(s)
      大矢根綾子, 坂巻育子, 古賀健司, 中村真紀, 蔀加奈子, 田中 佐織, 宮治裕史
    • Organizer
      第34回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 日本歯科保存学会2021年度春季学術大会(第154回)2021

    • Author(s)
      過飽和液中レーザー照射法によりフッ素担持リン酸カルシウム成膜されたセメント質の表面硬度
    • Organizer
      田中 佐織,宮治 裕史,田中 享,井上 哲,大矢根 綾子
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 過飽和液中レーザー照射法によるセメント質へのフッ素担持リン酸カルシウム成膜2020

    • Author(s)
      田中 佐織,宮治 裕史,田中 享,井上 哲,SANTHAKUMAR Syama,大矢根 綾子
    • Organizer
      日本歯科保存学会2020年度秋季学術大会(第153回)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] キャナルペーストチューブおっよびキャナルペーストダブルシリンジの抗菌性ならびに生体親和性評価2019

    • Author(s)
      金本祐生実,宮治裕史,蔀佳奈子,岡本一絵,吉野友都,浜本朝子,菅谷勉,田中佐織
    • Organizer
      日本歯科保存学会2019年度秋季学術大会(第151回)
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      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 北海道大学大学院歯学研究院歯周・歯内療法学教室ホームページ

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/hozon2/perio.html

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 北海道大学大学院歯学研究院健康科学分野歯周歯内療法学教室ホームページ

    • URL

      https://www.den.hokudai.ac.jp/hozon2/perio.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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