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Creation of a dual-functional zeolite filler with both antibacterial and calcifying effects

Research Project

Project/Area Number 20K09966
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 InstitutionAsahi University

Principal Investigator

Shintani Kohei  朝日大学, 歯学部, 助教 (50824455)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥山 克史  朝日大学, 歯学部, 准教授 (00322818)
川木 晴美  朝日大学, 歯学部, 教授 (70513670)
上野 恭平  朝日大学, 歯学部, 助教 (70837848)
玉置 幸道  朝日大学, 歯学部, 教授 (80197566)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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)
Keywordsゼオライト / 機能性フィラー / イオン交換 / レジン / 吸着 / コンポジットレジン
Outline of Research at the Start

最適な歯科医療の実現のため、申請者らは歯科材料に添加することで材料の特性改質に大きく寄与しうる素材としてフィラーに着目し、機能性無機多孔材料であるゼオライトを選択した。
ゼオライトの最大の特徴は陽イオン交換能であり、陽イオンを自由に制御することで、官能化された陽イオンの種類により様々な特性を付与できる。また、その高い吸着力により、有害物質を選択的に吸着除去する可能性がある。
そこで本研究は、ゼオライトのもつユニークな特性を最大限利用し、目的とする作用を有する陽イオンを徐放するよう改質したゼオライトを調製することで、「治療目的に応じたテーラーメイドな陽イオン徐放型多機能性フィラーの創出」を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to create a multifunctional filler using zeolite with cation exchange ability. Zeolites functionalized with Ag+ and Zn2+, which are expected to have antimicrobial effects, and Ca2+, which induces remineralization, were synthesized as cations that compensate for the negative charge of the zeolite backbone, and the ion content was varied to create a tailor-made cation-release filler.
Aqueous solutions containing various cations were prepared, and the Ca/Ag/Zn ion content was adjusted by changing the soaking time and concentration. The zeolite was silanized and then mixed with resin to produce composite resin as a dental material, and the results suggest that it can be used as a dental material in the oral cavity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、様々な物理化学的特性を有するゼオライトを作製し、生体反応に関わる因子を探索し解析することによって、生体反応の分子基盤の解明も目指している。そのため、本研究の成果から導き出される因子は、他の歯科材料研究に示唆を与え、歯科材料に添加するフィラーを物理化学的のみならず、生化学的に制御しようとする点で学術的な独自性を有する。さらに、このような新規マテリアルの研究は、年齢を問わず歯科修復治療を必要とする全国民のQOL向上に大きく貢献できる新たな知見を創出し、国民・社会に還元することを視野に入れた意義のある成果が期待できると示唆された。

Report

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

    (15 results)

All 2024 2021 2020

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

  • [Journal Article] Effects of multi-components released from S-PRG filler on the activities of human dental pulp-derived stem cells2021

    • Author(s)
      ISHIGURE Hiroshi、KAWAKI Harumi、SHINTANI Kohei、UENO Kyohei、MIZUNO-KAMIYA Masako、TAKAYAMA Eiji、HOTTA Masato、KONDOH Nobuo、NIKAIDO Toru
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 40 Issue: 6 Pages: 1329-1337

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-390

    • NAID

      130008123583

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • Year and Date
      2021-11-25
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of the mechanical properties and biocompatibility of gypsum-containing calcium silicate cements2021

    • Author(s)
      HAYASHI Yumiyo、KAWAKI Harumi、HORI Masaharu、SHINTANI Kohei、HASEGAWA Tomoya、TANAKA Masashi、KONDOH Nobuo、YOSHIDA Takakazu、KAWANO Satoshi、TAMAKI Yukimichi
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 863-869

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-086

    • NAID

      130008069692

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • Year and Date
      2021-07-25
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recycling of used alginate impression materials into final polishing powder for methacrylate denture base resins2021

    • Author(s)
      Tomokuni Waki, Toshiko Sawada, Hajime Ishigami, Kohei Shintani, Katsushi Okuyama, Yukimichi Tamaki
    • Journal Title

      Asian Pacific Journal of Dentistry

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.47416/apjod.21-0278

    • NAID

      130008024710

    • ISSN
      2185-3479, 2185-3487
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distribution of elements in teeth and inhibition of demineralization by titanium fluoride: Effects of concentration and pH in a titanium fluoride solution2021

    • Author(s)
      OKUYAMA Katsushi、MATSUDA Yasuhiro、YAMAMOTO Hiroko、SAKURAI Masahiko、NAITO Katsuaki、SHINTANI Kohei、SAITO Takashi、HAYASHI Mikako、TAMAKI Yukimichi
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: - Issue: 3 Pages: 736-742

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-193

    • NAID

      130008045400

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 抗菌作用と石灰化作用を併せもつデュアルファンクショナル・ゼオライトフィラーの創出2024

    • Author(s)
      新谷耕平
    • Organizer
      第82回歯科理工学会学術大会 (2024/4/20~4/21)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 低濃度フッ化チタン溶液処理における各種イオンの歯質への分布と脱灰抑制効果2021

    • Author(s)
      奥山克史, 松田康裕, 山本洋子, 新谷耕平, 駒田裕子, 堀口敬司, 斉藤隆史, 林 美加子, 玉置幸道
    • Organizer
      歯科理工学会春期第77回学術講演会(Web)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 陰イオン交換により作製した異なるホウ素濃度の S-PRG フィラー抽出液のヒト歯髄由来幹細胞への影響2021

    • Author(s)
      巽 勇介, 川木 晴美, 上野 恭平, 新谷 耕平, 梅村 直己, 神谷 真子, 髙山 英次, 堀田 正人, 二階堂 徹, 近藤 信夫
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会(Web)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] リン酸アンモニウムを利用したリン酸三カルシウム合成の検討2021

    • Author(s)
      新谷耕平, 玉置幸道, 奥山克史, 駒田裕子, 堀口敬司, 川木晴美, 苅谷優子, 住友伸一郎
    • Organizer
      歯科理工学会秋期第78回学術講演会(Web)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 低ホウ素濃度S-PRGフィラー抽出液がヒト歯髄由来幹細胞の動態に及ぼす影響 陰イオン交換材によるホウ素濃度の制御2020

    • Author(s)
      巽 勇介, 川木 晴美, 上野 恭平, 新谷 耕平, 近藤 信夫, 堀田 正人, 二階堂 徹
    • Organizer
      特定非営利活動法人第135回日本歯科保存学会学術大会(web)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Sr2+量が異なる改変型S-PRGフィラー抽出液のヒト歯髄由来幹細胞に対する作用 ゼオライトによるSr2+濃度の制御2020

    • Author(s)
      上野 恭平, 川木 晴美, 新谷 耕平, 巽 勇介, 堀田 正人, 二階堂 徹, 近藤 信夫
    • Organizer
      特定非営利活動法人第135回日本歯科保存学会学術大会(web)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト骨髄由来幹細胞に対するブラジル産グリーンプロポリスのエタノール抽出液の作用2020

    • Author(s)
      新谷 耕平, 川木 晴美, 上野 恭平, 鶴田 はねみ, 神谷 真子, 池野 久美子, 中村 源次郎, 玉置 幸道, 堀田 正人, 近藤 信夫
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会(Journal of Oral Biosciences Supplement)web
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] イオン交換材を用いた改変型S-PRGフィラー抽出液の評価2020

    • Author(s)
      上野 恭平, 川木 晴美, 巽 勇介, 新谷 耕平, 梅村 直己, 神谷 真子, 高山 英次, 堀田 正人, 二階堂 徹, 近藤 信夫
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会(Journal of Oral Biosciences Supplement)web
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] フッ化チタン処理における各種イオンの歯質への分布と脱灰抑制効果 溶液の濃度およびpHによる影響2020

    • Author(s)
      奥山 克史, 松田 康裕, 山本 洋子, 櫻井 雅彦, 内藤 克昭, 新谷 耕平, 斎藤 隆史, 林 美加子, 玉置 幸道
    • Organizer
      特定非営利活動法人第152回日本歯科保存学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 亜鉛置換型ハイドロタルサイト含有EVAシートの試作と評価2020

    • Author(s)
      尾池 和樹, 川木 晴美, 上野 恭平, 新谷 耕平, 作 誠太郎, 中川 豪晴, 二階堂 徹, 横川 善之, 堀田 正人
    • Organizer
      特定非営利活動法人第152回日本歯科保存学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 硬水に浸漬したチタン板表面の解析2020

    • Author(s)
      新谷 耕平, 玉置 幸道, 奥山 克史, 堀口 敬司, 川木 晴美, 都尾 元宣
    • Organizer
      第75回春季歯科理工学会(誌上開催)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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