| Project/Area Number |
21K09904
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
川木 晴美 朝日大学, 歯学部, 教授 (70513670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀田 正人 朝日大学, その他部局等, 教授 (10157042)
横川 善之 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 名誉教授 (20358310)
近藤 信夫 朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072)
新谷 耕平 朝日大学, 歯学部, 助教 (50824455)
高山 英次 朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446)
上野 恭平 朝日大学, 歯学部, 助教 (70837848)
神谷 真子 朝日大学, 経営学部, 教授 (80181907)
玉置 幸道 朝日大学, 歯学部, 教授 (80197566)
長谷川 智哉 朝日大学, 歯学部, 助教 (80761585)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 層状複水酸化物 / ハイドロタルサイト / Mg-Al系ハイドロタルサイト / Zn-Al系ハイドロタルサイト / フッ素置換型Zn-Al系ハイドロタルサイト / Ca-Al系ハイドロタルサイト / 酸化亜鉛セメント / 歯髄由来幹細胞 / 亜鉛置換型ハイドロタルサイト / イオン交換 / 硫化物吸着 / 亜鉛徐放性 / フッ素徐放性 / 生体親和性 / 抗菌作用 / フッ素徐放 |
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| Outline of Research at the Start |
従来にはない多機能型歯科用セメント開発のため、本研究では陰イオン交換能をもつハイドロタルサイト(HT)に着目した。HTは2価および3価金属の複水酸化物層を基本層とし水と陰イオンからなる中間層と積層構造を形成し、中間層に陰イオン性物質を吸着するという特性をもち、基本層の金属種や層間陰イオンは様々に組合せることが可能である。本研究は、目的に応じた金属種・陰イオン構成により、症例に応じた作用を有するイオン徐放性や吸着能をもつよう改質したHTをセメント粉末として応用することで、有害物質の吸着、抗菌作用、歯質強化作用、抗う蝕作用等を併せもつ多機能型歯科用セメントを新たに創製することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は層状複水酸化物ハイドロタルサイト(HT)を、有効成分を徐放する歯科用セメントとして応用しようというものである。
本年度は、前年度に引き続き、天然鉱物HT（Mg-Al系HT）を比較対照として、MgではなくZnを含むZn-Al系HTを合成し、さらに、陰イオンをフッ素に置換したフッ素置換型Zn-Al系HT 、Znに変えてCaを含むCa-Al系HTの合成を試みた。
また、合成後の元素分析とZnおよびAlの存在比の算出を済ませたZn-Al系HT試料については、歯科用セメントとしての物性を検討するため、試薬酸化亜鉛ZnOと、既存の歯科用ユージノール系、非ユージノール系根管充填剤やセメントを使用し、試料1：Zn-Al系HT、試料2：試薬ZnO、試料3：前述の歯科用セメントの粉として、それぞれ、練和液はセメントに付属する練和液を用い、硬化時間、圧縮強さを測定した。その結果、酸化亜鉛以外の添加物を含むセメント粉末と比較するとZn-Al系HTは硬化時間が長く、圧縮強さも小さかったが、試薬ZnOのみを粉末とした場合に比べると、硬化時間は短縮し、圧縮強さも上回っていた。酸化亜鉛を粉末とするセメントではキレート結合が硬化機構の本体とされているが、Zn-Al系HTでも硬化することから、Zn-Al系HT を歯科用セメント粉末として応用の可能性を見出せた。
さらに、Zn-Al系HT を培地に浸漬し、段階希釈して、種々の濃度で溶出物を含む培地を作製してヒト由来歯髄細胞や歯肉上皮細胞の培養を行ったところ、細胞増殖が促進される溶出物の濃度帯が見出された。現在、フッ素徐放を目的としたフッ素置換型Zn-Al系HTでも同様の実験を行い、それぞれの細胞に対する作用を検討しており、Ca-Al系HTでも同様に解析を進めていく。また、同様に口腔内細菌に対する作用の検討もP. gingivalis培養系を用いて進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、試料を調整し、物性検討と溶出成分の測定を行い、細胞培養系での検討を行ってきた。順序の前後は多少あるものの当初の研究計画に沿って、順調に研究を進めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、陽イオン置換型HTの試作と、陰イオン交換によるフッ素、あるいはリン酸などの担持実験を行い、試料の分析を行うとともに、 歯科用セメントとしての機能性評価を行う。
機能評価については、当初の計画ではHT試料作製ごとに細胞培養系での評価と口腔内細菌培養系での評価を行うとしていたが、2つの培養系は操作内容が全く異なるため、本年度は細胞培養系を終始て行った。そこで、来年度は口腔内細菌培養系での実験を主体とし、歯周病原因菌の生育を評価して抗菌作用を検討するほか、菌が産生した硫化物の吸着評価として、それぞれの培養系に、HT粉末あるいは硬化後のHTセメントを所定量投入し、細胞動態、菌数変化や、金銀パラジウム合金との共存下での黒化現象の低減により化合物の硫化物吸着性を評価する。
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