| Project/Area Number |
21K09962
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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 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
小泉 寛恭 日本大学, 歯学部, 准教授 (20339229)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平場 晴斗 日本大学, 歯学部, 助教 (00800989)
小平 晃久 日本大学, 歯学部, 助教 (70843150)
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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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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)
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| Keywords | 高光透過性歯科用ジルコニア |
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| Outline of Research at the Start |
ジルコニア陶材を用いた臼歯ブリッジが臨床に導入され、広く行われてきている。ジルコニア陶材はその強度からブリッジのフレーム（コア材）として使用され、歯冠色陶材を焼き付けることにより審美性を確保する。このジルコニアブリッジは、噛む力のかかる臼歯部にも適用することが報告されている。しかし、従来のジルコニア陶材は、光透過性に欠点があり、白色を呈し、その欠点を改善すべく高光透過性ジルコニアが開発されてきているが、接着に関する系統的な基礎研究は、ほとんど行われていないのが現状である。そこで本研究は、高光透過性ジルコニアと歯冠色陶材の溶着機構を明らかにし耐久性の高い補綴装置を国民へ提供することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
①ジルコニア表面に対する、フッ素化合物処理条件
フッ素化合物は、常温で安定した粉末状を呈した、二フッ化水素アンモニウム（NH4HF2）およびフッ化水素カリウム（KHF2）を選択した。ジルコニア陶材は従来型の3mol%イットリア部分安定化ジルコニア（3Y-TZP）および光透過性のある6mol%イットリア部分安定化ジルコニア（6Y-PSZ）を選択した。選択した焼付用陶材は、3Y-TZP、6Y-PSZともに同一の材料を使用した。フッ素化合物は、メノウ乳鉢にて粒径約1 umとなるよう粉砕した。エッチング処理条件は、ジルコニア円形試料上にフッ素化合物粉末（100 mg）を載せ、各粉末材料の融点を考慮し、NH4HF2では170℃、KHF2では280℃に加温し処理を行った。エッチング処理後、蒸気洗浄機を用いて15秒清掃を行い試料とした。
②ジルコニア処理面の表面分析および表面観察
エッチング処理後のジルコニア表面に前装用歯冠色陶材を焼付け、各種ジルコニアに対して接着強度の測定（せん断接着試験）および熱衝撃による接着耐久試験（5－55℃、20,000回）を行った結果、未処理と比してエッチング処理が有意に高いせん断接着強さを示した。このことからジルコニア表面へのフッ素化合物によるエッチング処理が、陶材焼付強度を増加させることが明らかとなっている。フッ素化合物のエッチング処理が、ジルコニア表面の結晶構造に及ぼす影響を明らかにするため、X線回折法（X-ray Diffraction）を用いて分析を行った。3Y-TZPにおいては、フッ化物処理後にも正方晶が観察された。一方、6Y-PSZにおいては、単斜晶系が観察された。電界放出型操作電子顕微鏡による観察では、3Y-TZP、6Y-PSZともに、NH4HF2およびKHF2処理によって、エッチングされた表面が観察された。また新規多層構造ジルコニア材料のX線回折法による分析も行った。
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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
理由
高光透過性ジルコニアに対して、フッ素化合物を加熱し表面をエッチング処理することにより、陶材焼付強度および耐久性を増加させることが明らかとなった。比較的時間のかかる接着耐久試験は終了し、学会発表および論文投稿へ不可欠な試料の表面分析が終了した。そして学外の研究者と正方晶および立方晶を組み合わせた製品のX線回折法による分析も行っており既に論文化されている。今後は、研究実施計画に基づいて学会発表および論文投稿を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
①多層構造ジルコニアへのエッチング処理の接着有効性についての評価
②多層構造ジルコニアの表面分析および観察：X線回折法および電界放出形走査電子顕微鏡を使用し、強拡大にてエッチング処理のジルコニア結晶構造への影響を観察する。
③申請時においては6Y-PSZが新規製品であったが、ジルコニアフレーム材の開発は日進月歩であり、正方晶、立方晶を組み合わせ透光性をグラデーションした製品も開発されている。今後透光性を変化させた製品へのエッチング効果および結晶構造の解析も明らかにしていく予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
