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Development of bio-friendly polyetheretherketone (PEEK) composite restoration

Research Project

Project/Area Number 21K10002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Shimoe Saiji  広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (90379884)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加来 真人  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (10325194)
平田 伊佐雄  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (40346507)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
KeywordsPEEK / 接着 / 歯冠用レジン / 義歯床用アクリルレジン / 機械的維持 / 化学的処理 / 歯冠用コンポジットレジン / プライマー / 表面処理
Outline of Research at the Start

高性能ポリマーであるポリエーテルエーテルケトン(以下PEEK)は、高い強度や生体安定性、生体適合性に加え、ジルコニアに比べても高衝撃吸収性、高弾性、軽量、低熱伝導率であることから、メタルフリーへの新材料としての応用が期待されている。 一方、不透明な材料であるPEEKを広く臨床で応用するためには、高分子材料との複合化が必須である。
本研究では、PEEKと歯冠用コンポジットレジンおよび義歯用アクリルレジンの複合化に重点をおき、広く歯科治療において応用可能な新技術を開発することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

PEEK is currently used alone for crowns, but by combining it with polymeric materials, it can be used in a variety of cases. This requires strong adhesion between the two materials.
When combining PEEK and polymer materials, it has been revealed that a primer containing MMA, which photopolymerizes and forms a layer, is effective in chemical treatment. In addition, for mechanical maintenance, considering the possibility of damage to the PEEK material with alumina blasting, which is the simplest method to use, it was thought that the most effective mechanical maintenance would be an air pressure of around 0.3 MPa and a particle size of around 50 μm. Furthermore, for mechanical maintenance other than alumina blasting, it was suggested that grid-like maintenance using a laser is even more effective.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PEEKは生体親和性に優れ、強度も金属に近い値を有しており、新しい生体材料として注目されているが、材料的に他の材料との接着が難しい。この研究では化学的処理と機械的維持それぞれについて、最も効果的な条件を明らかにし、臨床的に応用可能な値を導き出した。
これらの成果により、できるだけ金属を使用しないことが望まれる歯科治療において、PEEK材を単体で臨床に用いるだけでなく、高分子材料と複合化した補綴物を使用することが可能であると考えられ、歯科治療において金属を使わない新たな選択肢ができたと思われる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results)

  • [Int'l Joint Research] Taipei Medical University(台湾)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of laser engraving on shear bond strength of polyetheretherketone to indirect composite and denture-base resins.2024

    • Author(s)
      TzuYu Peng, Saiji Shimoe, Momoyo Higo, Mai Kato, Isao Hirata, Shogo Iwaguro, Masato Kaku
    • Journal Title

      JOURNAL OF DENTAL SCIENCES

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 32-38

    • DOI

      10.1016/j.jds.2023.06.005

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PEEKとコンポジットレジンおよび義歯床用レジンの接着における紫外線照射の影響2023

    • Author(s)
      川端晴也,下江宰司,山本莉紗,岩畔将吾,肥後桃代,平田伊佐雄,加来真人
    • Journal Title

      日本歯科技工学会雑誌

      Volume: 44 Pages: 41-47

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bonding and thermal cycling performances of two poly-aryl-ether-ketone materials (PAEKs) to an acrylic denture base resin2021

    • Author(s)
      Tzu-Yu Peng, Saiji Shimoe,Lih-Jyh Fuh, Chung-Kwei Lin , Dan-Jae Lin, Masato Kaku
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 543-543

    • DOI

      10.3390/polym13040543

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微小維持装置を付与したPEEKと歯冠用コンポジットレジンの接着におけるプライマー処理の影響2023

    • Author(s)
      坂本奈央,下江宰司,川端晴也,肥後桃代,加来真人
    • Organizer
      日本歯科技工学会第45回学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] PEEK とコンポジットレジンおよび義歯床用レジンの接着における UV 照射の影響2022

    • Author(s)
      山本莉紗,下江宰司,岩畔将悟,加来真人
    • Organizer
      第44回日本歯科技工学会(オンライン開催)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] PEEK と歯冠用コンポジットレジンおよび義歯床用レジンの接着におけるプライマー処理の影響2022

    • Author(s)
      肥後桃代,下江宰司,大宅麻衣,加来真人
    • Organizer
      第44回日本歯科技工学会(オンライン開催)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)と機能性モノマー含有プライマーの化学的 相互作用2021

    • Author(s)
      天道志保,下江宰司,平田伊佐雄,大宅麻衣,加来真人
    • Organizer
      日本歯科技工学会 第42回学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PEEK と歯冠用コンポジットレジンの接着におけるレーザー溝加工の影響2021

    • Author(s)
      肥後桃代,下江宰司,岩畔将吾,加来真人
    • Organizer
      日本歯科技工学会 第42回学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PEEK と義歯床用レジンの接着における前処理の影響2021

    • Author(s)
      加藤 舞,下江宰司,加来真人
    • Organizer
      日本歯科技工学会 第42回学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PEEKと歯冠用コンポジットレジンの接着におけるアルミナブラストの圧力による影響2021

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      川端晴也,下江宰司,岩畔将吾,加来真人
    • Organizer
      日本歯科技工学会 第43回学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PEEK と義歯床用レジンの接着におけるアルミナブラスト処理の噴射圧の違いによる影響2021

    • Author(s)
      平川 美優 ,下江 宰司 ,大宅麻衣,加来真人
    • Organizer
      日本歯科技工学会 第43回学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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