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Study on remineralized enamel in chemical identification, mechanical properties, and tooth wear prevention

Research Project

Project/Area Number 22K10006
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 InstitutionNihon University

Principal Investigator

高見澤 俊樹  日本大学, 歯学部, 准教授 (60373007)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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)
Keywordsマイクロクラック / tooth wear / 元素分析 / 微小硬さ / 亜鉛含有グラスアイノマー / 衝突摩耗 / 亀裂進展 / 摩耗量 / 改質エナメル / Tooth wear / 固体NMR法
Outline of Research at the Start

本申請研究は,フッ素化合物によるエナメル質改質モデルの製作と,このエナメル質改質モデルの化学的定性および静的・動的試験を用いた定量化を行う。化学的および機械的因子の関与するtooth wearの進行においては,改質エナメル質のフッ化物の違いによってその挙動は異なる可能性があり,エナメル質改質モデルの化学的定性は酸抵抗性や機械的性質を考察する上で重要である。そこで,本申請研究では化学的定性に固体核磁気共鳴法を用いて,フッ素化合物を応用した際のエナメル質の化学的組成を定性する。また,材質特性の観点から改質エナメル質の機械的性質の把握を行い,tooth wear 予防に基礎的エビデンスを与える。

Outline of Annual Research Achievements

Tooth wearは,化学的因子と機械的因子との相互作用によって進行する。エナメル質に生じたマイクロクラックはtooth wearの起点となり,その進行に深く関与するものと考えられる。しかし,マイクロクラックの発生およびtooth wearの進行に関してはエナメル質の化学的組成あるいは機械的性質の違いによっても異なる可能性があるが,その詳細については不明な点が多い。そこで,異なる化学的組成あるいは機械的性質を有するエナメル質がマイクロクラック発生およびtooth wear進行に及ぼす影響を解明することを目的とした。
初年度には,エナメル質の再石灰化および強化が期待されている亜鉛含有グラスアイオノマーセメントがエナメル質のtooth wearに及ぼす影響についてウシエナメル質に対して衝突摩耗試験から検討した。その結果,亜鉛含有グラスアイオノマーを応用したエナメル質は,これを用いないものに対して有意に低い摩耗性を示した。初年度に得られた結果を基に,改質エナメル質の化学的分析を元素分析(EDX)およびX線回析法(XRD)によって分析を行うとともに,機械的性質の変化を微小硬さ試験から検討した。
その結果,亜鉛含有グラスアイオノマーとともに水中浸漬したエナメル質のヌープ硬さは,コントロールとした精製水浸漬に比較して有意に高いヌープ硬さを浸漬2日後から示した。しかし,XRDによるハイドキシアパタイトの結晶分析からは,浸漬期間による明らかな変化は認められなかった。EDXによる分析では,亜鉛含有グラスアイオノマー応用エナメル質からは,F, Zn, Al, Si, P, Ca などの元素が検出された。亜鉛含有グラスアイオノマー自体の元素分析では,上記の元素とともにLaが検出された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画に沿って研究は進んでいる。一方,改質エナメル質の化学的分析においては元素分析などをすることによって亜鉛含有グラスアイノマーセメントからの影響元素については明らかとなったが,XRD解析ではエナメル質結晶構造の変化はあまり認められなかった。この結果を受けて最終年度には,エナメル質への亜鉛含有グラスイオノマーセメントの影響について,エナメル質を粉砕,粉末化したものを固体NMRによって解析する予定である。

Strategy for Future Research Activity

これまでの2か年の研究で,予定している実験が問題なく進行している。最終年度は,フッ素化合物によるエナメル質の改質について,化学的な分析を固体NMRから行うとともに機械的性質の変化を3点曲げを応用した疲労試験から検討を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Creighton University School of Dentistry(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Changes in enamel hardness, wear resistance, surface texture, and surface crystal structure with glass ionomer cement containing BioUnion fillers2024

    • Author(s)
      Sagawa M, Namura Y, Uchida Y, Miyama W, Nishimura S, Yoneyama T, Takamizawa T, Motoyoshi M
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 247-254

    • DOI

      10.4012/dmj.2023-180

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • Year and Date
      2024-03-25
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of polymerization initiators in a self-curing universal adhesive on immediate dentin bond performance with dual-curing resin-based materials.2024

    • Author(s)
      Aoki R, Takamizawa T, Kasahara Y, Yokoyama M, Suda S, Muto R, Kamimoto A, Miyazaki M
    • Journal Title

      Int J Adhes and Adhes

      Volume: 128 Pages: 103573-103573

    • DOI

      10.1016/j.ijadhadh.2023.103573

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of different curing modes on the bonding effectiveness of self-adhesive resin luting cements in combination with universal adhesives.2024

    • Author(s)
      Aoki R, Takamizawa T, Hayashi K, Arai Y, Ishii R, Shoji M, Kamimoto A, Miyazaki M
    • Journal Title

      Dent Mater

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 379-385

    • DOI

      10.1016/j.dental.2023.12.016

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparing various resin luting cement systems in different etching modes through bond durability and morphological features2024

    • Author(s)
      Watanabe S, Takamizawa T, Hayashi K, Aoki R, Barkmeier WW, Latta MA, Watanabe H, Miyazaki M
    • Journal Title

      Oper Dent

      Volume: 49 Issue: 2 Pages: 231-244

    • DOI

      10.2341/23-096-l

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of dentin bond durability in different adhesive systems containing glycerol dimethacrylate dihydrogen phosphate (GPDM) functional monomers under long-term water storage2023

    • Author(s)
      Kei Koike, Toshiki Takamizawa, Ryota Aoki, Sho Shibasaki, Ryo Ishii, Keiichi Sai, Atsushi Kamimoto, Masashi Miyazaki
    • Journal Title

      Int J Adhes Adhes

      Volume: in press

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whitening efficacy and tooth sensitivity in a combined in-office and at-home whitening protocol: A randomized controlled clinical trial2023

    • Author(s)
      Takamizawa T, Aoki R, Saegusa M, Hirokane E, Shoji M, Yokoyama M, Kamimoto A, Miyazaki M.
    • Journal Title

      J Esthet Restor Dent.

      Volume: in press Issue: 6 Pages: 821-833

    • DOI

      10.1111/jerd.13033

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Early Phase Enamel Bond Performance of a Two-step Adhesive Containing a Primer Derived from a Universal Adhesive2022

    • Author(s)
      Iwase K, Takamizawa T, Sai K, Shibas Aki S, Barkmeier WW, Latta MA, Kamimoto A, Miyazaki M.
    • Journal Title

      J Adhes Dent

      Volume: 24 Pages: 407-420

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 令和の接着におけるスタンダードとは?―歯質接着の最前線-2023

    • Author(s)
      髙見澤俊樹
    • Organizer
      第38回日本歯科産業歯科学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 歯へのベストな接着 ―エナメル質接着の現在地―2023

    • Author(s)
      髙見澤俊樹
    • Organizer
      第42回日本接着歯学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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