| Project/Area Number |
22K19927
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
大矢根 綾子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50356672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮治 裕史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | レーザー / アパタイト / リン酸カルシウム / バイオミネラリゼーション / エナメル / 転写 / 歯科用コンポジットレジン / 過飽和溶液 / 成膜 / 歯 / 光硬化 |
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| Outline of Research at the Start |
う蝕（虫歯）治療の最大の課題は、レジン等の修復物との隙間に侵入したう蝕原因菌による二次う蝕（再発）である。本研究の目的は、研究代表者らが開発した2種類の光技術（レジンの光重合を利用した膜転写法、過飽和液中レーザー照射法）を利用し、レジン修復歯面上で擬似バイオミネラリゼーションを迅速誘導し、フッ素（抗菌性・歯質強化作用を持つ生体元素）を添加したアパタイト膜（強化エナメル膜）でレジン修復歯面を改質・高機能化するための技術を開発することである。歯質のモデル基材やヒト抜去歯より作製される歯基材を用いて技術開発を進め、レジン修復歯面の高機能化について検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
う蝕（虫歯）治療の最大の課題は、レジン等の修復物との隙間に侵入したう蝕原因菌による二次う蝕（再発）である。本研究の目的は、研究代表者らが開発してきた2種類の光技術（（１）レジンの光重合を利用した膜転写法、（２）過飽和液中レーザー照射法）を利用し、レジン修復歯面をフッ素含有アパタイトで被覆・高機能化するための技術を開発することである。
当該年度（2022年度）は、上記（１）および（２）の技術開発をそれぞれに進めた。（１）では、研究代表者らの既報（Hibino et al., Mater Sci Eng C, 2020）をベースとし、リン酸カルシウム過飽和溶液（原料膜の合成液）にフッ化ナトリウムを添加することで、レジン圧接用（膜転写用）の透明高分子フィルム上にフッ素含有アパタイト原料膜を合成した。（２）では、研究代表者らの既報（Oyane et al., Inter J Mol Sci, 2022）をベースとし、硬化レジンへの前処理として表面にインドシアニングリーン（光吸収剤となる色素薬剤）を塗布した後、フッ化ナトリウムを添加したリン酸カルシウム過飽和溶液中で歯科用半導体レーザー（波長：808 nm）を照射した。その結果、一定の前処理・照射条件下において、照射面の一部に、フッ素含有アパタイトを成膜できることが分かった。レジン修復面の全面成膜・高機能化に向けて、足掛かりとなる予備的な結果を得た。
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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
2種類の光技術（（１）レジンの光重合を利用した膜転写法、（２）過飽和液中レーザー照射法）を利用し、レジン修復歯面をフッ素含有アパタイトで被覆・高機能化するための技術開発を進めた。（１）では、目的とする原料膜を合成し、（２）では、硬化レジンの表面の一部にフッ素含有アパタイトを成膜できる前処理・照射条件を見出した。以上より、おおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の検討結果に基づき、硬化レジンの全表面にフッ素含有アパタイトを成膜できるよう、技術の見直し、改良を進めていく。また、研究分担者の所属機関においてヒトエナメル質基材を作製し（通常治療で抜去された歯牙の提供を受け作製予定）、同基材を用いた検討も進めていく。
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