光機能化二酸化チタンとオゾン水の併用による安全で効果的な漂白方法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11123
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 河野 舞 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (90586926)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 會田 英紀 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (10301011) ; 越野 寿 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (90186669)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 歯学 / 漂白 / 二酸化チタン / 光機能化 / オゾン水

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、二酸化チタンに複合波長の紫外線を照射してから、有機物を酸化分解することが可能であるとされているオゾン水と反応させた場合、過酸化水素水を用いた従来の漂白法と同程度の漂白効果と安全性を得られるという仮説のもとに研究を企画し、基礎的研究を行うものである。
本年度は、まずヒト抜去歯を用いて測色による漂白効果の評価を行った。アナターゼ型二酸化チタン粉末（ST-01, 石原産業）を1 g採取し、漂白前処理としてトランスイルミネーター（UV Hand Lamps, USA）を用い365 nm光源を照射した。照射時間は（5, 10, 15, 20）分とした。前処理後オゾン水と混和し、トランスイルミネーターを用いて365 nm光源を2分間照射した。また、前処理としての紫外線照射を行わないものを対照群とした。さらに、前処理後に水と混和したもので、同様の実験を行い、比較検討を行うこととした。漂白前後の色調の測定は、分光色差計（NF-333, 日本電飾工業）を用いてL*a*b*値を求め。色差ΔE*abを算出し、色の変化および漂白効果を判定した。
前処理後にオゾン水と混和した場合、色差ΔE*ab値は前処理時間が長くなるにつれて対照群と比較して増加する傾向が認められた。前処理後に水と混和した場合、色差ΔE*ab値は前処理時間が長くなるにつれ、対象群と比較して増加する傾向が認められた。20分間以上になると漂白効果は減少する傾向が認められた。また、前処理後にオゾン水と混和したものと水を比較検討では、オゾン水と混和した方が色差ΔE*ab値が高い傾向が認められた。
また、測色に用いた抜去歯の漂白処理前後のエナメル質表面を走査電子顕微鏡（SEM）を用いて観察した結果、いずれにおいても形態変化は認められなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

漂白効果を比較検討するためにヒト抜去歯を用いて評価を行ったが、結果の数値にバラツキが認められ、実験数をさらに増やす必要があると思われる。また、ヒト抜去歯の着色モデルの製作およびエナメル質表面の抗菌性を確認するには至っていない。

Strategy for Future Research Activity

本年度までの実験結果により、前処理として5分から10分間紫外線照射を行った後にオゾン水と混和させると、対照群と比較して漂白効果が得られることが示唆された。さらに水と混和させた場合と比較すると、漂白効果が得られるのに前処理時間が短縮されることが示唆された。ヘマトポルフィリン紙を用いた変色モデルに関する研究結果と同様の結果が得られたものの、数値としては小さく、漂白効果そのものが得られているかどうか今後検討する必要があると思われる。そのためには抜去歯を用いて着色モデルを製作し、同様の実験を行う必要があると思われる。

Causes of Carryover

抗菌性を確認するための細菌を用いた実験器具一式の購入に至らず、また予備実験に時間がかかってしまっていることにより、使用額に変更が生じたと思われる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度は研究機関の移動に伴い、使用機器や材料の変更が止むを得ない状況になると思われる。前研究機関で使用していた消耗品の新規購入や、簡易的な機器および実験器具一式の購入を検討中である。また、走査電子顕微鏡の観察等は他研究機関で借りる必要があり、借りるための費用も必要になるため、今年度までの残高と合算して購入する予定である。