2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K11354
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
納村 泰弘 日本大学, 歯学部, 助教 (80386078)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 典佳 日本大学, 歯学部, 教授 (40154299)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 大気圧プラズマ / 低温プラズマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
材料表面の分子性状や物質間の接合性などその機能を向上するため、矯正歯科はもちろん歯冠修復、補綴装置、インプラントなどの共通した懸案事項であり、様々な処理にて被着面を改質することが行われている。
そこで歯質、骨など生体硬組織への金属、高分子化合物の接合接着性、材料表面反応性の改質、高機能化を目的として、歯科領域での大気圧プラズマ照射適用に着目した。
方法：本研究は、ドライプロセスとしての大気圧プラズマ照射による被照射面の反応性を解析し、その効果の応用を見出すことである。したがって、プラズマ照射による種々の処理条件について種々の条件下で、被処理面への拡散ぬれ性、表面自由エネルギーや反応性を評価する。表面自由エネルギーについては、Young-Dupreおよび拡張Fowkesの式を用い、dispersion force、polar forceおよびhydrogen bondについて既知の液体（1-ｂromo-naphthalene、ｄiiodomethane、water）を参照し算出した。
結果：照射時間数秒において、接触角の時間依存による減少がみられ、表面自由エネルギーは時間依存で増加することが確認された。更には被処理金属についてはTi合金、SUS304についてその照射効果を確認した。
考察：照射初期においてもその効果が認められ、窒素ガスによるプラズマであるが金属表面の双極子相互作用としての分子間力が働いていることも確認され、プラズマによる応用が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成27年度の実験計画に従い、大気圧低温プラズマの装置を購入し、その装置の動作確認、実験条件の設定の確認を行った。当初の実験計画によるとガス種についても比較検討して実験条件の設定確認を行う予定であったが、初年度実験費の配分として、その差異の検討には至らなかった。そのため、計画の若干の変更として、ガス種は窒素を条件として使用し、その照射時間による検討を最優先に行った。その結果、照射初期において、接触角の時間依存による減少がみられ、表面自由エネルギーは時間依存で増加することが確認された。更には被処理金属についてはTi合金、SUS304についてその照射効果を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画として今年度検討した被照射金属（Ti合金、SUS304)に他種合金を追加し、それらについて試料の元素をXPSによって表面分析し、XPSスペクトルから元素の結合エネルギーの差異を調べ、ブラズマ照射による効果を今年度得られた成果と合わせ検討する。特に親水性を示すことより酸化物を示す元素との関係を解析し、得られた結果をもとに照射面の結合能を評価し、照射面への結合物質を検討する。
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| Causes of Carryover |
初年度の研究費が予定より減額されたため、研究計画の見直しが必要となり、わずかに残金が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究計画をわずかに修正したことにより、金額としては2140円と少ない額であるが繰り越したため、次年度実験に使用する消耗品としての試料洗浄用試薬にそれを充てるとともに、表面分析に用いる試料調整、分析実施および解析にかかる消耗品として次年度研究費を使用する。
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