2015 Fiscal Year Research-status Report
バイオフィルム代謝活性評価と表面腐食評価によるチタンの生物学的腐食モデルの構築
| Project/Area Number |
15K20423
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
福島 梓 東北大学, 大学病院, 助教 (50733565)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | チタン / バイオフィルム / 腐食 / フッ化物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
インプラント材料や義歯床用材料としてチタン・チタン合金が広く用いられているが、近年、チタンの生体内における微量溶出に起因すると考えられるアレルギーの発症や腐食・変色などの問題が懸念されている。また、チタン表面に形成されたバイオフィルム内の構成細菌の代謝活性によって、チタンの腐食が起こることが予測されるとともに、高濃度かつ低pHのフッ化物溶液への浸漬によってチタンの変色・腐食が生じるとの報告がある。しかし、これまでの研究では細菌非存在下での酸性フッ化物溶液への浸漬実験が主であり、チタン上に形成されたバイオフィルム下でフッ化物がチタンに及ぼす影響は不明である。
そこで今年度は、チタン表面にStreptococcus mutansの人工バイオフィルムを形成し、以下の検討を行った。
①バイオフィルム-インターフェイスにおけるpH変化をモニター
②チタンの腐食性を評価し、フッ化物によるチタン腐食への影響を検討
その結果、低pHのフッ化物溶液への浸漬によって、腐食傾向増加、色差増加、光沢度低下、チタン溶出が認められた。さらに、バイオフィルム存在下では腐食傾向が増加したが、フッ化物の有無による有意差は認められなかった。また、色差および光沢度についてはバイオフィルム形成前後での変化は認められなかった。引き続き、バイオフィルムの代謝活性評価法を確立するとともに、フッ化物の影響についてチタンの表面分析等を検討し、バイオフィルム-チタン腐食モデルの確立を目指す。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度、当初の研究計画に加えてフッ化物の影響を確認した。
チタン表面の腐食傾向変化、色調変化、光沢度変化の測定についてはすでに今年度実施し、チタン表面の腐食性評価法の一部は確立したが、チタン表面の化学分析および構造分析は未実施である。
バイオフィルムの代謝活性評価法については、pH測定はすでに実施したが、酸素濃度や生死判定については今年度未実施のため、当初の研究計画よりはやや遅れている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度未実施のバイオフィルム酸素濃度および細胞生死判定を行い、バイオフィルムの代謝活性評価法を確立するとともに、ＳＥＭやＥＤＸを用いた表面分析についても検討し、バイオフィルム-チタン腐食モデルの確立を目指す。
|
| Causes of Carryover |
今年度内での表面分析を実施できなかったことから、次年度行う予定でいるため、分析に必要な新たなチタンサンプル作成料および分析費用として次年度の使用額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
チタンサンプルの追加作成料および、ＳＥＭ・ＥＤＸでの分析時の装置使用料として充てる予定である。
|
