A new preventive strategy for early enamel erosion.

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K11563
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Conservative dentistry
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: Ogino Reina (田中玲奈) 昭和大学, 歯学部, 講師 (80585779)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 陽 昭和大学, 歯学部, 教授 (30327936) ; 宮崎 隆 昭和大学, 歯学部, 特任教授 (40175617) ; 有本 隆文 昭和大学, 歯学部, 講師 (60407393)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: エナメル質 / 再石灰化 / マイクロCT / ナノインデンテーション / ラマン分光法

Outline of Final Research Achievements

The lack of regenerative potential in mature tooth enamel necessitates a traditional clinical practice that recommends complete removal of demineralized enamel to create a hard foundation for a restorative material. Here, we demonstrate that in situ synthesis of monoclinic apatite reprograms the function of mature enamel back to the embryonic stage of development, allowing marked regeneration in enamel erosion. A partial breakdown of enamel nanocrystals by a contemporary tooth-bleaching procedure causes mild annealing. Selective ion implantation of SiO32- and F- sustains a transition from a hexagonal apatite form to a monoclinic phase during the mild annealing process. The high dielectric constant of monoclinic apatite facilitates self-repair in early tooth enamel erosion.

Free Research Field

歯科理工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在のエナメル質再石灰化法はエナメル質のミネラル喪失部に歯の原料となるカルシウムやリンを供給し，再石灰化を促進する方法が主流である．本研究では一般的に行われている歯の漂白処置後に石灰化イオン溶液を作用させると，フルオロアパタイトに代表される結晶構造に比較して，より耐酸性に優れ，高誘電率で再結晶能が高い結晶構造を生じることによりエナメル質を改質し，強度を向上させることが明らかになった．本研究に用いた石灰化イオン溶液はリン酸イオンやカルシウムイオンを含んでいないため，再石灰化したエナメル質における力学的強度の向上はエナメル小柱に含まれるわずかな空隙の密度が増加したことに起因すると考えられる．