再石灰化促進作用を有する高機能性フィラーの開発と歯科材料への応用

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11620
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 小比賀 秀樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90356741)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 槇田 洋二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80357988) ; 長岡 紀幸 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (70304326) ; 吉原 久美子 岡山大学, 大学病院, 助教 (90631581)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 無機イオン吸着剤 / アパタイト再生 / モンモリロナイト / 抗菌剤 / グラスアイオノマーセメント / 無機フィラー

Outline of Annual Research Achievements

中～高齢者に特徴的な口腔疾患の1つである根面う蝕は,防湿が困難な歯肉縁下で発症するため, コンポジットレジンよりもグラスアイオノマーセメントの使用が推奨されている。しかし、辺縁漏洩や2次う蝕など問題が多く、根面う蝕治療に最適化された材料開発が求められている。
本研究では、根面う蝕における辺縁漏洩や2次う蝕などの問題を解決するために、グラスアイオノマーセメントに、う蝕原因菌の増殖を抑え、歯の再石灰化を促す効果を付加するための3 種類の無機フィラー（無機イオン交換体）を開発することを目的とする。
今年度は、再石灰化のカギとなるアパタイト様物質の生成を促す無機フィラーとして選択したカルシウム供与体（バイオグラス、ウオルステナイト、セピロライト）及びリン酸供与体（層状複水酸化物のMgFeZr）を混合し、当初予定していたグラスアイオノマーセメント中に配合することにより、人口体液中でアパタイト様物質の生成を検討したが、無機フィラーとして選択したものからは、アパタイト様物質は生成されなかった。その結果を受けて、基材を光硬化性を有するウレタン系メタクリル酸樹脂に変更して、今年度選択したカルシウム供与体（バイオグラス、ウオルステナイト、セピロライト）及びリン酸供与体（層状複水酸化物のMgFeZr）を一定の割合で混合させた後、人口体液中で37℃で1週間静置した結果、バイオグラスをカルシウム供与体とする無機フィラーのみがアパタイト様物質を生成した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験開始当初に想定していたグラスアイオノマーを基材に用いる系では再石灰化の現象であるアパタイト様物質の生成が、観察されなかったため、選択した無機フィラーを包埋するためにウレタン系メタクリル酸樹脂に変更したために、進行がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

カルシウム供与体としてバイオグラス、ウオルステナイト、セピロライトを選択し、リン酸供与体として前年度選択した層状複水酸化物のMgFeZrを用い、一定の割合で混合した後光硬化させたウレタン系ポリメタクリル酸樹脂に包埋した後に、人口体液中で37℃で1週間静置した結果、バイオグラスをカルシウム供与体として用いた時にアパタイト様物質を生成した。現在、カルシウム供与体であるバイオグラスとリン酸供与体の最適混合比を検討している。

Causes of Carryover

当初購入する予定であった備品が、別予算で購入できることになったために残予算が生じた。今年度の研究が進むように、適切な予算配分で使用していく予定である。