Study on practical application of innovative prevention and treatment method for old people's root caries by formation of fluorinated apatite film

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K11642
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 赤塚 亮 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (10586514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644) ; 鈴木 治 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948) ; 厨川 常元 東北大学, 医工学研究科, 教授 (90170092)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: PJD法 / ハイドロキシアパタイト / フッ素化アパタイト / 生体安全性

Outline of Annual Research Achievements

パウダージェットでポジション（PJD）法とは、東北大学大学院歯学研究科の佐々木啓一、工学研究科の厨川常元らが開発した、精密加工分野にて広く用いられているアブレイシブジェット加工（AJM：除去加工）を応用・発展させたもので、セラミックスパウダーの高速衝突付着現象を利用した金属基板上へのセラミックス成膜方法である。このPJD法を応用し、常温常圧下でハイドロキシアパタイト（HA）粒子を歯質上に高速で吹き付け、接着性材料を介することなく直接HA膜が形成することに成功した。成膜されたHA膜は、緊密で強固に歯質と接着し、エナメル質と同等の硬さ、耐食性を有するものであり、また、象牙質上のHA膜は市販の知覚過敏抑制材料によりも象牙細管の透過性を低下させることが明らかとなった。現在、超高齢社会に伴い、高齢者の根面う蝕の発症率の増加が懸念されており、この根面う蝕の新規予防法としてのPJD法の応用に関して本研究を遂行してきた。従来のHA粒子にう蝕予防効果を付与するために、フッ素化アパタイト（FHA）粒子を形成し、in vitroでの成膜条件の最適化、FHA膜機能性、安全性の検討を行った。
平成28年度ではFHA膜成膜の条件最適化を検討し、3～4μmのFHA粒子を生成し、歯質から噴射距離5cm、噴射エアー圧0.5kPaにて最も歯面に成膜しやすいことが確認できた。平成29年度から30年度にかけては、成膜したFHA膜の機能性・安全性の検討を実施した。耐酸性能の評価では、エナメル質やPJD法で成膜したHA膜と同等の耐酸性能を有することが確認され、また、細胞毒性試験では上記同様にHA膜と同等の高い生体安全性が確認された。当初は平成３０年度で探索的臨床研究を実施予定であったが、本研究では、in vitroでの高い機能性および安全性の検証までにとどまった。