2017 Fiscal Year Research-status Report
硬組織再生療法を併用した新規接着システムの臨床応用に向けた基礎的研究
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16K11645
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
大竹 志保 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50549946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野崎 浩佑 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00507767)
吉田 恵一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (60240280)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 引張接着強さ / 歯冠修復材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、高い審美性や金属アレルギーの心配がないことよりメタルフリー修復が行われてきている。1980年代に、歯科においてCAD/CAM技術が導入された。近年、歯科におけるCAD/CAMシステムの発展は目覚ましく、より良い品質の補綴物を作り出すことが可能になった。またこのCAD/CAM技術により、二ケイ酸リチウムガラスセラミックスや長石系ガラスセラミックス、リューサイト系ガラスセラミックス、チタン、ジルコニア、Polyetheretherketone（以下PEEK）材そしてコンポジットレジンなどの様々な異なる種類の材料を用いた歯冠修復物や補綴物などの複雑な加工、成形が可能となった。歯科用CAD/CAMシステムの導入によって近年注目されている材料の一つにコンポジットレジンがある。日本におけるCAD/CAM用コンポジットレジンは、2014年に、小臼歯部の歯冠修復として保険適応され、急速に普及した。しかしCAD/CAM用コンポジットレジンは高温、高圧下にて生成されるため未重合層が存在せず、レジンセメントとの接着が容易ではなく、ブロック表面の十分な前処理が必要であると言われている。また、PEEK材は優れた生体適合性や機械的特性を持ち, 耐熱性や高温特性にも優れ, 化学的にも非常に安定した材料であり、その非常に高い安定性により十分な接着は困難である。その他のメタルフリー修復材料も科学的に安定しており、接着については困難な状態であるが、これらの歯科材料を臨床において使用するためには確実な接着が求められる。我々は過去にジルコニア、ナノジルコニアなどのCAD/CAM用歯科材料を含むメタルフリー修復材料について表面処理条件、接着システムについて評価を行ってきた。本年度は各種歯科用CAD/CAM材料であるCAD/CAM用レジンブロック、PEEK、新規加圧成形型セラミックスについての更なる有効な接着システム、または表面処理条件を検討し、引張接着強さの評価を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
近年歯科においてもその需要が高まっているCAD/CAM用レジンブロックに対する試作プライマーK5D-01を用いた新規レジンセメントシステムの引張接着強さの検討, およびサンドブラスト処理後の経時変化がCAD/CAM用レジンブロックとレジンセメントの接着強さに与える影響について検討を行ったところ、サンドブラスト処理後の時間経過に伴いCAD/CAM用レジンブロックの接着強さは低下することが示された。
また、優れた生体適合性や機械的特性を持ち, 耐熱性や高温特性にも優れ, 化学的にも非常に安定した材料であるPEEK材はその非常に高い安定性により十分な接着は困難であるが, 歯冠修復の臨床においては確実な接着が求められる. そこで本実験では, フィラー含有量を変 化させた試作PEEK材のレジンセメントに対する引張 接着強さについて比較検討を行った．被着体はフィラー含有量20 %, 40 %, 50 %の試作 PEEK材（トクヤマデンタル, 以下HP20, HP40, HP50） を試験対象とし、 引張接着強さを測定した．これらの結果により, PEEK材はフィラー含有量 の増加に従い, 良好な接着強さを得られることが示された。
新規加圧成形型セラミックスに対する接着性レジンセメントの引張接着強さについて比較検討を行った．被着体には新たに開発されたプレス用リチウムシリケートガラスセラミックス（イニシャル LiSi プレス，ジーシー）を使用した．接着性レジンセメントとして，Panavia V5（クラレノリタケデンタル，以下PV），リライエックスアルティメットセメント（3M ESPE，以下RU），ジーセムリンクフォース（ジーシー，以下GL）を用い引張接着強さを測定した．その結果、PV、GLはRUと比較して有意に高い値を示した。
以上のように2017年度は機械的物性の評価方法の確立、また新たな歯科材料に対する組成の検討を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
近年，ナノ構造のリン酸カルシウムを用いたエナメル質の再石灰化の有効性が注目されているが，う蝕象牙質への応用しその接着に及ぼす影響は明らかとなっていない．また，ナノリン酸カルシウムは，再石灰化能だけでなく，ドラッグデリバリーシステム（DDS）の臨床応用も期待されている．DDSは体内の薬物分布を量的・空間的・時間的に制御する薬物伝達システムであり，ナノリン酸カルシウムに各種薬剤を担持し適応部位に集約・徐放することが可能である．ナノリン酸カルシウムに機能性薬剤を担持させ，う蝕象牙質に応用することにより，抗菌効果の発現や接着機能の向上が期待されている．リン酸カルシウムの中でも象牙質やエナメル質の無機主成分とされている炭酸含有アパタイト（CA）の作製を行う．CAの作製は，出発物質としてリン酸二ナトリウム，硝酸カルシウム，炭酸ナトリウムを用いる．カルシウム/（リン＋炭素）比が1.67になるように調整した後に，混合，撹拌，熟成し乾燥させる．リン/炭素比を調整することにより炭酸含有量を調整することが可能であり，我々は予備的研究によりCA粉末を得ている．作製したHApおよびCA粉末は，結晶構造をX線回折（XRD），炭酸含有量をフーリエ変換赤外分光光度計（FT-IR），形態を走査型電子顕微鏡（SEM）および透過型電子顕微鏡（TEM），粒子径および分布を粒度分布計にて解析を行う．また，被験歯の評価を以下のとおり行う．すなわち，象牙質に齲蝕検知液を用いながら感染象牙質、もしくは非感染の脱灰象牙質を除去する。その後，各ステージの象牙質の無機成分の結晶構造（XRD）や機械的強度（ビッカース硬さ試験），有機成分の変性（FT-IR），表面微細構造（SEM），残存するMMPの定量（Western-blot），MMPの局在（組織学的解析）などの解析を行う．
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| Causes of Carryover |
（理由）
未使用額が生じた理由は、天然歯を用いた実験が一部出来なかったため、残額が生じた。次年度は天然歯を用いた実験含め、追加実験を行う予定であり、未使用額については次年度研究費と併せて使用する計画である。
（使用計画）
未使用額と次年度使用額を併せて以下の項目に関して使用予定である。①研究成果発表のための旅費（国内会議、国際会議）②試料作製に必要な薬品、消耗品の購入③論文の校正、投稿費用
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] Electrical and structural evaluation of sodium ion doped beta-tricalcium phosphate2017
Author(s)
Kosuke Nozaki, Takayuki Endo, Naohiro Horiuchi, Kimihiro Yamashita, Kazuaki Hashimoto, Keiji Itaka, Akiko NagaiKosuke Nozaki, Takayuki Endo, Naohiro Horiuchi, Kimihiro Yamashita, Kazuaki Hashimoto, Keiji Itaka, Akiko Nagai
Organizer
The Tenth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-10)
Int'l Joint Research
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