Development of Colored Zirconia Implant with Porus Surface and Suppression Ability of Low Temperature Degradation

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11780
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 若林 一道 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (50432547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 隆志 大手前短期大学, ライフデザイン総合学科, 教授 (20198211) ; 中野 環 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (40379079) ; 萱島 浩輝 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (50632121) ; 矢谷 博文 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (80174530) ; 関野 徹 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20226658)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: インプラント / ジルコニア / プラズマ / 表面修飾

Outline of Annual Research Achievements

表面を改質するための方法として、プラズマ処理が用いられている。プラズマ処理とは、高エネルギーの電子・イオンを基材に当てることにより、表面の汚れを除去することで清浄な面を出す処理である。近年、低温で使用可能な小型の大気圧プラズマ装置が開発され、低温大気圧プラズマ装置は放電損傷もなく、高密度なプラズマをあらゆる処理対象物に直接照射することが可能である。 インプラント治療において、フィクスチャー表面の濡れ性は、細胞の初期接着及びその後の細胞動態に重要な役割を果たすと考えられるため、プラズマ照射により濡れ性が向上すれば、インプラント治療の成功のために有益であると考えられる。
そこで本研究では、ジルコニア試料に低温プラズマを照射することによる水接触角の変化を計測し、ジルコニア被着面の濡れ性の変化について評価した。
Y-TZP系市販歯科用ジルコニア試料を蒸留水中で5分間、アセトン中で10分間、超音波洗浄し自然乾燥させた後、10枚の試料について、表面に蒸留水 2 ml を滴下し、接触角計を用いて接触角を計測した。そして、大気圧プラズマ装置を用い、10枚の試料にプラズマ照射を行い、照射10秒後の水接触角を計測し、濡れ性を評価した。
その結果、プラズマ照射により、ジルコニア表面の濡れ性の向上が確認できた。プラズマ照射前の接触角の平均値と標準偏差について、照射前は73.2°±5.4°、照射後は16.3°±5.4°であった。
本実験に用いたプラズマ装置は低温大気圧でプラズマ照射を行うことができるため、簡便かつ、ジルコニアの物性に大きな影響を及ぼすことなく、ジルコニア表面を親水性に修飾することが可能であり、ジルコニア材料の濡れ性の向上に有効であるものと考えられた