Development of bioceramics with biocompatibility and antibacterial properties

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11816
• Research Institution: Matsumoto Dental University
• Principal Investigator: 横井 由紀子 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (60469012)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒井 敦 松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (00532772) ; 大須賀 直人 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (80247535)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 二酸化チタン / 傾斜機能 / バイオセラミックス

Outline of Annual Research Achievements

傾斜機能を保持する二酸化チタン材料のうち，光触媒作用を有し抗菌性や酸化還元反応を示すアナターゼ型二酸化チタンの焼結体を作成した．これまでに，アナターゼ型二酸化チタンのマウス線維芽細胞における細胞増殖について確認している．本研究では，マウス骨芽細胞の細胞増殖を確認した．
焼成温度800℃焼結体は，アナターゼ型二酸化チタンの割合が多く，わずかに生体適合性を有するルチル型二酸化チタンの結晶相が認められた。900℃焼結体では，アナターゼ型二酸化チタンと同等と考えられるルチル型二酸化チタンの結晶相が認められた．メチレンブルーによる光触媒能の実験では，800℃焼結体の方触媒能が強かった．
強い触媒能が存在する800℃焼結体では細胞数の増殖はわずかであり，細胞形態が萎縮した像が観察された．時間経過とともに緩やか細胞増殖が認められたが，対照群の培養シャーレより低い値を示した．焼結の際焼成温度によりアナターゼ型およびルチル型二酸化チタンが混在する900℃焼結体では良好な細胞増殖が認められた．特に培養96時間後における細胞数の増殖は対象群より有意に高い値を示した．900℃焼結体は良好な細胞増殖を示し，且つ光触媒能も残存していた．
現在の研究までに900℃に焼結した二酸化チタンは，良好な細胞増殖を示し，且つ触媒能も残存していた．抗菌作用などが期待できる触媒能と細胞増殖など生体親和性の両方の特色を持つ新しい生体材料の開発の可能性が示唆できた．