高密着性、高柔軟性を有する高水素含有DLC成膜へのプラズマを用いた抗菌機能の付与

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09864
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 六車 武史 北海道医療大学, 歯学部, 講師 (20343436)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 矯正用ワイヤー / DLCコーティング

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的として、DLCコーティングの水素量をコントロールすることにより、密着性と柔軟性に優れる高水素含有DLCの創成を試みることであるが、試料として矯正用ステンレス鋼ワイヤー（.017”×.025”）にプラズマイオン注入成膜装置を用いて、到達真空度1.33×10－３Paにて2つの条件下でDLCコーティングを施したワイヤー（DLC1：ターゲット電圧10kV、アセチレンとトルエンの混合ガスを3分間堆積　DLC2：ターゲット電圧7kV、トルエンガスを4分間堆積）を作製した。DLCコーティング層の厚みはDLC１、DLC2とも0.3マイクロメートルであり、矯正用ワイヤーの1/1000程度の厚みであり、矯正用ワイヤーとして臨床的に十分許容できるものであると考えられる。またラザフォード後方散乱分析での最表層部の水素含有量はDLC1で29%、DLC2で33%であった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

DLC1、DLC2および未処理の矯正用ステンレス鋼ワイヤーについて押し込み深さ1.0mmと1.5mmの2種類の3点曲げ試験を行いコーティング層の剥離の違いを検討した結果、1.0mmでは剥離等は見られなかったが、1.5mmでは2種類のコーティングワイヤーとも剥離が観察された。
DLC1、DLC2および未処置の矯正用ステンレス鋼ワイヤーを10°のアンギュレーションを付与したブラケットに通し、乾燥状態と口腔内を想定した人工唾液を用いた湿潤状態での摩擦係数の計測を行ったところ、乾燥状態での静摩擦力には違いはなかったが、湿潤状態ではDLC2で低い摩擦係数を認めた。

Strategy for Future Research Activity

実際のブラケットと矯正用ワイヤー間における接触によるコーティング層の密着性の評価を行い、口腔内を想定した人工唾液に用い電気化学的に生じる腐食現象について考察を加える。

Causes of Carryover

今後の研究に使用する予定の物品の購入について新しいモデルが出てきており、考慮しているため。