2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of periodontal disease treatment methods with fine patterns that can be constructed directly by dentists themselves on the tooth surface
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18K18984
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
赤坂 司 北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (00360917)
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2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | ナノインプリント / 歯科材料 / 歯根膜再生 / マイクロ・ナノパターン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長期目標は「次世代ナノテク歯科治療による歯周病治療の開発」である。本課題内では、歯の表面にマイクロ・ナノパターンを直接構築できるパターン化法を探索し、細胞培養や動物実験でパターン化の効果の足がかりを見出す。その際、正常な歯周組織が持つ立体構造再生を目指し、歯科材料や歯自身の加工により超立体微細パターン種をデザインしたい。
全体の研究計画の流れは、まず歯表面へのパターン化法としてナノインプリント法、コンタクトプリント法、エッチングマスク法を探索する。次に得られたパターン評価として細胞培養および動物実験を行う。本年度は、人工歯に対するナノインプリント法による歯科用光重合型レジンのパターン化を中心に検討した。
はじめに、歯曲面へのナノインプリントのため、市販歯科用光照射器の先端に取り付けるスタンプアタッチメントを設計した。材質として、シリコーンゴムおよびウレタンを使用し、CADで歯曲面にフィットする形状をデザインした。これにより片手でナノプリント操作が可能となったため操作性が飛躍的に向上した。続いて、現在治療にて使用されている各種光硬化型歯科材料によるパターン化および毒性スクリーニングを検討したところ、種類によりパターン化性および毒性に大きな差が見られた。傾向として、レジン系の材料であればパターン転写性は良好であった。細胞増殖性に対しては、ボンディング材が比較的良好であった。このことは歯科材料の組成が大きく影響するため、パターン化に用いる材質の選択は重要であることを示している。
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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
現在のナノインプリントの問題の一つとして曲面への転写が挙げられる。本研究では応用が歯曲面であるため、操作性も含め非常に困難であり、これまでに似たナノインプリント例は報告されていない。本研究では、歯科に広く普及している歯科用光照射器にアタッチメントを装着することにより、ハンディーなナノインプリント装置へと改良を達成できたことになる。このことにより、操作性が一気に向上し、人体へのナノインプリント（臨床応用）に大きく近づいたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯科用光照射器にアタッチメントのより詳細な条件検討（材料・）を行い、さらに改良したい。そして、ナノインプリント法として、今回見出したパターン転写性や細胞増殖がよい歯科材料を中心材料に置き、細胞培養での評価をすすめたい。十分な検討後に、最良な材料が見出せた場合、動物実験で効果を検討したい。一方で、歯面への他の微細構造作製法として、マイクロコンタクトプリントやエッチング法の可能性を検討したい。
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