2021 Fiscal Year Research-status Report
Biomimetic apatite coating on root surface for prevention of root caries
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19K10103
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田中 佐織 北海道大学, 大学病院, 講師 (90344522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大矢根 綾子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50356672)
宮治 裕史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256)
西田 絵利香 北海道大学, 大学病院, 医員 (50779882)
田中 享 北海道大学, 大学病院, 講師 (90179771)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 根面う蝕予防 / レーザー援用バイオミメティック法 / 歯質強化 / アパタイト / 歯根露出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，レーザー援用バイオミメティック法により，露出歯根セメント質上にアパタイトをコーティングして，新しい根面う蝕予防法及び進行抑制法を開発，実現することを目的として行われる.(1)セメント質面にアパタイトを析出させることができるか(2)生理活性物質を添加し，セメント質の無機質（アパタイト）及び有機質（コラーゲン）を保護し耐酸性を向上させることができるかを明らかにすることである．
R1年度はNaFを添加したCaP過飽和溶液中にセメント質基材（直径約5 mm）にNd:YAGナノ秒パルスレーザーの非集光ビーム（355 nm, 6 W/cm2）を10分間照射後，照射面および非照射面を，走査電子顕微鏡（SEM）とエネルギー分散型X線分析装置（EDX）で分析した．EDX分析の結果，照射面にはCaとPに加え新たにFが検出され，Ca/C元素比の上昇が認められた．これらの結果は，照射面にフッ素含有アパタイト（FAp）が生成したことを示した．
R2～3年度は飽和液中レーザー照射法により、セメント質基材を作製した。基材の表面に、光吸収剤を塗布し、乾燥させた。フッ化ナトリウム（1 mM）を添加したリン酸カルシウム過飽和溶液中に基材を設置し、その表面にレーザー光（昭和薬品化工株式会社製Sレーザー、波長：808 nm）を3分間照射した。照射距離は10 mm、出力は3 Wとした．超純水にて洗浄，風乾し，未照射および照射後の表面のヌープ硬度(KHN)を測定した.照射後のセメント質表面にFApが成膜されたことで，未照射セメント質表面と比較して，KHNの有意な増加が認められた．わずか3分の過飽和液中レーザー照射によってFApを成膜できることを確認した．耐酸性をKHNで測定した結果，測定値にばらつきがみられたため，追加実験の実施のために歯基材を調整している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
SEM,TEM,EDX分析を用いて，LAB法によりヒト歯根セメント質上に，わずか3分でフッ素担持CaPを成膜できることが示された.また生理活性物質のFの添加により試料の一部にFが検出され，歯質の硬度が上昇するしたことから，根面う蝕予防法及び進行抑制できる可能性が示された.現在は臨床応用を視野に入れ，新たな歯科用半導体レーザーを使用して本実験を遂行し，結果を検討している．コロナ下で患者提供の抜去歯の収集が進まなかった．現在の進捗状況はやや遅れている.新たな歯科用半導体レーザーを使用し，照射したヒト歯根面においてFの取り込み，硬度の上昇が確認されたことから，セメント質の脱灰抑制効果試験を行っている.
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| Strategy for Future Research Activity |
セメント質の脱灰抑制効果試験ために，患者の同意を得て提供される抜去歯収集を行い，試料を確保し，実験を遂行する．その結果を検討し，in vivo実験へ進む．一方，共同研究機関の産総研との連携を現在以上に強化し，成果の検討を行う.
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| Causes of Carryover |
コロナ下において，実験の進行が遅延したこと，補助事業の目的をより精緻に達成するための研究の実施（追加（再現）実験の実施や学会参加、論文投稿など）のため，物品費，旅費，英文校正費として使用予定.
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