2020 Fiscal Year Research-status Report

A new development of an interface-reinforcing poly acid-RMGI adhesive system for secure bonding to finishing-irradiated dentin by Er:YAG laser

Research Project

Project/Area Number	19K10139
Research Institution	Aichi Gakuin University
Principal Investigator	冨士谷盛興愛知学院大学, 歯学部, 教授 (60190055)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	掘江卓愛知学院大学, 歯学部, 講師 (50579993)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	Er:YAGレーザー / 象牙質 / フィニッシング照射 / 変性層 / レジン添加型グラスアイオノマー系ボンディング材 / 接着強さ / 鉄イオン / 親水性プライマー
Outline of Annual Research Achievements	本年度は，低出力照射で生成した変性層を残置した場合，ならびにフィニッシング照射（低出力照射後，中出力仕上げ照射）により変性層を一層蒸散させさらなる接着性向上を期待した場合の二種の照射条件下のレジンの初期接着性（24時間後の接着強さ），および接着耐久性（１万回の熱サイクルによる温度負荷後の接着強さ）について，10%クエン酸＋2%塩化第2鉄水溶液による酸コンディショニングおよび4-METおよびHEMAを主成分とする親水性モノマーによるプライミング後，ポリ酸ベースのレジン添加型グラスアイオノマー系ボンディング材（RMGI）によるレジンの接着強さと接着試験後の破壊形態を比較検討した。対照の非照射象牙質，低出力照射象牙質およびフィニッシング照射象牙質におけるレジンの初期接着強さは，それぞれ26 MPa，27 MPaおよび27 MPaであり差異はなかった。破壊形態はほとんどすべての試片においてRMGI内凝集破壊を示し，約70%の試片が象牙質内凝集破壊を伴う混合破壊であり，いずれも変性層と正常象牙質との境界付近における破壊であった。温度負荷後の接着強さは，それぞれ32 MPa，22 MPaおよび23 MPaであり有意差は認められず界面破壊を示す試片が増加していた。以上の結果より本実験の条件下では，残置した変性層の量はレジンの接着性に影響を及ぼさないことが判明した。この３ステップ・RMGI系接着システムにより，当該接着界面の構造（正常象牙質→変性層→レジン/ボンディング材の接合界面→ボンディング材層→コンポジットレジン）において，正常象牙質とレジン間の物理的・機械的諸性質を移行的に近似することが可能となり，その結果レジンの接着性向上に繋がったと考える。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 令和２年度の研究においては、その実施計画を本科研費の採択内定前からスタートしていたため、内定後もスムーズに進み、ほぼ計画通り順調に進展した。また、中間のまとめとして英語論文として発表もでき（Development of a novel optimal resin-bonding system for Er:YAG laser-irradiated dentin. J Hard Tissue Biolo, 29(4), 239-246, 2020），ほぼ計画通り順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	臨床的に痛みをあまり感じさせない低出力レベルのEr:YAGレーザー照射象牙質に対するポリ酸ベースのレジン添加型グラスアイオノマーセメント系レジン接着システムの接着性において、レジンの重合性向上のための歯面処理，ならびに変性層強化のためのプライミングの併用により，非照射象牙質に対するレジンの接着性に匹敵することを2020年度は明らかにした。このことは，レーザーにより形成した窩洞におけるレジン修復に当たってフィニッシング照射などの方法により変性層を除去する必要性がないことを意味し，臨床操作上非常に有意義である。しかしながら，得られた接着強さの値は，非照射象牙質に対するレジン系ボンディング材を用いた場合のそれに比べると残念ながら低い。そこで2021年度は，ポリ酸・MDPベースのレジン系ワンステップボンディング材に着目し，ボンディング材の亜蒸散性照射（sub-ablative irradiation）による含有モノマーの重合性の向上による物性強化や含有水分の蒸散性の改善等による接着性向上ついて，非蒸散性照射（non-ablative irradiation）ならびに蒸散性照射（ablative irradiation）と比較検討する予定である。