2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of Tooth Wear Repair and Progress Restraint Method using Er:YAG Laser Deposition Technique
| Project/Area Number |
19K10142
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
本津 茂樹 近畿大学, 生物理工学部, 非常勤講師 (40157102)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | Tooth Wear / エナメル質修復 / Er:YAGレーザー / ハイドロキシアパタイト膜 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
新しく開発した、口腔内で歯質に直接ハイドロキシアパタイト(HAp)膜を堆積できるEr:YAG パルスレーザー堆積(Er:YAG-PLD)法が、酸蝕、咬耗、摩耗という非細菌性の歯質の欠損であるTooth Wearや、咬合応力ひずみ(アブフラクション)によるくさび状欠損やエナメルクラック等の歯科疾患の治療や抑制に有用であるかどうかの検討を行う。
2020年度では、①2019年度やり残したくさび状欠損モデル歯におけるエナメル質修復効果の評価をまず行った。続いて計画に従い、②Tooth wear抑制効果の付与技術の確立として、フッ素含有HAp膜の作製とその機械的特性の評価を行った。
実験にはEr:YAGレーザー(Erwin AdvErl;モリタ製作所)を用い、Er:YAG-PLD法（コンタクトチップ；C400Fストレート型(改造型)、ターゲット；α-リン酸三カルシウム(α-TCP)、レーザーエネルギー；300 mJ、繰り返し速度；10 pps）で歯質上に膜を堆積した。①に関して象牙質上に作製したくさび状欠損部にEr:YAG-PLD法により膜を堆積し、エナメル質の場合と同様に、成膜後200 Nを堆積膜に加えた。その後、試料を人工唾液中に浸漬させ、37℃の恒温槽内で静置した。4日後に荷重200g、90strokes/minで90 strokes のブラッシング試験を行い、膜が残存していることを確認した。また、5分間の超音波洗浄に対しても膜は隔離しなかった。②に関してフッ化アパタイト粉末とα-TCP粉末との混合ターゲットによりフッ素化HAp膜作製を行ったが、堆積膜とエナメル質との固着強度が低かったため、成膜後の堆積膜にフルオールゼリーを塗布することでフッ素化HAp膜の作製を行った。膜の硬度をマイクロビッカース硬度計で測定した結果、フッ素を含有することで硬度が上昇することを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Er:YAG-PLD法は象牙質上にもHAp膜を堆積でき、また堆積膜の固着強度や硬度の測定結果から、くさび型の欠損治療にも本手法が有用であることがわかった。また、歯科用高濃度フルオールゼリー塗布法により、フッ素イオンを堆積膜へ導入できることをエネルギー分散型X線分析(EDX)により確認した。さらに、申請時の計画にはなかった、歯の矯正時にエナメル質の表面に設けられたブラケットなどの器具の除去の際に生じるエナメル質の欠損の修復にも、本手法が有用であることを確認した。この結果は当初の計画以上に進展している結果であるが、おおむね順調に進展しているとしたのは、当初の計画である、フッ素化HApの耐酸性の評価が遅れているためである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2021年度では、2020年度で行うことができなかった、フッ素化HAp堆積膜の耐酸性の評価を誘導結合プラズマ質量分析(ICPMS)法を用いて評価する。溶解液としては、0.5Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH5.8)を用い、HAp膜を比較対象としてフッ素含有HApからのCaイオン溶出量を測定することで実施する。さらに、当初の計画通りに、口腔内環境を模擬した環境の下で、歯質上の堆積膜の長期安定性を評価する。残存膜の状況は、試料をレジン包埋した後、切断して断面SEM観測を行うことで評価する。
|
