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2021 Fiscal Year Research-status Report

Development of dental zirconia implant using additive manufacturing

Research Project

Project/Area Number 19K10241
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

猪越 正直  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (90753715)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野崎 浩佑  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (00507767)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords積層造形 / 付加製造 / ジルコニア / アルミナ強化ジルコニア / 微細構造解析 / 元素分析 / 生体活性
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、まず積層造形ジルコニア試料の微細構造解析・元素分析を行った。走査型電子顕微鏡による微細構造解析の結果、direct light processing (DLP) 型の光造形装置(CeraFab7500,Lithoz)とlaser-based stereolithography (SLA) 型の光造形装置(CERAMAKERC900)を用いて製作した試料いずれにおいても、従来法にて製作したジルコニア試料とほぼ同等の微細構造を示すことが明らかとなった。また、これまでの成果を、インパクトファクターの付いた国際英文誌に投稿し、受理された。
さらに、2021年度は積層造形ジルコニアインプラントの生体適合性を明らかにすることを目的として実験を行った。実験に先立ち、3種類の試料を製作した:1)サンドブラスト+酸処理を施したチタン試料;2)一軸加圧成形にて製作したジルコニア試料(焼成したまま:表面処理なし);3)SLA型ジルコニア光造形機にて製作した積層造形ジルコニア試料(焼成したまま:表面処理なし)。得られた試料について、マウス骨芽細胞様細胞を用い、以下の項目を調査した:①細胞増殖性を、MTTアッセイにて評価;②分化能を、ALP活性、リアルタイムPCRによる骨形成関連遺伝子およびウエスタンブロットによる骨形成関連タンパク質により評価;③石灰化能をアリザリンレッドSにより評価。実験の結果、積層造形ジルコニア試料の細胞増殖能はチタン試料のそれとほぼ同等程度であることが明らかとなった。しかし、一部実験の結果収集に遅れが生じているため、研究期間を延長することとし、得られた結果の最終的な解析は2022年度に行うこととした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症拡大の影響のため、実験が予定通り進行せず、進捗に遅れが生じている。そのため、研究期間の延長を申請し、実験結果の集計を2022年度に行うこととした。

Strategy for Future Research Activity

2021年度に実施した生体適合性評価に関する実験について、結果の集計・解析が遅れているため、それを実施する。得られた結果をまとめ、インパクトファクターの付いた国際英文誌に投稿する予定である。

Causes of Carryover

2021年度に実施した生体適合性評価に関する実験について、進行に遅れを生じたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、実験結果の集計・解析と論文作成費用に充当する予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] KU Leuven (University of Leuven)(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      KU Leuven (University of Leuven)
  • [Journal Article] Influence of high-speed sintering protocols on translucency, mechanical properties, microstructure, crystallography, and low-temperature degradation of highly translucent zirconia2022

    • Author(s)
      Liu Hengyi、Inokoshi Masanao、Nozaki Kosuke、Shimizubata Makoto、Nakai Hiroto、Cho Too Thaw Di、Minakuchi Shunsuke
    • Journal Title

      Dental Materials

      Volume: 38 Pages: 451~468

    • DOI

      10.1016/j.dental.2021.12.028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Additively Manufactured Zirconia for Dental Applications2021

    • Author(s)
      Nakai Hiroto、Inokoshi Masanao、Nozaki Kosuke、Komatsu Keiji、Kamijo Shingo、Liu Hengyi、Shimizubata Makoto、Minakuchi Shunsuke、Van Meerbeek Bart、Vleugels Jef、Zhang Fei
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 14 Pages: 3694~3694

    • DOI

      10.3390/ma14133694

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Influence of sintering conditions on translucency, biaxial flexural strength, microstructure, and low-temperature degradation of highly translucent dental zirconia2021

    • Author(s)
      TOO Thaw Di CHO、INOKOSHI Masanao、NOZAKI Kosuke、SHIMIZUBATA Makoto、NAKAI Hiroto、LIU Hengyi、MINAKUCHI Shunsuke
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 40 Pages: 1320~1328

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-448

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Long-Term low-Temperature Degradation Behavior of High-Speed Sintered Zirconia2021

    • Author(s)
      Liu H, Inokoshi M, Nozaki K, Shimizubata M, Nakai H, Cho Too TD, Minakuchi S
    • Organizer
      2021 CED-IADR/NOF Oral Health Research congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crystallography and Flexural Strength of Multi-Layered Highly Translucent Zirconia2021

    • Author(s)
      Inokoshi M, Liu H, Shimizubata M, Nozaki K, Minakuchi S
    • Organizer
      2021 CED-IADR/NOF Oral Health Research congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Zirconia ceramics - aesthetic, strong and aging resistant restorative materials2021

    • Author(s)
      Inokoshi M
    • Organizer
      19th Biennial Meeting of the ICP
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effect of high-speed sintering protocols on the microstructure of highly translucent zirconia2021

    • Author(s)
      Liu H, Inokoshi M, Nakai H, Minakuchi S
    • Organizer
      第78回日本歯科理工学会学術講演会
  • [Presentation] 付加製造ジルコニアの粒径分布解析2021

    • Author(s)
      中井啓人, 猪越正直, 劉 恒毅, 水口俊介
    • Organizer
      第78回日本歯科理工学会学術講演会
  • [Presentation] 高透光型ジルコニアの高速焼成が曲げ強さに与える影響2021

    • Author(s)
      劉 恒毅, 猪越正直, 野崎浩佑, 清水畑誠 , 中井啓人, 水口俊介
    • Organizer
      日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
  • [Presentation] ジルコニア: マテリアルサイエンスから見た最新のエビデンス2021

    • Author(s)
      猪越正直
    • Organizer
      日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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