Development of Zn-Sr/Li glass with the ability to control infection and promote hard tissue regeneration

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09937
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Kitagawa Haruaki 大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (50736246)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 淳一 大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (50530490)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 歯科材料 / バイオセラミックス / 感染制御 / 硬組織誘導 / ドラッグデリバリー

Outline of Final Research Achievements

To establish a new technology to exhibit both antibacterial effects and hard tissue regeneration properties, we fabricated novel glasses containing zinc or strontium/lithium. Their solubility, ion-release property, and effects on cell and bacteria were evaluated. The zinc-containing glass, which was designed to be quickly dissolved, could release high concentration of zinc for a short period of time and exhibit the bactericidal effect against bacteria in dentinal tubules. The strontium-containing glass, which was designed to be slowly dissolved, could release strontium for a long term and demonstrate the effect to promote osteogenic differentiation.

Free Research Field

保存治療系歯学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

バイオセラミックスは、優れた生体親和性に加え、硬組織誘導能を示すことから、覆髄材や逆根管充填材として使用されている。しかし、pH上昇によってある程度の抗菌性を発揮するバイオセラミックスは、象牙細管内に侵入した細菌を駆除できるほどの高い抗菌性を有していない。また、抗菌成分の溶出は、硬組織形成を促す細胞に対してネガティブな作用に繋がるため、抗菌効果と硬組織誘導能という相容れない作用を共に発現させる技術は見出されていない。本研究により確立した、抗菌効果と硬組織形成作用を段階的に発現する技術を応用することで、歯質での細菌感染を制御しつつ、良好な硬組織の治癒を誘導する歯科材料の開発に期待できる。