2021 Fiscal Year Research-status Report
抗菌性および脱灰予防効果を持つ歯科用フィラーの開発
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20K09987
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
槇田 洋二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 総括研究主幹 (80357988)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉原 久美子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90631581)
長岡 紀幸 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (70304326)
杉浦 悠紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (70755040)
吉田 靖弘 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (90281162)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | イオン交換 / 無機イオン交換体 / 抗菌 / 脱灰抑制 / 接着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、二次う蝕や誤嚥性肺炎等の疾患リスクを低減する歯科医療材料の開発を目指し、層状化合物の層間に抗菌性と脱灰予防効果を付加する機能成分を担持した歯科材料用フィラーを開発する。新規フィラーの結晶構造や抗菌・脱灰抑制成分の溶出性を調べるとともに、フィラーをボンディングレジンに添加し、ミュータンス菌・カンジダ菌に対する抗菌性を評価する。また、抗菌・脱灰抑制成分のリチャージについて検討し、持続的な抗菌性と脱灰予防効果を併せ持つ歯科接着材料として実用化するための基礎的知見を集積する。
令和3年度は、フッ化セチルピリジニウム担持層状リン酸ジルコニウム（CPF-ZrP）含有ボンディングレジンプレートを作製し、ミュータンスに対する抗菌性を評価した。CPF-ZrPは、層状リン酸ジルコニウムの中性における陽イオン交換量のカタログ値に対するCPF量のモル比が1倍、3倍、6倍、10倍となる条件で合成した。レジンプレートは、直径10mm、厚さ2mmのシリコンモールド中にCPF-ZrP粉末5mgとスコッチボンドユニバーサル（3M社製）を加えて撹拌し硬化させた。CPF-ZrP含有レジンプレートの抗菌試験を行った結果、CPF-ZrP微粉末の合成条件に関係なく、ミュータンスに対して有効な抗菌性を示した。また、CPF-ZrPを添加したスコッチボンドユニバーサルを歯に塗布し、ウルトラミクロトームで硬化サンプルの切片を作製し、透過電子顕微鏡を用いて歯との界面を観察した結果、CPF-ZrP微粒子が一部凝集しているものの、比較的高密度で分散していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で開発した歯科用フィラー（CPF担持層状リン酸ジルコニウム）を添加したボンディングレジンが想定通りの抗菌性を示した。また、当該ボンディングレジンを歯に塗布した際には、歯の表面付近にフィラーが分散しており、フィラーからのフッ素徐放による脱灰抑制が期待できる。以上の理由により、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成4年度は、「フィラーおよびフィラー添加ボンディングレジンのCPF溶出性とリチャージ特性」を検討する。令和2年度、令和3年度の知見も踏まえ、持続的な抗菌性と脱灰予防効果を併せ持つ歯科接着材料として好適なCPF担持フィラーの合成条件およびボンディングレジンへの添加量を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
当初、ボンディングレジンプレートに抗菌性を付加するためには、高濃度のフッ化セチルピリジニウム（CPF）を含有するリン酸ジルコニウム（ZrP）の添加が必要と考えていたが、比較的低濃度のCPFを含有するZrPであっても抗菌性を示すことが分かり、高濃度CPF含有ZrPの合成を行う必要がなくなった。また、コロナ禍の終息を想定し対面での打ち合わせを複数回予定していたがていたが、対面での打ち合わせは1回にとどまった。残額は、次年度に行うリチャージ検討の費用に充てることとしたい。
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