2021 Fiscal Year Research-status Report
ハイドロタルサイトの化学的特性を応用した新たな多機能型歯科用セメントの創出
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21K09904
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
川木 晴美 朝日大学, 歯学部, 教授 (70513670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀田 正人 朝日大学, その他部局等, 教授 (10157042)
横川 善之 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 名誉教授 (20358310)
近藤 信夫 朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072)
新谷 耕平 朝日大学, 歯学部, 助教 (50824455)
高山 英次 朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446)
上野 恭平 朝日大学, 歯学部, 助教 (70837848)
神谷 真子 朝日大学, 経営学部, 准教授 (80181907)
玉置 幸道 朝日大学, 歯学部, 教授 (80197566)
長谷川 智哉 朝日大学, 歯学部, 助教 (80761585)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 亜鉛置換型ハイドロタルサイト / 層状複水酸化物 / イオン交換 / 硫化物吸着 / 亜鉛徐放性 / フッ素徐放性 / 生体親和性 / 抗菌作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はセメントから徐放する有効成分を制御し、様々な症例に適用可能な歯科用セメントを開発することを目的とし、ハイドロタルサイト(HT)を応用しようというものである。
HTは様々な金属種の組合せが知られているが、Mg6Al2(OH)16CO3・4H2Oが天然鉱物HT（Mg-Al系HT）として産出し、その陰イオン交換能、低分子吸着特性から胃粘膜を守る制酸剤として医療の分野では既に応用されている安全な物質であるが、歯科の分野では未利用の化合物である。
本年度は既に検討を進めている天然鉱物HT（Mg-Al系HT）と同様の構造でMgをZnと置換した（Zn-Al系HT）を合成し、酸化亜鉛を主体とするセメントに応用する実験を行った。具体的には、合成したZn-Al系HTの元素分析を行い、合成物中のZnおよびAlの存在比の算出や構造解析を行い、Zn-Al系HT粉末をユージノール系、非ユージノール系根管充填剤の練和液やテンポラリーセメント練和液を用いて練和したHTセメントの物性評価として、硬化時間、圧縮強さを測定した。さらに、Zn-Al系HT粉末を蒸留水に浸漬して、ICP発光分光装置により溶出するイオン種の定性および定量分析を行った。この結果ZnおよびAlが溶出することが明らかとなったので、ヒト細胞用培地および微生物培養用液体培地に同様に粉末を浸漬し、滅菌後、段階希釈により、溶出成分の濃度の異なる培地を用意して、ヒト歯髄由来細胞および歯肉上皮由来細胞、そして、P. gingivalisの培養を行い、それぞれの増殖動態を測定することで、細胞親和性および抗菌作用について検討を行っている。
上記と並行して、陰イオン層にフッ化物イオンを取り込ませたZn-Al系HT-Fの合成を試みており、試作HTの元素分析等を行っている。また、合成した各種HTに加熱処理を施して、球状形態制御のための条件検討も行っている。
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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
当初の計画通り、試料の調整に関しては、Zn-Al系HTの合成と陰イオン層へのFの取り込みと、試作試料の物性解析までを行えた。そして、試作HT粉末からの溶出成分がヒト由来細胞や口腔内細菌に及ぼす影響を、培養系で順次行っており、順調に研究計画を進めることができるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、陽イオン置換型HTの試作と、陰イオン交換によるフッ素の担持実験を行い、試料の分析を行うとともに、 歯科用セメントとしての機能性評価を行うため、ヒト由来細胞に対する親和性の評価と、歯周病原因菌に対する抗菌作用や菌が産生した硫化物の吸着評価として、それぞれの培養系に、HT粉末あるいは硬化後のHTセメントを所定量投入し、細胞動態、菌数変化や、金銀パラジウム合金との共存下での黒化現象の低減により化合物の硫化物吸着性を評価する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19感染症蔓延の影響で培養用ディスポ消耗品の入荷や納品に大幅な遅延が生じており、年度内に入荷されないものがあったためであるが、次年度、4月～5月に納品予定であり、年度内の実験は在庫分で実施した。そして、次年度に改めて発注することで実験計画に遅れは生じていない。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] Augmented secretion of IL-1α from mouse oral squamous cell carcinoma (OSCC) cells caused by the serum deprivation and hypoxia promotes immune-suppressive activity of mesenchymal stromal cells.2021
Author(s)
Kondoh N, Matsunami A, Mizuno-Kamiya M, Ando M, Umemura N, Takayama E, Kawaki H, Ueno K, Muramatsu Y, Morimoto-Ito H and Sumitomo S
Organizer
AACR Annual meeting 2021, Virtual Meeting, Week 1
Int'l Joint Research
