ヨウ素処理による抗菌性を付与した新しいチタンデバイスの開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10127
• Research Institution: Osaka Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 中野 旬之 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (60511730)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 和也 大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (00761503) ; 山口 誠二 中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (50726198) ; 植野 高章 大阪医科薬科大学, 医学部, 教授 (60252996) ; 三島 克章 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60304317)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: チタン / 混酸加熱処理 / ヨウ素処理 / 骨形成能 / 抗菌作用

Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究で，われわれはTiに対し混酸処理(66.3%H2SO4，10.6%HCl)後に加熱処理を行うことで，Ti周囲骨の形成を促進し骨結合力が向上すること，ヨウ素処理(NaOH-CaCl2-600℃加熱-ICl3)を行うことでメチシリン耐性黄色ブドウ球菌や大腸菌に対する抗菌性を示すことを明らかとしている．そこで混酸処理後にヨウ素処理を行うことで優れた骨結合能と抗菌性をTiに付与することができるのではないかと考えた．本年度は混酸処理を加えることによるヨウ素処理との非劣勢性評価目的に，ヨウ素処理を施したTi(Ti-I)と混酸処理後にヨウ素処理を施したTi(Ti-MA-I)について，表面分析を行った.
材料および方法：　実験にはJIS2種純Ti金属板(10 mm×10 mm×1 mm)を用い，ダイヤモンドパッドで表面を研磨後，Ti-I, Ti-MA-Iを作製し, 両群について 1）走査型電子顕微鏡による表面性状分析 2）共焦点レーザー顕微鏡による表面粗さ測定 3）X線回折装置による結晶構造分析 4) X線光電子分光分析装置による元素組成分析 5) 擬似体液浸漬によるアパタイト形成能評価の5つの項目で検証を行った.
結果：　表面粗さはTi-MA-Iで0.19μm，Ti-Iで0.10μmであり，Ti-MA-Iが有意に大きかった．両群の表層にはヨウ素イオンを含むチタン酸カルシウム結晶が存在していたが，ヨウ素含有量に有意差は認められなかった．Ti-I, Ti-MA-Iともにヨウ素イオン含有チタン酸カルシウムからなるマイクロ／ナノ凹凸表面を形成し, 高いアパタイト形成を示した.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

混酸加熱処理にヨウ素処理を加えても、表面構造や骨形成能が低下しないことを確認し、次年度移行は抗菌作用を確認することが可能である。動物実験に関しては開始できておらず、やや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、口腔内細菌をに対するヨウ素処理により抗菌作用を確認する。

Causes of Carryover

本年度に予定していた動物実験が開始できなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は、動物を用いて骨結合能の評価を行うため、動物実験費用等に使用する予定である。