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2013 Fiscal Year Annual Research Report

インプラント表面処理層および骨結合界面の深さ分解XAFS解析

Research Project

Project/Area Number 23390438
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

宇尾 基弘  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (20242042)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 會田 英紀  北海道医療大学, 歯学部, 准教授 (10301011)
和田 敬広  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (10632317)
横山 敦郎  北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20210627)
本郷 敏雄  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (60142444)
朝倉 清高  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (60175164)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywordsインプラント / 表面処理 / 骨結合 / X線 / XAFS
Research Abstract

本年度は軟組織試料の元素分布の面分析および位置依存的なXAFS測定を目的として、歯科用金属材料に近接し、微量の合金成分元素を含有する軟組織標本を通法に従って薄切した試験片を用意し、これを放射光蛍光X線分析(SR-XRF)で微量金属元素の分布状態を二次元的に分析すると共に、金属局在部のX線吸収微細構造(XAFS)測定を行って、微小領域での金属の化学状態の評価を試みた。
その結果、厚さ数ミクロン程度の薄い試験片に含まれる、数~数十ppmレベルの低濃度の金属でもSR-XRFで十分可視化可能であり、局在金属のXAFSスペクトルからこれら金属元素が水和イオンもしくは酸化物などの反応生成物であることから、金属の溶出が合金からの溶出物であることが判明した。
また一部の口腔粘膜疾患(口腔扁平苔癬など)では金属修復物との相関が指摘されているが、これまで組織中への金属元素の吸収・局在を調べた研究は無く、推測に過ぎなかった。病理組織標本は貴重な試料で有り、破壊を伴う通常の微量分析法(例えばICP-AESやICP-MSなど)は適用困難で有り、非破壊で微量元素を分析する必要がある。本研究で用いているSR-XRFと蛍光XAFS法は、試料に損傷を与えず微量分析を可能にする点で、病理標本分析に適している。
本研究では金属修復物に近接する粘膜疾患の病変部から、本研究手法で歯科用合金成分が検出され、他方、金属修復物に接していない組織や別の疾患では金属が検出されないことから、溶出金属元素と病変との関係が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

微量元素の蛍光X線による分布分析と、微小部XAFS解析については、微量元素に関しても安定した計測が可能な条件が確立された。現在はこれを3次元に拡大するための手法について検討を行っている。
以上より、本研究について概ね順調に進展していると自己評価した。

Strategy for Future Research Activity

今後は断面微小部XAFS分析および深さ分解XAFS分析手法を用いて、金属/骨や金属/軟組織界面の組成・構造変化の評価を中心に研究を遂行する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Applicability of bacterial cellulose as an alternative to paper points in endodontic treatment2013

    • Author(s)
      A. Yoshino, M. Tabuchi, M. Uo, H. Tatsumi, K. Hideshima, S. Kondo, J. Sekine
    • Journal Title

      Acta biomaterialia

      Volume: 9 Pages: 6116-6122

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2012.12.022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Effects of the Coating of Anodized Titanium with Multi-Walled Carbon Nanotubes on Bone Formation2013

    • Author(s)
      S. Inoue, M. Uo, M. Sakairi, E. Hirata, M.H. Lee, T.S. Bae, T. Akasaka, F. Watari, T. Yokoyama
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 529 Pages: 621-624

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.529-530.621

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Application of SR-XRF and XAFS for the trace element analysis contained in histopathological specimens2014

    • Author(s)
      M. Uo, T. Wada, T. Sugiyama, M. Kusama, D. Omagari, K. Komiyama, N. Taniguchi, T. Inomata, S. Konno, M. Nishimura
    • Organizer
      Synchrotron Radiation in Nano-medicine and Advanced Health Care
    • Place of Presentation
      甲南大学ポートアイランドキャンパス
    • Year and Date
      20140109-20140110
  • [Presentation] 量子ビームを用いた口腔扁平苔癬様疾患(OLL)中の微量金属元素の検出と状態分析2013

    • Author(s)
      杉山知子、和田敬広、宇尾基弘、本郷敏雄
    • Organizer
      第62回日本歯科理工学会学術講演会
    • Place of Presentation
      日本大学歯学部新潟生命歯学部
    • Year and Date
      20131019-20131020
  • [Presentation] SR-XRF, PIXE 及びXAFS を用いた口腔扁平苔癬様疾患中の微量元素の分布と状態分析2013

    • Author(s)
      杉山知子,和田敬広,宇尾基弘,尾曲大輔,小宮山一雄 沼子千弥,及川将一,草間幹夫
    • Organizer
      第16回XAFS討論会
    • Place of Presentation
      東京大学理学部
    • Year and Date
      20130905-20130907
  • [Presentation] 放射光を用いたヒト組織標本中の微量元素の分布・状態分析と診断への応用

    • Author(s)
      宇尾基弘
    • Organizer
      X線分析研究懇談会第248回例会
    • Place of Presentation
      東京電機大学
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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