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2012 Fiscal Year Research-status Report

歯周病原性菌の付着によるチタン合金の初期腐食評価

Research Project

Project/Area Number 24792154
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Research InstitutionTokyo Dental College

Principal Investigator

武本 真治  東京歯科大学, 歯学部, 講師 (70366178)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsチタン合金 / 歯周病性細菌 / 腐食 / 変色 / 電気化学試験 / 表面反応 / 硫化物 / 表面分析
Research Abstract

本研究では、歯科インプラントのフィクスチャーが腐食・脱離する原因の1 つである細菌感染に着目し、フィクスチャー(チタン合金)の局部的腐食機序の解明し、抗菌性を有するチタン合金の創製を目的とする。本年度は、歯周病原性細菌(P.gingivaris)から主に産生される硫化物がチタン合金の腐食に及ぼす影響について、その変色程度と表面反応についてin vitro試験により評価した。
0.1%の硫化ナトリウムを含む溶液(MQS)に純チタンを浸漬し、6、12、24および72時間静置した。浸漬前後の色彩から変色度、走査型電子顕微鏡(SEM)による表面観察、X線光電子分光分析(XPS)およびオージェ電子分光分析(AES)による表面化学状態および表面からの深さ方向の元素濃度分布を調べた。参照試料として、硫化ナトリウムを含んでいない超純水(MQ)中でも同様に各項目を調べた。
MQに浸漬したチタンは72時間浸漬しても色差は1.5以下であり変色が認めれなかったが、MQSに浸漬したチタンは浸漬時間が長くなるにしたがって色差が大きくなり、72時間での色差は24と明らかに変色していた。SEM観察から、MQSに浸漬したチタンはわずかに粗糙になっていたが、明確な局部腐食や全面腐食は認められなかった。XPS分析によると、MQSに浸漬したチタンでは色差が大きくなり変色が進行するにしたがって、Ti2pスペクトルでは金属由来のピークが減少し、酸化物由来のピークのみとなった。一方で、MQでは72時間後でも金属由来のピークが認められた。AES分析から、MQSに浸漬したチタンではMQに浸漬したものより約4~7倍の酸化膜の厚みであった。
これらのことから、硫化物による純チタンの変色は、酸化反応による酸化膜の厚みの増加が原因であることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では、細菌感染がチタン合金の局部的腐食機序の解明し、抗菌性を有するチタン合金の創製を目的としている。局部腐食が作用する機序として、口腔内で起こる腐食反応をin vitroで検証する必要がある。本年度は、口腔内細菌としてP. gingivarisが産生する硫化物が純チタンの変色に及ぼす影響について検討した。その結果は、硫化物の酸化によってチタン合金の変色が進行する可能性を明らかにした。
また、細菌培養下でのチタンの腐食についても検討を始めている。

Strategy for Future Research Activity

細菌培養下でのチタン合金の変色試験は、その細菌付着や培養期間など不明な点も多く検討が必要である。また、電気化学的腐食試験手法についても局所的な腐食が主であることを考えると、それらを解明するための詳細検討が必要である。
平成25年度は研究代表者が長期海外出張でチタン合金での口腔内反応に関する検討を行う。そのため、平成26年度には長期海外出張で得られる成果も含めて、細菌付着によるチタン合金の腐食機構を明らかにし、優れた耐食性を有するチタン合金の創成を目指す。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

該当なし。

  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Discoloration of titanium alloy in acidic saline solutions with peroxide2013

    • Author(s)
      Shinji Takemoto, Masayuki Hattori, Masao Yoshinari, Eiji Kawada, Yutaka Oda.
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 32 Pages: 19-24

    • DOI

      10.4012/dmj.2012-194

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 接着修復した破折歯根の耐久性評価─支台築造体への繰返し衝撃荷重による影響─2013

    • Author(s)
      服部雅之,武本真治,河田英司,吉成正雄,小田 豊
    • Journal Title

      日本歯科理工学会誌

      Volume: 32 Pages: 52-58

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corrosion resistance of Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr Alloy in a fluoride-containing solution2013

    • Author(s)
      Shinji Takemoto, Masaaki Nakai, Masayuki Hattori, Masao Yoshinari, Eiji Kawada, Mitsuo Niinomi, Yutaka Oda
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 529-530 Pages: 584-587

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.529-530.584

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protection against copper-induced cytotoxicity by inclusion of gold2012

    • Author(s)
      T. Yamazaki, M. Kobayashi, K. Hirano, H. Onuki, J. Shimada, A. Yamazaki, Y. Hibino, H. Nakajima, Y. Yokote, S. Takemoto, Y. Oda, H. Sakagami
    • Journal Title

      In Vivo

      Volume: 26 Pages: 651-656

    • DOI

      PMID: 22773579

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 接着歯根の破断強度に関する研究 -接着システムの違いについて-2012

    • Author(s)
      小田 豊、武本真治、服部雅之、河田英司、吉成正雄
    • Journal Title

      日本歯科産業学会誌

      Volume: 26 Pages: 9-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discoloration of Ti-20Cr alloy in oral environment and its surface characterization2012

    • Author(s)
      Shinji TAKEMOTO, Akinori TASAKA, Masayuki HATTORI, Kaoru SAKURAI and Yutaka ODA
    • Journal Title

      Dental Materials Journal

      Volume: 31 Pages: 1060-1067

    • DOI

      10.4012/dmj.2012-195

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Effect of adhesive system on retention force of post2013

    • Author(s)
      Hirotaka Soejima, Shinji Takemoto, Masayuki Hattori, Eiji Kawada, Yutaka Oda
    • Organizer
      91st General Session & Exhibition of the IADR
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      20130320-20130323
  • [Presentation] Corrosion behavior of titanium in sulfide-containing solutio2013

    • Author(s)
      Shinji Takemoto, Masayuki Hattori, Eiji Kawada, Yutaka Oda
    • Organizer
      91st General Session & Exhibition of the IADR
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      20130320-20130323
  • [Presentation] The influence of albumin on corrosion resistance of titanium alloys.2012

    • Author(s)
      Oda Y, Takemoto S, Hattori M, Kawada E
    • Organizer
      Japanese Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      20121214-20121215
  • [Presentation] フッ化物溶液に浸漬した Ti-Nb-Ta-Zr 合金の表面分析2012

    • Author(s)
      武本真治,仲井正昭,吉成正雄,服部雅之,河田英司,新家光雄,小田 豊
    • Organizer
      バイオマテリアルシンポジウム2012
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20121125-20121126
  • [Presentation] 義歯洗浄剤への浸漬でチタン合金は変色するか?2012

    • Author(s)
      武本真治
    • Organizer
      日本歯科医学会総会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20121109-20121111
  • [Presentation] Corrosion Resistance of Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr Alloy in a Fluoride-Containing Solution2012

    • Author(s)
      Shinji Takemoto, Masaaki Nakai, Masayuki Hattori, Masao Yoshinari, Eiji Kawada, Mitsuo Niinomi, Yutaka Oda
    • Organizer
      24th Symposium and Annual Meeting of International Society for Ceramics in Medicine
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      20121021-20121024
  • [Presentation] セルフアドヒーシブルーティングセメントはポストの合着に使用できるか -保存期間とサーマルサイクルの影響-2012

    • Author(s)
      副島寛貴、武本真治,服部雅之,吉成正雄,河田英司,小田 豊
    • Organizer
      第60回日本歯科理工学会学術講演会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20121013-20121014
  • [Presentation] 疑似口腔環境下でのチタン合金の耐食性2012

    • Author(s)
      武本真治、服部雅之、吉成正雄、河田英司、小田 豊
    • Organizer
      東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ、日本バイオマテリアル学会東北地域講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20120903-20120904
    • Invited
  • [Presentation] 正方晶ジルコニア多結晶体(TZP)と前装陶材の焼付強さに及ぼす焼成条件の影響2012

    • Author(s)
      松本直也、吉成正雄、武本真治、服部雅之、河田英司、小田豊
    • Organizer
      第59回日本歯科理工学会学術講演会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      20120414-20120415
  • [Presentation] 金銀パラジウム合金と各種硬質レジンシステムの接着耐久性2012

    • Author(s)
      服部雅之、武本真治、吉成正雄、河田英司、長谷川晃嗣、愛知徹也、小田豊
    • Organizer
      第59回日本歯科理工学会学術講演会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      20120414-20120415

URL: 

Published: 2014-07-24  

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