2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24792155
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
谷本 安浩 日本大学, 松戸歯学部, 准教授 (40312045)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 歯科矯正用アンカースクリュー / 生体吸収性材料 / リン酸カルシウム / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は新規な歯科矯正アンカースクリューシステムを開発することであった。本最終年度では、アンカースクリューの新素材として、ポリグリコール酸（PGA）とハイドロキシアパタイト（HA）を複合化したPGA/HAコンポジット体を作製し、そのキャラクタリゼーションを実施した。すなわちPGAを基材として、HAをそれぞれ重量比で0、5、10%配合した、計3種類のPGA/HAコンポジット体を作製した。三点曲げ試験およびダイナミック硬さ試験の結果、HAを5%配合したPGA/HAコンポジット体が最も優れた曲げ特性および表面特性を示した。また骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1）を用いた細胞試験の結果、PGA/HAコンポジット体のHA配合量の増加につれてOsteocalcinとCollagen type 1の遺伝子発現量は増加したことから、HAの配合により骨芽細胞の分化が促進されることが示された。さらに有限要素法（FEM）を用いた数値解析の結果、PGA/HAコンポジット製アンカースクリューのテーパー角度やピッチがアンカースクリューおよび骨内に発生する応力値に及ぼす影響について明らかにすることができた。
本最終年度を含めた研究期間全体を通じて得られた研究成果として、①アンカースクリュー／骨モデルを作製し、引抜試験および数値解析の両面からアンカースクリューの脱離メカニズムを明らかにした。②PGA/HAコンポジット材料の機械的および生物学的評価を行い、最適なHA配合量を明らかにした。③PGA/HAコンポジット製アンカースクリューの最適構造設計を行い、アンカースクリュー／顎骨内に発生する応力値を軽減できるスクリュー形状を明らかにした。以上により、PGA/HAコンポジット製アンカースクリューシステムの有用性について、素材開発および数値解析を用いた最適構造設計の両面から明らかにすることができた。
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