ECRプラズマCVDチタニアコーティングを応用した機能性修復物の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861824
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 丸森 亮太朗 東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (80534065)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: チタニア / 光触媒 / プラズマCVD法

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、チタニア（TiO2）光触媒を応用したインレーやクラウンが、自らの作用で二次カリエスや歯周疾患を予防する、いわゆる「機能性修復物」の開発である。具体的には、電子サイクロトロン共鳴（Electron Cyclotron Resonance, ECR）プラズマを利用したCVD（Chemical Vaper Deposition）法を用い、インレーやクラウンのマージン部にTiO2層を成膜することで、修復物自体に金属と歯質のインターフェイスに形成されたプラークを分解し、二次カリエスや歯周疾患の発症・増悪を防止する機能を持たせるものである。本研究の基礎となったECRプラズマCVD法によって金属上にTiO2膜を生成するという研究は、これまで工学分野においても、もちろん歯学分野においても報告されていなかった。この技術が歯科に応用できることが明らかとなれば、抗菌作用などの機能を有した金属修復物、更にはインプラント体、金属床などにも応用可能であると考える。将来的には、定期検診時に口腔内をケアすると同時にTiO2膜が成膜された修復物に光照射を行うことで、修復物のマージン部へのプラークの付着が抑制され、二次カリエスの発生や歯周疾患の発症・増悪を防止できる可能性が期待される。我々はECRプラズマCVD法によってTiO2膜を生成すること、そしてその成膜条件を固定することに成功しており、この技術をいかにして歯科臨床に応用していくかを検討した。
平成26年度は、歯科鋳造用金合金の成分からAgを除外した合金基板を作成し、チタニア膜の生成を行い、スクラッチ試験を行った。プラズマCVD法にて成膜された被膜にダイヤモンド圧子を密着させ、一定の荷重をかけて引っかき試験を行い、その周囲の膜の状態を光学顕微鏡にて倍率100倍にて観察し、密着度について検討を行ったが、成膜条件については再検討が必要である。