Study on remineralized enamel in chemical identification, mechanical properties, and tooth wear prevention
| Project/Area Number |
22K10006
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
高見澤 俊樹 日本大学, 歯学部, 准教授 (60373007)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | マイクロクラック / tooth wear / 元素分析 / 微小硬さ / 亜鉛含有グラスアイノマー / 衝突摩耗 / 亀裂進展 / 摩耗量 / 改質エナメル / Tooth wear / 固体NMR法 |
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| Outline of Research at the Start |
本申請研究は，フッ素化合物によるエナメル質改質モデルの製作と，このエナメル質改質モデルの化学的定性および静的・動的試験を用いた定量化を行う。化学的および機械的因子の関与するtooth wearの進行においては，改質エナメル質のフッ化物の違いによってその挙動は異なる可能性があり，エナメル質改質モデルの化学的定性は酸抵抗性や機械的性質を考察する上で重要である。そこで，本申請研究では化学的定性に固体核磁気共鳴法を用いて，フッ素化合物を応用した際のエナメル質の化学的組成を定性する。また，材質特性の観点から改質エナメル質の機械的性質の把握を行い，tooth wear 予防に基礎的エビデンスを与える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Tooth wearは，化学的因子と機械的因子との相互作用によって進行する。エナメル質に生じたマイクロクラックはtooth wearの起点となり，その進行に深く関与するものと考えられる。しかし，マイクロクラックの発生およびtooth wearの進行に関してはエナメル質の化学的組成あるいは機械的性質の違いによっても異なる可能性があるが，その詳細については不明な点が多い。そこで，異なる化学的組成あるいは機械的性質を有するエナメル質がマイクロクラック発生およびtooth wear進行に及ぼす影響を解明することを目的とした。
初年度には，エナメル質の再石灰化および強化が期待されている亜鉛含有グラスアイオノマーセメントがエナメル質のtooth wearに及ぼす影響についてウシエナメル質に対して衝突摩耗試験から検討した。その結果，亜鉛含有グラスアイオノマーを応用したエナメル質は，これを用いないものに対して有意に低い摩耗性を示した。初年度に得られた結果を基に，改質エナメル質の化学的分析を元素分析（EDX）およびX線回析法（XRD）によって分析を行うとともに，機械的性質の変化を微小硬さ試験から検討した。
その結果，亜鉛含有グラスアイオノマーとともに水中浸漬したエナメル質のヌープ硬さは，コントロールとした精製水浸漬に比較して有意に高いヌープ硬さを浸漬2日後から示した。しかし，XRDによるハイドキシアパタイトの結晶分析からは，浸漬期間による明らかな変化は認められなかった。EDXによる分析では，亜鉛含有グラスアイオノマー応用エナメル質からは，F, Zn, Al, Si, P, Ca などの元素が検出された。亜鉛含有グラスアイオノマー自体の元素分析では，上記の元素とともにLaが検出された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に沿って研究は進んでいる。一方，改質エナメル質の化学的分析においては元素分析などをすることによって亜鉛含有グラスアイノマーセメントからの影響元素については明らかとなったが，ＸＲＤ解析ではエナメル質結晶構造の変化はあまり認められなかった。この結果を受けて最終年度には，エナメル質への亜鉛含有グラスイオノマーセメントの影響について，エナメル質を粉砕，粉末化したものを固体ＮＭＲによって解析する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの2か年の研究で，予定している実験が問題なく進行している。最終年度は，フッ素化合物によるエナメル質の改質について，化学的な分析を固体NMRから行うとともに機械的性質の変化を3点曲げを応用した疲労試験から検討を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Changes in enamel hardness, wear resistance, surface texture, and surface crystal structure with glass ionomer cement containing BioUnion fillers2024
Author(s)
Sagawa M, Namura Y, Uchida Y, Miyama W, Nishimura S, Yoneyama T, Takamizawa T, Motoyoshi M
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Journal Title
Dental Materials Journal
Volume: 43
Issue: 2
Pages: 247-254
DOI
ISSN
0287-4547, 1881-1361
Year and Date
2024-03-25
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Peer Reviewed
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