ゾルーゲル法応用による歯科用ガラス-セラミックスの調製と機能評価に関する研究

• 研究課題/領域番号: 09671986
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 補綴理工系歯学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 平 雅之 大阪大学, 歯学部, 助手 (60179398)
• 研究分担者: 寺岡 文雄 大阪大学, 歯学部, 助手 (00099805) ; 岡崎 正之 広島大学, 歯学部, 教授 (30107073) ; 高橋 純造 大阪大学, 歯学部, 教授 (80029149)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 1999年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 1998年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 1997年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
• キーワード: シリカ / ゾルーゲル法 / 生体活性インプラント / 生体材料 / ガラス-セラミックス / 歯科用セメント / 単分散球状 / 無機フィラー / 骨芽様細胞 / 細胞培養 / 動物実験 / 生体反応 / 歯科用コンポジットレジン / ゾル-ゲル法 / 骨芽細胞 / セメント / コンポジットレジン / 生体親和性 / 水酸基 / フィラー / リン酸カルシウム / 生体活性

研究概要

1.ゾルーゲル法による50wt%SiO_2-20wt%P_2O_5-30wt%CaO(SPC)合成:ゾルーゲル法応用によって調製されたSPC粉末は,焼成温度を変化させることによって生分解性歯科生体材料として有用と考えられた.400℃加熱粉砕SPC粉末は生体吸収性材料であることが確認されたが,900℃以下の焼成加熱粉末には生体材料に有用な水酸基(-OH)が残存し,α-TCP結晶が析出しているため生体材料に有用と考えられる.
2.ゾルーゲル法による50wt%SiO_2-20wt%Al_2O_3-30wt%CaO(SAC)合成:ゾルーゲル法応用によって調製されたSAC粉末は800℃以下の加熱まで水酸基(-OH)を有しており,有機官能基による機能修飾が可能と考えられた.結晶化は1000℃まで生じず900℃以下の加熱焼成粉末は,新規の歯科用セメント粉末に応用可能と考えられた.
3.ゾルーゲル法による単分散性球状シリカ(市販品)(EQ)の利用:ゾルーゲル法応用によって調製されたEQは単分散性サブミクロン球状粉末であることが確認された.γ-MPTSによるシラン処理は効果的に行なうことができたが,光学的性質に変化が生じ,拡散反射率と光屈折率はともに減少した.ゾルーゲル法応用によるシリカ系粉末は,今後も,光重合型コンポジットレジン配合フィラーに有用と考えられた.
4.今後の展望:ゾルーゲル法によって,再生医工学(生体組織工学)に役立つ生分解性材料を新規に調製することが期待される.得られるシリカ系材料は,単体として,あるいは,天然蛋白質(I型コラーゲン等)や生体吸収性高分子材料(ポリ乳酸等)と組み合わせて使用することが望まれる.特に,口腔硬組織の再生用材料に有用と思われる.また,ゾルーゲル法研究を進め,在来型歯科材料(歯科用セメントやフィラー等)の改良にも役立つと考えられる.

研究成果

• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M. and TAKAHASHI, J.: "Characterization of 50wt% SiO_2-20wt%P_2O_5-30wt%CaO glass-ceramic powders prepared by the sol-gel process"Dental Materials Journal. 16・2. 117-126 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 平雅之、岡崎正之、高橋純造: "光重合型コンポジットレジンのフィラーを科学する"The Journal of Dental Engineering (DE). 124号. 15-18 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M. and TAKAHASHI, J.: "Studies on optical properties of two commercial visible-light-cured composite resins by diffuse reflectance measurements"J. Oral Rehabil.. 26・4. 329-337 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M., TAKAHASHI, J. and KUBO. F: "Effects of four mixing methods on setting expansion and compressive strength of six phosphate-bonded silica investments"J. Oral Rehabil.. 27(印刷中). (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 平雅之: "「生体融和材料から組織再生医学」細胞培養と組織再生"バウンダリー. 16・3(印刷中). (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., TOGUCHI, M, S, OKAZAKI, M. and TAKAHASHI, J.: "Cytotoxicity of three-difunctional monomers used in dental composite resins"J. Mater. Sci. Lett.. 17(受理済). (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M. and TAKAHASHI, J.: "Characterization of 50wt% SiOィイD22ィエD2-20wt%PィイD22ィエD2OィイD25ィエD2-30wt%CaO glass-ceramics powders prepard by the sol-gel process."Dental Materials J.. 16 (2). 117-126 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M. and TAKAHASHI, J.: "Scientific consideration of fillers in visible-light-cured dental composite resins. (in Japanese)"J. Dent. Eng. (DE). 124. 15-18 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M. and TAKAHASHI, J.: "Studies on optical properties of two commercial visible-light-cured composite resins by diffuse reflectance measurements"J. Oral Rehabil.. 26 (4). 329-337 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., OKAZAKI, M., TAKAHASHI, M. and KUBO. F.: "Effects of four mixing methods on setting expansion and compressive strength of six commercial phosphate-bonded silica investments."J. Oral Rehabil.. 27 (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M.: "From biological acceptable materials to tissue engineering : Cell culture and tissue rehabilitation. (in Japanese)"Boundary. 16 (3) (in press)..
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] TAIRA, M., TOGUCHI, M. S., TAKAHASHI, J. and OKAZAKI, M.: "Cytotoxicity of three-di-functional monomers used in dental composite resins."J. Mater. Sci. Lett.. 17 (Accepted)..
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Taira M.,Okazaki M.and Takahashi J.: "Studies on optical properties of two commercial visible-light-Cured composite resins by diffuse reflectance measurements"J.Oral Rehabilitation. 26・4. 329-337 (1999)
• [文献書誌] Takahashi J.,OkazakiM.,Taira M.And Kubo F.: "Nonuniform vertical and horizontal setting expansion of a phosphate-bonded investment"J.Prosthet.Dent.. 81・4. 386-391 (1999)
• [文献書誌] Matsumoto T.,Okazaki M.,Taira M.and Takahashi J.: "Inhibiting action of carbohydrates on the growth of fluorapatite crystals"Caries Res.. 34・1. 26-32 (2000)
• [文献書誌] Taira M.,Okazaki M.,Takahashi J.and Kubo F.: "Effects of four mixing methods on setting expansion and compressive strength of six phosphate-bonded silica"J.Oral Rehabilitation. 27(印刷中). (2000)
• [文献書誌] Taira M.,Toguchi M.S.,Takahashi J.and Okazaki M.: "Cytotoxicity of three-difunctional monomers used in dental composite resins"J.Mat.Sci.Lett.. 17(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 平 雅之: "「生体融和材料から組織再生医学」 細胞培養と組織再生"バウンダリー. 16・3(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 平 雅之,岡崎正之,高橋純造: "遊星式撹拌装置を用いた歯科材料の練和についての一考案-硬質石こうを中心にして-" Quintessence of Dental Technology. 23・4. 17-24 (1998)
• [文献書誌] M.Okazaki,T.Matsumoto,M.Taira,J.Tkahashi and R.Z.LeGeros: "CO_3-apatite preparation with solubility gradient:Potential degradable biomaterials" Bioceramics. 11. 85-88 (1998)
• [文献書誌] M.Okazaki,X.Wang,M.S Toguchi,M.Taira,J.Takahashi,T.Matsumoto and Y.Hino: "Improvement of bond strength in metal-ceramic systems using a gold intermediate layer" Dental materials Journal. 17. 163-173 (1998)
• [文献書誌] M.Okazaki,H.Tohda,T.Ynagisawa,M.Taira and J.Takahashi: "Heterogeneous fluoridated apatites synthesized with a three step fluoride supply system" Biomaterials. 19. 919-923 (1998)
• [文献書誌] M.Taira,M.Okazaki and J.Takahashi: "Studies on optical properties of two commercial visible-light-aured-composite resins by diffuse reflectance measurements." Journal of Oral Rehabilitation. 26(in press). (1999)
• [文献書誌] M.Taira,M.Okazaki,J.Tkahashi and F.Kudo: "Effects of four mixing methods on setting expansion and compressive strength of six commercial phosphate bonded silica investments" Journal of Oral Rehabilitation. 26(in press). (1999)
• [文献書誌] Masayuki TAIRA, Masayuki OKAZAKI and Junzo TAKAHASHI: "Characterization of 50wt%SiO_2-ZOwt% P_2O_5-30wt%CaO glass-ceramic powders prepared by the sol-gel process" Dental Meterials Journal. 16巻2号. 117-126 (1997)
• [文献書誌] 平雅之, 岡崎正之, 高橋純造: "ゾル-ゲル法応用による歯科用ガラス-セラミックスの研究(第1報)SiO_2へのAl,Ca,Pの添加" 歯科材料・器械. 16巻特29号. 40-41 (1997)
• [文献書誌] Masayuki TAIRA, Masayuki OKAZAKI, Junzo TAKAHASHI and Masao YAMAKI: "Studies on dental high-speed cutting of commercial pure titanium (Ti) and free-machining titanium (DT-2F)" Journal of Oral Rehabilitation. 24巻7号. 527-531 (1997)
• [文献書誌] 平雅之, 岡崎正之, 高橋純造, 久保文信, 生内,良男: "遊星式撹拌装置を用いた歯科材料の練和に関する研究 第1報 硬質石こうの練和について" 歯科材料・器械. 16巻5号. 382-388 (1997)
• [文献書誌] 平雅之, 岡崎正之, 高橋純造: "光重合型コンポジットレジンのフィラーを科学する" The Journal of Dental Engineering (DE). 124号. 15-18 (1998)
• [文献書誌] Masayuki TAIRA, Masayuki OKAZAKI and Junzo TAKAHASHI: "Studies on optical properties of two commercial visible-high-cured composite resins by diffuse reflectance measurements" Journal of Oral Rehabilitation. 25巻(発表予定). (1998)