可視光触媒活性型高機能インプラント表面構造の創製

• 研究課題/領域番号: 15K20442
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 補綴・理工系歯学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 野上 敬介 広島大学, 大学病院, 歯科診療医 (80736596)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: インプラント周囲炎

研究実績の概要

歯科用インプラントは、生体材料であるチタン(Ti)合金が用いられており、Ti に化学的処理を行うことで、Ti 表面に高比表面積を有する酸化チタン(TiO2)ナノ薄膜構造（ナノシート）が構築され、生体適合性が更に向上し、高い骨結合能が付与できることを明らかとなっている。一方、TiO2 は、紫外線照射により光触媒作用が活性化され、超親水性発現によるセルフクリーニング効果と、活性酸素発生による高い殺菌効果を有することが知られている。また、これまでの研究で、Ti に窒素イオン導入すると、Ti の光触媒活性を可視光応答化できることが明らかとなっている。そこで、本研究は、酸化チタン薄膜構造に窒素イオンを導入することで、安全な可視光照射により、セルフクリーニング効果と高い殺菌効果を発揮する、新しい光触媒作用を有するインプラント表面構造を創製することを目的とした。
平成27年度は、化学的合成手法によりTi 合金表面に構築された、TiO2 ナノシートへの窒素イオン導入を試みた。TiO2 ナノシートを構築は、10M NaOH溶液に室温下で24 時間浸漬することが最適であることが明らかとなった。続いて、窒素イオン導入は、①28 wt %, 40 mL の硝酸に、5、10、15、30、60 分間、超音波振動下で浸漬し、窒素イオン導入した試料を5 種類製作（S1～S5）、TiO2 ナノシートのみ構築したディスクをコントロール（cont）した。解析は、cont とS1～S5 の紫外可視拡散反射スペクトルを測定し、400≦λ≦520 nm の可視光光吸収特性解析を行った結果、光吸収特性解析では、contとS1～S5の試料間では有意な差は認められず、この条件下では、窒素イオン導入することは困難であることが明らかとなった。