| 研究課題/領域番号 |
20K05349
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30010:結晶工学関連
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| 研究機関 | 鶴見大学 |
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研究代表者 |
小沼 一雄 鶴見大学, 歯学部, 非常勤講師 (70356731)
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| 研究分担者 |
斉藤 まり 鶴見大学, 歯学部, 助教 (60739332)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 逆方向相転移 / アパタイト / リン酸八カルシウム / フッ素 / コヒーレント構造 / 成長速度 / 逆相転移 / ACP / 根面う蝕修復 / 細胞とACPの相互作用 / 構造変調型アパタイト / 根面う蝕修復剤 / 歯周組織再生 / 構造共有型エピタキシー / 回転双晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超高齢化社会を迎える現在の日本において、増大する医療費の削減は喫緊の要請であり、中でも痴呆症を悪化させる自然歯喪失を防止することは重要なテーマである。本研究では、高齢者が自然歯喪失に至る一要因である「根面う蝕」を完全治療する新手法を開発する。その内容は、熱力学的には起こりえない逆相転移を惹起して安定アパタイト結晶の表面を準安定リン酸八カルシウム結晶に変化させた人工象牙質を作成し、根面う蝕部位に充填するものである。う蝕部位作用時には、人工象牙質表面のリン酸八カルシウムが安定アパタイトに再度相転移して健全歯質と完全接着し、修復を行う。更に、この手法を炎症崩壊した歯槽骨の修復にも応用する。
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| 研究成果の概要 |
物理的に不可能と考えられていた準安定相から安定相への逆方向相転移を、リン酸八カルシウム結晶(OCP)とアパタイト結晶(HAP)間で起こすことに成功した。この逆方向相転移はOCPとHAPの特定の結晶面の構造がコヒーレントな性質を持つこと、及び両結晶の成長速度が極端に異なることのキネティック効果が相乗して生ずる。逆方向相転移は特定のフッ素イオン濃度環境下で起こり、HAP(100)面をOCP(100)面に完全変化させることに成功した。この現象を利用すれば、HAPの表面をOCP化した状態でう蝕患部に充填し、湿潤環境で再度HAPに順方向相転移させることで、充填剤と歯質の強力な接着が可能となる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の最も大きな学術的意義は、熱力学的に不可能と考えられていた安定相から準安定相への逆方向相転移が、特定の条件下で現実に起こることを実証したことである。安定相アパタイト(HAP)と準安定相リン酸八カルシウム(OCP)間で起こる逆方向相転移は、両結晶の(100)面が構造を共有したコヒーレントな性質を持つこと、及び両結晶の成長速度の差が大きいことの相乗効果で発現する。静的要因と動的要因が相互作用し、特定のフッ素イオン濃度溶液中で観察されるこの現象は、世界初の知見である。
本研究の社会的意義は、HAPを用いた根面う蝕の治療に初めて現実的な手法を提示したことであり、歯科治療の発展に大きく寄与する。
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