| 研究課題/領域番号 |
21K09930
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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57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 正敏 東北大学, 歯学研究科, 助教 (50400255)
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| 研究分担者 |
高田 雄京 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (10206766)
多田 浩之 東北大学, 歯学研究科, 講師 (70431632)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 制菌性 / チタン合金 / 組織制御 / 金属組織 / 熱処理 / Ti-Ag合金 / バイオフィルム / 歯科用合金 / 歯科インプラント |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者の開発した歯科用Ti-Ag合金は、常在細菌叢に影響を与えずに、材料表面へのバイオフィルム形成を抑制する機能を有する。本研究課題では、(1)様々なTi-x合金の制菌性試験を行い、チタンに制菌性を与える合金化元素のスクリーニングを行う。そして、制菌性を示す合金のぬれ性と自然電位を調べ、(2)制菌のメカニズムを解明し、新たな機能性合金を開発するための基礎を構築する。さらに、Ti-Ag合金をベースに第三元素を添加し、(3)制菌機能を強化したTi-Ag-x合金のインプラント応用の可能性を評価する。
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| 研究成果の概要 |
本課題では、鍛造と熱処理でチタン合金の金属組織を制御する技術を確立した。そして、Ti-Au、Ti-Cu、Ti-Pt、Ti-Nb合金を設計試作し、それら合金の制菌性試験を行うことで、チタンに制菌性を与える添加元素として特にNbが有望であることを見出した。さらに、Ti-Ag-Nb系合金を設計試作し、合金相と機械的性質を調べることで、Ti-Ag-Nb系の状態図を作成し、α単相の組成領域が機械的性質に優れることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
口腔疾患の多くはバイオフィルム感染症なので、全ての補綴装置にとって制菌性は有益である。本研究成果により、Agだけではなく、Au、Pt、Nbといった元素もチタンに制菌性を与える添加元素であることが明らかになった。この作用を応用することで補綴装置の寿命の延長につながる。また、これらの制菌性添加元素を組み合わせることで機械的性質を強化し、大型の補綴装置にも応用できることを明らかにした。
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