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生体にやさしいポリエーテルエーテルケトン(PEEK)複合型修復物の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K10002
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57050:補綴系歯学関連
研究機関広島大学

研究代表者

下江 宰司  広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (90379884)

研究分担者 加来 真人  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (10325194)
平田 伊佐雄  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (40346507)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードPEEK / 接着 / 歯冠用レジン / 義歯床用アクリルレジン / 機械的維持 / 化学的処理 / 歯冠用コンポジットレジン / プライマー / 表面処理
研究開始時の研究の概要

高性能ポリマーであるポリエーテルエーテルケトン(以下PEEK)は、高い強度や生体安定性、生体適合性に加え、ジルコニアに比べても高衝撃吸収性、高弾性、軽量、低熱伝導率であることから、メタルフリーへの新材料としての応用が期待されている。 一方、不透明な材料であるPEEKを広く臨床で応用するためには、高分子材料との複合化が必須である。
本研究では、PEEKと歯冠用コンポジットレジンおよび義歯用アクリルレジンの複合化に重点をおき、広く歯科治療において応用可能な新技術を開発することを目的とする。

研究成果の概要

現在PEEKは単独で被せ(クラウン)に使用されているが、高分子材料と複合化させることで、さまざまな症例に使用することが可能である。これには2つの材料間の強力な接着が必要である。
PEEKと高分子材料の複合化において、化学的処理ではMMAを含み光重合して層を形成するプライマーが有効なことが明らかになった。また機械的維持は,最も簡便に用いられるアルミナブラストではPEEK材の破損等を考慮すれば、気圧は0.3 MPa前後、粒径は50 μm前後が最も効果的と考えらた。さらにアルミナブラスト以外の機械的維持では、レーザーによる格子状の維持がさらに効果的なことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PEEKは生体親和性に優れ、強度も金属に近い値を有しており、新しい生体材料として注目されているが、材料的に他の材料との接着が難しい。この研究では化学的処理と機械的維持それぞれについて、最も効果的な条件を明らかにし、臨床的に応用可能な値を導き出した。
これらの成果により、できるだけ金属を使用しないことが望まれる歯科治療において、PEEK材を単体で臨床に用いるだけでなく、高分子材料と複合化した補綴物を使用することが可能であると考えられ、歯科治療において金属を使わない新たな選択肢ができたと思われる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件)

  • [国際共同研究] Taipei Medical University(台湾)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of laser engraving on shear bond strength of polyetheretherketone to indirect composite and denture-base resins.2024

    • 著者名/発表者名
      TzuYu Peng, Saiji Shimoe, Momoyo Higo, Mai Kato, Isao Hirata, Shogo Iwaguro, Masato Kaku
    • 雑誌名

      JOURNAL OF DENTAL SCIENCES

      巻: 19 号: 1 ページ: 32-38

    • DOI

      10.1016/j.jds.2023.06.005

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PEEKとコンポジットレジンおよび義歯床用レジンの接着における紫外線照射の影響2023

    • 著者名/発表者名
      川端晴也,下江宰司,山本莉紗,岩畔将吾,肥後桃代,平田伊佐雄,加来真人
    • 雑誌名

      日本歯科技工学会雑誌

      巻: 44 ページ: 41-47

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bonding and thermal cycling performances of two poly-aryl-ether-ketone materials (PAEKs) to an acrylic denture base resin2021

    • 著者名/発表者名
      Tzu-Yu Peng, Saiji Shimoe,Lih-Jyh Fuh, Chung-Kwei Lin , Dan-Jae Lin, Masato Kaku
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 13 号: 4 ページ: 543-543

    • DOI

      10.3390/polym13040543

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 微小維持装置を付与したPEEKと歯冠用コンポジットレジンの接着におけるプライマー処理の影響2023

    • 著者名/発表者名
      坂本奈央,下江宰司,川端晴也,肥後桃代,加来真人
    • 学会等名
      日本歯科技工学会第45回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PEEK とコンポジットレジンおよび義歯床用レジンの接着における UV 照射の影響2022

    • 著者名/発表者名
      山本莉紗,下江宰司,岩畔将悟,加来真人
    • 学会等名
      第44回日本歯科技工学会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PEEK と歯冠用コンポジットレジンおよび義歯床用レジンの接着におけるプライマー処理の影響2022

    • 著者名/発表者名
      肥後桃代,下江宰司,大宅麻衣,加来真人
    • 学会等名
      第44回日本歯科技工学会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)と機能性モノマー含有プライマーの化学的 相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      天道志保,下江宰司,平田伊佐雄,大宅麻衣,加来真人
    • 学会等名
      日本歯科技工学会 第42回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PEEK と歯冠用コンポジットレジンの接着におけるレーザー溝加工の影響2021

    • 著者名/発表者名
      肥後桃代,下江宰司,岩畔将吾,加来真人
    • 学会等名
      日本歯科技工学会 第42回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PEEK と義歯床用レジンの接着における前処理の影響2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 舞,下江宰司,加来真人
    • 学会等名
      日本歯科技工学会 第42回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PEEKと歯冠用コンポジットレジンの接着におけるアルミナブラストの圧力による影響2021

    • 著者名/発表者名
      川端晴也,下江宰司,岩畔将吾,加来真人
    • 学会等名
      日本歯科技工学会 第43回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PEEK と義歯床用レジンの接着におけるアルミナブラスト処理の噴射圧の違いによる影響2021

    • 著者名/発表者名
      平川 美優 ,下江 宰司 ,大宅麻衣,加来真人
    • 学会等名
      日本歯科技工学会 第43回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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