| 研究課題/領域番号 |
21K19132
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
有田 稔彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50423033)
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| 研究分担者 |
増原 陽人 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (30375167)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | セルロースナノクリスタル / 歯科修復材料 / ハイドロキシパタタイト / セルロースナノ結晶 / ハイドロキシアパタイト / キトサン / 歯牙骨材料 / オールバイオコンポジットフィラー / 複合化 / 新規歯科材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体適合性のセルロースナノ結晶 (CNC) とハイドロキシアパタイト (HAp) を複合化することで、従来の歯科修復材料以上の高強度、塗布のみで施術が完了する簡便さ、無毒性且つHApの再石灰化による強固な歯牙融合性を有する歯科修復材料 (CNC@HAp) を開発する。また、再石灰化中のCNC@HApの溶出を防ぐため、キチン (KC) や、キトサン (CS) 等の生分解性天然高分子と複合化し、再石灰化進行中の耐水性・接着性を付与する。本研究の達成は、一段階の施術のみで、従来の接着を超えた、歯と融合する新規歯科修復材料が開発でき、歯科治療分野における革新的な進歩をもたらす。
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| 研究成果の概要 |
CNC表面にリン酸基を導入したP-CNCを作製後、P-CNC表面にHApを被覆したP-CNC@HApの作製に成功した。未変性CNCに比べP-CNCは、水素結合とイオン結合を介し、HApと強固に結合できたことから、圧縮強度の向上に成功した。また、P-CNC@HApの生体への流出を防ぐため、溶解したCSとP-CNC@HApを複合化したP-CNC＠HAp/CSの作製に成功した。さらに、人工唾液を用いた再石灰化試験では、再石灰化後のP-CNC@HAp/CS表面に新たなHAp結晶の晶析を明らかにした。これにより、P-CNC@HAp/CSが再石灰化能力を有す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 |
現在、歯科修復材料分野では、その主流材料として、金属材料、セラミックス、コンポジットレジンに関する研究が多数報告されているが、未だ操作性や生体適合性 (経年的変化への追従や強度)、高い安全性を全て満たした理想的な材料は無い。本研究の達成は、一段階の施術のみで、従来の接着を超えた、歯と融合する新規歯科修復材料が開発でき、歯科治療分野における革新的な進歩をもたらす。本材料は歯科修復材料だけでなく、骨の治癒にも応用可能な点や、CNCとCSは自然界に豊富に存在する持続可能な資源であり、歯科材料を含む硬組織修復材料の新しいプロトタイプとなることが期待される。
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