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2016 年度 実施状況報告書

分子制御技術を用いたCAD/CAM用ハイブリッドレジン接着システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K11158
研究機関岡山大学

研究代表者

長岡 紀幸  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (70304326)

研究分担者 滝川 正春  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (20112063)
吉原 久美子  岡山大学, 大学病院, 助教 (90631581)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードCAD/CAM / レジンブロック / 電子顕微鏡 / シランカップリング材 / サンドブラスト
研究実績の概要

前年度に,ほぼすべての市販品を観察していたが,新製品と,比較的大きな構造を有するCAD/CAMレジンブロックの構造を走査電子顕微鏡(SEM),透過電子顕微鏡(TEM),走査型透過電子顕微鏡(STEM)観察した。大きな構造を有するVITA社製ENAMICをSTEM観察した結果,フィラー同士の結合状態が明らかになった。フィラーが結合し,その隙間にレジンが入り混んだ構造であることが明らかになった。このため,フィラー結合体自体がマトリクスと考えることができる。この構造は,フィラーがマトリクスレジン中に分散した他の製品にない構造であった。また,このフィラーはアルミノシリケートガラスであることが,分析の結果から明らかになった。ただし,グラスアイオノマーセメントに用いられるアルミノシリケートガラスと異なり,耐酸性であり,リン酸エッチングで溶解しないフィラーであった。さらに,結合したフィラー構造のため,フッ化水素酸エッチングしても,表面に露出したフィラーが完全に溶解して無くなり,レジン部のみになることなく,エッチング底面にフィラー面が存在することが明らかになった。このため,シランカップリング材による表面カップリング処理ができる。このため,サンドブラスト処理による表面ダメージなく,強固にレジンセメントで合着できると示唆された。
昨年度の研究結果から,平均粒径50μmのアルミナによる,0.2MPaの圧力でのサンドブラストで表面にダメージ層ができた。より小さなメディアによるサンドブラスト処理の検討を行った。メディアに平均粒径10μmの炭酸水素ナトリウムを使用した。CAD/CAMレジンブロック表面の粗造化が可能で,水洗及び酸処理で,完全にメディアの除去が可能であった。しかしながら,レジンブロック表面へのダメージは除去できなかった。一般的なアルミナによるサンドブラスト処理で問題ないと示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

CAD/CAMレジンブロックのサンドブラスト処理による影響と,レジンセメントによる合着界面の観察から接着強度を解析した結果をまとめた論文が,学術誌(英語,査読有り)に掲載された。
平成28年度に新規販売されたCAD/CAMレジンブロックを,走査電子顕微鏡(SEM),透過電子顕微鏡(TEM),走査型透過電子顕微鏡(STEM)観察した。各材料のナノ構造を明らかにした。マクロ構造を有する材料についても,TEMおよびSTEM観察し,フィラーの結合状態を観察した。さらに,サンドブラスト処理したCAD/CAMレジンブロックとレジンセメントの合着界面をSEMおよびSTEM観察した。
サンドブラスト処理の手法,シランカップリング材についても,材料学的およびモノマーの生態毒性について,予定通りに進めることができた。シランカップリング材の評価は,FT-IRを用いて,カップリングに関わる状態変化を時間分解して観察した。
これまでの実験結果,実験手法を用いることで,平成29年度にはシランカップリング材の結合状態解析し,最適なCAD/CAMレジンブロックの合着法を提案できる見込みである。

今後の研究の推進方策

CAD/CAMレジンブロックを合着する際,化学的結合に重要なシランカップリング材の結合について評価する。手法として,FT-ITによる観察を実施する。安定化した化学状態を観察することで,シランカップリング材の結合状態を評価する。さらに,ラピッドスキャンにより,シランカップリング材の時間変化について評価する。
これまでの実験結果と今年度の実施結果を統括し,最適なCAD/CAMレジンブロックを合着法を提案する。

次年度使用額が生じた理由

計画通りに実施できたが,当初計画よりも物品購入を減らすことができたため。

次年度使用額の使用計画

次年度計画に必要な物品が多数あり,それらを購入する。計画通りに実施予定。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 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 3件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] ルーヴェン・カトリック大学(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      ルーヴェン・カトリック大学
  • [雑誌論文] Sandblasting may damage the surface ofcomposite CAD-CAM blocks2017

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yoshihara, Noriyuki Nagaoka, Yukinori Maruo,Goro Nishigawa, Masao Irie, Yasuhiro Yoshida, Bart Van Meerbeek
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 33 ページ: e124-e135

    • DOI

      10.1016/j.dental.2016.12.003

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemical interaction mechanism of 10-MDP with zirconia2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Nagaoka, Kumiko Yoshihara, Victor Pinheiro Feitosa, Yoshiyuki Tamada, Masao Irie, Yasuhiro Yoshida, Bart Van Meerbeek, Satoshi Hayakawa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1038/srep45563

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effectiveness and stability of silane coupling agent incorporated in ‘universal’ adhesives2016

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yoshihara, Noriyuki Nagaoka, Akinari Sonoda, Yukinori Maruo, Yoji Makita, Takumi Okihara, Masao Irie, Yasuhiro Yoshida, Bart Van Meerbeek
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 32 ページ: 1218-1225

    • DOI

      10.1016/j.dental.2016.07.002

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ジルコニアに対するカップリングモノマーの吸着特性2016

    • 著者名/発表者名
      長岡紀幸,吉原久美子,吉田靖弘
    • 学会等名
      日本接着歯学会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館
    • 年月日
      2016-12-03 – 2016-12-04
  • [学会発表] バイオアクティブガラス含有歯質接着材の電子顕微鏡観察2016

    • 著者名/発表者名
      長岡紀幸,吉原久美子,吉田靖弘
    • 学会等名
      日本歯科保存学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] 従来型グラスアイオノマーセメントの電子顕微鏡観察2016

    • 著者名/発表者名
      長岡紀幸,吉原久美子,吉田靖弘
    • 学会等名
      日本歯科保存学会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター
    • 年月日
      2016-06-09 – 2016-06-10

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公開日: 2018-01-16  

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