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2018 年度 実施状況報告書

ZnO/CuOナノコンポジットを基盤とした新規多機能材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K11712
研究機関北海道医療大学

研究代表者

松田 康裕  北海道医療大学, 歯学部, 講師 (50431317)

研究分担者 奥山 克史  朝日大学, 歯学部, 准教授 (00322818)
阿部 薫明  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40374566)
山本 洋子  大阪大学, 歯学研究科, 招へい教員 (60448107)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードナノコンポジット / ナノ粒子 / 抗菌作用 / フッ素 / 脱灰再石灰化 / PIXE/PIGE
研究実績の概要

昨年度は新規フッ素含有ZnO/CuOナノコンポジット(ZCF)の作成とその組成の分析、ZnO/CuOナノコンポジット(ZC)と同様に抗菌性をもつことについて分析検討を行った。
分析結果については第16回 International Conference On Nuclear Microprobe Technology and Applicationsにて発表を行った。
本年度はその抗菌性について水酸化カルシウムと対象として濃度依存性抗菌効果について分析を行った。ZCFを350mg/mlから1/4ずつ希釈したBHI培地でS mutans (ATCC25175)を培養しその培養抑制効果からZCFの濃度依存性抗菌作用の分析を行った。その結果350mg/mlの水酸化カルシウムと同等の抗菌性を1.4mg/mlのZCFでも示すことが認められ、水酸化カルシウムと比較して250倍の抗菌性を示すことが明らかとなった。
ZCFの合成に用いる銅、亜鉛の比率を変化させることにより、それぞれの元素に比率がZCFの抗菌性にあたえる影響についても検討を行った。亜鉛に対しする銅の比率を5:1、10:1、20:1と減少させたZCFをそれぞれ作製した。これまでの分析と同様にS mutans (ATCC25175)をBHI培地で培養させて抗菌性の分析を行った。その結果、銅の比率を下げることにより抗菌性は低下する傾向を示したが、水酸化カルシウムと比較してより強い抗菌性を維持する傾向があることが明らかとなった。
これらの結果から、ZCFの抗菌性は銅の影響があるもの、水酸化カルシウムと比較して同等以上の効果を持っていることが明らかとなった。

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

昨年までに新規フッ素含有ZnO/CuOナノコンポジットの作製を行い、また本年度はその抗菌力を濃度依存的にどのように変化するか、また亜鉛・銅の比率の異なるナノコンポジットをによって組成の違いがどのように影響するか分析する事ができた、当初の計画以上に抗菌性の分析は進んでいる。一方で。高崎量子応用研究所における材料中のフッ素分析や、歯質へのミネラルの分析はマシンタイムの関係もあり、やや遅れている。
そのため、全体としてはおおむね予定通りの進行と考えている。

今後の研究の推進方策

今後は、当初の予定通りZCFによるう蝕抑制効果、歯質へのミネラル供給作用などの分析を進めてゆく予定である。
それと共にこれまでの成果発表を進めてゆく事を予定している。
またポンディング材など他の歯科材料への応用の検討もかんがえており、そのための予備実験も進めてゆく予定である。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の納入時期の関係により、繰り越し金がわずかに発生した。本年度の消耗品の購入で予定通りの使用を行う予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Queen Mary University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Queen Mary University
  • [雑誌論文] UVA-activated riboflavin promotes collagen crosslinking to prevent root caries2019

    • 著者名/発表者名
      Uemura R.、Miura J.、Ishimoto T.、Yagi K.、Matsuda Y.、Shimizu M.、Nakano T.、Hayashi M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1252-1252

    • DOI

      DOI: 10.1038/s41598-018-38137-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term fluoride penetration from fluoride-containing luting materials to dentin.2019

    • 著者名/発表者名
      Okuyama K., Tamaki Y., Yamamoto H., Yagi K., Hayashi M., Matsuda Y., Saito T.,
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report 2017

      巻: QST-M-16 ページ: 114-114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorine binding with dentin adjacent to fluoride-containing luting materials2018

    • 著者名/発表者名
      Okuyama K.、Tamaki Y.、Yamamoto H.、Yagi K.、Hayashi M.、Matsuda Y.、Saito T.、Yasuda K.、Suzuki K.、Sano H.
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE

      巻: 27 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1142/S0129083518500018

    • 査読あり
  • [学会発表] The Development of New Screening System to Evaluate Oral Hygiene.2019

    • 著者名/発表者名
      Khatun M. M, Matsuda Y, Fujita M, Takashi S.
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会 第37回学術大会
  • [学会発表] Micro-tensile Bond Strength Test of self-etching bond with fluoride-containing Zinc and Copper nanocomposite2019

    • 著者名/発表者名
      Altankhishig B, Matsuda Y, Tatebe F, Takashi S
    • 学会等名
      北海道医療大学歯学会 第37回学術大会
  • [学会発表] フッ化物徐放性接着材による歯質へのフッ素取り込みと脱灰抑制の評価2018

    • 著者名/発表者名
      奥山克史、玉置幸道、松田康裕、櫻井雅彦、斎藤隆史、山本洋子、内藤克昭、林美加子、佐藤隆博、山田尚人
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2018
  • [学会発表] 抗菌性をもつ新規抗菌ナノ粒子の開発2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井雅彦、松田康裕、奥山克史、山本洋子、阿部薫明、藤田真里、江夏昌志、山田尚人、佐藤隆博、林美加子、斎藤隆史
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2018
  • [学会発表] Dose-dependent antibacterial effect of a fluoride-containing ZnO-CuO nanocomposite.2018

    • 著者名/発表者名
      Khatun M, Matsuda Y, Okuyama K, Yamamoto H, Fujita M, Abe S, Sano H, Hayashi M, Sidhu S, Saito T.
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of JADR
    • 国際学会
  • [学会発表] Antibacterial effect of ZnO/CuO nanocomposites with varying copper composition.2018

    • 著者名/発表者名
      Altankhishig B, Matsuda Y, Okuyama K, Yamamoto H, Fujita M, Abe S, Sano H, Hayashi M, Sidhu S, Saito T.
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of JADR
    • 国際学会
  • [学会発表] Antibacterial Effect of Fluoride-Containing ZnO/CuO Nanocomposite2018

    • 著者名/発表者名
      内藤克昭,八木香子,山本洋子,松田康裕,岩見行晃,奥山克史,林美加子,石本卓也,中野貴由
    • 学会等名
      16th ICNMTA (International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applications)
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluorine Distribution from Fluoride-Releasing Luting Materials to Human Dentin.2018

    • 著者名/発表者名
      Okuyama K, Matsuda Y, Yamamoto H, Tamaki Y, Saito T, Hayashi M, Yoshida Y, Sano H, Sato T, Koka M
    • 学会等名
      16th ICNMTA (International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applications)
  • [学会発表] Measurement of Various Ions in Human Teeth Using in-Air Microbeam PIXE/PIGE.2018

    • 著者名/発表者名
      Naito K, Yagi K, Yamamoto H, Iwami Y, Matsuda Y, Okuyama K, Yamada N, Koka M, Sato T, Hayashi M
    • 学会等名
      16th ICNMTA (International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applications)
  • [学会発表] S-PRGバーニッシュによる象牙質表面の脱灰抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      松田康裕,奥山克史,山本洋子,大木彩子,泉川昌宣,伊藤修一,林美加子,佐野英彦,齋藤隆史.
    • 学会等名
      日本歯科保存学会2018年度春季学術大会(第148回)

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公開日: 2019-12-27  

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