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2022 年度 実績報告書

積層造形を応用した理想的な表面形状を持つ次世代ジルコニアインプラントの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K10241
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

猪越 正直  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (90753715)

研究分担者 野崎 浩佑  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (00507767)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード積層造形 / 付加製造 / ジルコニア / アルミナ強化ジルコニア / 微細構造解析 / インプラント / 骨芽細胞様細胞
研究実績の概要

本研究では、①積層造形したジルコニアの物性、結晶構造、微細構造の解明;②積層造形したジルコニアインプラントに高い生体適合性をもたらす最適な表面形状の探索を基に、適切な物性や表面形状のジルコニア試料を製作し、臨床応用のための最適条件を検討することを目的とした。
これまで、積層造形にて製作したジルコニアセラミックス(積層造形ジルコニア)の物性、結晶構造、微細構造を評価し、成果を英語論文にまとめて国際学術誌に投稿し、掲載されている。
2022年度は、積層造形ジルコニアへのマウス骨芽細胞様細胞の反応性を評価した。対照として一軸加圧成形にて製作したジルコニア(一軸加圧成形ジルコニア)とサンドブラスト+酸エッチング(SLA)処理を施したチタン(SLA-チタン)を用いた。それぞれの試料に対して、表面粗さ、接触角、微細構造解析を実施した。その後、それぞれの試料上での細胞増殖能、アルカリフォスファターゼ(ALP)活性、I型コラーゲンの遺伝子発現を調査した。
SLA-チタンは,表面粗さと接触角が最も大きかった.他の2つの材料は、同等の表面粗さと接触角を示した。SLA-チタンの表面には、マイクロおよびナノ構造が観察された。一軸加圧成形ジルコニアと積層造形ジルコニアは、同様の表面形状を示した。積層造形ジルコニア上の細胞増殖能、ALP活性、I型コラーゲンの遺伝子発現は、SLA-チタン上のものと同等かそれ以上であった。この結果、積層造形ジルコニアはインプラント材料として有用である可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] KU Leuven (University of leuven)(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      KU Leuven (University of leuven)
  • [雑誌論文] Layer characteristics in strength-gradient multilayered yttria-stabilized zirconia2023

    • 著者名/発表者名
      Inokoshi Masanao、Liu Hengyi、Yoshihara Kumiko、Yamamoto Mao、Tonprasong Watcharapong、Benino Yasuhiko、Minakuchi Shunsuke、Vleugels Jef、Van Meerbeek Bart、Zhang Fei
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 39 ページ: 430~441

    • DOI

      10.1016/j.dental.2023.03.015

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of high-speed sintering protocols on translucency, mechanical properties, microstructure, crystallography, and low-temperature degradation of highly translucent zirconia2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Hengyi、Inokoshi Masanao、Nozaki Kosuke、Shimizubata Makoto、Nakai Hiroto、Cho Too Thaw Di、Minakuchi Shunsuke
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 38 ページ: 451~468

    • DOI

      10.1016/j.dental.2021.12.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteoblast Response of Additively Manufactured Zirconia and Alumina-Toughened Zirconia2022

    • 著者名/発表者名
      Nakai Hiroto、Inokoshi Masanao、Nozaki Kosuke、Yoshihara Kumiko、Matsukawa Akihiro、Nagaoka Noriyuki、Tonprasong Watcharapong、Minakuchi Shunsuke
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 15 ページ: 8685~8685

    • DOI

      10.3390/ma15238685

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical properties-translucency-microstructure relationships in commercial monolayer and multilayer monolithic zirconia ceramics2022

    • 著者名/発表者名
      Cokic Stevan M.、Condor Mar、Vleugels Jef、Meerbeek Bart Van、Oosterwyck Hans Van、Inokoshi Masanao、Zhang Fei
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 38 ページ: 797~810

    • DOI

      10.1016/j.dental.2022.04.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D printed zirconia dental implants with integrated directional surface pores combine mechanical strength with favorable osteoblast response2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Fei、Spies Benedikt C.、Willems Evita、Inokoshi Masanao、Wesemann Christian、Cokic Stevan M.、Hache Benedikt、Kohal Ralf J.、Altmann Brigitte、Vleugels Jef、Van Meerbeek Bart、Rabel Kerstin
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 150 ページ: 427~441

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2022.07.030

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ジルコニア:マテリアルサイエンスから見た最新のエビデンス2022

    • 著者名/発表者名
      猪越正直、水口俊介
    • 雑誌名

      日本補綴歯科学会誌

      巻: 14 ページ: 124~130

    • DOI

      10.2186/ajps.14.124

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cell viability and osteogenic ability of additively manufactured zirconia2022

    • 著者名/発表者名
      Nakai H, Inokoshi M, Nozaki K, Minakuchi S
    • 学会等名
      International Dental Materials Congress 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of four-point and biaxial flexural strength for strength-gradient yttria-stabilized zirconia.2022

    • 著者名/発表者名
      Inokoshi M, Nakai H, Minakuchi S
    • 学会等名
      International Dental Materials Congress 2022
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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