| 研究課題/領域番号 |
19K22991
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
大矢根 綾子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50356672)
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| 研究分担者 |
宮治 裕史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| キーワード | レーザー / アパタイト / フッ素 / 過飽和溶液 / 成膜 / エナメル / コーティング / 抗菌 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、研究代表者らの過飽和液中レーザー照射法をヒトエナメル質基材に適用し、耐酸性と抗菌性に優れたフッ素含有アパタイトをエナメル質表面に迅速成膜するための技術を確立することを目的とする。2020年度までの研究においては、フッ化物イオンを微量添加したリン酸カルシウム過飽和溶液中にエナメル質基材を設置し、同基材表面にNd:YAGパルスレーザー光（波長：355 nm）を30分照射することでフッ素含有アパタイトを成膜できることを確認した。
当該年度（2021年度）は、Nd:YAGパルスレーザーに替えて、医療機器として承認済みの歯科用半導体レーザーを利用し、過飽和液中レーザー照射法によるエナメル質基材へのフッ素含有アパタイト成膜について検討を進めた。具体的にはまず、患者の同意を得て提供された抜去歯牙よりエナメル質を表面に露出させた基材（エナメル質基材）を作製し、昨年度の予備検討結果に基づき、同表面にレーザー光吸収剤としてシアニン色素系診断薬を塗布した。同処理されたエナメル質基材を、フッ化物イオン（フッ化ナトリウム）を微量添加したリン酸カルシウム過飽和溶液中に設置し、歯科用半導体レーザー（波長：808 nm）を種々の条件（エネルギー密度・照射面積・照射時間等）で照射した。レーザー光照射面の形態、結晶構造、化学組成等の変化を分析した結果、適切な照射条件下において、フッ素含有アパタイトをエナメル質基材表面に成膜できることを確認した。また、健全エナメル質だけでなく、う蝕に罹患したエナメル質基材の表面にも同様の成膜を施せることを予備的に確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
概ね交付申請時の実施計画書に従い研究を進めたものの、新型コロナウィルス感染症流行によるテレワーク対応等の影響で、実験に遅れが生じ、計画の一部を次年度に実施することとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られた研究成果に基づき、本成膜技術のプロセス解明を進めていく。具体的には、歯科用半導体レーザーによる成膜の確認された条件を基準に、照射時間やレーザー光吸収剤による前処理条件を変更した比較実験を実施する。照射面の表面分析に加えて透過電子顕微鏡による断面分析（FIB加工によりエナメル質基材表層の断面試料を作製）を行うことで、生成膜と基材の界面状態を調査するとともに、エナメル質基材表面へのフッ素含有アパタイト膜の生成過程を追求していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染症流行の影響で、共同研究打ち合わせや実験のための出張を自粛する必要が生じたほか、参加を予定していた国内・国際学会がオンラインまたはハイブリッド開催となったため、予定されていた旅費を使用しなかった。また、テレワーク対応のために、実験を数か月にわたって中断することとなり、予定していた計画を一部次年度に延期することとなった。以上により、次年度への繰越金が生じた。 繰越金は、次年度に延期した計画を実施するために使用する。
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