歯冠修復用ジルコニア材に対するイオン注入法の確立

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K18524
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 佐藤 隆明 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90778432)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 歯質接着 / 接着界面 / ジルコニア / イオン注入法

研究実績の概要

歯科のう蝕（むし歯）治療において、う蝕部分を除去（切削）した後に人工材料を用いて歯冠修復を行い、咬合機能を回復させる。近年、人工材料のひとつとして、ジルコニアの利用が広く臨床応用されるようになっているが、一方でその安定性ゆえに化学的な接着を得ることが難しく、研究課題とされている。現在市販されている接着システムにおいては、接着材本体を使用する直前にジルコニアの被着面に対して液体状の処理材を塗布する方法が広く採用されている。本研究ではジルコニア板の被着面に対して、イオン注入技術を用いて被着体そのものの改質を行い、歯科用接着材との化学的な接着を得られやすい状態にすることを目的としている。
イオン注入を行う際には、イオンの注入深度を電圧により調整を行い、また照射するイオン量を調整することで単位面積当たりの照射イオン濃度を設定することができる。既存の歯科接着システムが歯質またはSi（シリカ）を想定していることを参考にして、初年度である本年度はSiイオンを注入して試料作成を行った。まずはイオンの注入深度を調整しながら、試料を作製する際の電圧を決定した。その後、単位面積当たりの照射イオン濃度を複数設定したジルコニア板試料の作成を行った。この際、注入するイオンの量（濃度）によって、試料表面に視認できるほどの色調変化が発生することが明らかになった。注入するイオン種を変えた試料を各々作製し、市販の歯科用接着材を用いた接着試験（tensile bond strength test）を実施して、接着力向上に寄与するイオン種の同定を行う予定であったが、東京都を対象とした緊急事態宣言により、研究機器（時期によっては実験室そのもの）の利用に制限がかかったため、試料作成は予定より遅れが発生している。2021年度も引き続き試料作成を継続し、接着試験を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルスの感染流行に伴う緊急事態宣言により、イオン注入装置の機器利用などに制限がかかってしまった。そのため、試料作製において予定より遅れが発生している。

今後の研究の推進方策

照射イオン濃度を複数設定したジルコニア試料の作製を行い、接着試験（tensile bond strength test）を実施する.

次年度使用額が生じた理由

予定した機器利用ができなかったため。
2021年度に機器利用・材料購入費として使用する予定。