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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、注入するイオンの種類を選択して、注入するイオンの注入深度を電圧により調整する必要がある。ジルコニア板に対して、各種イオンを様々な条件で注入した試料を作製して、試験用治具を歯科用レジンセメント（接着剤）で接着させた試料を作製した。この試料を引張強さ試験に供して接着強さの検討を行ったところ、Siイオンが歯科用レジンセメントとジルコニア板との接着強さを有意に向上させることを明らかにした。また、注入量と接着強さは比例関係にはなく、単位面積当たり一定量のイオン量を注入するとその接着強さが限界に達することが明らかになった。本研究で明らかになった照射条件を基にして、注入したSiイオンのジルコニア基材内での挙動をシミュレーションしたところ、最表層に付着したイオンではなく、10～数十nmジルコニアの内側に注入されたイオンが、接着に寄与している可能性が示唆された。
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