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2013 年度 実施状況報告書

ジルコニア・歯質接着界面における機能性モノマーの分子制御

研究課題

研究課題/領域番号 24592914
研究機関岡山大学

研究代表者

長岡 紀幸  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (70304326)

研究分担者 松本 卓也  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (40324793)
入江 正郎  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (90105594)
キーワードジルコニア / カップリング / リン酸エステル / 固体NMR / 抗菌剤
研究概要

ジルコニア表面のリン酸エステルによるカップリング処理において,化学結合状態を固体NMR法で評価した。リン酸エステルでカップリング処理したジルコニア,リン酸エステルで処理する前のジルコニア,ジルコニアと反応する前のリン酸エステルの状態を観察した。ジルコニアにカップリングしたリン酸エステルにはP-O-Hの結合が残っており,リンの化学シフトが観察された。この結果から,リン酸エステルのリン酸基が1価のイオンとなり,ジルコニアのジルコニウムイオンとイオン結合していることが示唆された。また,ジルコニアとリン酸エステルとは,イオン結合に加えて水素結合も関与していることが示唆された。
補綴装置の接着において,劣化による脱離の問題は避けられない。歯質接着部での剥離は,2次カリエスの発生が散見される。抗菌性の歯質接着剤を使用すれば,2次カリエスを抑えられる可能性がある。2次カリエスの発生を防ぐ歯質接着剤の開発を目指して,抗菌物質を保持させたフィラーを接着剤に添加することを試みた。フィラーは層状粘土鉱物であるモンモリロナイトを用い,層間に塩化セチルピリジニウム(CPC)のセチルピリジニウムカチオンをインターカレートしたものを用いた。セチルピリジニウムカチオンがインターカレートされたモンモリロナイトからは,セチルピリジニウムカチオンの放出が認められ,S.mutansに対して抗菌性を発揮することが示唆された。モンモリロナイトを樹脂に添加すると,機械的性質の向上,水のバリア性付与などの機能性向上が報告されている。モンモリロナイトは生体に対しても安全な鉱物であると思われることから,歯質接着剤への添加で,高機能化できると考えている。

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

ジルコニア表面のリン酸エステルによるカップリング処理において,化学結合状態を固体NMR法で評価した。リン酸エステルのリン酸基が1価のイオンとなり,ジルコニアのジルコニウムイオンとイオン結合していることが示唆された。この結果は,第62回日本歯科理工学会学術講演会で報告し,発表優秀賞を受賞した。
ジルコニアを歯質に接着することにおいては,ジルコニア表面の接着に加えて,歯質との接着が重要である。歯質接着界面を直交配置型FIB-SEMを用いて3次元観察した。この結果は,文部科学省ナノテクノロジープラットフォームの支援により,物質材料研究機構との共同研究によるものであり,第32回日本接着歯学会学術大会で報告し,発表優秀賞を受賞した。
以上のように,当初計画通りに研究が進展していると共に,学会発表では高く評価されている。

今後の研究の推進方策

ジルコニアへのリン酸エステルの化学結合に関して,さらに検討を重ねる。
補綴装置の試適を想定し,唾液汚染の効果的な除去法,カップリング処理法を最適化する。臨床応用できる技術提供をめざす。
最終年度のため,これまでの研究結果を統括し,ジルコニアとカップリング剤との化学結合状態などを評価する。臨床応用でき,簡便かつ最適なジルコニア表面処理法を提案する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Adhesive interfacial interaction affected by different carbon-chain monomers2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshihara, Y. Yoshida, N. Nagaoka, S. Hayakawa, T. Okihara, J. De Munck, Y. Maruo, G. Nishigawa, S. Minagi, A. Osaka, B. Van Meerbeek
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 29 ページ: 888-897

    • DOI

      10.1016/j.dental.2013.05.006

    • 査読あり
  • [学会発表] セルフアドヘッシヴ・レジンセメントのサーマルサイクル負荷後のジルコニアに対する接着強さと曲げ特性2013

    • 著者名/発表者名
      入江正郎,田仲持郎,松本卓也,長岡紀幸,丸尾幸憲,西川悟郎,吉山昌宏
    • 学会等名
      第32回日本接着歯学会学術大会
    • 発表場所
      福岡県歯科医師会館
    • 年月日
      20131130-20131201
  • [学会発表] 直交配置型FIB-SEMを用いた歯質接着界面の3次元観察2013

    • 著者名/発表者名
      長岡紀幸,吉原久美子,吉田靖弘,鳥井康弘
    • 学会等名
      第32回日本接着歯学会学術大会
    • 発表場所
      福岡県歯科医師会館
    • 年月日
      20131130-20131201
  • [学会発表] ジルコニア表面に対するリン酸モノマー処理の検討2013

    • 著者名/発表者名
      長岡紀幸, 玉田宜之, 入江正郎, 吉原久美子, 吉田靖弘, 西川悟郎, 丸尾幸憲, 松本卓也, 皆木省吾, 早川 聡
    • 学会等名
      第62回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      日本歯科大学新潟生命歯学部
    • 年月日
      20131019-20131020
  • [学会発表] ロカテック処理したジルコニア表面の断面TEM観察2013

    • 著者名/発表者名
      玉田 宜之, 長岡 紀幸, 武田 宏明, 吉原 久美子, 入江 正郎, 西川 悟郎, 丸尾 幸憲, 吉田 靖弘,鳥井 康弘,松本 卓也,皆木 省吾
    • 学会等名
      第61回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      20130413-20130414

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公開日: 2015-05-28  

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