| 研究実績の概要 |
歯の象牙質の機械的強度に加熱・紫外線および架橋材が及ぼす影響を明らかにすることが本研究の主目的であるが、加熱・紫外線・架橋材複合処理で象牙質のコラーゲン繊維に起ると推察される化学変化の詳細は明らかではないため, コラーゲン強化メカニズムを検索することが本年度の目的である.
本年度は、コラーゲン分子間架橋材として、アルデヒド属の細胞毒性が懸念されてきたカルボジイミドにかわり、生体親和性の高いビタミンBの一種であるリボフラビンを採用し、その強化効果を詳細に検討した。すなわち、リボフラビン励起UVA架橋処理を施した象牙質のコラーゲン分子間架橋形成量と機械的強度の相関を、高速クロマトグラフィーおよび顕微ラマン分光分析による架橋定量と、曲げ試験および引 張り試験より分析した。そこではUVA照射により必然的に45Cまで温度上昇するため、加熱・紫外線・架橋材の相乗効果を検討したことになる。
臨床応用可能なリボフラビン励起UVA架橋の最適処理条件として、0.1%リボフラビン水溶液にヒト象牙質試料を浸漬し365nmUVAを1600mW/cm^2にて10分照射したところ、曲げ強さは最大２倍に増加し、破壊靭性も1.4倍に増加することがわかり、加熱・紫外線・架橋材複合処理で象牙質が脆くなることなく強化できることが証明された。続いて、高速クロマトグラフィーにて加熱・紫外線・架橋材複合処理により分子間架橋が形成されていることを確認すると同時に、顕微ラマン分光分析にてプロリンおよびハイドロキシプロリンの関わる架橋形成がなされたことが示され、そこにはUVAにて励起されたラジカルに関わる超短期の反応である可能性が示唆された。
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