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2014 年度 実施状況報告書

導電性ダイヤモンドマイクロ電極を用いたオゾン発生ユニットの作製と歯科医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25871218
研究機関公益財団法人神奈川科学技術アカデミー

研究代表者

落合 剛  公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, 実用化実証事業光触媒グループ, サブリーダー (60514114)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード導電性ダイヤモンド電極 / 電気化学材料 / 歯内治療学 / 電解機能水生成
研究実績の概要

本研究は、導電性ダイヤモンド(BDD)電極を用いて局所的に高濃度の活性酸素種を生成する超小型電解ユニットを作製し、歯科医療器具としての応用をめざすものである。歯科医療における根管治療は、今のところ細長い器具を用いて物理的に腐植組織を除去する方法がとられており、細菌叢の残存による炎症や齲蝕の発生が問題となっている。本研究は、これらの課題を解決し、異分野融合による新しい歯科治療法を提案する点において、独創性が高い。
平成25年度に検討していたマイクロBDD電極を主体とする電解ユニットでは、柔軟性やコストに問題があった。これをふまえ、平成26年度は、BDD粉末を、高分子とコンポジット化した塗料を開発した。これを塗布すれば、安価にBDD電極と同等の機能材料が作製でき、しかも基材を選ばない。すでに、細菌のバイオフィルムを形成させた牛歯の根管中に挿入し、in vitroでの殺菌効果を実証したほか、人歯の根管にも問題なく挿入でき、剥離や破断のないことを確認している。したがって、この電解ユニットによって、より効果的でQOLの高い歯科医療の実現が期待できる。
本成果について、国際学会発表と特許出願を実施した。また総説記事を発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の目的であったBDDマイクロ電極を用いた電解ユニットは、概要に記した通り、柔軟性に乏しく、大きなコストがかかるうえ、基材が限られることが判明した。そこで、フレキシブルBDD電極作製法を見出し、それを電解ユニットに応用して課題を克服した点において、当初の計画以上に進展しているといえる。本研究成果は、目標とする歯科医療の分野は言うに及ばず、殺菌や有機物分解を必要とする場所にひろく応用可能であり、学術的にも産業的にもその意義は大きい。

今後の研究の推進方策

あらたに見出したフレキシブルBDD電極作製法について、積極的な応用展開をはかる。まず、メーカーと共同で製品化を想定してユニットを試作し、根管治療や歯周病治療における臨床試験を実施する。歯科材料メーカー大手のGC社や、鶴見大学歯学部の里村教授らと共同で薬事認可を取得し、歯科医療器具として実用化をめざす。それに伴い、研究目的は変わらないが、研究計画の方法論的な変更がありうる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 総説・解説2015

    • 著者名/発表者名
      落合剛; 藤嶋昭
    • 雑誌名

      NEW DIAMOND

      巻: 31 ページ: 26-28

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Flexible Pinpoint Electrolysis Unit Coated with Boron-doped Diamond Powder (BDDP) Based Polymer Composites for Dental Treatments2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ochiai, M. Hayashi, S. Tago, K. Hirota, T. Kondo, K. Satomura, A. Fujishima
    • 学会等名
      The 16th Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Vila Gale Eco Resort of Angra dos Reis, Angra dos Reis, Brazil
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-26
  • [学会発表] ホウ素ドープダイヤモンド電極を用いた歯科治療用電解ユニット2015

    • 著者名/発表者名
      落合 剛
    • 学会等名
      第5回オゾン水研究会
    • 発表場所
      星薬科大学
    • 年月日
      2015-03-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Flexible Pinpoint Electrolysis Unit Coated with Boron-doped Diamond (BDD) Based Polymer Composites for Dental Treatments2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ochiai, S. Tago, K. Hirota, T. Kondo, K. Satomura, A. Fujishima
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      EPFL, Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-05
  • [学会発表] 産学公連携でつながる人と人、うまれるアイデア-酸化チタン光触媒と導電性ダイヤモンド電極の、環境・医療技術への応用を例にして2014

    • 著者名/発表者名
      落合 剛
    • 学会等名
      電気化学会関東支部第32回夏の学校
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス
    • 年月日
      2014-08-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化チタン光触媒と導電性ダイヤモンド電極:光電気化学と環境・医療技術との融合が切り拓く次世代社会2014

    • 著者名/発表者名
      落合 剛
    • 学会等名
      上智大学理工学部物質生命理工学科コロキウム
    • 発表場所
      上智大学
    • 年月日
      2014-07-18
    • 招待講演
  • [備考] (公財) 神奈川科学技術アカデミー「光触媒」グループ(材料グループ)研究紹介ページ

    • URL

      http://www.newkast.or.jp/innovation/labo/fujishima_project.html

  • [産業財産権] 電極形成用導電性ダイヤモンド粉末含有塗料、電極及び歯科治療器具2014

    • 発明者名
      藤嶋 昭、落合 剛、田子祥子、近藤剛史、里村一人、広田一男
    • 権利者名
      公財)神奈川科学技術アカデミー、東京理科大、鶴見大、株)ジーシー
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-154449
    • 出願年月日
      2014-07-30

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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