2018 Fiscal Year Annual Research Report
Surface modification of orthodontic stainless steel with bioactive glass
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17H07048
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| Research Institution | Health Sciences University of Hokkaido |
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Principal Investigator |
河口 馨太朗 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (70803641)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオアクティブガラス / 矯正用ワイヤー / 生体活性 / 再石灰化 / EPD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
EPD法によってバイオアクティブガラス（以下BAG）の表面改質処理を行ったステンレススチール（以下SS）ワイヤーは乳白色を呈する。EPD時の電圧の強弱や直流電圧、交流電圧等の条件を変え、分光測色器を用いて色調測定を行った結果、その色調は比較的低い電圧（５V、10V）で表面改質を行った場合よりも比較的高い電圧（15V）で行った場合の方がより高い反射率を示すことが分かった。さらに、レーザー顕微鏡を用いてワイヤー試料の表面形態を分析した結果、表面改質したSSワイヤーは未処理のSSワイヤーよりも有意に高い表面粗さを示した。また、比較的高い電圧（15V）で表面改質処理を行った試料は低い電圧（５V、10V）で行ったものよりも有意に低い表面粗さを示した。
各ワイヤー試料の表面にナノインデンテーション試験を行った結果、EPD法によって形成されたBAG層はいずれも、未処理のSS表面よりも低い弾性係数を示した。また、ワイヤーと矯正用ブラケット間とに発生する摩擦係数を測定するために引き抜き試験を行った結果、表面改質を行ったワイヤー試料はすべて、未処理のSSワイヤーよりも高い摩擦係数を示した。さらに、各ワイヤー試料に三点曲げ試験を行った結果、表面改質を行ったワイヤー試料はいずれも、未処理のSSワイヤーよりも低い弾性係数を示した。
BAGを用いた表面改質による耐食性の変化を調べるため、電気化学測定法による腐食試験を試みたが、各試料間に明確で一定の差異を認めることができなかった。
以上より、一定以上の電圧でEPD法を行いBAGによる表面改質を行ったSSワイヤーは、審美的に優れた色調を有する一方で、ワイヤーとしての弾性係数の低下や表面の粗造化、それに伴う摩擦係数の増加など好ましくない特性も有することが分かった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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