接着破壊メカニズムの３次元動的解析－疎水性接着システム開発への応用－

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23792165
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 保坂 啓一 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (80451946)
• Keywords: 歯質接着 / 接着破壊

Research Abstract

接着界面の物理的な破壊メカニズムの解明は接着歯学研究における興味深いテーマの一つである。接着破壊の詳細な動的観察はこれまでされてこなかった。本年度は2 ステップセルフエッチングシステムとエタノールウエットボンディング法を用いた2 ステップトータルエッチングシステムの微小引張り接着試験中のレジン―象牙質接着界面で起こる接着破壊現象を超高速度撮影技術によって可視化し、破壊様相を比較検討した。最高撮影速度は超高速と言える600,000 fpsで実験が行われ、接着破壊の撮影に成功した。得られた連続フレーム画像についてカメラコントロールソフトウェア上で接着界面の破壊の瞬間のスロースピード再生を行い亀裂の発生・進展，および亀裂場所について詳細に検討を行った結果、微小引張接着試験中に接着界面において起こった亀裂の発生と進展，開口，および微小破片の飛散などの超高速度破壊現象が観察された。2 ステップセルフエッチングシステム群の微小引張接着強さは，61.4 MPa，エタノールウエットボンディング法を用いた2 ステップトータルエッチングシステム群は68.7 MPa であり両群間の接着強度に統計学的有意差は認められなかったが，亀裂の発生位置は両群間で明らかな違いが認められ，両者の接着メカニズムおよび接着破壊メカニズムが異なることが示唆された。本研究で用いた超高速度撮影技術を用いれば、更なる接着破壊メカニズムの解明や新しい接着技法・接着材開発に有用であると考えられ、今後更なる研究が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Effects of chlorhexidine in self-etching adhesive: 24 hours results. (2013)
  • Author(s): Nishitani Y, Hosaka K, Hoshika T, Yoshiyama M, Pashley DH
  • Journal Title: Dent Mater J. Volume: 32 Pages: 420-424
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Esthetic and functional direct composite restoration based on adhesive dentistry (2014)
  • Author(s): Keiichi Hosaka
  • Organizer: 36th Annual Scientific Conference on Dental Research, University of Medicine and Pharmacy, Ho Chi Minh City
  • Place of Presentation: Ho Chi Minh City, Vietnam
  • Year and Date: 20140331-20140401
  • Invited
• [Presentation] 超高速度撮影技術を用いたレジン象牙質接着破壊の可視化 (2013)
  • Author(s): 保坂啓一，田代浩史，佐藤健人，畑山貴志，千葉彩香，高橋真広，中島正俊，田上順次
  • Organizer: 第32回日本接着歯学会
  • Place of Presentation: 福岡県歯科医師会館（福岡市）
  • Year and Date: 20131130-20131201
• [Presentation] Dentin Bond Strength and Mechanical Properties of Two-step Self-etch Adhesives. (2013)
  • Author(s): Sato K, Hosaka K, Chiba A, Thitthaweera S, Takahashi M, Nakajima M, Otsuki M, Tashiro H, Komada W, Miura H, Tagami J
  • Organizer: The 2nd Meeting of the International Association of Dental Research-Asia Pacific Region
  • Place of Presentation: Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 20130821-20130823
• [Presentation] The size-exclusion characteristics of type I collagen in dentin matrices. (2013)
  • Author(s): Takahashi M, Hosaka K, Nakajima M, Tagami J, Scheffel DLS, Carvalho RM, Mazzoni A, Carrilho MRO, Tezvergil-Mutluay A, Breschi L, Tjaderhane L, Tay FR, Pashley DH
  • Organizer: The 2nd Meeting of the International Association of Dental Research-Asia Pacific Region
  • Place of Presentation: Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 20130821-20130823
• [Presentation] Ultra-high-speed Fracture Observation in Resin-dentin Interface under Microtensile Load. (2013)
  • Author(s): Hosaka K, Takahashi M, Nakajima M, Nishitani Y, Pashley DH, Tagami J
  • Organizer: 6th International Congress on Adhesive Dentistry
  • Place of Presentation: Philadelphia, United States of America
  • Year and Date: 20130615-20130616