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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超親水性ハイドロキシアパタイト薄膜処理チタンの抗菌効果と骨形成能

Research Project

Project/Area Number 24390445
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

宮崎 隆  昭和大学, 歯学部, 教授 (40175617)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柴田 陽  昭和大学, 歯学部, 助教 (30327936)
美島 健二  昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343)
山田 篤  昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsチタン / インプラント / ハイドロキシアパタイト / 抗菌 / コーティング
Outline of Annual Research Achievements

埋入直後の高い成功率の反面,HAコーティングインプラントは表面改質チタンインプラントにくらべて長期的な生存率が劣ることが懸念されている.この臨床的不快事項は,コーティング膜の脆性や,コーティング層とチタンインプラント表面の結合力など,生体界面での物理的脆弱性によるコーティングの剥離が主な原因と考えられてきた. HAコーティング処理は,整形外科領域のインプラント治療でも広く利用されている.しかしHAコーティングインプラントの長期的生存率の低さは,歯科領域のみで顕著であり,歯周病リスクの高い患者のケースでは,HAコーティングインプラントが純チタンインプラントにくらべてインプラント周囲炎の増悪が激しい.本研究から,歯科インプラントのみで見られる著しいHAコーティングインプラントの生存率低下は,HAの口腔細菌に対する高感受性が大きな原因であると示唆された.口腔細菌の多くは細胞膜表面がマイナスに帯電しており,材料表面を親水性に改質(マイナスに帯電)することにより,電気的反発力による細菌付着抑制(抗菌)効果が生じる.人工体液中でチタンを液中放電すると,およそ1μmのHA薄膜コーティングができる.コーティング膜は液中放電処理中に新たに形成されたチタン酸化膜にHAナノ結晶が傾斜的に埋入されているため物理的脆弱性を克服するだけでなくチタン酸化膜の親水性官能基による超親水性を示す.このHAコーティング薄膜は,歯肉縁上プラークの初期接着菌であるStreptococcus Mitis およびStreptococcus Gordonii に対する著しい付着抑制効果を示した.すなわち,液中放電処理によるHA薄膜コーティングは,創傷治癒と骨結合を促進する歯科用インプラントの表面改質法として有効である.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Bone micro-fragility caused by the mimetic aging processes in α-klotho deficient mice: in situ nanoindentation assessment of dilatational bands2015

    • Author(s)
      Maruyama N., Shibata Y., Mochizuki A., Yamada A., Maki K., Inoue T., Kamijo R., Miyazaki T.
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 47 Pages: 62-71

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2015.01.004

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] In-situ quasi-static and dynamic nanoindentation tests on calcified nodules formed by osteoblasts: Implication of glucocorticoids responsible for osteoblast calcification2015

    • Author(s)
      Miyamoto S., Miyamoto Y., Shibata Y., Yoshimura K., Izumida E., Suzuki H., Miyazaki T., Maki K., Kamijo R.
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 12 Pages: 216-226

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2014.10.038

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhanced in vitro biological activities generated by surface characteristics of anodically oxidized titanium- the contribution of the oxidation effect2015

    • Author(s)
      Wurihan, Yamada A., Suzuki D., Shibata Y., Kamijo R, and Miyazaki T.
    • Journal Title

      European Cells and Materials

      Volume: 29 Pages: in press

  • [Journal Article] Strain-rate stiffening of cortical bone: observations and implications from nanoindentation experiments2014

    • Author(s)
      Maruyama N., Shibata Y., Wurihan, Swain M., Kataoka Y., Takiguchi Y., Yamada A., Maki K. and Miyazaki T.
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 6 Pages: 14863-14871

    • DOI

      10.1039/c4nr03180f

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nanoindentation tests to assess polymerization of resin-based luting cement2014

    • Author(s)
      Sato M., Fujishima A., Shibata Y., Miyazaki T.
    • Journal Title

      Dental Materials

      Volume: 30 Pages: 1021-1028

    • DOI

      10.1016/j.dental.2014.05.034

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 生体硬組織ならびに生体材料の新しい質的・理工学的評価2014

    • Author(s)
      宮崎 隆
    • Organizer
      第73回日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      千葉 幕張
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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