単斜晶アパタイトの局所合成によるエナメル質初期う蝕再生療法

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申請者らは，これまでの研究でマイクロCT撮影によるミネラル密度解析を用いて過酸化水素で漂白した天然のエナメル質は，結晶レベルで部分的な欠陥を生じると再石灰化が活発になることを示してきた．しかしナノアパタイト結晶の微細構造や結晶欠陥の詳細については未知であった．そこで，エナメル質未処理サンプルと低温アニーリングで合成されたエナメル質サンプルを作製し，走査型透過電子顕微鏡を用いてアパタイトナノ結晶の構造を3D走査電子顕微鏡で観察した結果，未処理のエナメル質ナノアパタイト結晶と比較して低温アニーリングで合成されたエナメル質ナノアパタイト結晶には表層から深層に向かって欠陥が多数存在することが明らかになった．また，実際に低温アニーリングでイオン抽出液からアパタイトナノ結晶に取り込まれた元素の挙動について検証した．未処理およびイオン抽出液浸漬のみ，または漂白処理後イオン抽出液に浸漬した天然歯サンプルにそれぞれ，レーザ光を照射しサンプルを蒸発・微粒子化しながらマッピングするレーザーアブレーションICP質量分析を用いて検出・定量した．さらにイオン抽出液に含まれるイオンのうちアパタイトナノ結晶に取り込まれた元素の分布をイメージングした．この二つの分析結果から，低温アニーリングを行わずイオン抽出液に浸漬したのみのサンプルでもリンイオンの濃度が上昇し，低温アニーリングしたサンプルでは象牙質部分でストロンチウムイオンの濃度が上昇することが明らかになった．今後ナノスケールで結晶構造解析を行うための予備実験として，集束イオンビーム装置によるマイクロサンプリングでエナメル質を加工することを試みたところ，単斜晶アパタイトナノ結晶の走査型透過電子顕微鏡像を得ることができた．