形状記憶ゲルを利用した周術期医療にも対応可能な顎補綴装置の開発

使用形状记忆凝胶开发下颌假体装置，该装置也可用于围手术期医学

• 批准号: 21K09993
• 负责人: 小山 重人
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09993/
• 关键词: 形状記憶ゲル; 顎顔面補綴; 顎補綴装置

形状記憶ゲル（SMG）は、低温ではゲルの秩序構造により硬いが、温度上昇に伴い結晶融解が進み、材料を変形することができる。冷却すると再び結晶化し、その形状を維持するが、再度加熱すると、結晶融解によりSMGは元の形状に回復する。本年度はSMGを顎顔面補綴装置に応用するため、2種のアクリレートモノマーの配合比率の制御により、口腔内使用を想定した最適化を図った後、圧縮永久歪試験を行い、温度変化に伴う形状記憶回復性を評価した。N,N-Dimethylacrylamide、N,N-Methylenebis (acrylamide)、Docosyl Acrylate（DA）およびStearyl Acrylate（SA）を配合し、光重合開始材の添加により光硬化型SMGとし、DAおよびSAの配合比率が異なる試作品を作製した。作成した光硬化型SMG試験片に対し、圧縮永久歪試験を行った。SMG硬化体の中心部の厚みを測定した後、60℃で軟化させ、圧縮永久歪試験器で硬化体を25% 圧縮し、圧縮形状を記憶させた。次いで、23℃、37℃および60℃にそれぞれ圧縮永久歪試験器を開放して、SMG硬化体の寸法変化を測定した。全てのSMG配合条件において、23℃で100%の形状固定率を示した。37℃では、DA50-SA50、 DA75-SA25、 DA100-SA0において高い形状固定率を示した。60℃では、SAを配合した材料において、低い形状固定性を示したことから、温熱下における急激なヤング率低下により形状回復性を示したと考える。DA100-SA0では、60℃の形状固定率が有意に高く、回復性に乏しいことが分かった。結晶融点の高いDAは、SMGの転移温度を高温側にシフトさせ、口腔内温度において安定した形状固定性を付与することができた。

Shape Memory Group (SMG) is composed of hard structure at low temperature, crystallization and melting at high temperature, and shape change at high temperature. Cooling, recrystallization, shape maintenance, reheating, crystallization, shape recovery This year, SMG facial prostheses are used in various ways, such as controlling the ratio of two types of prostheses, optimizing the oral cavity, and evaluating the shape memory resilience due to temperature changes. N,N-dimethylacrylamide, N,N-methylenebis (acrylamide), Docosyl Acrylate (DA) and Stearyl Acrylate (SA) are mixed together, and the addition of photo-curable starting materials is carried out. To create a light-cured SMG test piece for the pressure reduction test SMG hardened body thickness measurement, 60℃ softening, compression permanent deformation tester hardened body 25% compression, compression shape memory At 23℃, 37℃ and 60℃, the temperature of the permanent pressure tester was determined. All SMG matching conditions, 23℃ and 100% shape fixation rate are shown. 37℃, DA50-SA50, DA75-SA25, DA100-SA0, high shape fixation rate 60℃, SA, and other materials, low in shape fixation, high in temperature, high in shock rate, low in shape recovery DA100-SA0, 60℃ shape fixation rate intentionally high, recovery The high DA of the crystal melting point provides SMG with high temperature stability and shape fixity due to its high transition temperature and stable intra-oral temperature.

项目成果

形状記憶ゲルの補綴歯科材料への応用に向けた特性評価

形状记忆凝胶应用于牙科修复材料的特性评价

• 发表时间: 2023
• 作者: Maeshiba M;Kajiya H;Tsutsumi T;Migita K;Goto-T K;Kono Y;Tsuzuki T;Ohno J;金子 遥，黒嶋伸一郎，小堤涼平，Al-Omari Farah A.，佐々木宗輝，澤瀬 隆;柿沼祐亮，小山重人，原田貴之，江草 宏
• 通讯作者: 柿沼祐亮，小山重人，原田貴之，江草 宏

形状記憶ゲルの歯科臨床応用に向けた物性の評価

临床牙科应用形状记忆凝胶物理特性的评估

• 发表时间: 2021
• 作者: 原田孝之 小山重人 佐藤奈央子 佐々木啓一