高次構造制御チタニアナノシートを用いた抗菌性歯科補綴装置の開発

歯科疾患の多くは，細菌感染症によるものであり，抗菌性生体材料の開発が望まれている．酸化チタンは，歯科用インプラント材料のコーティング材や，義歯洗浄剤，ブリーチング材料として用いられている．酸化チタンの抗菌性メカニズムには，UV照射による材料表面での酸化還元反応によるものが多く，その高機能化が求められている．酸化チタンの高機能化には，異種金属を表面に担持させ，電子の流れを制御するものや，異種元素を固溶し，吸光特性を変位させることにより達成される．しかしながら異種元素の使用は，生体材料としての安全性を加味すると，主種の検討が必要となる．そこで，酸化チタンの構造に着目した検討がなされている．酸化チタンは，一般的な合成を行うと｛101｝面が約95%を占めるが，適切な阻害剤を用いることにより｛001｝面が露出した酸化チタンを合成することが可能となる．｛001｝面は｛101｝面と比較して，表面自由エネルギーが高いことから種々のイオンやたんぱく質が吸着しやすく，また，その光触媒作用が高いことが報告されている．また，我々は，マイクロアーク酸化により形成したチタニアを電気分極による双極子モーメントの制御により，表面電荷が誘起し，生体活性が向上することを報告した．電気分極処理による表面改質法は，チタニアの組成を変更せずに機能向上可能なことから近年注目されている．しかしながら，本手法によるNSの高機能化は不明である．本年度は，このような酸化チタンの合成を試み，その光触媒活性を評価した．光触媒活性の評価として，メチレンブルー溶液の脱色試験を行った．表面電荷を制御することにより光触媒活性が異なり， 分極NS0.3が最も光触媒活性が高いことが明らかとなった．

歯科疾患の多くは，細菌感染症によるものであり，抗菌性生体材料の開発が望まれている．酸化チタンは，歯科用インプラント材料のコーティング材や，義歯洗浄剤，ブリーチング材料として用いられている．酸化チタンの抗菌性メカニズムには，UV照射による材料表面での酸化還元反応によるものが多く，その高機能化が求められている．酸化チタンの高機能化には，異種金属を表面に担持させ，電子の流れを制御するものや，異種元素を固溶し，吸光特性を変位させることにより達成される．しかしながら異種元素の使用は，生体材料としての安全性を加味すると，主種の検討が必要となる．そこで，酸化チタンの構造に着目した検討がなされている．酸化チタンは，一般的な合成を行うと｛101｝面が約95%を占めるが，適切な阻害剤を用いることにより｛001｝面が露出した酸化チタンを合成することが可能となる．｛001｝面は｛101｝面と比較して，表面自由エネルギーが高いことから種々のイオンやたんぱく質が吸着しやすく，また，その光触媒作用が高いことが報告されている．また，我々は，マイクロアーク酸化により形成したチタニアを電気分極による双極子モーメントの制御により，表面電荷が誘起し，生体活性が向上することを報告した．電気分極処理による表面改質法は，チタニアの組成を変更せずに機能向上可能なことから近年注目されている．しかしながら，本手法によるNSの高機能化は不明である．本年度は，このような酸化チタンの合成を試み，その光触媒活性を評価した．光触媒活性の評価として，メチレンブルー溶液の脱色試験を行った．表面電荷を制御することにより光触媒活性が異なり， 分極NS0.3が最も光触媒活性が高いことが明らかとなった．