Development for autmatic plaque removal system by using electrically-induced microbubble

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本年度は，電界誘起気泡を用いた歯垢除去を達成するための適した条件の決定，発生する力の概算並びにバイオフィルムモデルの作製手法の調査である．実験条件の最適化に関しては，本技術において生成する電界誘起気泡の気泡径と，対象表面とデバイスの距離について検討を行い，洗浄を行う際に加わる力の傾向と，発生する力が最大となる条件の決定を行った．実験では変形量から力を推定するため，歯ではなくシリコンチューブを対象として使用し，超高速度カメラを用いた変形の撮影を行った．実験の結果として，気泡の膨張から収縮，圧壊の挙動に応じて，対象に対して圧縮方向と引張方向に100 mN～2.5 Nの力が生じることが確認された．また発生する力は，生成する気泡径と気泡生成デバイス先端との距離によって変化することを確認した．本年度は気泡径300 μm～1500 μmの領域について，発生する力が最大となる関係を明らかにし，高効率にバイオフィルムを除去するための条件決定を達成した．人口バイオフィルム作製方法については，文献の調査を行い，使用する細菌種及び培地，培養方法の決定を行った．参考にした文献はMARK.W Lechevallier等によって報告された肺炎細菌に関する論文である．肺炎細菌のバイオフィルムは，培養温度が35℃と人体の温度に近いこと，様々な壁面に対して生成可能であることから，本研究において適したモデルと考えられる．実際のバイオフィルム作製については，現在の研究室が細菌の培養に必要なバイオセーフティレベル2（P2資格）を保有していないため，現在P1資格の申請や，P2資格の取得可能状況の確認を行っている．またP2取得が不可能だった場合に備えて，P1レベルで培養可能かつ培養条件の類似した細菌種の調査や，屠畜場にて実際にバイオフィルムが付着した家畜の歯を購入可能かなど，多方面に渡って情報収集を行っていく．