マイクロ波照射により歯科補綴物を脱着可能にするスマートセメントの創製

创建智能水泥，允许通过微波辐射安装和拆卸假牙

• 批准号: 21K17080
• 负责人: 梶本 昇
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Fukuoka Dental College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K17080/
• 关键词: レジンセメント; マイクロ波; 近赤外線; 接着; 脱着; 歯科用セメント; イオン液体; 熱膨張マイクロカプセル

昨年度の結果から，熱源としてSiCを単独で用いる実験を行った。熱源SiCおよび熱膨張マイクロカプセル(TC)をMMA系レジンセメントに添加した組成の試作セメントを作製した。まずは，マイクロ波照射後の表面温度変化，寸法変化にから，添加成分の効果を検証したところ，SiCおよびTCともに可能な限り多く添加する必要があると考えられた。そこで，いくつかの組成でセメント硬化体の曲げ強さを測定し，組成を絞った。その結果，粉末成分にSiC40 mass%，TC30 mass%を添加した試料(S40-T30)がJIST6611:2009の歯質 接着性レジンセメントの曲げ強さ要件(20MPa以上)を満たした。この組成のセメント硬化体において，80W15秒の条件でマイクロ波(2450MHz)を照射したところ，明らかな温度上昇と170%以上の線膨張が認められた。また，L929細胞を用いた細胞毒性試験(抽出法，MTTアッセイ)においても市販のレジンセメントと相違ない細胞適合性を示した。続いて，得られた試作セメントS40-T30に関して，照射条件の検討を行うこととした。その際，マイクロ波との比較として，波長が異なる電磁波である高周波(13.56MHz)，近赤外線(300THz)をコントロールとして用い，照射による寸法変化を測定したことろ，近赤外線がマイクロ波と同レベルの膨張を示した。そこで，S40-T30以外の組成でも近赤外線を照射した検討を行ったところ，SiCの添加量を大幅に減じることが可能であることが分かった。近赤外線はマイクロ波と比較して，バイオイメージングで使用されるなど安全性が高い波長域であること，また，実験が容易であること，現段階でマイクロ波による実験結果よりも優れていることから，近赤外線を用いた検討も並行して検討を進めることとした。

根据去年的结果，我们单独使用SIC作为热源进行了一项实验。制备原型水泥的成分，其中将热源SIC和热膨胀微胶囊（TC）添加到MMA树脂水泥中。首先，我们根据微波辐照后的表面温度和尺寸变化检查了添加剂成分的效果，人们认为应该添加尽可能多的SIC和TC。因此，使用几个组合物测量了水泥硬化体的弯曲强度，并降低了组成。结果，粉末成分的样品（S40-T30）含有SIC40质量％，TC30质量％满足JIST6611：2009中牙齿粘合剂树脂水泥的弯曲强度要求（20mpa或更多）。在该组合物的水泥硬化产物中，在15秒钟的80W条件下照射微波（2450MHz），观察到明显的温度升高和线性膨胀为170％或更多。此外，使用L929细胞的细胞毒性测试（提取方法，MTT分析）显示出与市售树脂水泥相似的细胞兼容性。接下来，决定针对获得的原型水泥S40-T30研究辐照条件。在这种情况下，与微波相比，高频（13.56MHz）和近红外（300THZ）是不同波长的电磁波作为对照，以测量辐射引起的尺寸变化，并且近红外射线在同一水平上显示了与Microwaves相同水平的扩展。因此，当我们研究除S40-T30以外的其他组合物所照射的近红外射线时，我们发现添加的SIC量可以大大减少。与微波相比，近红外射线在更安全的波长范围内，例如用于生物成像，易于实验，并且在此阶段优于微波实验结果，因此我们决定使用近红外射线进行平行研究。

项目成果

解体性歯科用レジンセメントの創製 その１：マイクロ波による解体

可拆卸牙科树脂水泥的制作第 1 部分：使用微波拆卸

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiraba H ; Koizumi H ; Takehana K ; Mikami W ; Nogawa H ; Matsumura H;平場晴斗，小泉寛恭，小平晃久，野川博史，赤羽俊亮，久津間亮平，竹鼻康輔，三神航，松村英雄;平場晴斗，小泉寛恭，小平晃久，野川博史，赤羽俊亮，久津間亮平，竹鼻康輔，三神航，松村英雄;竹鼻康輔，小泉寛恭，平場晴斗，小平晃久，田中秀享，島田百子，庄司 力，津江明伸，行田克則，松村英雄;梶本昇，佐藤平，丸田道人，都留寛治
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