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

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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。