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パウダージェットデポジション法による歯質・生体材料間の新インターフェイス創成

使用粉末喷射沉积方法在牙齿结构和生物材料之间创建新的界面

基本信息

批准号：
17659603
负责人：
佐々木啓一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17659603/
关键词：
powder jet deposition ultra-fine particle enamel substrate abrasive jet machining system high speed impact locally energy release mechanochemical reaction hydroxyapatite thick film

项目摘要

本研究は,歯の主成分であるハイドロキシアパタイト(以下HA)微粒子を歯質上に高速で吹きつけ,接着材を介することなく直接HA厚膜を形成することで全く新しい歯質-生体材料間インターフェイスを創成し,新たな歯科治療を提案することである.本研究は大きく3グループ((1)PJD装置開発(2)HA開発(3)臨床試験,評価)に分けられる.(1)に関しては,歯科用PJD装置の試作を行った.HA粉体はガラス容器に窒素充填した状態で提供する方式とし,そこからサーボモータ駆動の微量供給ピストンを用いて押し出す方式を新たに考案した.また装置全重量は,歯科医師が常用可能な150から180gの範囲になるように小型軽量化を図った.(2)に関しては,HA粉合成条件を種々検討し,結晶性の高い粉体が合成でき,かつその粒度分布が2-3μmで一定になるような条件を見いだした.(2)によって合成したHA粉体を,(1)で試作した装置により噴射実験を行い,成膜状態を確認した.またその機械的性質,人工唾液中での形態変化等を観察した.(3)に関しては,(1),(2)で試作した装置並びに粉体を用いて,歯質上に噴射成膜した.新たに合成したHA粉が,安定して噴射することが可能となり,HA膜の生成も良好で,硬度はHV500程度であることを確認した.さらにSEM並びにTEMによる膜断面の観察を行った結果,均一な断面構造を持つHA粉体が,衝突により一旦数10nmの微粒子に粉砕され,再び再結合して膜形成がされていることが明らかとなった.またそのHA膜は,人工唾液中で放置してその形態変化を観察した結果,膜表面に新たな膜が堆積している状態が観察され,膜厚は実質,増加することが明らかになった.

In this study, the main component of the tooth is HA, which is a new material for dental treatment. This study is divided into three parts: (1)PJD device development,(2)HA development,(3) clinical trial and evaluation. (1)In this paper, a new method of supplying HA powder to the micro-supply system in the filling state of HA powder container is proposed. The full weight of the device is usually used by dentists in the range of 150 g to 180g. (2)In this paper,HA powder synthesis conditions are discussed, crystalline and high medium powder synthesis, particle size distribution is 2-3μm, certain conditions are discussed. (2)HA powder synthesis,(1) test equipment, spray process, film formation status confirmation. The mechanical properties of saliva and morphological changes in artificial saliva were investigated. (3)In this regard,(1),(2) try to make the device and powder, and spray film on the surface. The new HA powder is stable and sprayed. The HA film is well formed and the hardness is HV500. The results of SEM and TEM examination of the film cross section show that the uniform cross section structure of HA powder is maintained, and the collision between HA powder and particles of several 10nm is carried out, and then the film is formed. As a result of the morphological changes observed in the HA films deposited in artificial saliva, the new film accumulation state on the film surface was observed, and the film thickness was increased.