抗菌性ハイドロキシアパタイト微粒子ジェットによる機能性厚膜創成と予防歯科への応用

本研究課題の目的は歯面上へのパラサイト定着による齲蝕(虫歯)の発生を, 生体適合性のあるHA粒子に抗菌性を加味した機能性HA粒子を高速噴射成膜することにより阻止し, 従来法と比較して長寿命で成体に優しいインターフェースを創成することである. 本研究課題ではフッ素あるいは銀を添加した機能性HA粒子の開発, HA膜の機械的性質の測定評価, 粒子衝突時のダイナミクス解明を行う. 本年度の実績を以下に記す.・機能性ハイドロキシアパタイト(HA)粒子の開発HA粒子の合成工程においてフッ素を導入する手法の高効率化を行った. その結果, HAの前駆体にフッ化物溶液を導入するよりも, フッ化物を添加した状態でHAを合成する方が高い効率でフッ素化アパタイトが作成されることが明らかになった.・噴射実験並びに膜の機械的性質評価合成したHA粒子を用いて成膜実験を行った. HA粒子の噴射には新たに開発した粒子噴射装置を用いた. 噴射条件および粒子合成条件をパラメータとして成膜実験を行い、スクラッチ試験, 引張試験, 押込試験により評価した. その結果, 実歯と同等の強度を有するHA膜が創成されていることが確認された.・衝突噴流の流動ダイナミクス解明噴射された粒子の速度分布をPIVにより測定した. その結果, 基板に衝突する直前に粒子速度が低下することが明らかとなった. この現象を流動ダイナミクスのシミュレーションおよびシュリーレン法による測定により解析した.

本研究課題の目的は歯面上へのパラサイト定着による齲蝕(虫歯)の発生を, 生体適合性のあるHA粒子に抗菌性を加味した機能性HA粒子を高速噴射成膜することにより阻止し, 従来法と比較して長寿命で成体に優しいインターフェースを創成することである. 本研究課題ではフッ素あるいは銀を添加した機能性HA粒子の開発, HA膜の機械的性質の測定評価, 粒子衝突時のダイナミクス解明を行う. 本年度の実績を以下に記す.・機能性ハイドロキシアパタイト(HA)粒子の開発HA粒子の合成工程においてフッ素を導入する手法の高効率化を行った. その結果, HAの前駆体にフッ化物溶液を導入するよりも, フッ化物を添加した状態でHAを合成する方が高い効率でフッ素化アパタイトが作成されることが明らかになった.・噴射実験並びに膜の機械的性質評価合成したHA粒子を用いて成膜実験を行った. HA粒子の噴射には新たに開発した粒子噴射装置を用いた. 噴射条件および粒子合成条件をパラメータとして成膜実験を行い、スクラッチ試験, 引張試験, 押込試験により評価した. その結果, 実歯と同等の強度を有するHA膜が創成されていることが確認された.・衝突噴流の流動ダイナミクス解明噴射された粒子の速度分布をPIVにより測定した. その結果, 基板に衝突する直前に粒子速度が低下することが明らかとなった. この現象を流動ダイナミクスのシミュレーションおよびシュリーレン法による測定により解析した.