対象牙質接着における接着界面構造と接着機構の解明

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象牙質に対するレジン性接着剤の接着に化学結合がどの様に関与するかを検討するために、象牙質表面に濡れ性を高める接着性モノマーの象牙質ヒドロキシアパタイト(HA)への結合を、モデル系との対比により考察した。象牙質試料としては抜去、抜髄した牛下顎切歯を用い、研磨により露出させた象牙質新鮮面に対して、4-methacryloyloxyethyltrimellit anhydride(4-META)、メタクリル酸メチル(MMA)を主成分とするレジン性接着剤を塗布し、象牙質接着面についてX線光電子分光法(ESCA)による分析を行った。分析元素は、この実験系ではHAにのみ含まれるCaで、接着面をアルゴンイオンビームエッチングをしながら、Ca外殻電子の結合エネルギーを逐次測定した。その結果、エッチングが進むにつれてESCAのスペクトルで観測された低エネルギー側バンドの強度が減少、高エネルギー側バンドの強度が増加した。一方、象牙質のHAと4-METAの化学結合を想定して、フタル酸カルシウム(CaPA)を結合状態のモデル物質とした。このモデル物質について赤外吸収およびESCA測定を行い、水溶液について紫外可視吸収の測定を行った。その結果、1.フタル酸カルボキシル基の赤外吸収からはCa2+のCOO-への結合が示唆された。2.CaPAとHAのESCAスペクトルはそれぞれ象牙質接着面のエッチング前および後でのスペクトルと対応した。3.紫外可視吸収については、フタル酸ベンゼン環の吸収帯の青方シフトと強度減少より、フタル酸COO-とCa2+の結合が示唆された。象牙質接着面およびモデル系のESCA分析と、モデル系でのCa2+とCOO-の相互作用の検討より、4-METAを含むMMA系接着剤を用いた象牙質への接着においては、接着界面での4-METAとHAの化学結合が寄与していることが明らかになった。しかし象牙質中の有機物成分と接着剤との相互作用についても検討する必要がある。