交流印加による通電剥離型歯科用スマートセメントの高性能化と高機能化

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本研究では、イオン液体（IL）を添加したレジン添加型グラスアイオノマーセメント（RMGIC）でチタンを接着した試料に通電することで、チタンとRMGICとの接着力を低下可能であることを見出した。強固な接着と容易な除去という矛盾した2つの性質を両立できる本試作セメントを歯科用スマートセメントと呼称し、実用化を目指した研究開発を進めている。これまでの研究では直流電流を用いた特性評価を行ってきたが、経時的な電流値の低下が著しく、接着力低下に必要な電荷量を確保する所要時間が長くなる欠点があった。そこで、交流電流を用いた特性評価を行った。交流電流を印加すると電圧の増加にともなって電流値が増加し、同一時間での電荷量を直流印加より大きくすることが可能であった。しかし、2サイクル目以降の通電では電流値がほとんど増加せず、電荷量を増加させるには逆効果であることがわかった。その原因は検討中だが、交流では接着したチタン板の両方でアノード反応とカソード反応が生じ、そのいずれかがもう一方の電極反応を抑制することで電流値が抑制されるものと考えている。上記の結果を受け、当初の予定を変更し、極が＋と－間を反転する交流ではなく、極が反転しない電圧サイクル（０から＋）下で通電を試みた。その結果、電圧増加にともなう電流値増加は２サイクル目以降も持続し、同一時間で付与できる電荷量は直流、交流のどちらよりも大きくできることを確認した。また、電圧変動に対する電流変動を検討した結果、電圧を０まで戻すことなく、例えば４～８Vでサイクルを形成することで、時間あたりの電荷量をより大きくできることを確認した。この結果、接着力の低下に必要な通電時間を短縮し、患者をチェア上に留めておく時間を短縮することが可能となり、患者の負担が軽減されることが期待された。