Monetite-Apatite Phase Transformation for an Enamel-Like Restorative Material

类牙釉质修复材料的三斜磷灰石-磷灰石相变

基本信息

  • 批准号:
    9894790
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-03-15 至 2023-02-27
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary / Abstract The goal of this exploratory/developmental research proposal is to explore a novel biomimetic calcium phosphate (CaP) composite material that will have an enamel-like structure and can be applied to restore posterior Class I cavities. Such an enamel-like biocomposite will integrate with the natural dental tissues through a strong chemical bond, and restore the tooth structures. It is based on the synthesis of a layered chitosan-monetite composite that can transform into an organized hydroxyapatite composite with improved mechanical properties. We demonstrated that that our newly designed amelogenin-inspired peptide P26 can promote regrowth of an enamel layer integrated with natural enamel and dentin. Building on these findings, we propose to apply the peptides to the monetite system in order to regulate the organized growth of apatite crystals at restoration-tooth interface. We hypothesize that i) organized enamel-like apatite crystals will be formed through a phase transformation of layered chitosan-monetite composite in the presence of amelogenin- inspired peptide ; and ii) the peptide will promote and control the in situ growth of organized apatite crystals at the enamel/dentin surface to integrate the biocomposite with tooth structures. We plan to test our hypotheses and approach the goal by pursuing the following three specific aims. Aim I) To synthesize a biomimetic chitosan-CaP composite with organized structure through a monetite-to-apatite phase transformation and to optimize its microstructure, biomechanical properties and setting time by incorporating an amelogenin-inspired peptide P26 and by examining the effects of additives such as Ca, phosphate, alkaline and amorphous calcium phosphate (ACP) on the abovementioned parameters. We hypothesize that incorporation of the small active peptides will assist in controlling the nanostructure of the final product and hence improve its hardness and elastic modulus. We will examine the release kinetics of mineralizing ions and P26 from the biocomposite material. Aim II) To evaluate integration of the biocomposite developed in Aim I to dental enamel and dentin using human extracted 3rd molar slabs. We will examine the interface between the biomimetic restorative material and the underlying tooth structures. We hypothesize that a strong chemical bond interface will be formed as the result of active peptide-guided remineralization at the tooth-restoration interface. If successful, this study will lead to an alternative dental restorative material to treat posterior Class I cavities, that has physical and chemical properties close to dental tissues (enamel/dentin), integrates well with the underlying tissues, and exhibits an extended longevity superior to the current restorative materials.
项目总结/摘要 这项探索性/发展性研究提案的目标是探索一种新型仿生钙 磷酸盐(CaP)复合材料,其将具有釉质样结构,并且可以应用于修复 后I类腔。这种类似牙釉质的生物复合材料将与天然牙齿组织结合在一起 通过一个强有力的化学键,修复牙齿结构。它是基于一个分层的合成 壳聚糖-三斜磷钙石复合物,其可以转化为具有改进的 力学性能我们证明,我们新设计的釉原蛋白启发肽P26可以 促进与天然牙釉质和牙本质结合的牙釉质层的再生。基于这些发现,我们 建议将肽应用于三斜磷钙石系统以调节磷灰石的有组织生长 在牙体-牙体界面处有晶体。我们假设i)有组织的釉质样磷灰石晶体将 通过层状壳聚糖-三斜磷钙石复合物在釉原蛋白存在下的相变形成, ii)所述肽将促进和控制有序磷灰石晶体的原位生长, 牙釉质/牙本质表面以将生物复合材料与牙齿结构整合。我们计划验证我们的假设 通过以下三个具体目标来实现这一目标。目的I)合成一种仿生 本发明涉及一种具有有序结构的壳聚糖-CaP复合材料, 优化其微观结构,生物力学性能和凝固时间, 肽P26,并通过检测添加剂如钙、磷酸盐、碱和无定形钙的作用 磷酸盐(ACP)对上述参数的影响。我们假设小分子活性物质的掺入 肽将有助于控制最终产品的纳米结构,从而改善其硬度, 弹性模量我们将研究矿化离子和P26从生物复合材料中的释放动力学 材料目的II)评价目的I中开发的生物复合材料与牙釉质和牙本质的整合 使用人类提取的第三磨牙板。我们将研究仿生修复体与 材料和下面的牙齿结构。我们假设一个强的化学键界面 作为在牙齿修复界面处活性肽引导的微生物矿化的结果而形成。如果成功, 这项研究将导致一种替代牙科修复材料来治疗后I类洞, 物理和化学性质接近牙组织(牙釉质/牙本质),与底层结合良好 组织,并表现出比目前的修复材料更上级的延长寿命。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Janet M. Oldak其他文献

Janet M. Oldak的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Janet M. Oldak', 18)}}的其他基金

MATRIX BASED MINERAL ENAMEL-BIOMIMETICS
基于基质的矿物釉质仿生学
  • 批准号:
    10399526
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
MATRIX BASED MINERAL ENAMEL-BIOMIMETICS
基于基质的矿物釉质仿生学
  • 批准号:
    9902380
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
A Peptide-Based Biomineralization Strategy for Tooth Repair
基于肽的牙齿修复生物矿化策略
  • 批准号:
    10084287
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
A Peptide-Based Biomineralization Strategy for Tooth Repair
基于肽的牙齿修复生物矿化策略
  • 批准号:
    10328496
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
STRUCTURAL BIOLOGY OF THE ENAMEL PROTEINS
牙釉质蛋白质的结构生物学
  • 批准号:
    8363746
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
TENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE CHEMISTRY AND BIOLOGY OF MINERALIZED TISSUE
第十届国际矿化组织化学与生物学会议
  • 批准号:
    7914912
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
STRUCTURAL BIOLOGY OF THE ENAMEL PROTEINS
牙釉质蛋白质的结构生物学
  • 批准号:
    8169739
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
INTRINSICALLY DISORDERED PROTEINS IN BIOMINERALIZATION
生物矿化中的本质无序蛋白质
  • 批准号:
    8119445
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
MATRIX BASED MINERAL ENAMEL-BIOMIMETICS
基于基质的矿物釉质仿生学
  • 批准号:
    7840752
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
MATRIX BASED MINERAL ENAMEL-BIOMIMETICS
基于基质的矿物釉质仿生学
  • 批准号:
    7904367
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于Amalgam空间的Hardy空间实变理论及其应用
  • 批准号:
    11726622
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
基于Amalgam空间的Hardy空间实变理论及其应用
  • 批准号:
    11726621
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目

相似海外基金

Management of mercury legacy from dental amalgam in waste water
废水中牙科汞合金遗留汞的管理
  • 批准号:
    NE/T004967/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
    Research Grant
Additive Manufacturing of Automotive parts which are LightweiGht and offer performanace Advantages over conventional Manufacturing (AMALGAM
增材制造汽车零部件重量轻,与传统制造相比具有性能优势(AMALGAM
  • 批准号:
    103695
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
A Theoretical and Empirical Study on Amalgam Constructions in English
英语Amalgam结构的理论与实证研究
  • 批准号:
    15K02604
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Immunoligical research of dental amalgam using the common marmoset
使用普通狨猴进行牙科汞合金的免疫学研究
  • 批准号:
    24593183
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Clinical , Mechanical and Chemical Evaluation of Amalgam and ART Restorations
汞合金和ART修复体的临床,机械和化学评估
  • 批准号:
    8523830
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
Clinical , Mechanical and Chemical Evaluation of Amalgam and ART Restorations
汞合金和ART修复体的临床,机械和化学评估
  • 批准号:
    8132454
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
Clinical , Mechanical and Chemical Evaluation of Amalgam and ART Restorations
汞合金和ART修复体的临床,机械和化学评估
  • 批准号:
    7938803
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
Clinical , Mechanical and Chemical Evaluation of Amalgam and ART Restorations
汞合金和ART修复体的临床,机械和化学评估
  • 批准号:
    8330669
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
Clinical , Mechanical and Chemical Evaluation of Amalgam and ART Restorations
汞合金和ART修复体的临床,机械和化学评估
  • 批准号:
    7769604
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
Mercury Vapor from Amalgam and Methylmercury Co-Exposure on Neurodevelopment
汞合金中的汞蒸气和甲基汞共同暴露对神经发育的影响
  • 批准号:
    7478316
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 24.75万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了