プラズマイオン注入法による口腔内装置への機能性付与に関する研究

利用等离子体离子注入法为口腔器械添加功能的研究

基本信息

批准号：
20K10023
负责人：
有田憲司
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は永年、プラズマイオン注入法（Plasma based ion implantation/PBII法）を利用して齲蝕予防や撥水性・撥油性で知られているフッ素（F）イオンと、幅広い抗菌性が知られている銀（Ag）イオンを完成した歯科用装置に注入し、プラークの付着抑制、易離脱性、つまり防汚性を有する表面に改質する方法の開発を目指している。本研究は、金属よりイオン注入が困難なアクリルレジン（PMMA）を被験試料とし、これまでのフッ化物ガス（CF4およびC3F8）はフロン類似物質であり環境問題が懸念されるため、より安全性の高いアルゴン（Ar）ガスを用いてPBII法により、Fイオン注入、Agイオン注入、およびF＋Ag同時注入の試料を作成し、①試料表面の元素組成分析および化学結合状態の分析、②表面エネルギー分析、③表面性状観察、および④S. mutansに対する抗細菌性と⑤C. albicansに対する抗真菌性について検討を行った。その結果、Arガスで表面粗さを増加させずに、FとAgのイオン注入がされていること、およびすべての群で蒸留水に対する接触角が対照群より優位に大きい値であることが示された。S. mutansに対する抗細菌性は、F＋Ag同時注入群が最も高く、Agイオン群も有効性が認められたが、Fイオン群は認められなかった。C. albicansに対する抗真菌性は、すべての群で認めなかった。本研究により、Arガスを用いたPBII法によりPMMA表面にFおよびAgイオンを単独あるいは同時に注入できることが証明できた。また、過去の研究でチタン（Ti）にPBII法でFイオン注入すると腐食が生じることを認めていたが、本研究によって純銀製メッシュによってAgイオンだけを注入でき、しかも抗菌性を付与できることが証明されたことは、Tiへの応用の可能性を暗示しており、今後の研究が期待される。

多年来，我们一直使用等离子体离子注入（PBII 方法）来生产氟 (F) 离子和银，氟 (F) 离子具有防龋齿、防水防油的功效，而银则具有广泛的抗菌特性我们的目标是开发一种将（Ag）离子注入完整牙科装置的方法，以修饰表面以抑制牙菌斑粘附并使其易于去除，即防污。本研究采用比金属更难离子注入的丙烯酸树脂（PMMA）作为测试样品。迄今为止使用的氟化物气体（CF4和C3F8）与碳氟化合物类似，会对环境造成影响。担心，所以我们决定使用更安全的高氩材料（A）。 r) 使用气体的PBII法制备F离子注入、Ag离子注入和F+Ag同时注入的样品，并进行①样品表面的元素组成和化学键状态分析、②表面能分析、③观察表面纹理，以及④S。研究了针对变形链球菌的抗菌特性和(5)针对白色念珠菌的抗真菌特性。结果表明，F和Ag离子的注入没有增加Ar气体的表面粗糙度，并且所有组中蒸馏水的接触角均明显大于对照组。 F+Ag 共注射组对变形链球菌的抗菌活性最高，Ag 离子组也有效果，但 F 离子组则没有。在任何组中均未观察到针对白色念珠菌的抗真菌活性。这项研究表明，F 和 Ag 离子可以通过使用 Ar 气体的 PBII 方法单独或同时注入到 PMMA 表面上。此外，虽然之前的研究承认使用PBII方法将F离子注入钛（Ti）时会发生腐蚀，但本研究证明使用纯银网仅注入Ag离子是可能的，而且也是可能的这表明了钛的应用可能性，并且预计未来的研究。