クラウドファンディング研究概要

ご覧いただきありがとうございます。 抗菌活性元素を担持したジルコニア インプラントの抗菌性評価 九州工業大学 大学院生命体工学研究科 生体機能応用工学専攻 前田研究室 M2 入口俊介 1

➢ 歯科インプラントの現状と課題 研究背景 ・日本のような”超高齢社会”では口腔機能の維持のために、インプラントが 果たす役割は大きくなってきている。 生体親和性 審美性 抗菌性 Fig.1 インプラントに求められる機能 生体親和性が高く、抗菌性を有するインプラントが求められる。 ・優れた審美性・機械的特性とアレルギーなどの生体為害作用がほとんど 報告されていないことから、ジルコニアインプラントが注目を集めている。 2

➢ 新規材料の提案 研究背景・目的 ・インプラントに機能を持たせるため、様々な表面処理方法が検討されている。1) →ジルコニアインプラントは元素を担持させることが出来ない → ジルコニアに代わるα-ZrPを用いた新規材料合成 ・α-ZrPへのZn2+の担持 ◆α-リン酸ジルコニウム(α-ZrP) ◆亜鉛(Zn2+) ・イオン交換機能を持つ →無機イオンの脱挿入が可能 ・ジルコニアセラミックスと組成が類似 Fig. 1. ・骨形成促進因子 ・優れた抗菌活性 ・白色の抗菌剤 α-ZrPの結晶構造 複数の機能を併せ持つα-ZrPインプラントの開発。 1) Divya et.al., Bioact.Mater, 2022 3

本プロジェクトで実施するのは複数の機能のうち、抗菌性の部分です。 以降のスライドでは、本プロジェクトでの実施内容を記載します。 4

実施内容 1. 殺菌力試験 ・ディスク殺菌試験 2. 抗バイオフィルム試験 ・バイオフィルム生成量測定 ・材料表面観察 3. 付着力試験 ・菌源の採集 ・細菌群集構造解析 5

➢ 材料について 実験概要 α-ZrP 純水 Zn(OAc)2 α-ZrP 純水 Ag(NO3) 還流 還流 遠心分離(pH≧3) （純水） 遠心分離 （純水） 遠心分離 （純水） 乾燥(アセトン) 乾燥(アセトン) 乾燥(アセトン) α-ZrP ZnZrP-100 α-ZrP+Ag-100 IECの100%相当のZｎ Znと同量のAg オキシ塩化ジルコニウム 85% リン酸 純水 水熱合成 ※理論イオン交換容量(IEC) 6.64 mmolM+/g 6

実験概要 ➢ 殺菌力試験 目的 Zn, Agを担持したセラミックス材料の抗菌性を評価する。 →ディスクを用いて、菌数の減少を評価する。 方法 ・殺菌力試験には、歯周病関連菌用いる。 重度歯周病関連菌 早期付着菌 Porphyromonas gingivalis (P.g.菌） Treponema denticola (T.d.菌) Streptococcus sp. Tannerela forsythia (T.f.菌) 菌数測定 洗浄 セラミックス材料 24h 7

➢ 抗バイオフィルム試験 実験概要 目的 歯周病はバイオフィルム感染症と考えられており、 病原菌のバイオフィルム形成を防ぐ必要がある。2) →セラミックス材料に殺菌作用だけでなく、歯垢の形成 を防ぐ効果があるかどうかを評価する。 方法 重度歯周病関連菌 早期付着菌 Porphyromonas gingivalis (P.g.菌） Streptococcus sp. Treponema denticola (T.d.菌) Tannerela forsythia (T.f.菌) 富栄養培地で培養 SEM観察 セラミックス材料 2) Norzawani et.al., J.Biomed.Mater.Res.A, 2016 24h バイオフィルム 生成量測定 8

➢ 付着力試験 実験概要 目的 セラミックス材料に付着しやすい細菌の種類を評価する。 →歯垢懸濁液を用いてメタゲノム解析で付着しやすい 細菌を分析する。 方法 歯垢採取・懸濁 リンス セラミックス材料 プレートに塗布 メタゲノム解析 SEM観察 9

➢ さいごに 皆様のあたたかいご寄付、お待ちしております。 10