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Kyushu University Faculty of Dental Science

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組織図

口腔機能修復学講座 先端融合学
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研究分野概要

只今、準備中です。

教員等の職・氏名(2011年10月1日現在)

准教授 中川 雅晴

※この名簿には対応する診療科の要員等も含む

教育内容

只今、準備中です。

研究内容

先端融合学分野では、歯科用チタンの腐食挙動と歯科用インプラントの高機能化に関する研究を行っている。
具体的な研究内容は以下のようなものである。

  1. 1.高耐食性チタン合金の開発
  2. 2.歯科用チタンインプラントの表面改質(迅速骨結合性、高強度骨結合性)に関する研究
  3. 3.抗菌性チタン合金の開発
  4. 4.矯正用ニッケルチタン合金の腐食挙動に関する研究
  5. 5.歯科用インプラントに対する歯肉付着性に関する研究

1.高耐食性チタン合金の開発

歯科領域では、う蝕予防のためのフッ素含有歯面塗布剤や洗口剤、歯磨剤の使用を積極的に進めている。フッ素を含有する環境では、チタンは容易に腐食するおそれがあり、高耐食性を有するチタン合金の開発は非常に重要な意義を持つ。現在、チタンに不動態被膜の再生を促進する白金族元素を添加したチタン合金を試作し、その腐食挙動を検討した結果、これまで歯科臨床で使用されているチタンやチタン合金よりもはるかに優れた耐食性を有していることが明かとなった。現在、実用化へ向けての研究を行っている。

2.歯科用チタンインプラントの表面改質(迅速骨結合性、高強度骨結合性)に関する研究

チタンは優れた生体適合性を有するため、インプラント材料として医科、歯科の分野で広く利用されている。その反面、骨への埋入後、骨結合性の不良のため撤去を余儀なくされるケースも増加している。チタンの骨結合性を改善する方法として、いくつかの表面処理法が提案されているが、まだ十分な性能を発揮するには至っていない。現在、より優れた骨伝導性(生体活性)を示す処理法として塩化カルシウム水熱処理法を開発した。この方法によって従来にくらべて骨結合速度が格段に速くなり、骨結合強度も埋入早期から高くなることが明らかとなった。現在さらなる処理法の改善、開発を行っている。

3.抗菌性チタン合金の開発

最近は歯科インプラントの表面改質技術が発展し、急速に普及しているが、その反面、インプラント周囲炎が発症して、脱落や除去を余儀なくされるケースも増えている。インプラント周囲炎を防止するためには、日頃からの清掃が重要であるが、それだけでは予防できていないのが現状である。インプラントに使用されるチタン、チタン合金はフッ素によって腐食が生じるため、歯肉縁下のインプラント部の表面が粗造化し、清掃を困難にしている。そこでフッ素によっても腐食が発生せず、歯周病原性細菌の付着を防止するための抗菌性を有するチタン合金の開発を行っている。

4.矯正用ニッケルチタン合金の腐食挙動に関する研究

歯科矯正の初期段階においては、超弾性を有するニッケルチタン性のワイヤーが使われるケースが急増している。チタンを含む矯正用ワイヤーを装着した口腔内でフッ素含有の歯磨剤や洗口剤を使用することは問題である。ニッケルチタン合金はフッ素環境ではかなりの腐食が生じ、材料の機械的性質の劣化やニッケルの溶出が生じるおそれがある。どのような環境で腐食やニッケルの溶出が生じるのか、これらを防止するためにはどうすれば良いか、について検討を行っている。

5.歯科用インプラントに対する歯肉付着性に関する研究

天然の歯牙に比べて、インプラントは歯肉付着性が弱く、外界からの歯周病原性細菌の侵入を防ぐことが困難である。当研究室で開発したチタンおよびチタン合金に対するCaCl2水熱処理は、骨結合性を改善するだけで無く、上皮歯肉付着性の改善にも効果があることが明らかとなった。長期的に歯肉付着性が改善すればインプラント周囲炎の発症を予防することが可能となる。歯肉付着性を長期的に改善する表面処理法の改良、開発を行っている。

論 文

Xingling Shi, Masaharu Nakagawa, Giichiro Kawachi, Lingli Xu, Kunio Ishikawa. Surface modification of titanium by hydrothermal treatment in Mg-containing solution and early osteoblast responses,
J Mater Sci: Mater Med, 23, 1281-1290, 2012.
Masaharu Nakagawa and Jyunichi Yamazoe. Effect of CaCl2 hydrothermal treatment on the bone bond strength and osteoconductivity of Ti–0.5Pt and Ti–6Al–4V–0.5Pt alloy implants,
Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 20, 11, 2295-2303, 2009.
Yoshinari Matono, Masaharu Nakagawa, Kunio Ishikawa, Yoshihiro Terada. Effect of Corrosion Behavior of Pure Titanium and Titanium Alloy on Fluoride Addition in Acidic Environment by Streptococcus mutans,
Prosthodont Research & Practice, Vol.7, p34-39, 2008.
J. Yamazoe, M. Nakagawa, Y Matono, A. Takeuchi, K. Ishikawa. The Development of Ti Alloys for Dental Implant with High Corrosion Resistance and Mechanical Strength,
Dental Materials Journal, Vol. 26(2), 260-267, 2007.
Matono, Y., Nakagawa, M., Matsuya, S., Ishikawa, K., Terada, Y., Corrosion Behavior of Pure Titanium and Titanium Alloys in Various Concentration Acidulated Phosphate Fluorides (APF) Solutions, Dental Materials Journal, Vol. 25, No.1, 104-112, 2006.
Nakagawa, M., Zhang, L., Udoh, K., Matsuya, S., Ishikawa, K., Effects of hydrothermal treatment with CaCl2 solution on surface property and cell response of titanium implants, J Mater Sci, Materials in Medicine, vol.16, No.11, p985-991, 2005.
Nakagawa, M., Matono, Y., Matsuya, S., Udoh, K., Ishikawa, K. The effect of Pt and Pd alloying additions on the corrosion behavior of titanium in fluoride-containing environments, Biomaterials,26(15), p2239-2246, 2005.
Melvin L. Munar, Koichi Udoh, Masaharu Nakagawa, Shigeki Matsuya, Kunio Ishikawa, Masamichi Ohishi. Effects of Sintering Temperature on the Physical Properties of α-Tricalcium Phosphate Foam Aimed for Bone Defect Substitute. Archives of BioCeramics Research, vol.3、pp200-205, 2003.
Zhang Lei, Masaharu Nakagawa, Koich Udoh, Shigeki Matsuya, Kunio Ishikawa. Effect of surface modifications on the bioactivity of titanium for dental implants. Archives of BioCeramics Research, vol.3、pp158-163, 2003.
Yoshinari Matono, Masaharu Nakagawa, Koich Udoh, Shigeki Matsuya, Kunio Ishikawa, Yoshihiro Terada. Changes in corrosion behavior and surface conditions of titanium and Ti alloys for dental use. Archives of BioCeramics Research, vol.3, pp254-258, 2003.

最終更新日(2012.11.06)

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