レーザー切削面に対するポリマー酸系レジン接着システムの展開と新規開発

冨士谷 盛興

占部 秀徳

新谷 英章

広田 一男

本報告書は、「レーザー切削面に対するポリマー酸系レジン接着システムの展開と新規開発」を基盤研究(B)(2)のテーマとして、前述した研究者達が包括的かつ総合的に3年間にわたって鋭意検討してきた研究成果をまとめたものである。以下に、各年度の研究成果の概要とそれらの統括を記した。また、これらの成果の根拠となった研究を、小テーマ別にまとめて後に一括掲載した。(･･････)【統括】Er:YAGレーザー及びCO2レーザー処理象牙質面の性状変化とレジン系修復材料の接着性等について検討を行った。走査電子顕微鏡(SEM)及び原子間力顕微鏡観察によると、レーザー処理面にはスメア層は認められず、亀裂や層状構造物等の構造欠陥が発生していた。また、サーモグラフによると、いずれのレーザーも200℃以上の熱が発生していた。さらに、エネルギー分散型蛍光X線分析装置、電子線マイクロアナライザ、及び超微小硬度計による分析の結果、表層約30μmにおけるCaとPの濃度の減少並びに硬度の低下が認められた。これらの変化に伴ってコラーゲン線経の破壊された一層や熱による変性層が、マッソントリクロム染色による光学顕微鏡(LM)観察、透過電子顕微鏡(TEM)及びX線光電子分析装置を用いた観察により認められた。一方、レーザー処理面に市販の接着システムを応用し微小引張り試験法により検討したところ、初期接着強さや接着耐久性は有意に低下した。このことは、構造欠陥への引張り応力集中、変性層の発生や象牙質の初性低下によるレジンの浸透性阻害や樹脂含浸層等の機械的強度低下等によるものと考えられた。このような両レーザー処理象牙質面に対し現用の接着システムの適応を目指

This study was to investigate 1) the changes of surface characteristics of Er:YAG or CO2 lased dentin and 2) the adhesive properties of resinous materials to the lased dentin. From Scanning Electron Microscopic (SEM) and Atomic Force Microscopic (AFM) study, the smear layer could not be detected on the lased dentin surface, and the structural defects such as micro cracks and stratiform structure were formed. Thermographic analysis exhibited that the laser irradiation generated high heat of temperature value of above 200℃. The analysis of lased dentin using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, Electron Probe X-ray Microanalyser, and Nano-indentation Tester revealed the decrease in hardness and in concentration of Ca and P in the superficial layer of approximately 30 Pm thickness. According to these changes heat-denatured layer and a layer with destroyed dentinal collagen fibers were observed under Light Microscopy (LM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-ray photoelectron Spectroscopy. Early bond strength and durability of adhesion of the commercial adhesives to the lased dentin were significantly lower than those to the rotary cut dentin in micro-tensile bond test. This might be caused by the concentration of stress to those structural defects, by the inhibition of resin-impregnation due to the denatured layer, or by the deterioration of mechanical properties of the hybrid layer and the lased dentin itself. In order to adapt commercial adhesives to lased dentin, pretreatments for the removal of defects and denatured layer were examined. LM, SEM and TEM study revealed that they could be removed with 30 seconds'phosphoric acid etching followed by 60 seconds'(EnYAG) or 120 seconds'(CO2) sodium hypochlorite treatment. This pretreatment could regain adhesive properties of commercial bond systems equally to those to rotary cut dentin.

Er:YAG Laser

CO2 Laser

Adhesive resin

Dentin Bonding

Mechanism of Adhesion

Interface of Adhesion

Morphological Study

Analytical-chemical study

Er:YAGレーザー

CO2レーザー

接着性レジン

象牙質接着

接着機構

接着界面

形態学的研究

分析化学的研究

医学 [ 490 ]

日本語

[作成日] 2001-03