客觀日本

東北大學開發出防止金屬過敏的牙科矯正線,用氮化鈦塗層抑制金屬溶出

2022年12月15日 生物醫藥

東北大學醫院矯正牙科助教伊藤新、東北大學研究生院齒學研究科顎口腔矯正學專業副教授北浦英樹、教授溝口到組成的研究團隊發現,用離子鍍法將生物親和性非常優異的陶瓷氮化鈦(TiN)塗敷在矯正線上後,可抑制矯正線的金屬溶出。此外,刷牙被認爲是致使塗層剝落的主要原因,而研究團隊此次以實驗證實,即使刷牙兩萬次,氮化鈦塗層也不會剝落。

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氮化鈦塗層抑制金屬離子從線中溶出(供圖:東北大學)

金屬過敏者通常會對鎳(Ni)產生不良反應,因此不能使用含鎳的牙齒矯正線,從而給正畸冶癒帶來阻礙。爲抑制鎳離子從線表面溶出,研究團隊開始着手線表面塗層的研究。

塗層的方法、材料有多種方式,研究團隊此次透過使用離子鍍法,在不鏽鋼矯正線上鍍敷上TiN塗層後,發現將線浸入強酸中能抑制Ni離子和Cr離子的溶出量。此外,由於以鈦爲原料,該塗層的生物相容性也非常好。

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氮化鈦塗層即使經過刷洗也未見剝離(供圖:東北大學)

此外,研究團隊還進一步探討了被視爲塗層剝落終極因數的日常刷牙的影響,以及調整線彎曲時所產生的影響。結果,在用牙刷刷線兩萬次後,用電子顯微鏡和能量散射型光譜法分析塗層的剝落情況時未發現剝落。但是,伴隨着線彎曲角度的增大,金屬溶出現象開始出現,因此還需要進一步改良。

北浦副教授表示:「今後我們計劃使用對金屬過敏的小鼠,使其接觸塗層線,研究此舉能否抑制過敏病徵。希望此次開發的塗層線將來能夠臨牀應用於金屬過敏患者。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
雜誌:Applied Sciences
論文:Analysis of coating loss from coated stainless steel orthodontic wire
DOI:10.3390/app12199497