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PICNナノコンポジットを用いた歯科用CAD/CAMブロックは，硬度と曲げ弾性率においてヒトの歯に匹敵する．
PICN Nanocomposite as Dental CAD/CAM Block Comparable to Human Tooth in Terms of Hardness and Flexural Modulus.
PMID: 33802326 PMCID: PMC7959134. DOI: 10.3390/ma14051182.
抄録
ポリマー浸潤セラミックスネットワーク（PICN）複合材料は，ヒトのエナメル質と機械的な生体適合性を有する歯科修復材料として，ますます普及している．本研究では，歯科用のコンピュータ支援設計・製造（CAD/CAM）ブロックとして，新規のPICNコンポジットを開発することを目的とした．シリカを含む前駆体溶液から調製したグリーン体を焼結した後，樹脂を浸透させることにより，さまざまな条件で数種類のPICN複合体を調製した。PICNコンポジットブロックの曲げ強さ（107.8-153.7MPa）は，市販のレジンベースのコンポジットと同等であり，ビッカース硬さ（204.8-299.2）および曲げ弾性率（13.0-22.2GPa）は，それぞれヒトのエナメル質および象牙質と同等であった．このコンポジットのせん断接着強さと表面自由エネルギーは，市販のレジンコンポジットよりも高かった。走査型電子顕微鏡およびエネルギー分散型X線分光分析により，コンポジットの微細構造は，ナノサイズのシリカ骨格と浸潤したレジンから構成されていることが明らかになった．このPICNナノコンポジットブロックを用いて，CAD/CAMミリングプロセスによる歯科用クラウンおよびコアの作製に成功した．
Polymer infiltrated ceramic network (PICN) composites are an increasingly popular dental restorative material that offer mechanical biocompatibility with human enamel. This study aimed to develop a novel PICN composite as a computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) block for dental applications. Several PICN composites were prepared under varying conditions via the sintering of a green body prepared from a silica-containing precursor solution, followed by resin infiltration. The flexural strength of the PICN composite block (107.8-153.7 MPa) was similar to a commercial resin-based composite, while the Vickers hardness (204.8-299.2) and flexural modulus (13.0-22.2 GPa) were similar to human enamel and dentin, respectively. The shear bond strength and surface free energy of the composite were higher than those of the commercial resin composites. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopic analysis revealed that the microstructure of the composite consisted of a nanosized silica skeleton and infiltrated resin. The PICN nanocomposite block was successfully used to fabricate a dental crown and core via the CAD/CAM milling process.