東北大学研究者紹介

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ヤマグチ　ヒロフミ

山口　洋史

Hirofumi Yamaguchi

所属

大学院歯学研究科　歯科学専攻　リハビリテーション歯学講座（口腔システム補綴学分野）

職名

助教

学位

博士（歯学）（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/hirofuminomap

J-GLOBAL ID

202001002922397677

e-Rad 研究者番号

80876475

経歴 4

2025年4月～継続中

東北大学大学院歯学研究科　口腔システム補綴学分野　助教
2022年4月～ 2025年3月

東北大学　病院（歯科診療部門）咬合回復科　助教
2020年4月～ 2022年3月

東北大学　病院（歯科診療部門）咬合回復科　医員
2015年4月～ 2016年3月

東北大学　病院（医科診療部門）卒後研修センター　研修歯科医

学歴 2

東北大学大学院歯学研究科

2016年4月～ 2020年3月
東北大学歯学部

2009年4月～ 2015年3月

所属学協会 3

日本磁気歯科学会
日本補綴歯科学会
日本歯科理工学会

研究キーワード 2

歯科生体材料
チタン合金

研究分野 1

ライフサイエンス / 補綴系歯学 /

受賞 8

企業賞

2024年4月　日本歯科理工学会　水平方向の外力に対する歯科用磁性アタッチメントの抵抗力と復元力
優秀口演賞

2023年11月　日本磁気歯科学会　磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特徴：カップヨーク型磁性アタッチメント
優秀ポスター賞

2020年11月　日本磁気歯科学会　ISOで規定された装置を用いて磁性アタッチメントの維持力を測定する際のクロスヘッドスピードの影響
優秀ポスター賞

2019年11月　日本磁気歯科学会　開磁路型磁石の吸引力と磁場の範囲
優秀口演賞

2019年11月　日本磁気歯科学会　磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特徴
優秀口演賞

2018年11月　日本磁気歯科学会　磁性アタッチメントの維持力測定法に対するDIS 13017(Ed.2)の有効性
優秀ポスター賞

2018年11月　日本磁気歯科学会　サンドイッチ型磁性アタッチメントにおいて2つのキーパーの設置角度が維持力に与える影響
優秀ポスター賞

2017年11月　日本磁気歯科学会　窒素固溶により安定化した非磁性相を磁気シールドとしたニッケルフリー磁性アタッチメントの開発

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論文 16

A feature of the retentive force of combination of two magnetic assemblies: a cup-yoke type magnetic attachment 査読有り

M.Takahashi, H.Yamaguchi, K.Numazaki, Y.Takada

The Journal of the Japanese Society of Magnetic Applications in Dentistry　33　(2)　65-70　2024年12月
カップヨーク型磁性アタッチメントの磁石構造体同士を組み合わせた場合の磁力の特性査読有り

高橋正敏, 山口洋史, 石川幸樹, 高田雄京, 根津尚史

日本磁気歯科学会雑誌　33　(1)　32-37　2024年12月

ISSN：0918-9629
A triple growth factor strategy for optimizing bone augmentation in mice. 国際誌

Taichi Tenkumo, Rie Koide, Toru Ogawa, Hirofumi Yamaguchi, Shigeki Suzuki, Makiko Miyashita, Keisuke Nakamura, Han Wang, Nobuhiro Yoda, Keiichi Sasaki

Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials　112　(7)　e35447　2024年7月

DOI： 10.1002/jbm.b.35447 　

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With dental implant treatment becoming the gold standard, the need for effective bone augmentation prior to implantation has grown. This study aims to evaluate a bone augmentation strategy integrating three key growth factors: bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), insulin-like growth factor 1 (IGF-1), and vascular endothelial growth factor (VEGF). Collagen scaffolds incorporating BMP-2, IGF-1, or VEGF were fabricated and categorized into five groups based on their content: scaffold alone; BMP-2 alone (BMP-2); BMP-2 and IGF-1 (BI); BMP-2, IGF-1, and VEGF (BIV); and BMP-2 and IGF-1 with an earlier release of VEGF (BI + V). The prepared scaffolds were surgically implanted into the calvarias of C57BL/6JJcl mice, and hard tissue formation was assessed after 10 and 28 days through histological, tomographic, and biochemical analyses. The combination of BMP-2 and IGF-1 induced a greater volume of hard tissue augmentation compared with that of BMP-2 alone, regardless of VEGF supplementation, and these groups had increased levels of cartilage compared with others. The volume of hard tissue formation was greatest in the BIV group. In contrast, the BI + V group exhibited a hard tissue volume similar to that of the BI group. While VEGF and CD31 levels were highest in the BIV group at 10 days, there was no correlation at the same time point between hard tissue formation and the quantity of M2 macrophages. In conclusion, the simultaneous release of BMP-2, IGF-1, and VEGF proved to be effective in promoting bone augmentation.
Clinical use of duplicate complete dentures: a narrative review. 国際誌査読有り

Nobuhiro Yoda, Masumi Abe, Hirofumi Yamaguchi, Naomi Tanoue, Tetsuo Yamamori

Japanese Dental Science Review　60　190-197　2024年5月

DOI： 10.1016/j.jdsr.2024.05.005 　

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Most reports on duplicate dentures are introduction to fabrication methods or clinical case reports. Only a few studies have verified their clinical effectiveness; hence, evidence to construct useful clinical guidelines for duplicate denture use is lacking. This review aimed to comprehensively investigate reports on duplicate dentures to accumulate evidences that will contribute to the formulation of clinical practice guidelines. Duplicate dentures are effectively used for impression making and bite registration when fabricating new dentures, thereby reducing the number of clinic visits and treatment time. Duplicate denture can also be used as temporary or new dentures. Older people in whom various adaptive abilities have declined, may find it difficult to adjust to new dentures and experience stress, even if the shape is appropriate. Duplicate dentures, which reproduces the shape of old dentures that they are used to, have the advantage of being more familiar to older people and less stressful. When manufacturing duplicate dentures, digital methods such as milling and three-dimensional printing are superior to conventional methods regarding working time and cost. A notable advantage of the digital method is that the denture shape can be saved as digital data, and the denture can be easily duplicated if lost.
サンドイッチ型磁性アタッチメントの磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特性査読有り

高橋正敏, 戸川元一, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　32　(1)　14-18　2023年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN：0918-9629
側方力に対する歯科用磁性アタッチメントの抵抗力査読有り

高橋正敏, 戸川元一, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　31　(1)　7-12　2022年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN：0918-9629
磁気遮蔽材料を目的とした窒素を固溶した非磁性ステンレス鋼の機械的性質と耐食性査読有り

高田雄京, 高橋正敏, 山口洋史, 長沼由泰, 坂詰花子, 菊地亮

日本磁気歯科学会雑誌　31　(1)　13-19　2022年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN：0918-9629
Ideal set-up angle between a pair of oval dental magnetic attachments for suppression of the loss in retentive force associated with horizontal displacement 査読有り

Masatoshi Takahashi, Hirofumi Yamaguchi, Yukyo Takada

Heliyon　8　(8)　e10361-e10361　2022年8月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.heliyon.2022.e10361 　

ISSN：2405-8440
Impact of Dental Referral Prior to Elective Surgery on Postoperative Outcomes. 国際誌

Hanako Suenaga, Jun Aida, Akira Kumasaka, Aya Shibamoto, Satoko Sato, Yuta Shinohara, Takenori Hatakeyama, Hirofumi Yamaguchi, Keiichi Sasaki, Tetsu Takahashi, Takeyoshi Koseki, Chris Peck, Masahiro Iikubo

Journal of the American Medical Directors Association　23　(4)　638-645　2022年4月

DOI： 10.1016/j.jamda.2022.01.071 　

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OBJECTIVES: Oral bacteria may contribute to postoperative infectious complications including postoperative pneumonia or surgical site infection. The aim of this study was to investigate the impact of preoperative dental care on postoperative outcomes among surgical patients under general anesthesia. DESIGN: Retrospective cohort study. SETTING AND PARTICIPANTS: We analyzed clinical records of major surgical patients at a university hospital between 2016 and 2018. Subjects were categorized into either the preoperative dental care group, those being referred to dentists by their surgeons based on an individual surgeon's judgment for dental care before surgery, or the control group. METHODS: The primary outcome was postoperative infectious complications. Secondary outcomes were postoperative inflammation markers (C-reactive protein and fever), and economic outcomes (postoperative length of hospital stay and medical expenses). As the main analysis, the average treatment effects of the preoperative dental care were obtained from the augmented inverse-probability weighting (AIPW) method with consideration of demographics and perioperative risk factors to estimate causal effect of the intervention from the observational data. Then, stratified analyses by age and surgical sites were conducted with the inverse-probability weighting and linear regression methods, respectively. RESULTS: In the AIPW estimation, compared with the control group, the care group saw a significantly lower rate of postoperative infection (average treatment effect -3.02) and shorter fever duration (-2.79 days). The stratified analysis by age revealed significant positive impact of dental care in all age groups, including the highest treatment effects observed among patients younger than 60. Also, treatment effect was observed in wider surgical sites than previously known. CONCLUSION/IMPLICATIONS: This study indicates a significant impact of preoperative dental care on preventing postoperative infection and inflammation. Along with old age or certain types of surgeries in which advantages of dental referral have been already known, preoperative dental referral could be beneficial for broader types of patients.
磁性アタッチメントの維持力をISO準拠の装置で測定する際のクロスヘッドスピードの影響査読有り

高橋正敏, 戸川元一, カニ・マリ, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　30　(1)　13-19　2021年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN：0918-9629
Mechanical properties and microstructures of cast dental Ti-Fe alloys. 査読有り

Hirofumi Yamaguchi, Masatoshi Takahashi, Keiichi Sasaki, Yukyo Takada

Dental materials journal　40　(1)　61-67　2021年1月31日
出版者・発行元： Japanese Society for Dental Materials and Devices
DOI： 10.4012/dmj.2019-254 　

ISSN：0287-4547

eISSN：1881-1361

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Binary Ti-Fe alloys of varying concentrations of Fe between 5-25% were made, and their castings evaluated in terms of microstructures formed and mechanical properties. The aim of this study was to explore the composition of Ti-Fe alloys that offers improved wear resistance of titanium. X-ray diffraction and microstructural observation revealed that 5-7% Fe, 8-15% Fe, and 20-25% Fe consisted of α+β, single β, and β+TiFe phases, respectively. The hardness of alloys with 8-13% Fe was almost equal to that of Co-Cr alloys but lower than of the other Ti-Fe alloys. Elongation of the Ti-Fe alloys was negligible. However, dimples were observed in specimen containing 7-11% Fe. Alloys with 9% Fe demonstrated the highest strength of more than 850 MPa. We believe that Ti-Fe alloys with 8-11% Fe may be applicable in development of an alloy with good wear resistance due to the exhibited properties of high hardness and ductility albeit low.
Wear resistance of cast dental Ti-Fe alloys. 査読有り

Hirofumi Yamaguchi, Masatoshi Takahashi, Keiichi Sasaki, Yukyo Takada

Dental materials journal　40　(1)　68-73　2021年1月31日
出版者・発行元： Japanese Society for Dental Materials and Devices
DOI： 10.4012/dmj.2019-336 　

ISSN：0287-4547

eISSN：1881-1361

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Binary Ti-Fe alloys with 5-25 mass% Fe were prepared, and subjected to reciprocating wear test. The aim of this study was to investigate the relationship between mechanical properties and the wear resistance of titanium and Ti-Fe alloys. The dimensions (length, width and depth) of wear marks on Ti-Fe alloys were less than those observed on pure Ti specimen. Wear resistance of Ti-Fe alloys was better than that of pure titanium. It was established that hardness was the main factor that influenced wear resistance of Ti-Fe alloys. Single β Ti-Fe alloys showed better wear resistance than α+β Ti-Fe alloys. Increase in concentration of Fe in the β phase of Ti-Fe alloys leads to improved wear resistance of the alloy. Ti-Fe alloys with 11-15 mass% Fe form ideal candidates for fabrication of dental titanium alloys with excellent wear resistance.
Attractive force of magnets and magnetic fields — Strength and range of impact by the attractive force of magnets. 査読有り

Hirofumi YAMAGUCHI, Masatoshi TAKAHASHI, Genichi TOGAWA, Yukyo TAKADA

The Journal of the Japanese Society of Magnetic Applications in Dentistry　29　(2)　1-5　2020年12月
楕円形歯科用磁性アタッチメントの水平方向のずれに対する維持力変化査読有り

高橋正敏, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　28　(1)　48-55　2019年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN：0918-9629
Experimental verification of the test procedure for measuring the retentive force of magnetic attachments as stipulated in DIS 13017(Ed.2) 査読有り

Hirofumi YAMAGUCHI, Masatoshi TAKAHASHI, Hanako SAKATSUME, Yukyo TAKADA

The Journal of the Japanese Society of Magnetic Applications in Dentistry　28　(2)　25-29　2019年12月
ニッケルレス磁性アタッチメントを目指した窒素固溶による磁気シールドリングの開発査読有り

高田雄京, 山口洋史, 坂詰花子, 佐藤孝太郎, 笹崎浩司, 菊地亮, 高橋正敏

日本磁気歯科学会雑誌　24　(1)　62-67　2015年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN：0918-9629

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MISC 22

水平方向の外力に対する歯科用磁性アタッチメントの抵抗力と復元力

石川幸樹, 高橋正敏, 山口洋史, 高田雄京

日本歯科理工学会誌　43　(Special Issue82)　103-103　2024年4月
出版者・発行元： (一社)日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421
磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特徴:カップヨーク型磁性アタッチメント

高橋正敏, 石川幸樹, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　33　(1)　2024年

ISSN： 0918-9629
側方力に対する歯科用磁性アタッチメントの挙動

高橋正敏, 戸川元一, 山口洋史, 長沼由泰, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　32　(1)　57-57　2023年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
歯科用磁性アタッチメントにおけるカップヨーク型の磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特徴

高橋正敏, 石川幸樹, 山口洋史, 長沼由泰, 高田雄京

日本歯科理工学会誌　42　(Special Issue WINTER)　11-11　2023年12月
出版者・発行元： (一社)日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421
歯科用磁性アタッチメントの維持力を測定する際にクロスヘッドスピードが測定値に与える影響

高橋正敏, 戸川元一, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　31　(1)　35-36　2022年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
ISOで規定された装置を用いて磁性アタッチメントの維持力を測定する際のクロスヘッドスピードの影響

高橋正敏, 戸川元一, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　30　(1)　53-53　2021年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
歯科用磁性アタッチメントの維持力を測定する際にクロスヘッドスピードが測定値に与える影響

高橋正敏, 戸川元一, 山口洋史, 高田雄京

日本歯科医師会雑誌　74　(4)　457-457　2021年7月
出版者・発行元： (公社)日本歯科医師会
ISSN： 0047-1763
磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特徴

高橋正敏, 山口洋史, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　29　(1)　48-49　2020年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
開磁路型磁石の吸引力と磁場の範囲

山口洋史, 高橋正敏, 戸川元一, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　29　(1)　52-52　2020年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
磁性アタッチメントの維持力測定法に対するDIS13017(Ed.2)の有効性

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　28　(1)　84-85　2019年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
サンドイッチ型磁性アタッチメントにおいて2つのキーパーの設置角度が維持力に与える影響

高橋正敏, 山口洋史, 沼崎研人, 坂詰花子, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　28　(1)　90-91　2019年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
Ti-Fe合金の硬さと伸びが耐摩耗性に与える影響

山口洋史, 高橋正敏, 高田雄京, 佐々木啓一

日本補綴歯科学会誌　11　(特別号)　293-293　2019年5月
出版者・発行元： (公社)日本補綴歯科学会
ISSN： 1883-4426

eISSN： 1883-6860
耐摩耗性の改善を目指したチタン表面への鉄の熱拡散

山口洋史, 高橋正敏, 佐々木啓一, 高田雄京

日本歯科理工学会誌　38　(Special Issue73)　3-3　2019年4月
出版者・発行元： (一社)日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421
窒素固溶SUSXM27ステンレス鋼の機械的性質と安全性評価

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, Kanyi Mary, 笹崎浩司, 高田雄京, 芥川正武

日本磁気歯科学会雑誌　27　(1)　60-61　2018年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
開磁路型磁石を磁性アタッチメントに応用する際の吸引力から見た一考察

高橋正敏, 沼崎研人, 山口洋史, 高田雄京, 大山哲生, 芥川正武

日本磁気歯科学会雑誌　27　(1)　61-62　2018年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
窒素固溶により安定化した非磁性相を磁気シールドとしたニッケルフリー磁性アタッチメントの開発

高田雄京, 高橋正敏, 佐藤孝太郎, 坂詰花子, Kanyi Mary, 山口洋史, 沼崎研人

日本磁気歯科学会雑誌　27　(1)　62-63　2018年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
チタンの耐摩耗性に対する鉄の添加効果

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 佐々木啓一, 高田雄京

日本歯科理工学会誌　37　(Special Issue72)　65-65　2018年9月
出版者・発行元： (一社)日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421
チタンの耐摩耗性に対する鉄の添加効果

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 佐々木啓一, 高田雄京

日本歯科理工学会誌　37　(Special Issue72)　65-65　2018年9月
出版者・発行元： (一社)日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421
耐摩耗性向上を目指したTi-Fe合金の機械的性質

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 佐々木啓一, 高田雄京

日本歯科理工学会誌　37　(Special Issue71)　93-93　2018年3月
出版者・発行元： (一社)日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421
試作キーパーの固定法が吸引力に及ぼす影響

高橋正敏, 山口洋史, 坂詰花子, 眞塩剛, 菊地亮, 高田雄京

日本磁気歯科学会雑誌　25　(1)　98-99　2016年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
Niフリー磁性アタッチメントのための多層化した窒素固溶磁気シールド構造の開発

高田雄京, 山口洋史, 坂詰花子, 菊地亮, 高橋正敏

日本磁気歯科学会雑誌　25　(1)　100-101　2016年12月
出版者・発行元：日本磁気歯科学会
ISSN： 0918-9629
A-25 窒素固溶によるγ相を磁気シールド材料として用いたニッケルフリー歯科用磁性アタッチメントの開発(金属,一般講演(口頭発表),第66回日本歯科理工学会学術講演会)

高田雄京, 山口洋史, 坂詰花子, 菊地亮, 高橋正敏

日本歯科理工学会誌　34　(5)　380-380　2015年9月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本歯科理工学会
ISSN： 1884-4421

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We have focused attention on the gamma phase of nitrogen solid-solution in SUS XM27 stainless steel as a magnetic shielding material. A combination with the gamma and the alpha phases in SUS XM27 stainless steel enables to develop the nickel free magnetic circuit for dental magnetic attachment. In this study, we tried to make the magnetic shield multilayered with the gamma and the alpha phases by dissolving and removing nitrogen gas at 1150℃.

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講演・口頭発表等 13

開磁路型磁石の吸引力と磁場の範囲

山口洋史, 高橋正敏, 戸川元一, 高田雄京

第29回日本磁気歯科学会学術大会　2019年11月9日
磁石構造体同士を組み合わせた場合の維持力の特徴

高橋正敏, 山口洋史, 高田雄京

第29回日本磁気歯科学会学術大会　2019年11月9日
Ti-5～15mass%Fe合金の耐摩耗性

山口洋史, 高橋正敏, 佐々木啓一, 高田雄京

2019年度砥粒加工学会学術講演会　2019年8月28日
耐摩耗性の改善を目指した鉄の熱拡散によるチタン表層の合金化

山口洋史, 高橋正敏, 佐々木啓一, 高田雄京

2019年度日本歯科理工学会北海道・東北地方会夏季セミナー　2019年8月3日
Ti-Fe合金の硬さと伸びが耐摩耗性に与える影響

山口洋史, 高橋正敏, 佐々木啓一, 高田雄京

日本補綴歯科学会第128回学術大会　2019年5月11日
耐摩耗性改善を目指したチタン表面への鉄の熱拡散

山口洋史, 高橋正敏, 佐々木啓一, 高田雄京

第73回日本歯科理工学会学術講演会　2019年4月20日
磁性アタッチメントの維持力測定法に対する DIS 13017(Ed.2)の有効性

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 高田雄京

第28回日本磁気歯科学会学術大会　2018年11月3日
サンドイッチ型磁性アタッチメントにおいて2つのキーパーの設置角度が維持力に与える影響

高橋正敏, 山口洋史, 坂詰花子, 高田雄京

第28回日本磁気歯科学会学術大会　2018年11月3日
チタンの耐摩耗性に対する鉄の添加効果

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 佐々木啓一, 高田雄京

第72回日本歯科理工学会学術講演会　2018年10月7日
耐摩耗性向上を目指したTi-Fe合金の機械的性質

山口洋史, 高橋正敏, 坂詰花子, 佐々木啓一, 高田雄京

第71回歯科理工学会学術講演会　2018年4月14日
窒素固溶SUSXM27ステンレス鋼の機械的性質と安全性評価

山口洋史, 高橋正敏, Mary Kanyi, 笹崎浩司, 高田雄京

第27回日本磁気歯科学会学術大会　2017年11月11日
開磁路型磁石を磁性アタッチメントに応用する際の吸引力から見た一考察

高橋正敏, 沼崎研人, 山口洋史, 高田雄京

第27回日本磁気歯科学会学術大会　2017年11月11日
窒素固溶により安定化した非磁性相を磁気シールドとしたニッケルフリー磁性アタッチメントの開発

高田雄京, 高橋正敏, 佐藤孝太郎, 坂詰花子, 山口洋史

第27回日本磁気歯科学会学術大会　2017年11月11日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

Free Reinに機能を付与する固相拡散を応用したチタンの表面改質法の創生

山口洋史, 依田信裕, 高橋正敏, 長沼由泰

2025年4月1日～ 2028年3月31日
Ti-Ag-x系制菌性強化型インプラント合金の開発

高橋正敏, 根津尚史, 建部二三, 多田浩之, 山口洋史

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

研究機関：Health Sciences University of Hokkaido

2024年4月1日～ 2027年3月31日
感染チタン表面の殺菌・再感染予防・組織再生を有するインプラント周囲炎治療法の開発

小川徹, 佐々木啓一, 日原大貴, 天雲太一, 互野亮, 庄原健太, 山口洋史

2022年10月7日～ 2027年3月31日

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本研究は、リン酸カルシウムナノ粒子を基材とした遺伝子導入剤を、DefensinやMagaininなど様々な抗菌ペプチドでコーティングすることで口腔内細菌に効果的な抗菌性を示し、かつ歯肉結合組織由来細胞に対して高い遺伝子導入効率を示す組み合わせを検討する。次に遺伝子導入剤内部に抗炎症性を示すsiRNAやBMP-2などの硬組織誘導性細胞賦活因子を発現させるplasmid-DNAなどを複数種搭載させ、骨造成能をin vivoで検証する。これらの結果を基に、インプラント周囲炎に適用し、オステオインテグレーション獲得性を評価する。さらに組織の早期治癒のために高周波振動刺激を行い骨形成促進効果について検討するものである。 R4年度は、可視光・UVC照射装置を購入し、感染チタン表面において銀イオン存在下で青色LEDを照射することで殺菌効果に加え、光触媒活性によるチタン表面性状の回復ができるのではないかという仮説のもと、黄色ブドウ球菌を用いてその検証を行った。インプラント表面を模倣したチタンディスク（サンドブラスト処理、リン酸エッチング処理後、黄色ブドウ球菌を播種、培養しバイオフィルムを作成）上に、濃度の異なる硝酸銀溶液を加え、青色LEDを1分間照射し、殺菌効果をコロニー形成単位の測定により評価した。また、各処理を行った後のチタン表面の接触角を測定して、表面性状の親水性を評価した。さらに各処理後のチタンディスク上に骨芽細胞様細胞（MC3T3E1）を播種し、培養2日後にMTT試験を行い、細胞親和性の評価を行った。その結果、銀イオンと可視光領域の青色LED照射の併用法は、浮遊状ならびにバイオフィルムを形成した黄色ブドウ球菌の殺菌作用だけでなく、感染チタン表面の親水性を回復する効果が認められた。
チタンに付与する機能を自在にカスタマイズする固相拡散を利用した表面改質法の確立

山口洋史

2023年4月1日～ 2025年3月31日
熱拡散を応用したチタンのマルチファンクション化表面改質法の確立

山口洋史

2021年4月1日～ 2023年3月31日

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これまでの研究でチタンに対し熱拡散法を用いることでチタンの表面改質が可能であることが明らかになった。この熱拡散法を応用すれば、チタンに複数の金属を熱拡散させ複数の機能を付与することが可能と考えられる。本研究では、チタンに複数の機能を付与する表面改質法を確立させることを最終的な目的とし、チタンに拡散させる金属として鉄（耐摩耗性）と銀（抗菌性）を選択し、この2種を同時にチタンに熱拡散させることを試みる。チタンへの鉄の拡散についてはこれまでの研究において拡散層を制御する熱処理条件が明らかになっているが、チタンに銀を拡散させた研究はこれまで行われていない。そのため本年度はチタンに銀を拡散させる熱処理条件を明らかにすることを目的として研究を行った。まず先行研究として行われているバルクとしてのTi-Ag合金の機械的性質、合金相、耐食性についての文献検索を行い、熱拡散により形成するTi-Agの組成について検討した。次いで拡散させる銀のチタンへの付着方法について実験を行った。チタンへの鉄の付着は電気的なめっきにより行っていたが、銀を付着させる際は電気的なめっきではチタン表面に形成された酸化被膜の除去が難しく、チタンと銀の間に酸化被膜が残存してしまうという課題が生じた。酸化被膜が残存したまま熱拡散処理を行うと、合金相に酸素原子が拡散し、純粋なTi-Ag合金の拡散層を得ることができない。試行錯誤を重ねた結果、蒸着法により酸化被膜を介さずにチタンに銀を付着させることに成功した。蒸着法ではめっき法と比較し、元素が均等に付着させることが可能であり、またチタンを鏡面研磨した状態で銀を付着させることができるという利点があることも分かった。今後この試料を用い熱拡散処理を行い、銀拡散層の構造や性質を調べる計画である。
HeterogeneousなTi-Fe傾斜拡散層によるチタンの耐摩耗性表面改質

山口洋史

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

研究機関：Tohoku University

2020年9月11日～ 2022年3月31日

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チタンに鉄を熱拡散させることにより、チタン表層にTi-Fe拡散層を形成することができた。この拡散層では、表層から内部に向けて、鉄の濃度が緩やかかつ連続的に減少しており、表面と内部の間に界面が存在しない傾斜構造を形成していた。バルクにおいて耐摩耗性に優れていたTi-Fe合金のβ相を、いくつかの熱処理条件でチタン表層に形成することができた。また、鉄が拡散したチタン表層では耐摩耗性が向上した。

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