JP3994151B2

JP3994151B2 - 歯科補綴物洗浄システム

Info

Publication number: JP3994151B2
Application number: JP2001217803A
Authority: JP
Inventors: 野浪　　亨
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: JP2003034630A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科補綴物洗浄システムに関するものであり、更に詳しくは、例えば、たばこのヤニや、コーヒー、カレーなどの飲食物、歯石等により汚れたり、においの付着した入れ歯等の、主に口腔内で用いる歯科補綴物、歯科用器具を洗浄するシステムであって、特に、二酸化チタン等の光触媒とリン酸塩よりなる溶液に、洗浄対象物を入れ、これに光を照射し、光触媒作用により、その汚れやにおい等を洗浄・除去するための光照射機能を有する歯科用洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高齢化社会を迎え、寿命が延びる傾向にあるが、歯の喪失割合の減少がそれに追いつかない状況にある中で、入れ歯などの歯科補綴物の洗浄剤は、今後ますます需要が拡大するとみられる。特に、入れ歯を使うことによる口のにおいや入れ歯の汚れ等は、老人が自信を持って生活するために不可欠であり、優れた洗浄効果があり、しかも安全性の高い洗浄剤の開発が強く必要とされている。
ところで、歯科補綴物の汚染の原因としては、特に、たばこや飲食物による汚れやにおい、歯石やムチン、微生物による汚れ、着色性の汚れなどがあげられる。
【０００３】
このような歯科補綴物の汚れを除去する手段として、以下のような方法があげられる。
１）機械的清掃
ブラシによる機械的清掃は、汚れを取ることの基本であり、例えば、義歯用ブラシやクラスプ清掃用ブラシなどが用いられる。
しかし、ブラシによる洗浄方法は、義歯床などでは過度の摩耗を引き起こしやすいので、その配慮が必要とされる。一般に、毛足の長いブラシは、摩耗を起こしやすいが、適切なブラッシング操作を行うことにより防止することができる。一般的には、患者による歯ブラシのみでの清掃では、プラークの除去は不完全である。特に、レジンやティッシュコンディショナー内には、微生物が侵入する。これらの除去には、ブラシによる機械的清掃だけでは洗浄効果が不十分である。
【０００４】
２）超音波洗浄
超音波による洗浄器として、ポータブルタイプのものが市販されているが、ブラシによる機械的清掃と同様に、これだけでは洗浄効果が十分でなく、実際には、洗浄後においても微生物が検出される。したがって、超音波洗浄の場合は、化学的な洗浄との併用が必要とされる。
【０００５】
３）化学的洗浄
化学的洗浄剤の成分として、例えば、過酸化物、次亜鉛素酸、酸、酵素、消毒薬などが用いられる。このうち、過酸化物がもっとも広く用いられている。この過酸化物については、その発泡機構として、以下により酸素ガスを発生するアルカリ性のもの；
Ｈ₂ Ｏ₂ ＋ＯＣｌ −−− Ｏ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ＋Ｃｌ^-
また、以下により炭酸ガスを発生する中性のもの；
ＮａＨＣＯ₃＋Ｈ⁺ −−− ＣＯ₂＋Ｈ₂ Ｏ＋Ｎａ⁺
があげられる。
この内、アルカリ性のものは、着色性の汚れに有効であるが、義歯材料への為害作用があり、一方、中性のものは、幼若プラークに有効であるが、着色性の汚れには効果がない。この種のものは、多くの市販製品が存在する。
【０００６】
次に、次亜塩素酸については、その発泡機構として、以下により酸素ガスを発生するアルカリ性のもの；
ＯＣｌ^- ＋Ｈ₂ Ｏ₂ −−− Ｏ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ＋Ｃｌ^-
また、以下により炭酸ガスを発生する中性から弱酸のもの；
ＮａＨＣＯ₃ ＋Ｈ⁺ −−− ＣＯ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ＋Ｎａ⁺
があげられる。
これらは、着色を取り去り、ムチンや有機物を溶解し、細菌、真菌に対する殺菌効果がある。しかし、これらの使用により、金属の腐食やレジンの漂白が起こる可能性がある。
【０００７】
次に、酸としては、塩酸、リン酸などが利用されている。これらは、着色や歯石の除去に非常に効果的である。しかし、これらの使用により、金属の腐食が問題となる。
【０００８】
次に、酵素としては、例えば、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼなどの消化酵素、抗菌及び抗プラーク作用などを有するムタナーゼ、デキストラナーゼ、β−１，３グルカナーゼ、リゾチームなどが配合される。これらは、洗浄作用は大きくないが、義歯材料に対する為害性が小さく、ティッシュコンディショナーに適している。
【０００９】
次に、消毒薬も使用されるが、これは、一般に入手することはできない。これは、殺菌効果はあるが、残存した死菌による害の問題もある。
一般に、合成界面活性剤や漂白剤には皮膚や粘膜を刺激する性質があり、義歯の洗浄が不十分な場合、これらの使用が、口腔内の舌や粘膜を刺激し、味覚障害などの傷害を起こす可能性もある。
以上のように、従来、種々の洗浄方法ないし洗浄剤が使用されているが、総じて、従来の洗浄剤では、汚れや歯石、細菌の除去などが不十分となる可能性があり、また、同じ洗浄剤を長期に使い続けることでアレルギーなどの傷害を引き起こす可能性もあり、当技術分野においては、これらの問題のない新しい洗浄技術の開発が強く要請されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況の中で、本発明者は、上記従来技術に鑑みて、上記従来技術の問題を確実に解消することが可能な新しい歯科補綴物用の洗浄技術を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、光触媒作用を有する特定の洗浄溶液を用いた歯科用洗浄システムにおける光照射用の光として、特定の波長域の可視光と紫外光を組み合わせた光を用いることにより所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、二酸化チタン及び／又はアパタイトを被覆した二酸化チタン、リン酸、ピロリン酸ナトリウムなどを利用した洗浄材によって歯科補綴物を洗浄するにあたり、確実に汚れやにおいを落とし、しかも、安全性が高く歯科補綴物をいためることがない歯科補綴物の洗浄材を提供することを目的とするものである。また、本発明は、光触媒を利用した入れ歯等の歯科補綴物の洗浄において、特定の波長域の光の照射機能を有する照射器を用いて洗浄することを可能とする、歯科補綴物の洗浄システムを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）光触媒を含有する溶液に歯科補綴物を入れて、光照射部から出射された光を照射することにより、被洗浄物を熱により傷めることなく、短い時間で洗浄する歯科補綴物洗浄システムであって、光照射部から放射される光は、当該光出射部で、
１）波長が２００−８００ｎｍである、
２）上記波長の光に対する波長４３０−８００ｎｍの光が７０％以下である、
３）３８０ｎｍ以下のエネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ^２以上である、
４）上記により、熱の発生原因となる４３０ｎｍ以上の光の割合を減らし、１０ｍＷ／ｃｍ ^２以上の照射エネルギーで洗浄時間を制御する、
ことを特徴とする、歯科補綴物洗浄システム。
（２）光触媒としての二酸化チタン、及びリン酸塩からなる溶液を用いる、前記（１）に記載の洗浄システム。
（３）容器部と照射部を有し、容器部は光照射の光が外部に漏れない構造を有し、
上記容器部上部開口の蓋の開閉により照射スイッチの作動を制御するようにした、前記（１）に記載の洗浄システム。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、可視光の紫の光、及び／又は紫外光を照射する機能をもつ光照射部を有する照射器具を組み合わせてなる歯科補綴物洗浄システムに係るものである。本発明において、被洗浄物としては、例えば、歯科補綴物、歯科用器具などが例示されるが、これらに制限されない。本発明では、その洗浄システムにおいて、光照射部から放射される光は、当該光出射部で、波長２００−８００ｎｍであること、上記波長の光に対する波長４３０−８００ｎｍの光が７０％以下であること、３８０ｎｍ以下のエネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ²以上であること、が重要である。本発明洗浄システムは、洗浄剤を入れる容器部、光照射機能を有する照射部を有し、更に、光源、フィルター、操作手段などを有するが、光源、フィルター、操作手段などは適宜のものでよく、特に制限されるものではない。
本発明の装置の、上記光出射部における光の条件は、二酸化チタン及び／又はアパタイトを被覆した二酸化チタンを含有する洗浄材を入れた容器部に、歯科補綴物を浸漬し、当該洗浄対象物に光源から放射された光を照射する機能を有する歯科補綴物洗浄装置において、約２０分から１０時間で洗浄する能力を有するものとして設定されたものである。
【００１３】
すなわち、この条件は、二酸化チタン及び／又はアパタイトを被覆した二酸化チタンを含有する洗浄材溶液は、３８０ｎｍ以下の波長領域において良好に洗浄作用を有すること、その照射エネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ² を下回ると、エネルギーが小さくなり、洗浄に非常に長い時間がかかること、これ以上であれば１０時間以内に洗浄効果が期待できること、を考慮して決定されたものである。
ここで、３８０ｎｍ以下のエネルギーが良好に洗浄作用を有するのは、二酸化チタンは、３８０ｎｍ以下のエネルギーを受けることで活性化して、活性酸素を発生し、この活性酸素が有機物を分解することによるものと云える。
【００１４】
更に、波長４３０−８００ｎｍの光の照射エネルギーが、波長２００−８００ｎｍの光に対して、７０％以下であること、が必要である。
この条件は、熱の発生の原因となる４３０ｎｍ以上の光の割合を減らすことを考慮して決定されたものである。温度が６０℃以上になるのはレジン等にとって好ましくなく、変形や変色を伴う場合がある。
本発明では、二酸化チタン及び／又はアパタイトを被覆した二酸化チタンからなる洗浄材溶液を用いるが、その好適な組成として、光触媒としての二酸化チタン、及びリン酸塩からなる溶液、アパタイトを被覆した二酸化チタン及びリン酸塩、二酸化チタン粉粒体とリン酸、ピロリン酸等の酸からなる溶液が例示される。この場合、二酸化チタン及び／又はアパタイトを被覆した二酸化チタンとしては、１μｍ−１０μｍの粒径の微粒子もしくはゾル状のもので、アナターゼ型のものを主体とするものが好適なものとして例示される。微粒子やゾル状のものは分散性が良いため、洗浄中に粒子が沈殿しにくく、歯科補綴物に二酸化チタンが遭遇する確率が高くなり、洗浄効果が期待できる。この成分の量比は、二酸化チタン及び／又はアパタイトを被覆した二酸化チタンが、０．０１−１０％、リン酸が１−５０％、ピロリン酸が３０−５０％であり、これらは、汚れ具合等によって適宜変更することができる。
【００１５】
洗浄対象物を上記溶液に浸漬し、この溶液に光を照射する。光の照射時間は、２０分から１０時間、好ましくは１時間以上であり、汚れの程度や洗浄対象物の大きさ等によって適宜調整することができる。光の照射方向としては、洗浄対象物に対して上部からでも、側面からでも、下部からでも、もしくは複数の方向からでも可能であり、特に制限されない。
本発明の洗浄システムを構成する装置は、洗浄材溶液を収容する容器部、上記洗浄材溶液中に浸漬した歯科補綴物に特定の波長域の光を照射する機能を有する照射部、光源（ランプ）、容器部の上部開口を開閉自在に覆う蓋部、光源の波長を選択するフィルター、歯科補綴物を載せるトレイ、及び操作スイッチ等から構成される。これらの構成要素の形状、構造などは特に限定されるものではなく、適宜のものを採用することができる。光源としては、ＬＥＤ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ブラックライト、蛍光灯、太陽光などが好適なものとして例示される。
操作スイッチについては、例えば、上記容器部に入れ歯等の被洗浄物を入れて、光を照射するときに、光が外部に漏れないように、例えば、容器部に蓋をしたときに照射スイッチが起動するようにすることができる。
【００１６】
【作用】
光触媒に光を照射すると、電子と正孔を生じ、これが酸素と反応して活性酸素を生じる。活性酸素は、強大な酸化力を有し、ほぼすべての有機物を二酸化炭素と水にまで分解する。この光は、通常３８０ｎｍ以下のものである。本発明の洗浄システムにおいて、照射する光が、光出射部で、波長が２００−８００ｎｍであること、上記波長に対する波長４３０−８００ｎｍの光が７０％以下であること、３８０ｎｍ以下のエネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ² 以下であること、により、３８０ｎｍ以下の波長による洗浄作用を利用し、熱の発生原因となる４３０ｎｍ以上の光の割合を減らし、１０ｍＷ／ｃｍ² 以上の照射エネルギーで洗浄時間を制御することが実現化できる。
また、アパタイトは、物質の吸着機能を有し、特に、細菌やウィルス、においなどの成分の吸着に優れている。従って、アパタイトを被覆した二酸化チタンを使用することで、アパタイトが物質を吸着し、二酸化チタンがこれを分解する循環を作ることができ、二酸化チタンのみの場合よりも優れた洗浄効果が得られる。また、被洗浄物に二酸化チタンが付着すると、これに光が当たることで、被洗浄物自身を分解してしまうことがあるが、アパタイトを被覆したものであれば、このような問題が起こることはない。
【００１７】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は当該実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例
（１）洗浄材溶液の調製
以下の組成からなる洗浄材溶液を調製した。
二酸化チタン及びアパタイトを被覆した二酸化チタン（ゾル溶液）０．０５％リン酸１％
ピロリン酸ナトリウム２％
水
【００１８】
（２）装置
本実施例で使用した装置を図１に示す。
この装置の構成は、歯科補綴物を入れる容器部、光源（ランプ）の光を光出射部から照射する機能を有する照射部、波長を選択するフィルター、蓋部、蓋をしたときのみ照射スイッチが起動する操作スイッチ、とした。光源としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ブラックランプ、ＬＥＤを用いた。フィルターにより波長を選択した。
（３）洗浄方法
３００ｍｌの洗浄材溶液を容器部に入れ、これに汚れた入れ歯を浸漬した。次いで、これに上部から光を照射した。
【００１９】
（４）結果
その結果を表１に示す。表１中、「３８０ｎｍ以下のエネルギー」の単位はｍＷ／ｃｍ² である。「効果」は洗浄効果の程度を示す。「温度６０°以上」は被洗浄物の温度範囲を示す。
３８０ｎｍ以下のエネルギー（単位：ｍＷ／ｃｍ² ）については、１０ｍＷ／ｃｍ² 以上で洗浄効果があった。
４３０−８００／２００−８００ｎｍ（単位：％）については、４３０−８００ｎｍの光の割合が８０％の時に、温度６０℃以上となり、レジンに若干の変形がみられた。
これらを総合すると、判定は、２００−８００ｎｍの波長の光に対する４３０−８００ｎｍの波長の光の割合が７０％以下で、３８０ｎｍ以上のエネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ² 以上で良い洗浄効果が得られ、一方、３８０ｎｍ以下のエネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ² 未満のものや、４３０−８００ｎｍの波長の割合が８０％のものでは良い効果が得られなかった。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、特定の波長領域の光を照射する機能を有する光照射部を有する歯科補綴物洗浄システムに係り、本発明により、以下の効果が奏される。
（１）簡単な操作で二酸化チタン等による歯科補綴物の洗浄効果を高めることができる。
（２）高い洗浄効果が短時間で得られる。
（３）他の洗浄手段を併用することなしに、歯科補綴物の汚れを完全に洗浄し除去することができる。
（４）歯科補綴物を傷めることなく、高い洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄システムを示す。
【符号の説明】
１容器部
２照射部
３ランプ
４蓋部
５歯科補綴物
６洗浄材溶液

Claims

光触媒を含有する溶液に歯科補綴物を入れて、光照射部から出射された光を照射することにより、被洗浄物を熱により傷めることなく、短い時間で洗浄する歯科補綴物洗浄システムであって、光照射部から放射される光は、当該光出射部で、
１）波長が２００−８００ｎｍである、
２）上記波長の光に対する波長４３０−８００ｎｍの光が７０％以下である、
３）３８０ｎｍ以下のエネルギーが１０ｍＷ／ｃｍ^２以上である、
４）上記により、熱の発生原因となる４３０ｎｍ以上の光の割合を減らし、１０ｍＷ／ｃｍ ^２以上の照射エネルギーで洗浄時間を制御する、
ことを特徴とする、歯科補綴物洗浄システム。
光触媒としての二酸化チタン、及びリン酸塩からなる溶液を用いる、請求項１に記載の洗浄システム。
容器部と照射部を有し、容器部は光照射の光が外部に漏れない構造を有し、
上記容器部上部開口の蓋の開閉により照射スイッチの作動を制御するようにした、請求項１に記載の洗浄システム。