グラフェンをドープしたポリメタクリル酸メチルは、医療機器および歯科インプラント用の生体高分子として改良される

Graphene-doped Poly(methyl-methacrylate) as an enhanced biopolymer for medical device and dental implant.

抄録

グラフェンをドープする方法は、PMMA由来のポリマーや歯科用途の生体材料の機械的、物理的、生物学的応答を改善する有用な方法である。本研究の目的は、グラフェンをドープしたポリ（メタクリル酸メチル）（PMMA）について、歯科インプラント用材料としての可能性があるPMMAと比較して、水収着性、水溶性、およびウサギパイロジェン試験によるパイロジェン検出耐性を評価することであった。グラフェンをドープしたPMMAとPMMAの計8種類のエージング済み試料と未エージング試料を用い、試料の吸水性と水溶性を試験した。実験条件はISO 20795-1:2013プロトコルに従って評価した。バイオポリマーの耐性は、パイロジェン検出試験、急性皮内刺激性試験および全身刺激性試験により、動物を用いたin vivoで評価した。ウェットコンディショニング後、グラフェンを添加したPMMAとPMMAはともに重量が増加した。すべての実験サンプルは、水の収着性と溶解性が極めて低いことを示した。グラフェンを添加したPMMAの未老化試料は、処理後も物理的および光学的特性が安定していた。グラフェンをドープしたPMMAは、動物に対してパイロジェン、皮内および全身への刺激性を示さなかった。グラフェンをドープしたPMMAは、標準的な要件を満たし、処理後の化合物の物理的および光学的安定性を提供する。この化合物を将来臨床応用するためには、さらなるin vivoでの知見が必要である。

Graphene-doping procedure represents a useful procedure to improve the mechanical, physical and biological response of several PMMA-derived polymers and biomaterials for dental applications. The aim of the study was to evaluate measure water sorption, water solubility and tolerance trough the rabbit pyrogen testing pyrogen detection of Graphene doped Poly (methyl methacrylate) (PMMA) compared with PMMA as potential materials for dental implant device. A total of 8 aged and unaged samples Graphene doped PMMA and PMMA were tested for water sorption and water solubility of the specimens. The experimental condition was evaluated according to the ISO 20795-1:2013 protocol. The biopolymer tolerance was evaluated in vivo on animals through the pyrogen detection test, acute intracutaneous and systemic irritation test. After wet conditioning both of Graphene doped PMMA and PMMA reported an increase of the weight. All the experimental samples showed a drastic low level of water sorption and solubility. Graphene doped PMMA unaged specimens showed a stability of physical and optical feature after the treatment. The Graphene doped PMMA has not shown pyrogens, an intradermal and systemic irritant effect on animals. The Graphene-doped PMMA satisfy the standard requirements and provide a physical and optical stability of the compound after the treatment. Further in vivo findings are required for future clinical application of the compound.