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습식 화학을 이용한 뼈 임플란트 표면 개조

전문가 제언: ○ 사람이나 동물이 사고나 질병으로 뼈에 결손이 생기면 다른 부위의 뼈나 인공 뼈를 이용하여 치환하게 된다. 그 중에서도 강인하고 내구성이 우수한 금속제 인조 뼈를 광범위하게 사용한다. 뼈 조직의 대체, 즉 뼈 이식은 소득 수준의 향상 및 인간 수명 연장과 함께 삶의 질 향상 추세에 힘입어 수요가 급격하게 증가하고 있다.

○ 티타늄과 그 합금은 기존의 어떤 생체 금속 재료보다도 무해하며 생체 조직과의 친화력이 매우 양호하고 화학적으로 안정되고 내식성과 강도가 우수하여 인공 관절과 치근 재료 등의 금속 임플란트 재료로 많이 사용되고 있다.

○ 생체활성 세라믹을 금속 임플란트 표면에 코팅하면 금속 이온의 용출을 줄이고 섬유성 피막 형성 없이 금속 임플란트가 주위의 뼈와 직접 결합하는 효과가 있다. 인간의 뼈와 유사한 아파타이트계 재료로서 인산3칼슘(TCP, TriCalcium Phosphate)이 개발되어 티타늄 표면에 플라스마 용사법으로 코팅하고 있다. 그러나 금속 코팅은 사용 중에 없어지거나 파괴되고 내부까지 코팅이 어렵다는 문제가 있다. 코팅 공정이 저렴하면서도 높은 부착강도를 갖는 생체 활성 코팅 방법의 개발이 요구되고 있다.

○ 임플란트의 표면 처리는 임플란트 성능에 주요한 역할을 한다. 수많은 새로운 기술들이 임플란트 표면 개조에 사용되고 있거나 개발 중에 있다. 이 글은 현재 적용되고 표면 처리 기술 중 저온, 습식 화학처리 기술 현황과 임플란트에 대한 약물 전달 기술을 소개하고 있다. 임플란트 재료의 하이드록시아파타이트 플라스마 코팅의 단점을 보완하는 기술로서 습식 화학처리 기술을 소개하고 경제성도 있는 것으로 설명하고 있다.

○ 생체재료는 인체에 삽입되는 물질이므로 생체 친화성과 안전성이 중요하며 개발 상품화까지는 장기간이 소요된다. 그러나 부가가치가 높은 산업이다. 임플란트 시장은 아직 초기 단계로 시장성이 높기 때문에 끊임없는 기술 개발이 요구된다.

저자: Duan, K; Wang, RZ
자료유형: 학술정보