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친수성이며, 부분적으로 분해되는 생체활성 아크릴시멘트(HDBC)의 폴리머 특성에 관한 검토

전문가 제언
○ 정형외과 재료 중 대표적인 고분자재료인 인공고관절 및 슬관절에 사용되는 PMMA 골 시멘트(아크릴계 골 시멘트)는 상온에서 경화되는 시멘트로서, 1974년에 Charnley경이 처음 시술에 성공한 이후로 약 50년간 널리 사용되고 있다.

○ 아크릴계 골 시멘트는 고상(분말)과 액상으로 구성되는데, 분말부분은 구형의 고분자 입자(약 50μm)인 폴리 메틸메타크릴레이트 또는 이의 공중합체와 개시제로 과산화벤조일이 첨가되며, 방사선조영제로 황산바륨 등이 사용된다. 액상부분은 전형적 단량체인 메틸메타크릴레이트와 상온 열개시 촉진제인 디메틸-p-톨루이딘 등이 사용된다.

○ 아크릴계 골 시멘트는 상온경화로 시술이 간편하며 뼈와 이식기관 사이에 가해지는 압력을 효과적으로 분배하여 환자의 통증감소와 빠른 회복력을 유도하는 장점이 있다. 그러나 중합 시 다량의 기포가 생성되어 기계적 물성이 저하되고, 중합반응 시에 중합 열로 인근의 뼈와 세포들이 괴사하거나 시멘트/뼈, 그리고 시멘트/인공기관 사이 계면에 헐거워짐(loosening)이 발생하는 등의 결점도 지적되어 왔다.

○ 본고는 상기 결점을 해결할 수 있는 새로운 종류의 시멘트로서, 친수성으로 부분적으로 분해되는 생체활성 시멘트(HDBC)를 다기능 시멘트의 예로서 개발내용과 그 특성을 검토한 것이다. 이 시멘트는 인공기관의 생체적합성과 최초의 고정 기능을 개선하고 시멘트 표면과 고체성분의 분해로 생성된 세공 내에서 골의 성장을 유발하도록 개발된 것이다. HDBC는 전형적인 아크릴 시멘트보다 높은 수분 흡수성을 가지고 있어 제한된 공동 내부에서 압력-고정 작용을 일으킨다.

○ 의료기술의 발전과 인구 노령화에 따라 인공기관의 체내 시술은 계속 증가될 것이며 이에 따라 부작용이 없는 새로운 생체재료의 개발은 가속될 것이다. 국내에서도 아크릴계 골 시멘트의 특성 향상을 위한 연구(화학연구소 등)가 다양하게 수행되고 있으며 본고는 이러한 연구에 좋은 참고가 될 것으로 믿는다.
저자
Luciano F. Boesel, Rui L. Reis
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
화학·화공
연도
2008
권(호)
33
잡지명
Progress in Polymer Science
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
180~190
분석자
이*옹
분석물
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