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생체 세라믹스의 의료용 재료설계

전문가 제언: ○ 바이오 재료는 생체조직과의 상호작용 면에서 비교적 불활성이며 비분해성 소재, 비불활성이며 생분해성 또는 흡수성소재, 반불활성이며 생체활성 또는 표면활성소재로 크게 구별된다.

○ 바이오유리나 일부 세라믹스 중에는 액체와 반응하여 표면에 약간의 화학적․물리적 변화가 발생하여 재료가 생체기능을 발현하는 것도 있다. 이 문헌에서는 이와 같은 생체세라믹 재료에 대하여 설명하고 있다.

○ 바이오 유리는 개발이 오래전에 되었으며 많은 종류의 특허가 등록되어 있고, 상품화되어 있는 제품이 다수 있다. 이 유리는 유리조성에 결정핵을 이루는 TiO2, ZrO2, P2O5 등이 함유되어 있다. 대표적인 바이오유리 조성은 SiO2-CaO-Na2O-P2O5와 Li2O-ZnO-SiO2로서 체내에서 골조직과 화학적으로 결합하는 다결정 세라믹스의 하나이다.

○ 생체세라믹스 분야에서 근래 많이 연구되고 있는 것이 복합화에 대한 것이다. 예로, 치과용 임플란트에 사용되는 티타늄에 생체친화성을 부여하기 위하여 여러 가지 코팅이 개발되고 있다. 가장 일반화 되어있는 것이 HAp의 플라스마 코팅이며, 코팅된 막을 결정화와 배향시키는 것이 가장 중요하다. 이외에 습식처리에 의해서 표면에 TiO2 막을 제조하는 것도 발표되고 있다.

○ 다른 하나는 무기-유기의 하이브리드에 의한 새로운 재료를 제조하는 것이다. 인체의 골 조직은 콜라겐 섬유의 유기질에 아파타이트 나노결정의 무기질이 일정하게 침착된 유-무기 나노복합체라 할 수 있다. 현재 유-무기 복합체로 이용되는 세라믹스에는 인산칼슘 계통의 HAp, TCP, TTCP, DCPA와 인산염 조성의 바이오유리가 있다.

○ 현재 국내에서도 하이브리드형 바이오 재료에 대한 연구는 세라믹스와 고분자 연구자를 중심으로 문헌이 발표되고 있다. 아직은 기초 단계이나 가장 관심이 큰 분야이므로 우수한 연구결과가 있기를 기대한다.

저자: Akiyoshi OSAKA, Satoshi HAYAKAWA, Kanji TSURU
자료유형: 학술정보