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티타늄계 금속재료의 표면 개질에 의한 골전도성 향상

전문가 제언: ○ 사람과 동물은 다 육질과 뼈로 구성되어 있다. 뼈는 몸체를 이루는 뼈 와 음식물을 씹게 하는 치아로 되어있다. 뼈와 치아가 상했을 때 치료 용 보강재로 사용하는 재료는 티타늄금속과 합금 또는 SUS316L등을 사용하고 있으며 인체에 무해한 재료의 연구개발이 성행하고 있다.

○ 금속은 어느 것이나 인체 내에 장기간 매립되어 있으면 뼈와 접촉면에서 경질의 골 조직이 소멸되어가고 섬유상 연질의 조직이 발달하여 인체에 폐해를 주게 된다. 이를 방지하기 위하여 인골과 유사한 무기계 화합물을 금속에 코팅하여 사용하면 강도를 유지하며 인골과 친화성이 향상되어 폐해를 절감할 수 있다.

○ 인골의 조성은 [Ca9(H3O)2(PO4)6]-[Ca,Mg0.3,Na0.3,CO3,(C6H5O7)0.3]로 구성되어 있기 때문에 이조성과 유사한 HAp[Ca10(PO4)6(OH)2]를 제조하여 각 부품 재료로 이용하거나 금속에 코팅하여 사용한다.

○ 치과용 재료일 경우에 치근용 재료를 수용액 음극전해법과 수용액 중의 열기판법을 활용하여 HAp를 코팅하는 데 뼈 성분과 유사하게 제조하기위하여 수용액 중에 NaHCO3, 구연산나트륨 등을 첨가하여 합성하고 코팅하여 골 전도성을 향상시킨다.

○ 이 코팅공정이나 화합물 합성공정은 소규모로 실행할 수 있고 장치비용도 저렴하여 개별 기술이 요구되는 공정이다. 또한 고부가가치가 있는 공정이므로 저변을 확대하여 좋은 효과가 발생하기를 기대한다. 특히 우리나라도 고령화 사회로 되어 가면서 관절, 인골과 치아를 치료할 사안이 증가되는 것은 자명한 사실이므로 생활의 질 향상을 위하여 이 분야 연구개발이 매우 필요하다고 생각된다.

저자: Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichno, Masazumi Okido
자료유형: 학술정보