성장적층막법에 의한 금속글라스의 생체활성화

전문가 제언

○ 금속은 생체활성이 없기 때문에 인체에 뼈나 치아의 치근 보강 재료로 사용할 경우에 항상 문제가 따른다. 그래서 주로 Ti-Ni계 형상기억합금이나 화학적으로 비교적 안정한 금속을 뼈 보강재로 일부 사용하고 있으나 이 또한 뼈 조직과의 접촉 성장성 문제가 따른다. 이를 해결하기 위한 기초 연구가 보고되었다.

○ Ti 기지재료뿐만 아니라 금속은 표면처리로 산화를 방지하여 사용한다. 산화 방지법은 금속 자신이 표면 산화하여 보호되거나 CVD, PVD, 도금, 코팅법 등 여러 방법을 동원하여 내산, 내알칼리, 기계적, 열적 안정성을 유지하도록 처리한다. 그런데 금속에 무기산화물계 세라믹을 코팅하면 휘거나 구부릴 때 균열이 생기거나 박리한다. 그러므로 생체활성화재료로 사용하기에 부적절하므로 성장적층막(GIL)법을 개발하였다.

○ 금속기판 예를 들면 Ti 기지재료인 벌크금속글라스(Ti39.6Zr9.9Cu35.6Pd13.9Ca1)를 오토클레브형 전기분해장치에 양극으로 설치하고 가성소다 수용액을 넣은 후에 90℃로 가온 가압하면서 통전하여 티탄산나트륨을 생성시킨 방법이 GIL법이다. 생성된 피막이 치밀하고 나노메시형 20㎚ 직경에 길이 수 100㎚의 그물망 형상이 잘 생성되었다.

○ 티탄산나트륨 코팅재료를 유사체액 중에 넣고 12일간 37℃에서 반응시킨 결과 표면에 그물망 형상은 모두 보이지 않고 새로운 10㎛ 이하의 둥근 조직이 치밀하게 분포되었다. 조직은 아파타이트라고 보고되었다.

○ 인체의 뼈는 [Ca9(H3O)2(PO4)6]-[Ca,Mg0.3,Na0.3,CO3.Citrate0.3]형의 아파타이트이고 수열전기화학법으로 티탄산염을 처리한 BMG에 코팅된 피막이 수산화아파타이트(Hydroxyapatite) Ca10(PO4)6(OH)2로서 인체의 뼈 화학 성분과 유사한 아파타이트이다. 따라서 GIL법은 생체활성화 방법이라고 생각되어 인체에 활용되는 재료의 개발에 적용되기를 기대하는 바이다.

저자

YOSHIMURA Masahiro

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

78(2)

잡지명

溶接學會誌

과학기술
표준분류

재료

페이지

119~123

분석자

황*길

분석물

• 성장적층막법에 의한 금속글라스의 생체활성화.pdf [447,665 byte]

이미지변환중입니다.