Mg 생체 재료의 내식성과 항균성 증진을 위한 Zn 도핑 DCPD코팅

전문가 제언

○ 생분해성 금속의 개발이 골 이식 치료용 생체재료의 혁명적 변화를 초래하였다. 이들 생분해성 금속재료 중 Mg와 그 합금이 독성이 없고 강도가 뼈의 강도와 유사하기 때문에 특히 매력적인 생체재료이다. Mg합금들이 경량이면서 생분해성이기 때문에 현재 사용 중인 다른 금속 임플란트 재료에 비하여 수술 후 제거를 위한 2차 수술이 필요 없으며 응력차단의 염려가 없다는 장점이 있다.

 

○ 이렇게 우수한 장점이 있는 반면 Mg합금은 인체 내의 부식분위기 하에서 빠른 부식속도를 갖는 다는 것이 사용상 제한점이다. 이 문제를 개선하려면 뼈 치료기간동안 유지될 수 있는 정도의 내식성을 가져야 한다. 부식속도를 조절하면서 생분해성이고 생체적합성이며 항균성을 갖는 방식용 코팅이 절실히 필요하다.

 

○ 부식속도를 조절하는 우수한 방법으로는 수산화인회석(HA), 탈수인산칼슘(DCPD) 같은 인산칼슘(Ca-P)을 Mg합금에 코팅하면 부식 시작을 지연시키고 부식 속도를 느리게 하여 생체내의 골유착 성능을 증진시킬 수 있으나 인산염 코팅은 항균기능을 개선시키지 못한다.

 

○ 금속 임플란트재료는 염증 없이 우수한 골유착능을 갖고 사용되어야 한다. 우수한 금속 임플란트로 알려진 Ti의 항균성능을 개선하기 위하여 Zn을 함유한 용액 내에서 양극산화와 수열처리를 하여 HA코팅으로 항균성이 개선되었다는 보고도 있다. 이와 같이 Zn은 항균능력을 갖는 것으로 알려질 뿐 아니라 골 성형성을 증진시키기 때문에 Ca-P코팅에 Zn을 도핑 하는 것은 생분해성 Mg의 내식성, 생체적합성 및 항균성을 증진시킬 수 있다.

 

○ 본 연구는 전기 화학적 도포방법으로 HP Mg기판에 Zn이 도핑된 DCPD를 코팅하여 Mg의 내식성이 크게 향상됨을 알았다. 또한, 이 코팅층의 Zn은 포도상 구균의 부착 방지기능을 갖고 있으며 Zn이 도핑된 DCPD표면에 부착된 대부분의 박테리아가 사멸되거나 생기를 잃게 하는 탁월한 항균성능을 갖는다. 이 분야 연구는 중국과 일본에서 활성화되고 있으나 국내에서는 아직 연구 실적이 없다.

저자

C. Zhao, H. Wu, P. Hou, J, Ni, P. Han, X. Zhang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

180()

잡지명

Materials Letters

과학기술
표준분류

재료

페이지

42~46

분석자

남*우

분석물

• Mg 생체 재료의 내식성과 항균성 증진을 위한 Zn 도핑 DCPD코팅.pdf [509,536 byte]

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