| 초록 |
□ 연구개요 ∘ 본 연구에서는 골유착 성능 개선, 파절강도 향상 및 저온 열화 억제를 위하여 새로운 임플란트 제조 방법 및 표면 개질방법을 도입하고자 하며, 이를 통하여 지르코니아 임플란트의 생체활성 향상에 의한 골유착 성능 향상, 표면 결함 발생 최소화에 의한 기계적 물성 향상에 의하여 지르코니아 임플란트의 성능 향상과 인체 삽입 시 실패율을 크게 감소시키고자 하였음. 새로운 표면개질 방법은 표면입자를 제거하거나 녹여내어 입자결합을 약화시키는 방법이 아니라 기존 표면에 새로운 코팅층을 형성시킴으로써 기존 재료의 기계적 물성을 그대로 유지하면서 표면거칠기만 향상시키는 방법을 사용하고자 함. 표면코팅 소재로는 지르코니아, 인산칼슘계 세라믹스를 사용하며, 코팅방법은 추가 열처리공정을 최소화한 상온분사코팅과 스핀코팅을 사용함 □ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 목표; 미세균열이 없고 표면특성이 우수한 지르코니아 성형체 제조방법을 개발하며, 고농도 슬립제조 및 주입성형 공정조건 확보, 다공성 성형체 제조임. 1차년도 성과; 미세균열 발생 방지가 가능한 지르코니아 주입성형방법을 개발함. 주입성형체의 균질화 및 고밀도화를 위한 원료분말 조건, 고농도 슬립제조, 성형공정 조건을 확보하였으며, 주입성형에 의하여 다공성 임플란트 성형체 시작품을 제작함 2차년도 목표; 성형체 고밀도화 및 열처리에 의한 치밀질 지르코니아 임플란트 제작 복잡형상 임플란트 성형체 제작 및 정수압성형, 고온소결을 통한 치밀화와 소결체 물성을 분석. 2차년도 성과; 300nm 이하 입자크기 소결체 제작을 위한 주입성형 지르코니아 성형체 설계 및 제작함. 정수압성형에 의한 주입성형 지르코니아 다공체 고밀도화/균질화를 이루고, 99.5% 이상의 고밀도 지르코니아 소결체 제작하여 물성을 평가함 3차년도 목표; 다공성 지르코니아 임플란트의 표면을 생체활성으로 개질함. 솔젤/스핀코팅, 슬러리 코팅 방법에 의한 지르코니아 또는 수산화아파타이트로 표면을 코팅한 후, 고온소결로 치밀화함. 또한 열처리가 필요없는 상온분사코팅방법을 추가함 3차년도 성과; 지르코니아 임플란트의 표면특성을 개질을 위한 3가지 표면코팅을 수행하여 높은 표면거칠기 및 생체활성을 갖는 다공성 구조로 지르코니아를 표면개질함. 지르코니아 임플란트 표면에 지르코니아 솔젤 및 슬러리 코팅, 상온분사코팅방법으로 지르코니아 임플란트 표면을 개질하여, 거칠기가 향상된 생체활성표면을 제작함 4차년도 목표; 상온분사코팅에 의한 지르코니아 임플란트의 표면을 개질함. 지르코니아 표면에 지르코니아 및 수산화아타타이트를 상온분사코팅, 솔젤법 및 슬러리코팅법으로 수산화아파타이트를 코팅하여, 지르코니아 임플란트의 골유착 성능을 향상 4차년도 성과; 솔젤/스핀코팅, 슬러리/스핀코팅, 상온분사코팅으로 수산화아파타이트를 지르코니아 표면에 코팅하여 표면개질하였으며, 물성측정 결과 표면거칠기가 크게 향상됨 5차년도 목표; 생체 활성 울라스토나이트를 이용, 지르코니아 임플란트의 표면개질 및 골유착성능을 향상 5차년도 성과: 생체활성 울라스토나이트를 상온분사코팅, 솔젤코팅에 의하여 지르코니아 임플란트 표면개질을 위한 공정확보와 골유착 성능 확인을 위한 in vitro test를 수행하여, 우수한 결과를 확인함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 활용계획; 치과용 올세라믹 지르코니아 임플란트에 대한 실용화에 우선적으로 적용함 또한 정형외과용 지르코니아 임플란트에 대한 실용화에 활용하며, 그 외 산업용 지르코니아 부품의 코팅에 대한 적용 및 실용화 방안, 산업용 세라믹 부품의 코팅에 대한 적용 및 실용화 방안을 모색함 기대효과; 지르코니아 임플란트의 골유착 성능 향상에 의한 인체 삽입 임플란트의 수술 실패율 감소에 기여하며, 임플란트 시술 기간 단축에 의한 환자의 고통 감소 및 삶의 질 향상과 세라믹 부품의 표면 개질 적용 및 표면 물성 향상에 기여함 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
