• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.5.2-5.2
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• 2010

인체 경조직인 뼈와 치아는 콜라겐 단백질과 인산칼슘 무기질 성분으로 구성된 최적의 복합체라 볼 수 있다. 이러한 인산칼슘 무기질 성분은 결정학적, 화학적으로 hydroxyapatite (HA, Ca10(PO4)6(OH)2)와 거의 유사하여 높은 생체활성과 골전도성을 보이는 것으로 알려져 있다. 또한, hydroxyapatite의 고온 분해 산물로 볼 수 있는 tricalcuim phosphate(TCP, Ca3(PO4)2)는 체내에 이식시 체액에 용해되어 신생골을 유도하는 생체흡수성 세라믹스로 알려져있다. 이러한 HA와 TCP는 우수한 생체친화성에도 불구하고 기계적 특성이 낮아, non-load bearing 부위에 적용이 되어 다공질의 골수복재 용도로 활용되거나, load-bearing부위의 적용을 위한 금속 implant 등의 생체친화성 보완을 위한 표면 코팅재로 사용되고 있는 실정이다. 본 발표에서는 생체특성이 매우 우수한 인산칼슘 생체세라믹스의 load-bearing part 적용을 위하여 강도 및 파괴인성의 기계적 특성을 증진시킨 사례를 살펴보고, non-load bearing part에 실제 사용되는 인산칼슘 생체세라믹스의 다공질(porous) 골수복재(bone graft)의 역학 특성 증진을 위한 아이디어와 함께, 역학 특성이 매우 뛰어난 지르코니아 생체세라믹스의 강화-소결법에 대하여 소개하고자 한다.

• Ceramist
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• v.7 no.1
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• pp.11-20
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• 2004

오늘날 고령화와 사고의 증가 및 삶의 질이 향상됨에 따라 생체재료에 대한 관심과 수요는 매우 커지고 있다. 오래전부터 인체의 손상된 부위를 자가이식(autograft)이나 동물을 통한 이종이식(allograft)으로 일부 대체 하였지만, 그 수요와 쓰임에는 많은 한계가 있었다. 생체재료 (biomaterials)는 사고나 질병에 의해 손상된 인체의 조직이나 장기를 대체하거나 그 기능을 회복하기 위해 사용되는 재료를 말한다. 1) 생체재료로서 세라믹스(생체 세라믹스 bioceramics)는 1970년대부터 일부 임플란트 (implant)용으로 쓰이기 시작했으며 현재는 치과(dentistry)및 정형외과(orthopaedics) 분야에서 그 쓰임과 규모는 실로 막대하다. 최근에 생명공학(biotechnology)의 발달과 더불어 생체재료나 조직공학(tissue engineering) 분야가 새롭게 대두되면서, 생체세라믹스를 개발하고자 하는 노력은 선진국을 중심으로 이루어지며, 국내에서도 관심이 집중되고 있다.(중략)

• Ceramist
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• v.7 no.1
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• pp.66-74
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• 2004

1970년 이후 30여 년 동안 생체 이식재료로서 다양한 종류의 바이오 세라믹스가 소개되었고 그 일부는 임상에서 성공적으로 응용되고 있다. 이색재료로 사용되던 대부분의 금속재료가 인체 내에서 독성을 나타내고 있기 때문에 처음에는 인체 내에서 전혀 반응을 하지 않는 알루미나, 탄소등 비활성(bioinert)재료가 응용되었다. 이들 바이오 세라믹스는 인체 내에서 독성을 나타내지는 않지만 생체조직 세포와의 결합 특성은 없고 단지 기계적 엉킴(morphological fixation)으로 생체 조직에 붙어 있게 되므로 오랜 시간이 지나면서 세포와 이식재료가 분리되는 현상이 있다. 사람의 수명이 점점 길어지면서 좀더 장기간 그리고 안정적으로 인체 내에서 견딜 수 있는 이식재료가 필요하게 되었다.(중략)

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.42.2-42.2
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• 2009

인체의 치아 및 뼈는 무기질 성분과 단백질로 구성되어 있다. 생체세라믹스의 일종인 수산화아파타이트(Hydroxyapatite, HA; $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$)는 결정학적, 화학적으로뼈의 무기질 성분과 거의 유사하여 실제 체내에 들어가면 주위 뼈와 화학적 반응을 하여 단단한 결합을 이루는 생체활성(bioactive)을 가진 것으로 알려져 있다. 또한, 인산삼칼슘(Tri-Calcium Phosphate, TCP; $Ca_3(PO_4)_2$)은 체내에 이식 시 체액에 용해되어 신생골을 유도하는 생체흡수성(bioresorbable) 세라믹스로 알려져 있다. 상기 2종류를 포함한 인산칼슘계 화합물은 우수한 생체친화성에도 불구하고 역학 특성이 낮아, 하중을 거의 받지 않는 분야에만 사용되고 있는 실정이며, 하중을받는 분야(load-bearing part)에 적용하기 위해서는 고강도/고인성의 세라믹스와의 micro-composite이나 인산칼슘계화합물을 금속 표면에 코팅한 macro-composite의 형태로 사용되고 있다. 하중을 거의 받지 않는 분야, 예를 들어 치아 결손부를 보충할 dental shot과 같은 인산칼슘계 다공질 골충전재의 경우에도 취급 시 잘게 파손되는 문제점이 있어 치과의사들이 어려움을 호소하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 HA, TCP의 역학특성을 증진시키고자 소결 공정 제어를 통하여 미세조직을 변화시켰으며, 미세조직 변화에 따른 세포반응성을 골포세포주를 이용하여 평가하였다.

• 기계와재료
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• v.16 no.3 s.61
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• pp.21-30
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• 2004

• Ceramist
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• v.7 no.1
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• pp.30-40
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• 2004

생체재료는 보건의료 분야 중 치료, 재활 및 예방의 수단으로 생체에 적용되기 때문에 인간 수명연장 및 사고, 질병의 증가 등에 따라 그 중요성이 점차 증가하고 있는 추세이다. 생체재료는 손상된 인체의 일부 장기 또는 신체 일부분을 대처할 수 있는 재료인데, 이를 의학 또는 치과 분야에 적용하기 위해서는 생체에 적합해야만 한다. 생체적합성(biocompatibility)이란 재료나 장치가 기능을 하는 동안 생리학적으로 부작용이나 독성이 없도록 유지시키는 기능인데, 현재까지 개발된 재료 중 생체적합성이 가장 좋은 것은 인산칼슘계 재료이다.(중략)

• Ceramist
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• v.5 no.1
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• pp.35-35
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• 2002

• Ceramist
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• v.3 no.3
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• pp.32-38
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• 2000

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2000.10a
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• pp.111.1-111
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• 2000

• Electrical & Electronic Materials
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• v.15 no.5
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• pp.5-12
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• 2002