• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권3호
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• pp.251-264
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• 1999

현재의 치과생체재료학의 연구현황을 분석하고 새로운 천년의 연구방향을 전망하기 위한 본 글로는 지금까지 발표한 치과생체재료학 분야의 연구를 요약하고 향후 발전 방향을 예측한 여러 의견을 제시하고자하며 각 재료와 특성별로 앞으로의 연구방향을 설정하고자한다.

• 대한치과재료학회지
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• 제44권1호
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• pp.33-41
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• 2017

In this study, we prepared PLA-tetracycline complexes coated gold nanoparticle-titania nanotubes and estimated their infrared LASER mediated drug release in the abdominal region of ICR mouse. The results of UV-Vis spectrophotometer showed the highest absorbance at the wavelength of 530 nm and 809 nm indicating the existence of gold nanoparticles. EDX analysis showed that the amounts of gold nanoparticle coated on titania nanotubes were approximately 3.62-36.5 wt%. In vivo test resulted that the tetracycline release value of experimental groups (6.5 ng/mL) was higher than that of control group (5.8 ng/mL) on the condition of 30 minutes of LASER irradiation. Therefore, it is expected that PLA-tetracycline complexes coated gold nanoparticle-titania nanotubes have the feasibility in the field of infrared remote controlled drug device and overcome the limitation of location and time of drug release in dental implant.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권10호
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• pp.691-699
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• 2008

Electrochemical characteristics of Ti-30Ta-xZr alloys coated with HA/TiN by using magnetron sputtering method were studied. The Ti-30Ta containing Zr(3, 7, 10 and 15wt%) were 10 times melted to improve chemical homogeneity by using a vacuum furnace and then homogenized for 24hrs at $1000^{\circ}C$. The specimens were cut and polished for corrosion test and coating, and then coated with HA/TiN, respectively, by using DC and RF-magnetron sputtering method. The analyses of coated surface and coated layer were carried out by using optical microscope(OM), field emission scanning electron microscope(FE-SEM) and X-ray diffractometer(XRD). The electrochemical characteristics were examined using potentiodynamic (-1,500 mV~ + 2,000 mV) and A.C. impedance spectroscopy(100 kHz ~ 10 mHz) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The microstructure of homogenized Ti-30Ta-xZr alloys showed needle-like structure. In case of homogenized Ti-30Ta-xZr alloys, a-peak was increased with increasing Zr content. The thickness of TiN and HA coated layer showed 400 nm and 100 nm, respectively. The corrosion resistance of HA/TiN-coated Ti-30Ta-xZr alloys were higher than that of the non-coated Ti-30TaxZr alloys, whic hindicate better protective effect. The polarization resistance($R_p$) value of HA/TiN coated Ti-30Ta-xZr alloys showed $8.40{\times}10^5{\Omega}cm^2$ which was higher than that of non-coated Ti-30Ta-xZr alloys.

• 대한치과의사협회지
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• 제32권4호통권299호
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• pp.298-304
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• 1994

• 한국분말재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.427-432
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• 2004

• 공업화학전망
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• 제22권6호
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• pp.2-12
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• 2019

최근 암 면역치료는 임상연구에서 긍정적인 결과를 보이고 있으며 암 질환의 표준치료법으로 자리 잡아가고 있다. 암 면역치료는 암의 재발과 전이를 획기적으로 개선시킬 수 있다는 이점이 있다. 하지만 전체 암 환자의 15~20%에서만 치료 효과를 보이고 심각한 부작용을 유발할 수 있다는 임상적 한계가 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해서 기존에 약물전달 또는 조직공학 분야에서 활용되었던 생체재료를 도입하여 면역치료의 효과를 개선하고 부작용은 줄이려는 시도가 활발하다. 본 기고문에서는 효율적인 암 면역치료를 위한 생체재료(나노입자, 리포좀, 미립구, 및 하이드로젤)에 관한 최신 연구동향을 다루고자 한다. 고기능성 생체재료 개발과 종양 면역학 분야의 깊은 이해는 효과적인 암 면역치료제를 개발하는데 있어서 매우 중요하다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.17.2-17.2
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• 2011

모든 생물은 늙어가면서 그 생물체를 이루고 있는 생체조직들이 낡게 되고 약해지기 마련이며, 이외에도 자동차 사고 등 재해에 의해 생체 장기의 손상을 가져올 수도 있다. 또한 인간의 평균수명 연장과 함께 소득 수준이 높아지고 또한 'quality of life'를 추구하는 고령화 시대로 접어듦에 따라, 인공골, 인공치아 또는 인공 고/슬관절 등의 골조직 대체재료의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이와 같은 골조직 대체, 즉 골이식은 크게 자기골 이식(autografting), 동종이식(allografing), 인공재료(man-made materials)의 이식으로 구분된다. 현재 대체물질의 약 58%를 차지하고 있는 자기골 이식의 경우, 거부면역 반응이 없어 임상성공율이 80%에 달한다는 장점을 가지고 있으나, 비용이 비싸고 감염과 통증의 위험이 있다. 또한 시신으로부터 골을 이식하는 동종이식의 경우 대체물질의 약 34%를 차지하고 있는데, 성공률이 떨어지고 질병 감염의 위험이 있는 단점이 있다. 이외에 약 8%를 차지하고 있는 인공재료 이식의 경우, 파단, 독성반응, 마모, 골조직의 remodeling 등이 일어나는 단점이 있으나, 앞에서 언급한 바와 같이 그 필요성이 급격히 증가함에 따라 보다 나은 치료법과 골이식 대체물질의 개발에 많은 노력이 경주되고 있다. 2003년 6월 미국 Financial Times에 의하면, 인체내 식립형 생체재료의 세계시장 규모는 약 650억 달러에 이르며, 매년 200% 이상씩 신장하고 있다고 한다. 따라서 세계 각국의 의학, 약학, 임상학, 생명과학, 공학 등의 관련 연구 분야에서는 이 수요를 충족시키기 위한 활발한 연구활동을 펼치고 있다. 한편 인체내 식립용 임플란트의 국내 시장규모는 치과 임플란트의 경우 2006년 현재 2000억원 규모로, 정형외과, 악안면 성형외과, 이비인후과를 포함하면 소위 'bone-anchored metal implant' 영역의 시장 규모는 4~5조원에 이를 것으로 추산 되고 있다. 또한 소비 신장률 10~15%를 감안하면 향후 시장 규모는 폭발적으로 증가될 것으로 예상된다. 이에 발맞추어, 최근 들어 선진국은 물론, 국내에서도 인체내 식립을 목적으로 하는 생체재료에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 일부는 실용화 단계에 진입하고 있다. 본 강연에서는 금속 임플란트의 시장현황과 앞으로의 추세에 대하여 조망하고, Ti 임플란트를 중심으로 이의 생체활성을 부여하는 표면개질 필요성 및 최근의 연구개발 동행에 대해 소개하고자 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.24-24
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• 2015

최근 생체재료의 개발이 눈부시게 발전되고 생체적합성이 우수한 표면을 요구함에 따라 생체재료의 표면처리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Laser Deposition법은 항공기 부품제조 분야에 주로 사용되고 있으며 최근에 오하이오 주립대 타이타늄합금연구센터를 중심으로 표면처리에 관한 연구가 주로 이루어졌다. 특히 이를 이용하여 치과재료의 표면처리에 응용을 시도하였다. 치과에서 응용될 수 있는 경우는 주로 임플란트는 부분 또는 완전 무치악 환자의 보철수복에 사용되는 보철물의 제작등에 사용될 수 있으며 이중에서도 특히 생체용 임플란트의 표면처리응용으로 임플란트와 조직간의 접합성을 개선하는 표면처리법으로 연구되었다. 임플란트의 성공과 실패는 물성적인 측면에서 임플란트의 형태, 표면거칠기 및 표면처리방법, 초기하중 등에 의하여 좌우되며 임플란트 재료에 작용하는 응력차폐는 생체적합성을 좌우하는 큰 요인이 되고 있다. 이를 위하여 저 탄성계수합금을 설계하지만 하중을 버티는 강도가 낮아지는 단점이 있어 레이저증착법을 이용하여 임플란트재료인 Ti6Al4V합금에 탄성계수가 낮은 Ta, Nb등을 코팅하는 방법을 통하여 이를 해결하고자하는 시도가 이루어지고 있다. 이 방법은 최근의 3D 프린팅의 원리가 되고 있다. 따라서 발표에서는 Laser Deposition방법을 이용하여 치의학분야에서 응용되고 있는 예를 강연하고 응용 가능 분야에 대하여 토론 하고자한다. 또한 펨토레이저를 이용하여 생체합금의 표면처리는 생체활성화를 더욱 증진시키며 이를 위하여 많은 연구 수행되고 있다. 본 발표에서는 매식용 합금 표면에 펨토레이저를 이용하여 텍스춰링하여 세포가 잘 성장 할 수 있는 크기의 조절함으로써 기존의 표면처리와는 다른 효과를 얻을 수 있는 장점을 알아본다. 펨토레이저를 이용하면 여러 가지 형태의 텍스춰링이 가능하며 원형, 사각형등등 자유자제로 형태의 묘사가 가능하고 깊이 또한 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 지금까지는 표면 개질에 사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 (${\lambda}=532nm$)를 사용하거나, 자외선파장영역의 레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보편화되었다. 이를 이용하여 제조된 Ti합금에 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 나노크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 나노튜브를 형성하여 그 표면특성의 변화를 알아보고 펨토레이저가 의료분야에 적용되고 있는 예를 살펴보고자 한다.

• 대한금속재료학회지
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• 제47권2호
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• pp.129-137
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• 2009

Corrosion behaviors of TiN coated dental casting alloys have been researched by using various electrochemical methods. Three casting alloys (Alloy 1: 63Co-27Cr-5.5Mo, Alloy 2: 63Ni-16Cr-5Mo, Alloy 3: 63Co-30Cr-5Mo) were prepared for fabricating partial denture frameworks with various casting methods; centrifugal casting(CF), high frequency induction casting(HFI) and vacuum pressure casting(VP). The specimens were coated with TiN film by RF-magnetron sputtering method. The corrosion behaviors were investigated using potentiostat (EG&G Co, 263A. USA) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The corrosion morphologies were analyzed using FE-SEM and EDX. Alloy 1 and Alloy 2 showed the ${\alpha}-Co$ and ${\varepsilon}-Co$ phase on the matrix, and it was disappeared in case of TiN coated Alloy 1 and 2. In the Alloy 3, $Ni_2Cr$ second phases were appeared at matrix. Corrosion potentials of TiN coated alloy were higher than that of non-coated alloy, but current density at passive region of TiN coated alloy was lower than that of non-coated alloy. Pitting corrosion resistances were increased in the order of centrifugal casting, high frequency induction casting and vacuum pressure casting method from cyclic potentiodynamic polarization test.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.601-607
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• 2003

재료의 선택에 따른 생체친화성을 고찰하기 위해서 조골세포의 세포배양실험을 실시하였으며, 이로부터 세포의 부착형상, 증식, 분화의 정도를 살펴보았다. 본 실험에서 세포배양모재는 체내식립재료로 주목을 받고 있는 TiO$_2$, 3Y-TZP, HA (Hydroxyapatite) 그리고 Ti를 사용하였으며 대조군으로 Thermanox를 선택하였다. 일반적으로 모든 시편들은 같은 세포배양시간일때 거의 유사한 세포부착형상을 보였다. 그러나, HA위의 세포들은 나머지 시편들보다 좀 더 두꺼운 형상을 보였으며 빠른 세포의 부착 및 퍼짐으로 인한 overlapping이 자주 관찰되었다. 세포의 증식 및 분화의 경우에도 생체활성의 특성을 지니는 HA가 가장 높은 값을 보였으며 생체불활성재료인 경우에는 Ti, TiO$_2$, 3Y-TZP모두 유의한 차이를 보이지 않고 비슷한 경향을 나타내었다.