Kim, Seong-Won;Kwon, Young-Hyuk;Chung, Jong-Hyuk;Shin, Seung-Il;Herr, Yeek
Journal of Periodontal and Implant Science
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제40권6호
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pp.276-282
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2010
Purpose: The present study was performed to evaluate the effect of erbium:yttrium-aluminium-garnet (Er:YAG) laser irradiation on the change of hydroxyapatite (HA)-coated implant surface microstructure according to the laser energy and the application time. Methods: The implant surface was irradiated by Er:YAG laser under combination condition using the laser energy of 100 mJ/pulse, 140 mJ/pulse and 180 mJ/pulse and application time of 1 minute, 1.5 minutes and 2 minutes. The specimens were examined by surface roughness evaluation and scanning electron microscopic observation. Results: In scanning electron microscope, HA-coated implant surface was not altered by Er:YAG laser irradiation under experimental condition on 100 mJ/pulse, 1 minute. Local areas with surface melting and cracks were founded on 100 mJ/pulse, 1.5 minutes and 2 minutes. One hundred forty mJ/pulse and 180 mJ/pulse group had surface melting and peeling area of HA particles, which condition was more severe depending on the increase of application time. Under all experimental condition, the difference of surface roughness value on implant surface was not statistically significant. Conclusions: Er:YAG laser on HA-coated implant surface is recommended to be irradiated below 100 mJ/pulse, 1 minute for detoxification of implant surface without surface alteration.
Huang, Lu;Goddard, Samuel C.;Soundarapandian, Santhanakrishnan;Cao, Yu;Dahotre, Narendra B.;He, Wei
Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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제1권2호
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pp.81-93
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2014
An in vitro cell study evaluating cell adhesion to hydroxyapatite (HA) coated prosthetic Ti-6Al-4V alloy via laser treatment is presented in comparison with uncoated alloy. Based on our previous in vitro biocompatibility study, which demonstrated higher cell attachment and proliferation with MC3T3-E1 preosteoblast cells, the present investigation aims to reveal the effect of laser coating Ti alloy with HA on the adhesion strength of bone-forming cells against centrifugal forces. Remaining cells on different substrates after centrifugation were visualized using fluorescent staining. Semi-quantifications on the numbers of cells were conducted based on fluorescent images, which demonstrated higher numbers of cells retained on HA laser treated substrates post centrifugation. The results indicate potential increase in the normalized maximum force required to displace cells from HA coated surfaces versus uncoated control surface. The possible mechanisms that govern the enhancing effect were discussed, including surface roughness, chemistry, wettability, and protein adsorption. The improvement in cell adhesion through laser treatment with a biomimetic coating could be useful in reducing tissue damage at the prosthetic to bone junction and minimizing the loosening of prosthetics over time.
Kim, Sung-Chul;Kang, Sung-Won;Kim, Se-Hyuk;Cho, Ki-Hong;Kim, Sang-Hyun
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제46권4호
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pp.300-304
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2009
Objective : This is retrospective study of clinical and radiological outcomes of anterior cervical fusion using Bongros-$HA^{TM}$ (BioAlpha, Seongnam, Korea) which is a type of synthetic hydroxyapatite (HA) spacer to evaluate the efficacy in its clinical application and usefulness as a reliable alternative to autograft bone. Methods : Twenty-nine patients were enrolled in this study and 40 segments were involved. All patients were performed anterior cervical interbody fusion using HA spacer and plating system. Indications for surgery were radiculopathy caused by soft-disc herniation or spondylosis in 18 patients, spondylotic myelopathy in 1 patient, and spinal trauma in 10 patients. Cervical spine radiographs were obtained on postoperative 1day, 1week, and then at 1, 2, 6, and 12 months in all patients to evaluate intervertebral disc height, and the degrees of lordosis. Cervical computed tomography was done at postoperative 12 month in all patients to confirm the fusion status. The mean period of clinical follow-up was 17 months. Results : Complete interbody fusion was achieved in 100% of patients. Preoperative kyphotic deformities were corrected in all cases after surgery. Intervertebral disc height was well maintained during follow up period. There were no cases of graft extrusion, graft deterioration and graft fracture. Conclusion : HA spacer is very efficient in achieving cervical fusion, maintaining intervertebral disc height, and restoring lordosis. When combined with the placement of a cervical plate, immediate stability can be achieved and graft related complication can be prevented.
본 연구에서는 우수한 생체적합성과 높은 기계적 성질을 갖는 아파타이트 생체세라믹스를 제조하기 위하여 수산화아파타이트(HA, $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2/TiO_2$ 생체복합분말을 제조하였다. HA/$TiO_2$ 생체복합분말은 침전법과 졸겔법으로 각각 제조된 $TiO_2$ 분말과 수열합성법으로 제조된 HA 분말을 1:1의 무게분율로 혼합하여 제조하였다. HA/$TiO_2$ 생체복합분말은 $TiO_2$와 HA 입자의 크기와 모양에 따라 미세구조의 차이를 나타냈으며, $TiO_2$와 HA의 입자 크기가 서로 다른 복합분말의 경우, 작은 입자는 큰 입자의 표면에 둘러싸고 있었으나, $TiO_2$와 HA의 입자 크기가 비슷한 복합분말의 경우, $TiO_2$와 HA 입자가 서로 분산되어 균일한 미세구조를 가지고 있었다 균질한 미세구조를 갖는 복합분말은 소결체 제조 시 높은-소결밀도와 우수한 기계적 특성을 나타내었다.
심미적 치료에 대한 요구가 늘어나면서 높은 강도와 심미성을 갖는 지르코니아의 요구도 증가하고 있다. 이러한 흐름에 비추어 지르코니아의 생체적 합성을 평가하는 것은 중요한 일이다. 이번 논문에서는 지르코니아의 생체적합성에 대한 in vivo 실험에 대한 문헌 연구를 진행하였다. In vivo 실험에서 연조직, 경조직에 대한 지르코니아의 생체적합성을 확인할 수 있었다. 다양한 실험동물 및 환자에서 진행된 연구의 대다수에서 지르코니아의 높은 생체적합성이 보고되었으며, 신생골 합성 및 골부착의 면에서 티타늄과 유사한 성질을 보였다. 한편, 지르코니아는 임플란트로도 활용할 수 있다. 임플란트로 활용하기 위해 HA (hydroxyapatite)를 처리하여 생체활성을 높이는 다양한 방식이 제안되고 있다. 하지만 기존의 티타늄 임플란트에 HA를 코팅하는 방식은 낮은 결합강도 및 HA의 변성으로 인한 문제점이 있었기 때문에 HA-지르코니아 composite, HA-coated 지르코니아, HA-지르코니아 functionally graded material (FGM) 또는 알루미나 개재 HA-지르코니아 등의 새로운 방식이 연구되고 있다. 이러한 방식들은 보다 높은 결합강도를 지니고 있으며, 높은 생체적합성을 보여주고 있다.
목적: 골종양의 수술적 치료 후 발생한 골결손에 대해 골 대체물의 하나인 Hydroxyapatite ($Bongros^{(R)}$-HA)를 이용하여 치료하고 그 결과를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2006년 09월부터 2007년 12월까지, 골종양의 수술적 치료 후 발생한 골 결손에 대해 골 대체물의 하나인 Hydroxyapatite를 이용하여 치료하였다. 총 17례의 양성 골종양 환자에서 시행하였으며, 남자 10명, 여자 7명이었고, 평균 연령은 28.5세였다. 양성 골종양의 종류별로 보면 섬유성 이형성증이 8례, 고립성 골 낭종이 5례, 거대 세포종이 4례였다. 부위별로는 근위 대퇴골 6례, 원위 대퇴골 3 례, 근위 경골 3례, 근위 상완골 4례, 골반골 1례였다. 자가골을 함께 사용한 경우가 4례, Hydroxyapatite 단독으로 사용한 경우가 13례였다. 추시 기간은 최단 3 개월에서 최장 15개월로 평균 7.5개월이었다. 주기적인 추시에서 관찰된 단순 방사선 사진에서 Hydroxyapatite의 이식물의 흡수 정도와 골 생성 정도를 술 후 사진과 비교하여 백분율로 표시하여 관찰하였다. 결과: 술 후 평균 4.5 개월에 98% 이상의 흡수율을 관찰할 수 있었고, 술 후 평균 6.2 개월에는 98% 이상의 골 생성을 관찰 할 수 있었다. 골 결손의 양이 적은 겨우 골 형성이 빠른 결과를 보였다(p=0.012). 하지만 그 외 환자의 성별, 나이 그리고 자가골의 첨가 여부에 따른 비교에서 이식물의 흡수율이나 골 생성에 통계학적으로 유의한 차이는 발견할 수 없었으며, 모든 경우에서 최종 추시 시 특이한 합병증은 없었다. 결론: 양성 골종양의 수술적 치료 후 발생한 골 결손의 치료제로서 Hydroxyapatite는 유용할 것으로 사료된다.
In recent, various functional coatings on artificial tooth implants have been conducted to enhance the bonding strength between implants and bones. Despite of these efforts, some previous reports argued that an adhesion strength between titanium implant and the final coatings like hydroxyapatite(HA) is weaker than the strength between coating and bone. In order to increase the adhesion force between the final coating and implant surface, TiN/DLC based functionally graded coating, which has higher mechanical strength than the titanium implant, was applied as a middle layer between titanium implant and final coating. Particularly we finally coated a biocompatible hydroxyapatite film on the DLC layer and examined the mechanical properties. As a result, TiN/DLC based functionally graded coating showed the higher adhesion strength compared with hydroxyapatite single layer coating on the titanium implant.
Kim, Young-Kyun;Ahn, Kyo-Jin;Yun, Pil-Young;Kim, Minkyoung;Yang, Hong-So;Yi, Yang-Jin;Bae, Ji-Hyun
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제39권4호
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pp.161-167
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2013
Objectives: The objective of this study is compare the rate of marginal bone resorption around hydroxyapatite-coated implants given different loading times in order to evaluate their stability. Materials and Methods: The study was conducted retrospectively for one year, targeting 41 patients whose treatment areas were the posterior maxilla and the mandible. Osstem TS III HA (Osstem Implant Co., Busan, Korea) and Zimmer TSV-HA (Zimmer Dental, Carlsbad, CA, USA), which employ the new hydroxyapatite coating technique, were used. The patients were divided into two groups - immediate and delayed loading - and the bone level at the time of loading commencement and after one year of loading was measured using periapical radiography. Differences between the groups were evaluated using Mann-Whitney (${\alpha}$=0.05). Results: For all patients as a single group, the survival rate of the implants was 100%, and the mean marginal bone loss was $0.26{\pm}0.59mm$. In comparison of the differences by loading, mean marginal bone loss of $0.32{\pm}0.69mm$ was recorded for the immediate loading group whereas the delayed loading group had mean marginal bone loss of $0.16{\pm}0.42mm$. However, the difference was not significant (P>0.05). Conclusion: Within the limited observation period of one year, predictable survival rates can be expected when using immediately loaded hydroxyapatite-coated implants.
Poly(L-lactic acid)(PLLA) 고분자 필름 및 지지체의 세포 친화성을 향상시키기 위하여 산소 플라즈마 처리후 카복실기를 함유한 아크릴산(AA)을 $in$$situ$ 그래프트시켰다. Stimulated body fluid(SBF) 용액에 15일간 담지시킨 후 hydroxyapatite(HA)를 형성시킨 시료와 phosphate-buffered saline(PBS), fetal bovine serum(FBS), 식염수 및 세포 배양용 배지에 담지시킨 다음 PLLA 시료 표면의 접촉각을 비교해 본 결과, HA 표면이 가장 낮은 접촉각을 나타내었다. 또한 연골세포와 조골세포는 HA 표면 위에서 높은 점착과 성장을 보였으며 연골세포가 HA에 많은 영향을 받는 것으로 확인되었다. 조골세포의 경우 HA 표면 이외에도 FBS나 세포 배양배지에 담지된 표면에서도 높은 세포 증식을 보였다. 더욱이 필름형태보다는 3차원 입체 구조의 다공성 지지체에서 연골세포와 조골세포의 점착과 세포 증식이 향상됨도 확인할 수 있었다. 이러한 표면개질된 PLLA는 조직공학적으로 연골이나 뼈 재생을 위한 유-무기 하이브리드 지지체로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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