• 제목/요약/키워드: Tricalcium phosphate

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In Vitro Reaction for Calcium Phosphate Ceramics

  • Ioku, Koji;Toya, Hiroyuki;Fujimori, Hirotaka;Goto, Seishi
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.214-218
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    • 2000
  • Hydroxyapatite (HA) and $\beta$-tricalcium phosphate ($\beta$-TCP) are bio-compatible materials with bones and teeth. HA has been widely applied as bone substitutes because of chemical stability in vivo, while $\beta$-TCP has higher resorbability than HA when the material is implanted in a bone defect. In the present study, both HA and $\beta$-TCP porous ceramics were soaked in the simulated body fluid in order to investigate the reaction between the materials and the fluid. After the soaking test, carbonate hydroxyapatite was formed on HA surface at 1 week, and then the amount of precipitates increased with increasing period of the soaking test. While $\beta$-TCP was not dissolved in the fluid, carbonate hydroxyaopatite was also formed on $\beta$-TCP surface after 12 weeks, and the amount of precipitates was less than that on HA. In vitro behavior of HA was similar to that in vivo, but in vitro behavior of $\beta$-TCP was not similar to that in vivo.

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Solubilization of Hardly Soluble Phosphates and Growth Promotion of Maize (Zea mays L.) by Penicillium oxalicum Isolated from Rhizosphere

  • SHIN WANSIK;RYU JEOUNGHYUN;CHOI SEUNGJU;KIM CHUNGWOO;GADAGI RAVI;MADHAIYAN MUNUSAMY;SESHADRI SUNDARAM;CHUNG JONGBAE;SA TONGMIN
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권6호
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    • pp.1273-1279
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    • 2005
  • Penicillium oxalicum strain CBPS-3F-Tsa, an efficient phosphate solubilizing fungus, was evaluated for its production of organic acid in vitro and effect of inoculation on the growth promotion of Maize under greenhouse conditions. The fungus solubilized 129.1, 118.8, and 54.1 mg P/1 of tricalcium phosphate [$Ca_{3}(PO_{4})_{2}$], aluminum phosphate ($A1PO_{4}$),and ferric phosphate ($FePO_{4}$), respectively, after 72 h of incubation. Malic acid, gluconic acid, and oxalic acid were detected in the flasks supplemented with various phosphate sources [240, 146, 145 mM/1 $A1PO_{4},\;FePO_{4},\;and\;Ca_{3}(PO_{4})_{2}$, respectively] together with a large amount of malic acid followed by the other two. The effects of inoculation of P. oxalicum CBPS-3F-Tsa on maize plants were studied under pot culture conditions. P. oxalicum CBPS-3F-Tsa was inoculated to maize plants alone or together with inorganic phosphates in the form of fused phosphates (FP) and rock phosphates (RP). Inoculation of P. oxalicum CBPS-3F-Tsa increased the plant growth and N and P accumulation in plants, compared with control plants, and also had positive effects when applied with RP. The results of this study show that the fungus P. oxalicum strain CBPS-3F-Tsa could solubilize different insoluble phosphates by producing organic acids, particularly malic acid, and also improved the efficiency of RP applied to maize plants.

굴 껍질로부터 제조된 calcium phosphate 결정상에 관한 연구 (A Study of Calcium Phosphate Crystal Phases Prepared from Oyster Shells)

  • 류수착
    • 한국재료학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.246-250
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    • 2003
  • Calcium phosphate was prepared by chemical reaction formula using Oyster shells and $H_3$$PO_4$solutions. After added to 0.1 M∼0.9$ M H_3$$PO_4$ solution for oyster shell, prepared powders were investigated for heating properties and formation phase with heat treatment temperatures. As the results of XRD analysis of heated powders at $500^{\circ}C$$1200^{\circ}C$,$ CaCO_3$ phases were observed at the temperature of below 900 TEX>$^{\circ}C$ and in the condition of 0.1 M∼0.9 M $H_3$$PO_4$ solutions. However, $CaCO_3$, $CaPO_3$(OH) and $Ca_3$($PO_4$)$_2$ phases were appeared at the temperature range between $500∼900^{\circ}C$ and in the solution of 0.7 M to 0.9 M $H_3$$PO_4$. $Ca_{ 5}$($PO_4$)$_3$(OH) and CaO phases due to the decarbonation of oyster shells($CaCO_3$) were appeared at above $1000^{\circ}C$ and in the solution of below 0.5 M $H_3$X$PO_4$. However in the case of above 0.7 M $H_3$$H_4$ solutions, $Ca_{5}$ ($PO_4$)$_3$(OH) was decomposed into $Ca_3$($PO_4$)$_2$ at more higher 100$0^{\circ}C$. Thus $Ca_3$(X$Ca_4$)$_2$ phases were appeared at higher than 100$0^{\circ}C$.

공침법으로 합성된 biphasic calcium phosphate 분말의 생체활성 거동 (Bioactivity behavior of biphasic calcium phosphate powders prepared by co-precipitation method)

  • 김태완;김동현;진형호;이헌수;박홍채;윤석영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.99-104
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    • 2012
  • BCP(biphasic calcium phosphate) 분말을 제조하기 위하여 $Ca(NO_3)_2{\cdot}4H_2O$, $(NH_4)_2HPO_4$를 출발 물질로 공침법(co-precipitation process)을 이용하여 합성하였다. 합성된 분말의 열처리 전 후의 HAp(Hydroxyapatite)/${\beta}$-TCP(${\beta}$-Tricalcium phosphate) 결정상 비율 및 분광학적 특성을 XRD 및 FT-IR를 이용하여 분석하였다. BCP 분말의 생체활성 거동을 평가하기 위하여 Hanks' Balanced Salt Solution(HBSS)에 침적시켜 시간에 따라 형상, 이온농도의 변화 및 결정상을 분석한 결과 낮은 결정화도의 HAp가 생성됨을 확인하였다. BCP분말의 세포독성 평가에서도 대조군에 비하여 세포성장률이 우수함을 관찰하였다.

유치 및 영구치에서 QLF를 이용한 항우식 제품의 재광화 효과 비교 (Evaluation of Remineralization Effects on Enamel Demineralization by Anti-cariogenic Agents using Quantitative Light-induced Fluorescence-digital (QLF-D) in vitro)

  • 이꽃님;김미애;황인경;박지현;마연주
    • 대한소아치과학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.391-400
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 quantitative light-induced fluorescence-digital(QLF-D) 시스템을 이용하여 유치와 영구치에 형성된 탈회된 법랑질에 서로 다른 세 종류의 항우식 제품 적용 후 각각의 재광화 효과를 비교하는 데 있다. 연구를 위해 각 48개의 건전한 유치 및 영구치를 대상으로 대조군(1군), 불소 함유 치약(2군), functionalized tricalcium phosphate(fTCP) + 불소 함유 치약(3군), casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate(CPP-ACP) 함유 치아 크림(4군)으로 무작위 분류하였다. 유치 및 영구치에 법랑질 탈회를 유발한 후, 14일 동안 1일 2회 항우식 제품을 처리하였으며, quantitative light-induced fluorescence(QLF)를 이용하여 재광화 효과를 비교 분석하였다. 연구 결과, 세 종류의 항우식 제품 모두 유치와 영구치에서 대조군인 1군에 비해 우식 병소의 무기질 소실량을 유의하게 감소시켰으며, 치약 제품 간 비교에서는 3군과 4군에서 2군에 비해 유의하게 높은 재광화 효과를 나타냈다. 이를 통하여 fTCP와 불소 함유 치약 및 CPP-ACP 함유치아 크림이 유치와 영구치 모두에서 우수한 재광화 효과를 보인다는 것과, QLF-D가 초기 우식 병소와 항우식 제제의 재광화 효과를 정량적으로 평가함에 있어 유용한 장비임을 알 수 있다. 그러므로 임상가들은 유치와 영구치에서의 탈회 및 재광화 평가 시 QLF-D 시스템의 임상적 적용을 고려할 수 있을 것이다.

본차이나 소지용 인산칼슘 분말의 제조 및 적용에 관한 연구 (A Study on the Preparation and Application of Calcium Phosphate Powder to Bonechina Clay)

  • 김윤성;김준이;유중환;김형태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.921-928
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    • 2004
  • 수용액의 pH, 소성온도, 반응시간 등을 변화한 조건하에서 $Ca(OH)_2$$H_{3}PO_4$ 수용액을 이용하여 인산칼슘계 화합물을 제조하였다. 산성분위기(pH=5.21)에서는 ${\beta}-TCP({\beta}-tricalcium phosphate)$가, pH>7.62에서는 HAp(hydroxyapatite)가 주 결정상으로 관찰되었다. XRD 분석결과, $Ca(OH)_2$$H_{3}PO_4$는 빠르게 반응(5분이내)하여 HAp를 생성하였고, 반응 16시간까지 안정적으로 구조를 유지하였다. 우수한 결정성을 나타내는 소성온도는 $1200^{\circ}C$로 관찰되었다. 주사전자현미경(SEM)에 의한 미세구조 관찰 결과, pH가 5.21일 경우 침상 형태의 ${\beta}-TCP$ 입자가, pH 7.62에서는 침상 형태의 HAp가 합성되었다. 그러나 pH 9.16에서는 매우 작고 균일한 구형의 HAp 입자들이 생성되었고, 다시 작은 입자들이 침상으로 재배열된 형상을 관찰할 수 있었다. 합성된 HAp(pH 9.16)를 본차이나 소지에 일정량 혼합하여 본차이나 물성, 즉 결정성, 흡수율, 색도, 파단면의 형상을 측정${\cdot}$분석하였다.

합성조건이 침전법에 의한 Hydroxyapatite 제조에 미치는 영향 (Synthesis parameters of hydroxyapatite preparation by a precipitation process)

  • 문성욱;이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.96-102
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    • 2022
  • 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 인산(H3PO4) 수용액을 반응시켜 수산화아파타이트(hydroxyapatite, HAp)를 합성하였다. 3 M 이상의 고농도 수산화칼슘원료를 전구체로 사용하고 인산 첨가속도, 반응용액 유지시간, 반응생성물에 대한 볼밀링, 합성 후 열처리 같은 합성조건을 변화시켜 HAp를 합성하였다. 인산 첨가속도에 관계없이 상온에서 합성할 경우 주된 불순물상(phase)인 DCPD(dicalcium phosphate dihydrate)가 형성되었고, 700℃ 이상 가열 시 β-TCP(tricalcium phosphate)가 합성되기 시작해 900℃에서 그 양이 최대가 되었다. 합성된 분말을 1150℃에서 소결 할 경우에도 고온안정 불순물 상인 β-TCP 상은 없어지지 않고 남아있었다. 합성 수용액에 대한 볼밀링 후 3일 간 그 용액을 유지할 경우 DCPD 상이 없는 단일 HAp 상을 얻을 수 있었으며, 유지시간 없이 합성물에 대한 볼밀링 과정만을 거친 경우에도 500℃ 이상 열처리를 통해 β-TCP 상이 없는 단일상의 HAp를 얻을 수 있었다. 이러한 추가적인 볼밀링 과정을 적용함으로써 HAp를 손쉽게 합성할 수 있었다.

혈액오염이 Tricalcium Silicate 재료의 압출강도와 표면형태에 미치는 영향 (Effect of Blood Contamination on the Push-Out Bond Strength and Surface Morphology of Tricalcium Silicate Materials)

  • 박미선;김재환;최남기;김선미
    • 대한소아치과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.36-43
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 혈액오염 시 Biodentine$^{(R)}$, Theracal$^{(R)}$, mineral trioxide aggregate(MTA)의 압출강도를 측정하고 표면형태를 관찰하는 것이었다. Biodentine$^{(R)}$, Theracal$^{(R)}$, MTA 각각의 재료를 2개의 그룹으로 나누었다. 대조군은 phosphate buffered saline 용액 조건에서, 실험군은 fetal bovine serum 조건에서 4일간 $37^{\circ}C$에서 보관하였다. 이후 압출강도를 측정하고 주사전자현미경을 이용하여 표면형태를 분석하였다. Biodentine$^{(R)}$과 Theracal$^{(R)}$은 모든 조건에서 MTA보다 유의하게 더 높은 압출강도를 보였고 혈액오염 시 모든 재료의 압출강도는 유의하게 감소하였다. 표면형태 관찰결과 혈액오염 후 모든 재료의 표면형태가 변화하였다. 혈액오염 조건에서 Biodentine$^{(R)}$과 Theracal$^{(R)}$은 MTA와 비교하여 더 높은 압출강도를 보였으므로 혈액오염 조건에 사용하기에 더 적절할 수 있다.

실리콘 이온이 첨가된 biphasic calcium phosphate의 합성 및 특성평가 (Synthesis and characterization of silicon ion substituted biphasic calcium phosphate)

  • 송창원;김태완;김동현;박홍채;윤석영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.243-248
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    • 2010
  • Si-BCP(si-substituted biphasic calcium phosphate)를 제조하기 위하여 $Ca(NO_3)_2{\cdot}4H_2O$, $(NH_4)_2HPO_4$, $Si(OC_2H_5)_4$을 출발 물질로 공침법(co-precipitation process)을 이용하여 합성하였다. 합성된 분말의 HAp/${\beta}$-TCP 결정상 비율 및 Si-P 치환 거동은 X-선 회절 상 분석을 이용하여 측정하였고, silicon ion 첨가 시 나타나는 BCP의 화학적 결합거동을 측정하기 위하여 FT-IR를 사용하여 분석하였다. 또한 Si-BCP 분말의 in-vitro 생분해거동 및 생체활성도를 측정하기 위하여 제조된 분말을 SBF(simulated body fluid) solution에 침적시킨 뒤 분말의 형상과 구성 성분은 SEM과 EDS를 통하여 확인하였다.

Mineral Phosphate Solubilization by Wild Type and Radiation Induced Mutants of Pantoea dispersa and Pantoea terrae

  • Murugesan, Senthilkumar;Lee, Young-Keun;Kim, Jung Hun
    • 방사선산업학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.39-45
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    • 2009
  • Three mineral phosphate solubilizing (MPS) bacteria where isolated from rhizosphere soil samples of common bean and weed plants. 16S rDNA analysis indicated that the isolate P2 and P3 are closely related to Pantoea dispersa while isolate P4 is closely related to Pantoea terrae. Isolates P2 and P3 recorded $381.60{\mu}g\;ml^{-1}$ and $356.27{\mu}g\;ml^{-1}$ of tricalcium phosphate (TCP) solubilization respectively on 3 days incubation. Isolate P4 recorded the TCP solubilization of $215.85{\mu}g\;ml^{-1}$ and the pH was dropped to 4.44 on 24 h incubation. Further incubation of P4 sharply decreased the available phosphorous to $28.94{\mu}g\;ml^{-1}$ and pH level was raised to 6.32. Gamma radiation induced mutagenesis was carried out at $LD_{99}$ dose of the wild type strains. The total of 14 mutant clones with enhanced MPS activity and 4 clones with decreased activity were selected based on solubilization index (SI) and phosphate solubilization assay. Mutant P2-M1 recorded the highest P-solubilizing potential among any other wild or mutant clones by releasing $504.21{\mu}g\;ml^{-1}$ of phosphorous i.e. 35% higher than its wild type by the end of day 5. A comparative evaluation of TCP solubilization by wild type isolates of Pantoea and their mutants, led to select three MPS mutant clones such as P2-M1, P3-M2 and P3-M4 with a potential to release >$471.67{\mu}g\;ml^{-1}$ of phosphorous from TCP. These over expressing mutant clones are considered as suitable candidates for biofertilization.