• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.101-105
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• 2016

최근 자연모방을 이용한 소수성 표면 가공이 많은 관심을 끌고 있다. 대표적인 가공 방법으로 기계적 가공, 포토리소그래피 가공, 레이저를 이용한 공정이 있다. 본 논문에서는 구리필름에 UV 펄스 레이저를 직접 조사해 마이크로 그루브를 형성하고 상온에서의 산화를 통해 표면의 거칠기를 증가시켜 소수성 표면을 제작하였다. 패턴 생성 뒤 일정 시간 산화를 시킨 후에 측정된 접촉각은 산화를 시키기 전보다 약 $30{\sim}70^{\circ}$까지 증가함을 보인다. 본 연구 결과를 통해서 화학적인 처리과정 없이 보다 안정한 소수성 표면을 제조할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.313-318
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• 2013

전자기력을 이용한 자기연마 공정은 전통적 가공방식으로 버를 제거하기 힘든 비자성체의 소재 및 마이크로 형상의 가진 제품에 활용될 수 있는 새로운 정밀 디버링 방식이다. 그러나 이러한 자기연마법은 자기연마입자를 이용한 기계적 절삭력을 이용하고 있기 때문에 마이크로 단위의 구조물의 형상을 변형시킬 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 탄소나노튜브-코발트 금속복합체를 이용한 전해-자기복합가공을 STS316 소재의 미세 그루브의 마이크로 디버링공정에 적용하고 그 특성을 분석하였다. 그 결과 자기연마공정을 적용한 공정에서는 공정 후 그루브에 생성된 버는 효율적으로 제거되었으나 그루브 끝단의 형상변화가 두드러지게 관찰되었다. 반면 전해-자기복합가공을 이용한 경우에는 재료제거율이 낮아 그루브 끝단의 형상변화 없이 디버링 공정이 진행됨을 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제45권6호
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• pp.787-794
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• 2007

Statement of problem. Surface microgrooves on Ti substrata have been shown to alter the expression of genes responsible for various biological activities of cultured fibroblasts. However, their effect on enhancing cell proliferation is not yet clear. Purpose. The purpose of this study was to determine the dimension of surface microgrooves on Ti substrata that enhances proliferation and alters gene expression of cultured human gingival fibroblasts. Material and methods. Commercially pure Ti discs with surface microgrooves of monotonous $3.5{\mu}m$ in depth and respective 15 and $30{\mu}m$ in width were fabricated using photolithography and used as the culture substrata in the two experimental groups in this study (TiD15 and TiD30), whereas the smooth Ti was used as the control substrata (smooth Ti group). Human gingival fibroblasts were cultured on the three groups of titanium substrata and the proliferation, DNA synthesis, and gene expression of theses cells were analyzed and compared between all groups using XTT assay, BrdU assay, and reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), respectively. Results. From the XTT assay at 48 h incubation, the proliferation of human gingival fibroblasts in TiD30 was significantly enhanced compared to that in smooth Ti and TiD15. The results from the BrdU assay showed that, at 24 h incubation, the DNA synthesis was significantly enhanced in TiD30 compared to that in smooth Ti. In RT-PCR, increase in the expression of PCR transcripts of fibronectin, CDK6, $p21^{cip1}$ genes was noted at 48h incubation. Conclusion. Surface microgrooves $30{\mu}m$ in width and $3.5{\mu}m$ in depth on Ti substrata enhance proliferation and alter gene expression of cultured human gingival fibroblasts.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권1호
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• pp.53-64
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• 2008

임플랜트 주위 변연골의 흡수는 임플랜트의 기능적 및 심미적 성공에 큰 장애가 되는 요인이다. Adell은 임플랜트에 지대주 연결 후 첫 1년간 평균적으로 1.5mm의 변연골 소실을 보이고, 이 후에는 매년 0.1mm이하의 변연골 흡수가 있었다고 하였다(Adell et al.,1981). 이러한 변연골 흡수를 막기위한 많은 노력들이 행해져 왔다. 특히 임플랜트 collar의 특징에 따라서 변연골의 흡수가 달라질 수 있다. 본 연구의 목적은 임플랜트 collar에서의 laser microtexturing(microgroove)이 변연골 흡수에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하는 것이다. 4종류의 임플랜트 총 101개를 식립한 환자 53명에서 임플랜트 식립시부터 보철물 장착한 후 평균 6개월 후 정기 검사 시까지의 임플랜트 주위 변연골의 흡수를 측정하여 비교하였다. 생물학적 폭경을 충분히 확보한 임플랜트(ITI standard)와 생물학적 폭경이 부족한 임플랜트 (ITI esthetic plus, Silhouette IC Laser-$Lok^{TM}$, Silhouette IC)에서 변연골 흡수의 차이를 비교하였고, 임플랜트 주위 변연골의 흡수에 대한 laser를 이용한 미세나사산의(Silhouette IC Laser-$Lok^{TM}$) 영향을 알아보았다. 다음의 결과를 얻었다. 1. ITI standard와 Silhouette IC Laser-$Lok^{TM}$ 이 ITI esthetic plus 와 Silhouette IC 보다 임플랜트 주위 변연골의 흡수가 적었고 (p<0.05), ITI standard 와 Silhouette IC Laser-$Lok^{TM}$ 사이에는 변연골의 흡수가 유의차가 없었고(P>0.05), ITI esthetic plus와 Silhouette IC 사이에도 변연골의 흡수가 유의차가 없었다(P>0.05). 2. 사용된 임플랜트 전체에 대한 상하악의 비교에서는 상하악 사이에서 임플랜트 주위 변연골의 흡수는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 3. 흡수각도에 대한 비교에서도 4종류 임플랜트 그룹 간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다(P>0.05). 본 연구에서 제한이 있긴 하지만, 임플랜트 디자인에서 생물학적 폭경이 부족한 경우(ITI esthetic plus, Silhouette IC)에는 생물학적 폭 경 보상을 위한 임플랜트 주위 변연골의 흡수가 있었음을 보여주고 있으나, laser를 이용한 microgroove 가 부여된 임플랜트에서는 collar의 거칠기와 laser microtexturing 등의 특징에 의해 임플랜트 주위 변연골의 흡수가 적게 일어난 것이 관찰되었다. 심미적인 요구도가 높은 전치부에서 충분한 생물학적 폭경이 확보된 임플랜트를 식립할 경우 변연골의 흡수에 따른 치은퇴축에 의해 metal collar의 노출이 우려되기에 충분한 생물학적 폭경이 부여되지 않은 임플랜트를 선정하게 되는데 이때 collar에서의 laser microtexturing은 변연골의 유지에 도움이 되었다. 이것은 조직의 단단한 부착으로 인한 안정화로 추정해 볼 수 있는데, 이에 대해서는 더 장기간의 연구와 더 많은 수의 임플랜트를 대상으로 한 연구와 조직학적인 연구도 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제45권3호
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• pp.120-126
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• 2015

Purpose: With the significance of stable adhesion of alveolar bone and peri-implant soft tissue on the surface of titanium for successful dental implantation procedure, the purpose of this study was to apply microgrooves on the titanium surface and investigate their effects on peri-implant cells and tissues. Methods: Three types of commercially pure titanium discs were prepared; machined-surface discs (A), sandblasted, large-grit, acid-etched (SLA)-treated discs (B), SLA and microgroove-formed discs (C). After surface topography of the discs was examined by confocal laser scanning electron microscopy, water contact angle and surface energy were measured. Human gingival fibroblasts (hGFs) and murine osteoblastic cells (MC3T3-E1) were seeded onto the titanium discs for immunofluorescence assay of adhesion proteins. Commercially pure titanium implants with microgrooves on the coronal microthreads design were inserted into the edentulous mandible of beagle dogs. After 2 weeks and 6 weeks of implant insertion, the animal subjects were euthanized to confirm peri-implant tissue healing pattern in histologic specimens. Results: Group C presented the lowest water contact angle ($62.89{\pm}5.66{\theta}$), highest surface energy ($45{\pm}1.2mN/m$), and highest surface roughness ($Ra=22.351{\pm}2.766{\mu}m$). The expression of adhesion molecules of hGFs and MC3T30E1 cells was prominent in group C. Titanium implants with microgrooves on the coronal portion showed firm adhesion to peri-implant soft tissue. Conclusions: Microgrooves on the titanium surface promoted the adhesion of gingival fibroblasts and osteoblastic cells, as well as favorable peri-implant soft tissue sealing.

• 대한치과보철학회지
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• 제55권4호
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• pp.361-371
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• 2017

목적: 마이크로그루브 상 인간치은섬유아세포의 유전자발현감식을 DNA microarray를 이용하여 연구하는 것이다. 재료 및 방법: Grade II 티타늄 시편을 이용하여 표면에 마이크로그루브(폭/깊이: $60{\mu}m/10{\mu}m$, E60/10)를 형성하고 불산으로 산에칭하여 실험군으로 사용하였다. 표면처리를 하지 않은 평활한 티타늄 표면(NE0)을 대조군으로 사용하였다. 실험군과 대조군에 인간치은섬유아세포를 배양한 후 total RNA를 추출하였다. Oligonucleotide microarray를 시행하여 실험군과 대조군 간 다양한 유전자 발현량의 변화를 확인하였다. KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) pathway analysis를 통해 DNA chip의 발현 결과를 mapping하여 실험 조건에 따른 유전자 발현량의 변화를 pathway 수준에서 파악하였다. 결과: E60/10 마이크로그루브 표면과 NE0 표면에 대한 유전자 발현량 비교분석 결과, NE0 표면에 비하여 E60/10 마이크로그루브 표면에서 1.5배 이상 유의한 발현 차이를 보인 유전자는 123개, 2배 이상 유의한 발현 차이를 보인 유전자는 19개였다. 실험 조건에 따른 유전자 발현량의 변화를 KEGG pathway analysis를 통하여 확인하였고, 다양한 유전자 발현 결과들 중 대표적인 세포접착, 증식, 활성 관련 세포신호전달을 규명하였다. 결론: 마이크로그루브 표면은 다양한 유전자 발현 변화를 유도하고 관련 세포신호 전달을 유도한다. 본 연구의 결과에 따라서, 마이크로그루브는 유전자 발현 변화 및 세포신호 전달 활성화 등을 통한 세포활성도 증진을 필요로 하는 다양한 생체재료들의 표면으로 사용될 수 있다.