치과용 임플란트 합금은 내식성, 생체적합성 및 기계적 성질이 우수하여 치과용 임플란트등의 생체재료로 많이 사용되고 있다. 그중에서도 Cp-Ti와 Ti-6Al-4V합금이 대표적인 생체재료로서 폭넓게 사용되어 왔지만, Cp-Ti의 경우에는 강도가 낮고 Ti-6Al-4V합금의 경우에는 Al원소가 알츠하이머병을 유발하거나 V원소가 세포독성을 발생시킬 수 있어 생체적합성이 우수하고 세포독성을 일으키지 않은 β형 합금의 제조가 검토되고 있다. 따라서 본 연구에서는 Ti-30Ta-xNb(5, 10, 15wt%)합금을 진공 아크용해로를 이용하여 제조하였으며 제조된 시편은 균질화처리를 실시하였고, 거칠기를 부여하기 위하여 합금의 표면에 입자의 크기가 다른 HA입자를 이용하여 RBM처리한 후, MC3T3-E1 골아 세포를 표면처리된 Ti합금표면에 배양하였고, 각각의 전기화학적 특성을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Ti-30Ta-xNb합금에서 XRD상 분석 결과, 전체적으로 α+β상이 나타났으며 Nb함량이 증가할수록 더 많은 α상에서 β상으로의 상변화가 이루어졌다. 2. Ti-30Ta-xNb합금에서 Nb함량이 증가할수록 β상의 등축조직이 나타났으며 입자의 크기가 증가되었다. 3. ...
치과용 임플란트 합금은 내식성, 생체적합성 및 기계적 성질이 우수하여 치과용 임플란트등의 생체재료로 많이 사용되고 있다. 그중에서도 Cp-Ti와 Ti-6Al-4V합금이 대표적인 생체재료로서 폭넓게 사용되어 왔지만, Cp-Ti의 경우에는 강도가 낮고 Ti-6Al-4V합금의 경우에는 Al원소가 알츠하이머병을 유발하거나 V원소가 세포독성을 발생시킬 수 있어 생체적합성이 우수하고 세포독성을 일으키지 않은 β형 합금의 제조가 검토되고 있다. 따라서 본 연구에서는 Ti-30Ta-xNb(5, 10, 15wt%)합금을 진공 아크용해로를 이용하여 제조하였으며 제조된 시편은 균질화처리를 실시하였고, 거칠기를 부여하기 위하여 합금의 표면에 입자의 크기가 다른 HA입자를 이용하여 RBM처리한 후, MC3T3-E1 골아 세포를 표면처리된 Ti합금표면에 배양하였고, 각각의 전기화학적 특성을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Ti-30Ta-xNb합금에서 XRD상 분석 결과, 전체적으로 α+β상이 나타났으며 Nb함량이 증가할수록 더 많은 α상에서 β상으로의 상변화가 이루어졌다. 2. Ti-30Ta-xNb합금에서 Nb함량이 증가할수록 β상의 등축조직이 나타났으며 입자의 크기가 증가되었다. 3. 표면거칠기는 블라스팅 입자가 클수록 증가하였으며 Nb함량이 증가함에 따라 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 세포배양결과 100㎛ 입자로 RBM한 경우가 50㎛ 입자로 RBM한 경우에 비하여 세포의 접착이 잘 되었고, Nb함량이 증가함에 따라 세포의 성장이 증가되었다. 5. 세포성장 전 후의 전기화학적 시험결과, 100㎛ 보다 50㎛의 입자로 블라스팅한 경우가 이온의 용출속도가 높았고, 15wt%의 Nb가 첨가된 경우 이온의 용출속도가 낮았다. 결론적으로 Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%)합금의 50㎛ 입자로 RBM한 경우가 100㎛ 입자로 RBM한 경우보다 내식성은 감소되며 세포의 성장은 표면거칠기가 증가할수록 크게 증가되었다. 또한 표면에 세포가 배양된 경우는 전기화학적 특성에 영향을 미친 것으로 생각된다.
치과용 임플란트 합금은 내식성, 생체적합성 및 기계적 성질이 우수하여 치과용 임플란트등의 생체재료로 많이 사용되고 있다. 그중에서도 Cp-Ti와 Ti-6Al-4V합금이 대표적인 생체재료로서 폭넓게 사용되어 왔지만, Cp-Ti의 경우에는 강도가 낮고 Ti-6Al-4V합금의 경우에는 Al원소가 알츠하이머병을 유발하거나 V원소가 세포독성을 발생시킬 수 있어 생체적합성이 우수하고 세포독성을 일으키지 않은 β형 합금의 제조가 검토되고 있다. 따라서 본 연구에서는 Ti-30Ta-xNb(5, 10, 15wt%)합금을 진공 아크용해로를 이용하여 제조하였으며 제조된 시편은 균질화처리를 실시하였고, 거칠기를 부여하기 위하여 합금의 표면에 입자의 크기가 다른 HA입자를 이용하여 RBM처리한 후, MC3T3-E1 골아 세포를 표면처리된 Ti합금표면에 배양하였고, 각각의 전기화학적 특성을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Ti-30Ta-xNb합금에서 XRD상 분석 결과, 전체적으로 α+β상이 나타났으며 Nb함량이 증가할수록 더 많은 α상에서 β상으로의 상변화가 이루어졌다. 2. Ti-30Ta-xNb합금에서 Nb함량이 증가할수록 β상의 등축조직이 나타났으며 입자의 크기가 증가되었다. 3. 표면거칠기는 블라스팅 입자가 클수록 증가하였으며 Nb함량이 증가함에 따라 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 세포배양결과 100㎛ 입자로 RBM한 경우가 50㎛ 입자로 RBM한 경우에 비하여 세포의 접착이 잘 되었고, Nb함량이 증가함에 따라 세포의 성장이 증가되었다. 5. 세포성장 전 후의 전기화학적 시험결과, 100㎛ 보다 50㎛의 입자로 블라스팅한 경우가 이온의 용출속도가 높았고, 15wt%의 Nb가 첨가된 경우 이온의 용출속도가 낮았다. 결론적으로 Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%)합금의 50㎛ 입자로 RBM한 경우가 100㎛ 입자로 RBM한 경우보다 내식성은 감소되며 세포의 성장은 표면거칠기가 증가할수록 크게 증가되었다. 또한 표면에 세포가 배양된 경우는 전기화학적 특성에 영향을 미친 것으로 생각된다.
Titanium and Ti-6Al-4V have long been used as implant materials in dental and orthopedic application. However, the Ti-6Al-4V alloy is currently utilized and should be replaced, since the release of Al and V ions causes long-term health problems. And it can also lead to resorption of adjacent bone ti...
Titanium and Ti-6Al-4V have long been used as implant materials in dental and orthopedic application. However, the Ti-6Al-4V alloy is currently utilized and should be replaced, since the release of Al and V ions causes long-term health problems. And it can also lead to resorption of adjacent bone tissue due to the great elastic modulus difference between the implant and bone. Thus, there are efforts for developing new beta-titanium alloys with non-toxic elements. Nb and Ta are found to reduce the elastic modulus when alloyed with titanium in certain preferred quantities. In this study, effects of surface roughness on the electrochemical behavior of Ti-Ta-Nb alloy for dental implant have been investigated. Samples with three different surface preparations were used: 0.3㎛ polished, 50㎛ and 100㎛ HA sandblasted. Cell culture on the specimen surface was performed with mouse osteoblast-like cells MC3T3-E1 for 2 days. Average surface roughness and surface morphology of specimens were observed using AFM, surface roughness tester, and field emission scanning electron microscopy. The corrosion resistance was measured using electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic test at 0.9% NaCl solution at 36.5 ± 1℃. The results were as follows: 1. The microstructures of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys showed the α+β phase, and α+β phase transformed to β phase as Nb content increased. 2. The microstructures of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys showed the equiaxed structure and grain size increased as Nb content increased. 3. The average surface roughness of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys increased with increasing blasting particle size and Nb content. 4. Cell adhered well on the rough surface of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys. Cell growth increased as Nb content increased. 5. From the electrochemical test, Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys blasted by 100㎛ HA particles showed lower dissolution rate than that by 50㎛ HA particles, especially, Ti-30Ta-15Nb alloy showed lower dissolution rate. In conclusion, corrosion resistance of Ti-30Ta-xNb (x=5, 10, 15wt%) alloys blasted by 100㎛ HA particles was higher than that of Ti-30Ta-xNb (x=5, 10, 15wt%) alloys blasted by 50㎛ HA particles. The corrosion resistance of Ti-Ta-Nb alloy surface was affected by cell culture in Cl- ion solution.
Titanium and Ti-6Al-4V have long been used as implant materials in dental and orthopedic application. However, the Ti-6Al-4V alloy is currently utilized and should be replaced, since the release of Al and V ions causes long-term health problems. And it can also lead to resorption of adjacent bone tissue due to the great elastic modulus difference between the implant and bone. Thus, there are efforts for developing new beta-titanium alloys with non-toxic elements. Nb and Ta are found to reduce the elastic modulus when alloyed with titanium in certain preferred quantities. In this study, effects of surface roughness on the electrochemical behavior of Ti-Ta-Nb alloy for dental implant have been investigated. Samples with three different surface preparations were used: 0.3㎛ polished, 50㎛ and 100㎛ HA sandblasted. Cell culture on the specimen surface was performed with mouse osteoblast-like cells MC3T3-E1 for 2 days. Average surface roughness and surface morphology of specimens were observed using AFM, surface roughness tester, and field emission scanning electron microscopy. The corrosion resistance was measured using electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic test at 0.9% NaCl solution at 36.5 ± 1℃. The results were as follows: 1. The microstructures of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys showed the α+β phase, and α+β phase transformed to β phase as Nb content increased. 2. The microstructures of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys showed the equiaxed structure and grain size increased as Nb content increased. 3. The average surface roughness of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys increased with increasing blasting particle size and Nb content. 4. Cell adhered well on the rough surface of Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys. Cell growth increased as Nb content increased. 5. From the electrochemical test, Ti-30Ta-xNb(x=5, 10, 15wt%) alloys blasted by 100㎛ HA particles showed lower dissolution rate than that by 50㎛ HA particles, especially, Ti-30Ta-15Nb alloy showed lower dissolution rate. In conclusion, corrosion resistance of Ti-30Ta-xNb (x=5, 10, 15wt%) alloys blasted by 100㎛ HA particles was higher than that of Ti-30Ta-xNb (x=5, 10, 15wt%) alloys blasted by 50㎛ HA particles. The corrosion resistance of Ti-Ta-Nb alloy surface was affected by cell culture in Cl- ion solution.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.