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의료 수준의 향상과 심미적 치아 시술의 증가로 기계적 물성 및 심미적 특성이 우수한 치과용 수복재료로 널리 이용되고 있는 레진 복합체는 열 안정성 및 심미적 특성으로 인하여 실리카(SiO2)를 필러로 많이 사용하고 있지만 현저히 낮은 방사선불투과성으로 인해 Ba, Sr, Zr과 같은 원자번호가 큰 원소가 포함된 방사선 불투과성 입자와 혼합하여 사용되고 있다. 하지만 Ba은 구강 내에서 용해되어 화학적으로 안정하지 못하다는 보고가 있어 장기적으로는 생체에 유해하다는 단점이 있다. 최근에는 이를 개선하려는 목적으로 ...

의료 수준의 향상과 심미적 치아 시술의 증가로 기계적 물성 및 심미적 특성이 우수한 치과용 수복재료로 널리 이용되고 있는 레진 복합체는 열 안정성 및 심미적 특성으로 인하여 실리카(SiO2)를 필러로 많이 사용하고 있지만 현저히 낮은 방사선불투과성으로 인해 Ba, Sr, Zr과 같은 원자번호가 큰 원소가 포함된 방사선 불투과성 입자와 혼합하여 사용되고 있다. 하지만 Ba은 구강 내에서 용해되어 화학적으로 안정하지 못하다는 보고가 있어 장기적으로는 생체에 유해하다는 단점이 있다. 최근에는 이를 개선하려는 목적으로 생체 적합성이 우수한 것은 물론 우수한 기계적 특성, 방사선 불투과성, 자연치와 유사한 심미성을 갖춘 지르코니아(ZrO2)와 실리카를 복합화하여 레진 복합체를 제조하려는 임상적인 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구는 제조된 실리카 입자와 지르코니아 입자의 단순 혼합이나 합성 공정 중에 실리카 전구체와 지르코니아 전구체를 동시에 사용하여 입자를 합성하는 연구가 대부분이었다. 본 연구는 실리카 입자에 지르코니아를 코팅하여 core-shell 형태로 필러를 제조함으로써 레진 복합체의 물성을 향상시키고자 하였다. Sol-Gel 법으로 제조된 구형 단분산 실리카 입자는 core 입자로써 표면 개질이 쉬운 장점이 있고, 광학적으로 투명하여 우수한 심미성을 나타낼 수 있다. 이에 지르코니아 코팅을 함으로써 방사선불투과성 및 고강도, 고인성을 부가적으로 부여할 수 있다. 이렇게 레진 복합체의 전반적인 물성을 좌우하는 core-shell 필러 입자는 고순도이면서도 수백 나노 크기의 단분산 입자를 합성할 수 있는 Sol-Gel 법을 이용하여 제조되었으며 합성 시 다양한 인자를 조절함으로써 입자 크기, 형태를 제어하고 필러 입자 표면의 물리, 화학적 성질도 현저하게 바꿀 수 있었다. 실리카 입자 합성 시 TEOS, 물, 촉매의 농도 및 촉매 주입속도, 교반 속도를 제어하여 다양한 크기와 형태의 입자를 합성하였으며, 그 중 평균 크기가 각각 100 ㎚, 200 ㎚, 300 ㎚의 입자를 필러로서 사용하였다. 실리카/지르코니아 core-shell 입자는 TBOZ 및 물 농도를 제어하여 나노 스케일의 shell을 형성, 두께 및 형태를 제어하고 다양한 온도에서 열처리하여 결정화시켰다. 합성된 입자들은 레진 기지와의 결합성을 증대시키기 위하여 소수성 처리하여 사용하였다. 크기 및 shell 두께, 형상이 제어된 실리카/지르코니아 core-shell 입자의 함입에 따라 굴곡강도는 향상되었다. 또한 지르코니아 shell 두께에 따라 방사선불투과성, 반투명도가 제어 가능하였다. 이와 같은 연구 성과로 볼 때 실리카/지르코니아 core-shell 입자는 치과용 수복재의 필러로서 임상적용 가능성을 확인하였다.

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