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NTIS 바로가기한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.26 no.6, 2016년, pp.243 - 251
정나현 (부산대학교 재료공학부) , 김동현 (유펙스.메드 기술개발부) , 조훈상 (유펙스.메드 기술개발부) , 윤석영 (부산대학교 재료공학부)
Silanized-hydroxypropyl methylcellulose (Si-HPMC)/phase transformed calcium phosphate (PTCP) composites are prepared to purpose application of injectable bone cements with enhanced biocompatibility. The crystal structure and chemical state of the synthesized PTCP and Si-HPMC as solid and liquid phas...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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골시멘트의 종류에는 무엇이 있는가? | 이러한 골시멘트는 일반적으로 인체에 무해한 생체적용 고분자 및 경화액체가 포함된 액상 부분과 고체상인 분말형태와의 혼합물질로 구성되어 있으며, 완전히 경화되기 전까지 유동성을 유지하므로 시술 시에는 두 부분이 혼합된 고점도의 액상 상태로 주사기 혹은 수작업으로 적용되고 있다. 골시멘트의 종류는 크게 PMMA(polymethyl methacrylate)계와 인산칼슘 (calcium phosphate)계로 구분할 수 있다 [1, 2]. PMMA 계 시멘트의 경우에는 자기경화에 의한 내구성과 접착력에서 장점을 있으나 시술 후, 재료 자체의 비분해성에 의한 단점을 가지고 있으며, 종종 단량체의 용출로 인해 세포 독성을 증가시키고 중합 반응에 의한 발열로 세포 괴사를 야기할 수도 있다. | |
PMMA 계 시멘트의 장단점은? | 골시멘트의 종류는 크게 PMMA(polymethyl methacrylate)계와 인산칼슘 (calcium phosphate)계로 구분할 수 있다 [1, 2]. PMMA 계 시멘트의 경우에는 자기경화에 의한 내구성과 접착력에서 장점을 있으나 시술 후, 재료 자체의 비분해성에 의한 단점을 가지고 있으며, 종종 단량체의 용출로 인해 세포 독성을 증가시키고 중합 반응에 의한 발열로 세포 괴사를 야기할 수도 있다. 이와 달리 인산칼슘계 시멘트는 생체친화성과 생체흡수성에 장점을 가지고 있음에도 불구하고 PMMA계 골시멘트 보다 상대적으로 낮은 기계적 물성과 높은 취성을 가지고 있는 단점을 가지고 있어 이를 보완하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다[3-7]. | |
인산칼슘계 골시멘트의 고유한 한계 극복을 위해 혼합하는 고분자의 종류로는 무엇이 있는가? | 이러한 연구 중, 조작성(handling property)과 같은 인산칼슘계 골시멘트의 고유한 한계를 극복하기 위한 방법으로 고분자를 혼합하려는 연구가 가장 관심을 받고 있다. 특히, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)와 메틸셀룰로오스(methylcellulose, MC) 같은 셀룰로오스 에테르는 생체적합성이 우수하고 적은 양으로도 주입성과 응집력(cohesion) 및 파괴 인성(fracture toughness)을 향상시킨다. 그럼에도 불구하고, 초기 이식부위에 있어 이러한 고분자가 적용된 골시멘트는 이식 후 유실이 되는 단점이 있어, 이를 보완하기 위해 silane 처리된 HPMC(silanized-hydroxypropyl methylcellulose, Si-HPMC)의 자가 가교반응(self-crosslinking)을 이용하여 인산칼슘계 골시멘트의 조작성을 증가시키는 연구가 진행 중이다[11-19]. |
S.Y. Kim and S.H. Jeon, "Setting properties, mechanical strength and in vivo evaluation of calcium phosphate-based bone cements", J. Ind. Eng. Chem. 18 (2012) 128.
W. Liu, J. Zhang, G. Rethore, K. Khairoun, P. Pilet, F. Tancret, J.M. Bouler and P. Weiss, "A novel injectable, cohesive and toughened Si-HPMC (silanized-hydroxypropyl methylcellulose) composite calcium phosphate cement for bone substitution", Acta Biomater. 10 (2014) 3335.
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D. Meng, L. Dong, Y. Wen and Q. Xie, "Effects of adding resorbable chitosan microspheres to calcium phosphate cements for bone regeneration", Mater. Sci. Eng. C 47 (2015) 266.
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W. Liu, J. Zhang, P. Weiss, F. Tancret and J.M. Bouler, "The influence of different cellulose ethers on both the handling and mechanical properties of calcium phosphate cements for bone substitution", Acta Biomater. 9 (2013) 5740.
C. Vinatier, D. Magne, A. Moreau, O. Gauthier, O. Malard, C. Vignes-Colombeix, G. Daculsi, P. Weiss and J. Guicheux, "Engineering cartilage with human nasal chondrocytes and a silanized hydroxypropyl methylcellulose hydrogel", J. Biomed. Mater. Res. A 80 (2007) 66.
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