초록 ▼

본 연구에서는 스테인리스강 소결체로 임플란트를 제조하고 표면에 기공을 형성시켜 생체적합성을 개선하고 HA나 Ti/TiN등을 코팅하여 내식성이 개선된 임플란트를 개발하는데 기초자료를 제공하는데 있다.
치과용 임플란트의 성공을 좌우하는 첫 번째 원인은 임플란트 매식체와 주위 골조직간의 충분한 골유착에 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔는데 최근에는 다양한 방법을 통하여 임플란트 표면을 처리함으로써 매식체 표면의 거칠기를 증가시키고 이를 통하여 매식체와 주위 골조직간의 접촉면적을 증가시킴으로써 충분한 골유착을 기대하고 있다

본 연구에서는 스테인리스강 소결체로 임플란트를 제조하고 표면에 기공을 형성시켜 생체적합성을 개선하고 HA나 Ti/TiN등을 코팅하여 내식성이 개선된 임플란트를 개발하는데 기초자료를 제공하는데 있다.
치과용 임플란트의 성공을 좌우하는 첫 번째 원인은 임플란트 매식체와 주위 골조직간의 충분한 골유착에 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔는데 최근에는 다양한 방법을 통하여 임플란트 표면을 처리함으로써 매식체 표면의 거칠기를 증가시키고 이를 통하여 매식체와 주위 골조직간의 접촉면적을 증가시킴으로써 충분한 골유착을 기대하고 있다. 또한 평활한 매식체의 표면에 수산화 인회석이나 티타늄 입자를 도포하거나 혹은 매식체의 표면을 산으로 처리함으로써 표면거칠기를 증대시키고 있으나 이와 같은 방법은 도포된 입자와 매식체간의 분리로 인하여 궁극적으로 임플란트의 실패를 초래할 수 있고, 주변 골조직으로 이온방출이 발생하여 충분한 골유착을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 따라서 스테인리스강 압분체의 소결성을 향상시켜 기계적 강도와 표면에 존재하는 기공으로 생체적합성이 개선된 소결체의 표면에 내식성을 개선할 수 있는 HA 및 Ti/TiN박막을 전자빔진공증착법(EB-PVD)으로 코팅처리하여 생체재료에서 필요로 하는 성질을 부여하였으며 Ti, HA 및 Ti/TiN등을 표면에 EB-PVD법으로 코팅하여 표면특성과 개를 택하여 생체적합성 연구를 하였다.
1) 스테인리스강 분말에 2-10wt%의 Cu분말을 첨가한 혼합분말과 Cu를 2-10% 무전해도금한 분말을 압분, 소결한 후 제조한 스테인리스강 소결체의 특성을 조사한 결과 생체적합성을 증가시킬수 이는 표면의 거칠기를 부여하면서 임플란트로서의 강도를 유지하는 조건은 Cu가 4wt%첨가시 좋은 결과를 얻었다.
따라서 치과용 임플란트로의 적용은 강도도 우수하고 표면의 기공도 내한 4wt%Cu첨가가 적당한 조건임을 알았다.
2) 제조된 스테인리스강의 세포독성실험을 행한 결과 Cu가 4wt% 첨가된 시편의 경우 세포의 생존률이 높고 세포독성이 없었으며 독성물질도 용해되지 않아 우수한 세포배양 결과를 나타내었다.
3) 소결체의 표면에 EB-PVD법으로 Ti 및 Ti/TiN, HA, Ti/TiN/HA의 코팅을 하여 표면특성을 조사한 결과 HA가 코팅된 경우와 Ti/TiN/HA코팅된 경우가 임플란트재료로서 표면특성이 우수하였으며 특히 4wt% Cu를 한 경우에 HA만의 코팅으로도 Ti/TiN/HA코팅된 효과를 나타내었다.
4) 임플란트로 적용을 위한 생체적합성시험을 개에 적용하여 시험한 결과 Cu의 함량은 4%를 넘지 않는 것이 골 형성과 임프란트의 지지에서 양호한 결과를 얻을 수 있으며 Ti, TiN과 HA coating한 표본과 HA 단독 coating한 표본은 대체로 임프란트의 골에 의한 지지가 양호하나, HA 단독 coating한 표본이 Ti, TiN과 HA를 복합 coating한 표본에 비하여 골의 형성이 다소 빠르게 진행된 결과로 나타났다. 결론적으로 재료의 적절한 강도를 유지하면서 내식성을 확보하고 골에 의한 지지가 양호한 4% Cu를 함유한 HA coating된 매식체 재료가 임플란트재료로 유용 할 것으로 나타났다.

Abstract ▼

The purpose of this study, in order to fabricate sintered dental implant, the effects of HA, Ti and TiN on corrosion and biocompatibility of electroless Cu-plated and sintered stainless steel implant were investigated using various characteristics.
The first factor to decide the success of dental

The purpose of this study, in order to fabricate sintered dental implant, the effects of HA, Ti and TiN on corrosion and biocompatibility of electroless Cu-plated and sintered stainless steel implant were investigated using various characteristics.
The first factor to decide the success of dental implantation is sufficient osseointegration between on implant fixture and its surrounding bone tissue. Thus many studies about this have been under actively. In this study, in order to fabricate sintered dental implant, the effects of HA, Ti and TiN on corrosion and biocompatibility, cell toxicity, osseointegration of electroless Cu-plated and sintered stainless steel implant were investigated using various characteristics. The surface characteristics of Ti, TiN, Ti/TiN, Ha film coated sintered stainless steels(SSS) by electron-beam physical vapour deposition(EB-PVD) method have been studied. Stainless steel compacts containing 2, 4, and 10 wt%Cu were prepared by electroless Cu-plating method which results in the increased homogenization in alloying powder. The speciments were coated with Ti and TiN with few $=/mu$m thickness respectively by EB-PVD method. The microstructures and phase analysis were conducted by using SEM. Biocompatibility were investigated in experimental dog. The corrosion behaviors were investigated using potentiosat in 0.1 M $H_2{SO}_4$ and 0.1M HCL and 0.9% NaCl solutions and corrosion surface was observed using SEM and XPS.
Sinterd stainless steel containing 4wt% Cu showed good mechanical strength and has a good porpsity for dental implant materials. Also tit showed a good cell growth without toxicity.
The HA and Ti/TiN/HA coated films showed fine showed fine columnar structure and a good corrosion and pitting resistance. And Ti/TiN/HA coated SSS containing 10wt% Cu had good resistance to pitting corrosion due to the formation of dense film on the surface and the decrease of interconnected porosity by electroless coated Cu. Especially, The HA and Ti/TiN/HA coated 4wt%Cu SSS showed a same sorrosion and pitting resistance. So the HA coated 4tw%Cu SSS is a good materials for dental implant without Ti/TiN/HA coating. HA coated 4wt% Cu sintered stainless steel showed a fast formation of bone rather than Ti, TiN, Ti/TiN/HA coated sintered stainless.
Results suggest that the best sintered dental implant material is HA coated 4wt% Cu sintered SSS with a mechanical strength and biocompatibility.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2.영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...8
• 3. 결과 및 고찰 ...13
• 4. 결론 ...90
• 5. 인용문헌...92