초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 기존의 금속재료와는 달리 세라믹재료를 이용하여 임플란트 형상의 디자인 및 다양한 표면처리 방법을 통하여 최적의 표면상태를 도출하고 도출된 표면위에 현재까지 기본의 코팅술식에서 나타나는 단점들, 결합력, 고온처리에 따르는 결정구조의 파괴, 코팅 두께의 증가등 기존 술식의 단점을 보완하기 위하여 laser등을 이용한 박막 coating을 통하여 생체활성을 부여하여 골치유반응을 극대화하고자 하였다. 또한 시편에서의 골세포부착, 증식, 분화과정을 조사하였으며 이를 바탕으로 비글견을 이용한 동물실험도 진

연구의 목적 및 내용
본 연구는 기존의 금속재료와는 달리 세라믹재료를 이용하여 임플란트 형상의 디자인 및 다양한 표면처리 방법을 통하여 최적의 표면상태를 도출하고 도출된 표면위에 현재까지 기본의 코팅술식에서 나타나는 단점들, 결합력, 고온처리에 따르는 결정구조의 파괴, 코팅 두께의 증가등 기존 술식의 단점을 보완하기 위하여 laser등을 이용한 박막 coating을 통하여 생체활성을 부여하여 골치유반응을 극대화하고자 하였다. 또한 시편에서의 골세포부착, 증식, 분화과정을 조사하였으며 이를 바탕으로 비글견을 이용한 동물실험도 진행하였다.
연구결과
◦ HIP 처리한 zirconia implant fixture 형상 design 및 제작
- 봉 형태의 3Y-TZP, 지르코니아-알루미나 composite를 HIP기법을 이용하여 물성향상을 시키고 나사형 implant design으로 가공하여 sample을 제작
◦ 500만회 이상의 fatigue test를 통한 fixture의 기계적 신뢰성 완료
◦ 임플란트 형상 위의 표면처리법 연구를 통한 최적 조건 확립
◦ Y-TZP ceramic의 기계적 특성과 안정성에 low temperature aging이 미치는 영향 측정
◦ zirconia와 metal core에 따른 veneering porcelain의 shear bond strength 측정
◦ zirconia 및 hydroxyapatite에 대한 조골세포반응의 연구
- 표면조도에 따른 초기 세포부착능 비교
- osteoblast 분화 과정에서 hydroxyapatite에서 분비되는 calcium ion의 영향 조사 결과 CaM-CAMK에 의한 분화과정 증대 확인
- osteoblast의 초기 부착, 증식 과정에서의 kindlin-2 역할 및 세포내 신호 기전 확인
◦ 비글견 임플란트 후 골세포 생성 및 rhBMP에 의한 titanium과 zirconia 임플란트 비교
◦ 시편에서의 biofilm formation 비교 실험
-titanium, zirconia, zirconia-alumina, gold 시편을 이용하여 초기 부착 균주의 biofilm 생성 비교
연구결과의 활용계획
본 연구 결과를 토대로 제작된 지르코니아에 가공성, 내저온열화, 고인성·고강도를 가지도록 조성과 소결조건을 좀 더 최적화하고, 더 많은 골이 임플란트 표면에 생성되게 유도할 수 있도록 그 표면에 생체활성이 있는 수산화 아파타이트를 상온에서 균질 코팅할 수 있는 방법을 이용한 박막 처리를 통해 일체형 세라믹 임플란트 개발에 이용할 계획이다

Abstract ▼

Purpose&contents
The purpose of this study is to find out the modification methods for optimal surface topography and chemistry of zirconia implant through sandblasting or coating by the cell and animal experiments. At the same time, bacterial adhesion on the new surface will be evaluated with en

Purpose&contents
The purpose of this study is to find out the modification methods for optimal surface topography and chemistry of zirconia implant through sandblasting or coating by the cell and animal experiments. At the same time, bacterial adhesion on the new surface will be evaluated with enzyme analysis and the mechanical stability of the material will be tested with fatigue loading respectively.
Result
◦ Design and fabrication of HIP treated zirconia implant fixture
- manufacturing rod type 3Y-TZP, zirconia-alumina composite and their HIP treatment for improving the property of matter
- fabrication of screw type implant
◦ Mechanical test of fixture by fatigue test
◦ Establishment of fine tunning surface treatment method
◦ Elucidation of the effect of low temperature aging on the mechanical property and phase stability of Y-TZP ceramics
◦ Measurement of shear bond strength of veneering porcelain to zirconia and metal cores
◦ Study for osteoblast response on zirconia and hydroxyapatite
- comparison of osteoblast adhesion according to surface roughness
- effects of HA released calcium ion on osteoblast differentiation through CaM-CAMK
- elucidation of the role of kindlin-2 on osteoblast adhesion and proliferation and its signal mechanism
◦ Measurement of bone formation at zirconia implants applied with recombinant human BMP-2 paste in the canine mandible of beagle dog
◦ Evaluation of biofilm formation of initial colonizers on titanium, zirconia, zirconia-alumina and gold.
Expected Contribution
Based on this study, these results will be appled to find out the methods for optimal component and sintering condition of machinable and low temperature degradation-free zirconia ceramics having high strength and high toughness as well as surface treatment such as hydroxyapatite coating. These results leads to the development of safe and bioactive ceramic implant materials.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구계획 요약문 ... 4
• 1. 국문요약문 ... 4
• II. 연구결과 요약문 ... 5
• 1. 국문요약문 ... 5
• 2. 영문요약문 ... 6
• III. 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 31
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 32
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 32
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 32
• 8. 참고문헌 ... 33
• 9. 연구성과 ... 34
• 10. 기타사항 ... 39