초록 ▼

본 연구의 목표는 철 기반 합금의 망간 함유량과 열처리 조건을 다양화하였을 때 자기 감수성의 변화를 분석하고, 자기공명 영상에서 상자성체로 나타나게 하는 망간 함유량 범위와 열처리 조건을 제시하여 자기공명 영상에서 인공물이 없는 스텐트에 적합한 재질을 알아보고자 하였다. 이를 위해 망간 함유량과 열처리 방법에 따른 Fe-Mn 또는 Fe-Mn-Pd 합금의 위상 분포, 합금의 위상 분포와 자기공명 영상소견과의 관련성, 합금과 부식 산물의 생체 적합성에 대한 분석을 진행하고자 하였다.
망간의 함유량을 10-35%까지 조건화하고 중량

본 연구의 목표는 철 기반 합금의 망간 함유량과 열처리 조건을 다양화하였을 때 자기 감수성의 변화를 분석하고, 자기공명 영상에서 상자성체로 나타나게 하는 망간 함유량 범위와 열처리 조건을 제시하여 자기공명 영상에서 인공물이 없는 스텐트에 적합한 재질을 알아보고자 하였다. 이를 위해 망간 함유량과 열처리 방법에 따른 Fe-Mn 또는 Fe-Mn-Pd 합금의 위상 분포, 합금의 위상 분포와 자기공명 영상소견과의 관련성, 합금과 부식 산물의 생체 적합성에 대한 분석을 진행하고자 하였다.
망간의 함유량을 10-35%까지 조건화하고 중량1%의 팔라듐을 첨가하여 Fe-Mn 합금 또는 Fe-Mn-Pd의 합금을 만들었다. 각각의 망간 함유량과 열처리 조건에서 시료의 미세구조를 관찰하였다. 광학현미경에서 어두운 부분은 강자성 알파’ 마텐사이트, 밝은 부분은 상자성의 오스텐나이트 그리고/또는 엡실론 마텐사이트로 구성되어 있으며, 어두운 부분/밝은 부분 분포비와 망간의 집적을 관찰하였다.
X선 회절 측정의 분광도에서 강자성인 아철산염으로 대표되는 알파’위상, 상자성의 감마 오스텐사이트, 상자성인 엡실론 마텐사이트가 보였다. 제2열처리와 망간 함유량이 12 중량% 이상에서 엡실론 마텐사이트의 증가가 있었다.
주사 전자 현미경 사진에서 300 nm-1 μm 크기의 (Fe,Mn)Pd 입자가 Fe–Mn 기질에 박혀있고, 투과 전자현미경 사진에서 2차적으로 생성된 팔라듐 풍부 금속사이 위상이 보였다.
기계적 성질은 인장강도 시험과 미세경도 측정을 시행하였다.
생체 적합성 시험을 위해 세포 독성 시험으로 흡광도 및 추출 용액의 이온농도를 측정하였다.
자기 감수성 측정을 위해 시료들을 10% 아가로스 젤에 고정시킨후, 1.5 T 자기공명 영상 장치의 정적 자기장 (B0)에 각각 평행한 방향과 수직인 방향으로 시료의 길이 축을 배열한 채, 256X256 픽셀, FOV 200 mmX200 mm, 슬라이스 두께2 mm 조건으로 스핀 에코영상과 경사 에코 영상을 얻었다. 스핀 에코 (SE) 영상은 TE 20 ms, TR 500 ms, 경사에코 영상은 TE 15 ms, TR 500 ms, flip angle 30 에서 시상과 관상면 모두를 얻은 후 각각의 슬라이스와 방위에서 두가지의 위상 부호화 방향을 측정한다. 인공물의 길이를 길이 축에서 측정하였다.
본 연구의 결과를 요약하면 감마 오스텐나이트와 엡실론 마텐싸이트는 낮은 자기 감수성을 보이며, 망간의 함유량을 20-35 중량%으로 높이거나, 제2열처리의 조건을 시행할때 강자성 알파’ 위상의 형성이 억제되고 감마 오스텐나이트 또는 엡실론 마텐사이트 위상이 증가한다. 따라서 강한 기계적 성질, 높은 부식성과 생체 적합성을 가지면서도 낮은 자기 감수성을 보이는 철 기반의 합금이 가능해져서 실험 환경과 환자진료에서 활용도가 높을 것으로 예상된다.