초록 ▼

□ 연구개요
치과용 수복치료 분야에서 여전히 해결해야 할 문제로 상아질-레진 접착계면의 가수분해로 인한 문제가 있으며, 상아질 접 착제의 적용시 장기적으로 혼성층의 상아질 결합 강도를 향상시키기 위한 전략이 필요하다. 최근 높은 생체 반응성과 골형성 기능을 가지고 있고 내인성 matrix metalloproteinases (이하 MMP) 억제제로 관심을 보이는 희토류 원소가 소개되고 있으며, 본 연구는 희토류 원소와 미세 입자내에 포접하거나 다공성 표면에 도핑하는 기술을 이용하여 합성한 메조 다공성 실리카나노입자를 치과 접착제

□ 연구개요
치과용 수복치료 분야에서 여전히 해결해야 할 문제로 상아질-레진 접착계면의 가수분해로 인한 문제가 있으며, 상아질 접 착제의 적용시 장기적으로 혼성층의 상아질 결합 강도를 향상시키기 위한 전략이 필요하다. 최근 높은 생체 반응성과 골형성 기능을 가지고 있고 내인성 matrix metalloproteinases (이하 MMP) 억제제로 관심을 보이는 희토류 원소가 소개되고 있으며, 본 연구는 희토류 원소와 미세 입자내에 포접하거나 다공성 표면에 도핑하는 기술을 이용하여 합성한 메조 다공성 실리카나노입자를 치과 접착제에 필러로 포함 시켜 MMP 억제 기능에 대한 규명과 접착제의 적용시 방법 및 접착 거동에 미치는 영향을 조사하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) Experimental universal adhesive의 합성 : 10-MDP (functional monomer), Bis-EMA, Bis-GMA, TEGDMA, CQ, Ethanol, Stablizer를 주성분으로 하는 자가부식 상아질 접착제의 합성
(2) Mesoporous bioactive glass nanoparticle MBN과 Eu이온을 포접한 mesoporous silica nanoparticle의 합성 : Modified quick alkali-mediated sol-gel 법으로 SiO₂, CaO의 조성을 달리하여 4가지 종류의 Eu-MBNs과 1가지 종류의 MBN을 합성함.
(3) Mesoporous bioactive glass nanoparticle MBN과 Eu이온을 포접한 mesoporous silica nanoparticle의 특성평가
- 합성된 mesoporous silica nanoparticle의 EDS 평가를 통하여 합성된 입자의 형상 관찰,
- 합성된 mesoporous silica nanoparticle에 대하여 합성후, SBF 용액 침점 후 4주까지의 X-선 분광분석법으로 조성 분석 및 SEM 관찰
(4) MMP inhibition test : MBN, MBN-Eu에 대하여 다양한 wt%로 MMP inhibition assay를 시행하여 Eu이온의 MMP inhibition 억제 효과 통계적 분석법을 통하여 확인함
(5) 접착제 내 MBN 및 Eu-MBN 혼합 후 Degree of Conversion 측정 : experimental universal adhesive내 MBN과 Eu-MBNs 혼합 후 중합도 측정하여, 접착제 내 중합 거동의 특성을 확인함.
(6) MBN과 Eu-MBN의 상아질 표면 처리 방식과 접착거동 조사하기 위하여 SEM 이미지 채득 및 미세인장결합강도 측정:상아질 표면에 나노입자 처리하는 방식에 비교하였을 때, 상아질 표면에 접착제 도포전 나노입자를 상아질에 직접 적용하는 방법에 대하여 접착제 내 나노입자 혼합하여 적용하는 방법이 미세인장결합강도에 유리하였음. aging 시 미세인장 결합강도는 immediate로 측정한 미세인장결합강도보다 감소함을 확인함. MBN과 Eu-MBNs을 적용한 군이 control 군에 대하여, immediate로 측정한 미세인장결합강도에는 큰 영향을 주지 않았으나, aging후 미세인장결합강도에는 control 군에 대하여 유의하게 높은 결합강도를 나타내었음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구는 상아질-레진접착제간 가수분해의 주요원인이 되는 MMP 효소의 활성을 억제하기 위한 방법으로 최근 고안되고 있는 Mesoporous Bioactive glass의 적용과 높은 화학적 반응성으로 화학적 매개의 역할을 할 때 반응의 속도를 촉진하며. 재광화에 기여하고 있는 것으로 보고되는 희토류 금속을 합성하여 상아질 접착제와 함께 적용함으로써 Eu-MBN이 상아질의 MMP 활성에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 본실험에서 시행된 MMP inhiobition test를 통하여 Eu이온과 MBN, Eu-MBN군은 대조군에 대하여 MMP 억제력이 있음을 확인하였다. 한편, 합성된 나노 입자를 상아질 내 적용하는 방법이 아직까지 표준화 되어 있지 않아, 합성된 나노 입자의 상아질 내 적용 방법을 크게 접착제 처리 전 상아질 표면에 직접 적용하는 방법과 상아질 접착제 내 적용하는 방법으로 나누어 접착 거동 실험을 진행하였다. 이번 연구를 통하여 40-50%의 낮은 농도의 SiO₂-CaO-Na₂O-P₂O₅S로 구성된 silicate-based glass인 MBN과 Eu-MBN는 생체내 체액과 반응하였을 때 칼슘이온을 방출하여 유리입자 표면에 형성된 silica-rich interlayer에 hydroxyapatite의 nucleation 형성하여 상아질의 재광화를 유도하는 것을 SBF용액에 침전시킨 후 경과 관찰하며 조사한 SEM 사진과 XRD결과 확인되었으며, MBN과 Eu-MBN을 상아질 접착시 적용시, 상아질 접착제내 혼합하여 적용하는 방법이 접착제 적용전 상아질 표면에 직접 적용하는 방법보다 유리하다는 것을 확인 하였다. MBN과 Eu-MBN을 혼합한 상아질 접착제는 상아질 미세결합 강도에 영향을 주지 않았으며,시효처리시 control군에 비하여 미세인장결합강도의 감소가 유의하게 줄어드는 것을 확인하였다.Eu에 대하여 상아질 MMP효소 억제에 대한 연구는 드물며,본 연구를 토대로 Eu이온을 포함한 MBN이 상아질 표면의 재광화되 MMP 억제에 기여함을 확인하였다. 이를 통하여 MMP 억제 기능이 있는 상아질-레진 계면을 갖는 미래지향적인 상아질 접착제의 개발에 하나의 과학적 근거를 제시하였다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 11
• 7. 참고문헌 ... 11
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 17