초록 ▼

□ 연구개요
1. 치과보철 분야에서 최근 급격한 디지털 시스템의 보급에 따라 광경화 방식의 폴리머와 치과용 3D 프린터를 이용하여 의치나 임시 수복물 제작이 이루어지고 있으나, 출력한 재료들의 낮은 기계적 특성과 빛의 방향, 위치에 따른 물성 변화가 심하고, UV 후경화 처리에 따라 변색을 유발 등 임상 적용의 한계를 보이고 있는 실정임.
2. 항균성 나노입자를 활용하여 최적의 농도를 확보하고, 기존 수복재료의 기능을 개선하여 우수한 강도 재현과 색 안정성(coloring stability)을 높이고 임상 적용이 가능한

□ 연구개요
1. 치과보철 분야에서 최근 급격한 디지털 시스템의 보급에 따라 광경화 방식의 폴리머와 치과용 3D 프린터를 이용하여 의치나 임시 수복물 제작이 이루어지고 있으나, 출력한 재료들의 낮은 기계적 특성과 빛의 방향, 위치에 따른 물성 변화가 심하고, UV 후경화 처리에 따라 변색을 유발 등 임상 적용의 한계를 보이고 있는 실정임.
2. 항균성 나노입자를 활용하여 최적의 농도를 확보하고, 기존 수복재료의 기능을 개선하여 우수한 강도 재현과 색 안정성(coloring stability)을 높이고 임상 적용이 가능한 항균성 또는 구강내 세균들의 재료에 대한 항부착성을 갖는 광경화성 하이브리드 3D 프린팅 레진을 개발하는 것을 목표로 함.
3. 본 연구에서는 항균 효과를 갖는 나노입자(mesoporous silica nanoparticles, nGO, CNT 등) 효과와 나노입자가 레진과의 결합에서의 강도를 강화시키는 필러 효과를 착안하여 광경화성 하이브리드 치과용 3D 프린팅 레진 개발을 개발 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
광경화성 하이브리드 3D 프린팅 레진 개발
1. 나노입자 함유 하이브리드 3D 프린팅 폴리머 개발
1) 광경화 3D 프린팅 혼합 나노입자 개발최적화 농도 확립 :CNT, MSNs 등 나노입자의 0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0 wt%의 혼합 농도 입증하였음
2) 레진과 나노입자의 혼합 및 중합율 평가 : .초음파분사에 의한 문제점 확인 및 mixer에 의한 혼합이 가능함을 입증함. layering 두께에 따른 중합율 평가가 입증됨.
3) ISO 규격에 의한 시편 디자인 및 출력 시험 : 물성개선을 위한 ISO 20795-1에 의한 시편 디자인 및 출력 조건 확립 및 임상수복물 출력이 입증됨.
2. 하이브리드 3D 프린팅 레진 물성 평가
1) 하이브리드 3D 프린팅 폴리머의 물리적/기계적 특성 실험 : 굽힘강도(50MPa 이상 확보) 및 3-unit bridge 유사임상시험을 수행하고 입증함.
2) 항균성 평가 및 항부착성 평가 : 구강내 세균에 의한 항균성 평가를 통해 적정 농도에서의 항균성이 확인되므로 입증됨. 항부착성은 표면에너지, 접촉각 측정 등을 통해 나노입자의 농도에 따른 효과가 입증됨.
3) 색 안정성 실험 : 하이브리드 광경화성 레진의 초기 출력과 후경화 처리 시간에 따른 색 안정성 평가를 실시하여 △3.3이하의 값을 확인하여 색안정성이 우수한 것으로 입증함.
3. 유사임상적용 평가
1) 임상 적합도 시험 : 3-unit bridge 수복물을 제작하여 실시콘 복제법에 의한 임상 적합도는 120㎛ 이내로 우수함을 입증함.
2) 임상 파절저항성 시험 : 광경화성 레진의 후경화처리에 따른 임상파절 저항성을 평가하였으며, 농도에 따른 시험에서 다른 양상이 관찰되어 적합시험에 대한 추가 연구가 필요함.
3) 3-unit bridge를 이용한 유사임상 굴곡강도 시험을 평가하여 입증함.
4) 생물학적(세포독성) 특성 평가 : 진피섬유아세포를 이용하여 광경화성 레진의 추출액을 통해 평가하고 효과를 입증함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1. 기존의 3D 프린팅 레진은 낮은 물성 때문에 임시수복물의 제작에 국한하여 사용되므로 반영구적 수복물 제작을 위한 나노입자를 첨가하여 임상적 한계를 극복할 수 있는 3D 프린팅 레진 개발
2. 임시수복용을 넘어 기계적/물리적 특성을 개선한 반영구적 프린팅 수복물(의치, 레진 크라운) 개발
3. 나노입자 최적의 농도 확립을 통한 우수한 강도 확보 및 항(진)균성, 항부착성 기능을 갖는 광경화성 하이브리드 레진의 개발
4. 치과 임시수복물의 강도 및 색 안정성의 임상 한계점 극복
5. 치의학 분야의 3D 프린터 국가산업과 국민구강보건 발전으로 환자의 경제적 안정 및 건강보험제정의 건전화를 도모.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 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 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 21