• 한국세라믹학회지
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• 제41권3호
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• pp.259-265
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• 2004

플라즈마 용사법에 의해 나노크기의 하이드록시 아파타이트 분말을 지르코니아 소결체 기판에 용사한 후 코팅층의 미세조직에 대해 조사하였다. 나노크기의 하이드록시 아파타이트 분말은 Ca(NO$_3$)$_2$$.$4$H_2O$과 (NH$_4$)$_2$HPO$_4$ 용액을 이용한 침전법에 의해 성공적으로 합성되었다. 코팅 후 지르코니아 기판과 코팅층 계면에서 균열은 발생하지 않았으며 코팅층의 두께는 150-250 $\mu\textrm{m}$였다. 나노크기의 하이드록시아파타이트 분말과 용사된 HAp코팅층에서는 비이상적인 상들의 출현이 발견되지 않았다. 80$0^{\circ}C$에서 열처리된 코팅층의 경우 하이드록시 아파타이트 이외에 TTCP와 $\beta$-TCP같은 상이 관찰되었지만 열처리온도 90$0^{\circ}C$에서 TTCP와 $\beta$-TCP상은 소멸되었다. XRD 분석결과, 열처리온도 110$0^{\circ}C$에서 HAp코팅층은 높은 결정화도를 나타내었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제40권3호
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• pp.159-167
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• 2013

이 연구의 목적은 광중합형 글래스아이오노머인 Fuji II $LC^{TM}$를 대조군으로 삼고 다양한 비율의 나노 하이드록시아파타이트(HA ; hydroxyapatite)를 첨가하여 최적의 물성을 나타내는 HA의 첨가비율을 알아보는 것이다. 각각 무게비로 5~30%의 나노 HA를 첨가하여 HA-5, HA-10, HA-15, HA-20, HA-25, HA-30의 여섯 개의 실험군을 설정하였으며 ISO 9917-2:2004 기본 규정에 따른 물리적 성질과 탈회저항성, 결합강도 실험을 시행하고 주사전자 현미경을 통해 탈회양상과 파절 양상을 관찰하였다. 결합강도 실험 결과 HA의 함량이 증가하면서 결합강도는 증가하여 HA-15 군에서 최대치를 기록하였다(p < 0.05). 탈회 저항성 실험으로 4일간의 탈회 후 CLSM을 이용하여 탈회면을 관찰한 결과, HA 첨가군에서 탈회 구간의 감소가 나타났으나 HA의 첨가량에 따른 유의한 차이는 없었다. 주사전자현미경 상에서 탈회면을 관찰한 결과에서는HA 입자가 탈회된 법랑질의 미세공극을 채우고 있는 양상이 나타났다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2002년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.202.2-202
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• 2002

• 대한소아치과학회지
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• 제37권1호
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• pp.24-34
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• 2010

본 연구의 목적은 광중합형 글라스아이오노머 시멘트에 마이크로 입자의 하이드록시아파타이트와 나노미터 입자의 하이드록시아파타이트를 첨가하였을 때 물리적 성질과 탈회 저항, 결합 강도의 차이를 비교하기 위함이다. 실험에 사용된 광중합형 글라스아이오노머 시멘트는 Fuji II LC 였고 순수한 Fuji II LC GIC는 대조군으로, 15% micro HA- Fuji II LC GIC는 실험군 1, 15% nano HA- Fuji II LC GIC는 실험군 2로 설정한 후 실험을 진행하였고 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CLSM으로 탈회 표면 깊이를 관찰한 결과 대조군 보다 실험군에서 법랑질의 탈회가 덜 발생하였고, 실험군 1 보다 실험군 2에서 법랑질의 탈회가 적게 관찰되었다. 2. SEM을 이용한 탈회면 관찰시 대조군에서 법랑질의 탈회가 더 많이 일어났고, 실험군은 하이드록시아파타이트의 영향으로 탈회가 덜 일어나 표면입자가 보다 규칙적이었다. 두 실험군을 비교했을 때 실험군 2가 실험군 1 보다 탈회에 저항하였다. 3. 결합 강도는 대조군, 실험군 1, 실험군 2 순으로 증가했으며 세 군간에 통계학적으로 유의할 만한 차이가 있었다 (p < 0.05). 4. SEM 상에서 결합 강도 측정 후 파절된 면을 관찰한 결과 하이드록시아파타이트를 포함하는 실험군에서 골 유사 아파 타이트 추정 입자가 관찰되었으며 실험군 1 보다 실험군 2에서 더 많은 입자가 형성되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권6호
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• pp.244-249
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• 2006

본 연구에서는 새로운 나노 분말 제조방법 중의 하나인 정전분무 열분해법을 이용하여 칼슘 포스페이트 나노분말을 제조하였다. 정전 분무된 분말은 공기 중에서 $400^{\circ}C$로 30분간 열처리하여 고상화하였다. 결정화된 분말의 하이드록시 아파타이트 형성능력을 평가하기 위하여 Eagle's minimum essential medium solution(MEM)을 사용하였으며, MEM 용액에 침전된 후의 분말의 특성평가를 위하여 X-선 회절 분석법, 전계 방사 주사형 전자 현미경, 에너지 분산 X-선 분광계 및 퓨리에 변환 적외선 분광계를 사용하여 분석을 행하였다. 비정질 구조를 가진 나노 분말은 MEM 용액에 15일 침전 후, 분말의 표면에 유도된 하이드록시 아파타이트 결정을 확인할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.761-764
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• 2009

은 콜로이드 용액을 이용하여 은이 침적된 생체활성 세라믹 복합체를 제조하였다. 제조된 은 콜로이드 용액과 생체활성 세라믹 복합체의 물리적 특성은 각각 X-선 회절분석기, 라만분광기, 전자현미경으로 분석하였다. X-선 회절분석 자료에 의하면 은 나노입자의 표면에 염소이온이 화학적으로 결합한다는 사실을 알 수 있었다. 또한 전자현미경 분석에서는 은이 침적된 생체활성 세라믹 복합체의 표면에 염화은이 균일하게 분포하는 것을 알 수 있었다. 따라서 생체활성 세라믹 복합체 표면의 염화은이 생체활성 세라믹 복합체의 하이드록시아파타이트 형성을 강하게 방지한다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.328-333
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• 2004

RF magnetron sputtering법에 의해 단상의 하이드록시아파타이트와 하이드록시아파타이트은 복합코팅층을 ZrO$_2$와 Si 웨이퍼 기판에 코팅하였다. 이들 코팅층들의 두께 0.7∼1.0$\mu\textrm{m}$ 범위였으며 또한 거칠기(roughness)는 3∼4nm였다. 열처리된 HAp 코팅층은 나노크기의 결정들로 구성되어 있었으며, 반면 Ag가 함유된 복합코팅층의 경우 결정질과 비결정질이 혼재되어 있었다. 열처리 전 HAp 코팅층의 Ca/P비는 1.9였고, Ag의 함량이 증가함에 따라 비는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 Ag 함량이 증가함에 따라 HAp코팅층의 미소 경도는 감소하였다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.740-745
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• 2018

본 연구에서는 비정질 칼슘 포스페이트(ACP) 나노 입자의 합성과 특성 분석을 진행하였다. 염화칼슘(calcium chloride ($CaCl_2$))과 아데노신 인산나트륨(disodium adenosine triphosphate ($Na_2ATP$)) 그리고 피트산 나트륨(sodium phytate) 첨가제를 열수 반응을 통해 상대적으로 단분산된 100 nm 크기 이하의 ACP 나노 입자를 성공적으로 합성하였고 나노 입자의 화학적 조성과 구조를 재료 분석을 통해 확인하였다. 피트산 나트륨 첨가제의 사용을 통해 얻은 ACP 나노 입자는 비정질성을 유지하고 결정성 하이드록시아파타이트(HAP)로의 전환을 방지하는 안정성이 향상되었음을 발견하였다. 본 연구를 통해 발견된 향상된 안정성을 가지는 ACP 나노 입자는 재생 의학 분야에서의 생체 적합 물질로의 응용에 중요한 잠재적 용도가 있을 것이라 사료된다.

• 대한치과재료학회지
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• 제45권4호
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• pp.243-256
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• 2018

본 연구에서는 생체활성 타이타늄 차폐막의 제조에 필요한 기초적인 자료를 얻기 위해서 타이타늄 박판의 양극산화처리와 석회화 순환처리의 조건 및 이들 표면처리가 표면특성과 생체활성도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. $30{\times}20{\times}0.08mm$의 타이타늄 판을 준비한 다음 $HNO_3:HF:H_2O$를 12 : 7 : 81 로 혼합한 용액에서 10 초 동안 산세처리 후 사용하였다. 타이타늄 차폐막의 비표면적을 증가시키기 위해서 나노튜브 $TiO_2$층을 형성한 후, 하이드록시아파타이트의 석출에 따른 생체활성도를 개선하기 위해서 석회화 순환처리를 하였다. 표면처리된 표면특성을 평가하기 위해서, 부식에 대한 저항성시험, 젖음성 검사, 유사체액 침적시험을 실시하였다. 양극산화처리로 형성된 나노튜브들은 상대적으로 큰 직경의 튜브들과 작은 직경의 튜브들로 구성되어 있었으며, 내부는 비어있고 외벽은 서로 결합되어 있는 구조를 보였다. 연속적으로 시행된 석회화 순환처리로 나노튜브층에 하이드록시아파타이트 석출물이 침투되어 결합이 일어났으며, 순환처리 회수가 증가함에 따라서 HAp 의 석출량이 비례적으로 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, 타이타늄 차폐막의 표면에 나노튜브 $TiO_2$ 층을 형성한 후 석회화 순환처리를 하여서 HAp 의 석출을 유도하는 것은 생체활성도 개선에 크게 기여할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.121-121
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• 2016

치아는 인체중에서도 혹한 환경에서 부분으로 높은 하중과 타액과 같은 강 부식성 매체로 그 환경이 상상을 초월한다. 즉 반복적으로 가해지는 하중(응력)과 침식을 유발하는 타액과 음식물 등이다. 따라서 치아가 쉽게 파괴되거나 썩는 현상이 나타나게 된다. 이렇게 사용되다가 치아의 역할을 다하게 되면 인공치아를 사용하게 되는데 그 재료가 바로 타이타늄(Ti)이다. 생체매식재로 사용되는 Ti는 반응성이 높아 산소와 쉽게 결합하여 표면에 TiO, $TiO_2$, 및 $Ti_2O_3$와 같은 산화피막을 표면에 형성함으로써 뛰어난 부식저항성과 생체적합성을 가지며 생체에 독성이 없고 탄성계수가 골과 비슷하여 골과 임플란트 경계면에서 응력분산에 유리한 성질 등 물리적, 기계적 성질이 뛰어나 외과용 임플란트 재료로 가장 좋은 재료이다. 금속 임플란트의 생체적합도는 임플란트 재료 자체보다는 생체 내 산화막이 화학적으로 불안정할 때 부식이 발생하게 되고 그 결과 금속이온이 주위로 유리되어 조직반응을 일으키므로 금속의 표면을 덮고 있는 산화막에 의해 좌우된다. Ti는 생체불활성재료로서 매식재료로 사용할 경우 뼈와 잘 융합되는 골유착을 나타내나 골과 화학적결합은 하지 않고 골형성을 적극적으로 유도하지 못함으로 환자의 치유기간이 길어지게 된다. 이러한 이유로 골조직내 임플란트의 접합을 개선하기위한 연구가 이루어져 골과의 결합을 높이기 위해 골유착을 일으키는 Ti에 골성장을 유도하는 뼈성분인 하이드록시 아파타이트(HA)라는 물질을 플라즈마 코팅법을 사용하던가 아니면 Hanks' solution내에서 침적 후 HA도금을 하는 방법 등으로 처리하고 있다. 그러나 플라즈마 코팅법은 고온에서 처리를 행하고 Hanks' solution내에 침적할 경우 Ti표면에 밀착도가 저하되거나 합금의 상변화 등으로 인하여 표면처리 과정 중에서 내식성이 크게 감소될 수 있다. 이러한 여러 가지 코팅법을 통하여 골 유착을 증진시키기 위한 연구는 계속되고 있지만 임상적으로 사용 후 문제가 단시일에 발생되는 것도 아니고 수년이 지나야 나타나게 된다. 이러한 방법으로 코팅을 하게 되면 골과 잘 유착이 되어 자연차아와 같은 기능을 하게 된다. 따라서 이러한 문제를 최소화하는 방법이 나노구조를 표면에 형성시켜 골유착을 쉽게 함으로써 이를 개선할 수 있을 것으로 생각되어 본 강의에서는 임플란트의 문제와 사용되는 재료에 대하여 고찰하여 자연치아를 대체 할 수 있는지 알아보았다.