• 한국세라믹학회지
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• 제45권10호
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• pp.584-588
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• 2008

Porous hydroxyapatite(HA) and HA-coated porous $Al_2O_3$ possessing pore characteristics required for bone substitutes were prepared by a slurry foaming method combined with gelcasting. The HA coating was deposited by heating porous $Al_2O_3$ substrates in an aqueous solution containing $Ca^{2+}$ and ${PO_4}^{3-}$ ions at $65{\sim}95^{\circ}C$ under ambient pressure. The pore characteristic, microstructure, and compressive strength were investigated and compared for the two kinds of samples. The porosity of the samples was about 81% and 80% for HA and $Al_2O_3$, respectively with a highly interconnected network of spherical pores with size ranging from 50 to $250{\mu}m$. The porous $Al_2O_3$ sample showed much higher compressive strength(25 MPa) than the porous HA sample(10 MPa). Fairly dense and uniform HA coating(about $2{\mu}m$ thick) was deposited on the porous $Al_2O_3$ sample. Since the compressive strength of cancellous bone is $2{\sim}12$ MPa, both the porous HA and HA-coated porous $Al_2O_3$ samples could be successfully utilized as scaffolds for bone repair. Especially the latter is expected suitable for load bearing bone substitutes due to its excellent strength.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1273-1281
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• 2014

조직공학은 손상된 골 조직 및 장기를 복원, 재생, 그리고 복구할 수 있는 잠재력을 가진 새로운 학문 분야이다. 인산칼슘계 세라믹스인 삼인산칼슘과 수산회인회석은 골 조직 재생을 위해 골전도성과 생체적합성의 특성을 가진 우수한 재료로 알려져 있다. 본 연구에서, 혼합 용액 구조물은 적층 및 히터장치를 기반으로 한 압출 적층 조형 시스템을 이용하여 제작되었다. 바이오 세라믹 인공지지체는 $1,300^{\circ}C$의 고온에서 소결되었고, 또한 형태학적인 특성은 주사전자현미경을 통해 분석되었다. 게다가, TCP/HA 의 혼합비율에 따른 미세구조물과 수축률에 대한 효과는 연구되었다. 인공지지체의 기계적 특성은 1 mm/min 의 크로스헤드 속도로 압축 시험기를 통해 측정되었고, 인공지지체의 세포 증식평가를 위해 MG-63 세포를 이용하였다. 본 연구의 결과는 혼합된 TCP(75 wt%)/HA(25 wt%) 인공지지체가 골 조직 재생을 위해 적합한 인공지지체라는 것을 제안한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권3호
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• pp.217-221
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• 2011

Glass-ceramic materials, which consist of glass matrix phase containing crystalline ${\beta}-Ca_3(PO_4)_2$ and ${\beta}-Ca_2P_2O_7$, have been prepared by heating at $750-900^{\circ}C$ of calcium phosphate invert glasses in the silica-free $CaO-P_2O_5-TiO_2-Na_2O$, system. With increasing heating temperature from 750 to $900^{\circ}C$, the crystallite size of precipitated ${\beta}-Ca_3(PO_4)_2$ in glass with $55CaO{\cdot}35P_2O_5{\cdot}3TiO_2{\cdot}7Na_2O$ (mol%) composition increased from 48 to 91 nm. With the extension of the immersion time in dilute acetic acid solution (pH = 5) to ${\geq}$200 min, the degree of dissolution of $Ca^{2+}$ and $P^{5+}$ ions in the glass-ceramics was linearly increased and the solution was constantly maintained at pH = ~7. Biomimetic nanostructured (62-88 nm in average dia.), sphere-shaped hydroxyapatite was homogeneously formed on the surface of the glass-ceramics when socked for 7-14 days in a Hanks' solution, indicating bioactivity of the prepared glass-ceramics.

• 한국수산과학회지
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• 제30권4호
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• pp.652-659
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• 1997

수산가공 공정에서 어육을 채취한 후 폐기되는 참치뼈와 같은 생물체를 회화시킨 후 이들의 고유물성과 아파타이트계 바이오세라믹스의 합성 출발물질에 이용되는 기존의 화학시약과 여러가지 상을 가지는 바이오세라믹의 합성에 사용되는 화학시약을 대체하기 위한 고찰에서 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 회화 후 추출한 물질의 X-ray 분석결과, 결정상은 회화온도에 관계없이 $1350^{\circ}C$까지는 $Ca_{10}\;(PO_4)_6\;(OH)_2$ 조성을 가지는 hydroxyapatite상으로 나타나, 화학시약으로 합성한 아파타이트와는 상이한 열분해 반응기구가 나타났다. 2. 회화한 참치뼈의 입자 크기분포는 온도의 증가에 따라 점진적으로 감소하는 거동을 보였고, 입자 크기분포는 $1050^{\circ}C$에서 최저치를 나타내 생물체의 회화온도는 $1050^{\circ}C$ 이하가 적정하였다. 3. 온도변화에 따른 입자의 변화양상을 SEM으로 추적한 결과, 온도에 따른 입자 형상의 변화는 나타나지 않았다. 그러나 회화온도가 높아 질 수록 입자간의 재응집과 소결의 진행과정에서 나타나는 입자간의 neck에 인해서 입자크기 분포 역시 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 참치뼈로부터 추출된 아파타이트는 생체재료로서 이용가능한 것으로 나타났다. 또한 glass-ceramic 등과 같은 바이오 세라믹 조성식에서 생물체에서 추출한 아파타이트로 화학시약의 부분적인 치환 역시 가능하였다.