• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.36 no.4
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• pp.913-923
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• 2006

목적 : 최근 발치 후 즉시 임플란트 식립은 널리 사용되는 수술 방식이다. 이 연구의 목적은 임플란트 주위 골결손시 Ca-P으로 표면 처리된 이종골을 사용하여 골재생을 평가하기 위함이다. 재료와 방법 : 두 마리의 개 모델에서 하악 소구치와 제일 대구치를 발치하였다. 발치 6주 후 trephine bur를 이용하여 7.5 mm 지름과 5 mm 깊이를 가진 결손부를 형성하였다. 이 후 이 결손부의 중앙에 3.5 mm 지름과 15mm 길이의 fixture(GS II)를 식립하였다. 결과적으로 임플란트와 주변을 둘러싸고 있는 골 사이에는 2.0 mm정도의 gap이 만들어진다. 준비된 결손부 내로 자기골 또는 $Biocera^{(R)}$를 채웠다. 각각 4주, 8주 후 조직 절편을 제작하였다. 조직학적 평가를 위해 Block biopsy를 시행하였다. 결과 : 두 집단 모두 임상적으로 골이 완전히 채워졌다. 자가골이 이식된 부위(control)의 평균 골-임플란트 접촉(BIC)은 각각 4주째 $28.2{\pm}19%$였고, 8주째 $44.9{\pm}9%$였다. $Biocera^{(R)}$가 이식된 부위(test)의 평균 BIC는 각각 4주째 $34.6{\pm}27%$였고, 8주째 $27.6{\pm}23%$였다. 자가골이 이식된 부위(control)의 평균 골밀도는 각각 4주째 $32.7{\pm}25%$, 8주째 $37.4{\pm}17%$였다. 골-임플란트 접촉(BIC)과 골밀도의 평균 비율(%)은 비슷하였다. 조직학적으로 자가골과 이종골 이식 부위 모두 주변골과 잘 조화를 이루었고 유사한 치유 양상이 관찰되었다. 자가골과 이종골 이식 부위간 유의한 차이는 없었다.(P>0.05) 결론 : 임플란트 주위 2 mm의 골 결손부위에 자가골 또는 이종골로 채운 경우 유사한 결과를 얻었다. 이 결과 임플란트 fixture 주위의 골 결손부 해소를 위해 자가골을 대체할 수 있는 재료로 $Biocera^{(R)}$를 사용할 수 있음을 보여준다.

• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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• v.32 no.4
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• pp.263-273
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• 2016

In the implant prosthetic procedure, the soft tissue reaction was varied with the material and surface treatment of the abutment. It may be the cause of the peri-implantitis, and hence it can affect the long-term prognosis of the implant prosthesis. Titania and zirconia abutment presented superior biocompatibility and stable soft tissue reaction, while gold alloy abutment showed unfavorable reaction sometimes. A soft tissue reaction can be differed by the surface characteristics even in the same material type. Because rougher surface induces a bacterial attachment, the part contacting a soft tissue should have smooth surface. Additional surface treatment can enhance the cellular response without increasing bacterial attachment. Repeated removal and insertion of the abutment and the shape of the abutment may affect the soft tissue reaction, also. Ultrasonic cleaning and argon plasma cleaning are effective way to clean the retained micro-dust on the customized abutment.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.47 no.1
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• pp.39-45
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• 2009

Statement of problem: Recently precalcification treatment has been studied to shorten the period of the implant. Purpose: This study was performed to evaluate the effect of precalcification treatment of $TiO_2$ Nanotube formed on Ti-6Al-4V Alloy. Material and methods: Specimens of $20{\times}10{\times}2\;mm$ in dimensions were polished sequentially from #220 to #1000 SiC paper, ultrasonically washed with acetone and distilled water for 5 min, and dried in an oven at $50^{\circ}C$ for 24 hours. The nanotubular layer was processed by electrochemical anodic oxidation in electrolytes containing 0.5 M $Na_2SO_4$ and 1.0 wt% NaF. Anodization was carried out using a regulated DC power supply (Kwangduck FA, Korea) at a potential of 20 V and current density of $30\;㎃/cm_2$ for 2 hours. Specimens were heat-treated at $600^{\circ}C$ for 2 hours to crystallize the amorphous $TiO_2$ nanotubes, and precalcified by soaking in $Na_2HPO_4$ solution for 24 hours and then in saturated $Ca(OH)_2$ solution for 5 hours. To evaluate the bioactivity of the precalcified $TiO_2$ nanotube layer, hydroxyapatite formation was investigated in a Hanks' balanced salts solution with pH 7.4 at $36.5^{\circ}C$ for 2 weeks. Results: Vertically oriented amorphous $TiO_2$ nanotubes of diameters 48.0 - 65.0 ㎚ were fabricated by anodizing treatment at 20 V for 2 hours in an 0.5 M $Na_2SO_4$ and 1.0 NaF solution. $TiO_2$ nanotubes were composed with strong anatase peak with presence of rutile peak after heat treatment at $600^{\circ}C$. The surface reactivity of $TiO_2$ nanotubes in SBF solution was enhanced by precalcification treatment in 0.5 M $Na_2HPO_4$ solution for 24 hours and then in saturated $Ca(OH)_2$ solution for 5 hours. The immersion in Hank's solution for 2 weeks showed that the intensity of $TiO_2$ rutile peak increased but the surface reactivity decreased by heat treatment at $600^{\circ}C$. Conclusion: This study shows that the precalcified treatment of $TiO_2$ Nanotube formed on Ti-6Al-4V Alloy enhances the surface reactivity.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.57 no.4
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• pp.328-334
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• 2019

Purpose: The aim of this study was to confirm if Laser-treated implants were soaked in 0.9% NaCl solution for 2 weeks could increase the surface hydrophilicity, and the Remoal Torque of each implant that inserted in rabbit tibia for initial healing period of 10 days. Materials and methods: Twenty machined titanium surface screws were produced with a diameter 3 mm, length 8 mm. Ten screws had their surface treated with a laser only (laser treated group), and the other 10 were soaked in saline for 2 weeks after surface treatment with a laser (laser treated + saline soaked group). Implants were inserted in rabbit tibia (ten adult New Zealand white rabbits), and the RTQ of each implant was measured after 10 days. The wettability among implants was compared by measuring the contact angle. Surface composition and surface topography were analyzed. Results: After 10 days, the laser treat + soaking group implants had a significantly higher mean RTQ than the laser treated implants (P = .002, < .05). There were no significant morphological differences between groups, and no remarkable differences were found between the two groups in the SEM analysis. Conclusion: Saline soaking implants is expected to produce excellent RTQ and surface analysis results.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.35 no.4
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• pp.1039-1052
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• 2005

IMZ는 "intramobile cylinder implant system" (IMZ)로 독일에서 가장 오래되고 많이 사용되어진 임플란트 중 하나이다. 이 임플란트에 관한 장기적 성공률과 생존률에 대한 연구는 대개 80% 이상을 보고하고 있다. 그러나, 연세대학교 치과병원 치주과에서 식립된 83개의 임플란트에서는 이전의 연구와는 다른 결과를 나타내었다. 1. IMZ 임플란트의 생존률은 67.5% 였다. 2. 변연 치조골 소실에 대한 성공 기준을 적용한 결과 성공률은 49.4%로 나타났다. 3. 발거된 총 27개의 임플란트 중에서 임플란트 주위 골소실을 가지는 경우는 17개, 내부구조 파절은 4개, 식립체 파절은 5개로 보고되었다. 4. 10년 이상 생존된 임플란트에서 변연골 소실의 평균치는 2.82mm였다. IMZ 임플란트는 장기적으로 높은 실패율을 보고하였다. 이는 cylindrical design, titanium plasma flame spray coating, prosthodontic complication 등의 요소에 기인한 것으로 사료된다. 임플란트는 그 형태, 표면 처리 등 여러 가지 요인들에 의해 실패가 나타날 수 있으며 본 연구를 통해 임플란트의 개발 및 선택에 바탕이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.46 no.5
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• pp.490-499
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• 2008

Statement of problem: Bioactive materials must have the ability to spontaneously form a bone like apatite layer on their surface and induce direct biochemical bonding to bone. A simple chemical treatment via alkali and heat has been revealed to induce bioactivity in titanium. Purpose: The purpose of this study was to evaluate the surface characteristics and stability of alkali and heat treated implants. Material and methods: Specimens were divided into three groups; group 1 was the control group with machined surface implants, groups 2 and 3 were treated with alkali solutions and heat treated in the atmosphere and vacuum conditions respectively. The surface characteristics were observed with FESEM, XPS, TF-XRD and AFM. Stability was evaluated with the resonance frequency analysis, periotest and removal torque values. One-way ANOVA and Duncan test were used for statistical analysis. Results: 1. Groups treated with alkali and heat showed similar characteristics. Groups 2 and 3 showed high compositions of Na ions on the surface with sub-micron sized pores compared to group 1. Group 2 showed mixed compositions of anatase and rutile with superior contents of rutile. 2. Resonance frequency analysis : The ISQ of group 2 showed significantly higher values than that of groups 1 and 3 at 12 weeks. The ISQ of groups 1 and 2 showed significant increase after 4 weeks, and the ISQ of group 3 increased significantly after 2 and 4 weeks respectively (P < .05). 3. Periotest: The PTV of groups 1 and 2 showed significant decrease after 4 weeks, and the PTV of group 3 showed significant decrease after 2 and 4 weeks respectively (P < .05). 4. Removal torque analysis: The removal torque value of group 2 was significantly higher than those of groups 1 and 3 at 2, 4 and 8 weeks. The removal torque values of groups 1 and 3 showed increase at 4 and 12 weeks, but the removal torque value of group 2 showed increase after 4 weeks (P < .05). Conclusion: An oxide layer with appropriate crystal structure and amorphous sodium titanate layer can be obtained on titanium implants through alkali and heat treatment in the atmosphere, and even alkali and heat treatment in vacuum conditions, provided a bioactive surface containing sodium. These surface layers can be considered to be effective for enhancement of osseointegration and reduction of healing period for implant treatment.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.55 no.2
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• pp.212-217
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• 2017

In case of the insufficient horizontal bone loss, a regular diameter implant is not possible without lateral bone augmentation. In this situation, narrow diameter implants (NDIs) could be the alternative to lateral bone augmentation procedures. However, complication generally expected with the NDI is implant fracture. Recently, the survival rate and success rate of NDI in the posterior region are similar to that of standard-diameter implants (SDIs). These 3 case reports demonstrate the incorporation of NDI to replace missing mandibular posterior teeth. So far, the follow-up examination period was maintained and no unusual complications were presented for more than four years. Long term follow-up clinical data are needed to confirm the excellent clinical performance of these implants.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.17.2-17.2
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• 2011

모든 생물은 늙어가면서 그 생물체를 이루고 있는 생체조직들이 낡게 되고 약해지기 마련이며, 이외에도 자동차 사고 등 재해에 의해 생체 장기의 손상을 가져올 수도 있다. 또한 인간의 평균수명 연장과 함께 소득 수준이 높아지고 또한 'quality of life'를 추구하는 고령화 시대로 접어듦에 따라, 인공골, 인공치아 또는 인공 고/슬관절 등의 골조직 대체재료의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이와 같은 골조직 대체, 즉 골이식은 크게 자기골 이식(autografting), 동종이식(allografing), 인공재료(man-made materials)의 이식으로 구분된다. 현재 대체물질의 약 58%를 차지하고 있는 자기골 이식의 경우, 거부면역 반응이 없어 임상성공율이 80%에 달한다는 장점을 가지고 있으나, 비용이 비싸고 감염과 통증의 위험이 있다. 또한 시신으로부터 골을 이식하는 동종이식의 경우 대체물질의 약 34%를 차지하고 있는데, 성공률이 떨어지고 질병 감염의 위험이 있는 단점이 있다. 이외에 약 8%를 차지하고 있는 인공재료 이식의 경우, 파단, 독성반응, 마모, 골조직의 remodeling 등이 일어나는 단점이 있으나, 앞에서 언급한 바와 같이 그 필요성이 급격히 증가함에 따라 보다 나은 치료법과 골이식 대체물질의 개발에 많은 노력이 경주되고 있다. 2003년 6월 미국 Financial Times에 의하면, 인체내 식립형 생체재료의 세계시장 규모는 약 650억 달러에 이르며, 매년 200% 이상씩 신장하고 있다고 한다. 따라서 세계 각국의 의학, 약학, 임상학, 생명과학, 공학 등의 관련 연구 분야에서는 이 수요를 충족시키기 위한 활발한 연구활동을 펼치고 있다. 한편 인체내 식립용 임플란트의 국내 시장규모는 치과 임플란트의 경우 2006년 현재 2000억원 규모로, 정형외과, 악안면 성형외과, 이비인후과를 포함하면 소위 'bone-anchored metal implant' 영역의 시장 규모는 4~5조원에 이를 것으로 추산 되고 있다. 또한 소비 신장률 10~15%를 감안하면 향후 시장 규모는 폭발적으로 증가될 것으로 예상된다. 이에 발맞추어, 최근 들어 선진국은 물론, 국내에서도 인체내 식립을 목적으로 하는 생체재료에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 일부는 실용화 단계에 진입하고 있다. 본 강연에서는 금속 임플란트의 시장현황과 앞으로의 추세에 대하여 조망하고, Ti 임플란트를 중심으로 이의 생체활성을 부여하는 표면개질 필요성 및 최근의 연구개발 동행에 대해 소개하고자 한다.

• Polymer(Korea)
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• v.33 no.6
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• pp.620-624
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• 2009

Biomedical metal implants have been used clinically for replacement, restoration, or improvement of injury bodies based on high mechanical properties, but it has some risks such as the inflammatory, late thrombosis, or restenosis due to the low biocompatibility and toxicity. In various techniques of surface treatment developed to preserve these drawbacks, this study examined the electrospray coating technology with biodegradable poly (lactic-co-glycoic acid) (PLGA) on metal surface. Based on fundamental examination of electrospraying and solution parameters, the surface morphology of coated film was closely related to the boiling point of solvent, in-flight distance, and droplet size. The thickness of polymer film was linearly proportional to the emerged volume. This result exhibits that the polymeric droplets were continuously deposited on the polymer film. Therefore, the electrospray coating technology might be applied into the fabrication of single/multi-layered polymer film in nano-/micro-thickness and the control of the topology for biomedical metal implants including stents.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.7-7
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• 2010

형상기억합금은 합금이 갖는 형상기억효과 및 초탄성효과 때문에 학문적으로 공업적으로 큰 흥미를 끌어왔다. 형상 기억효과는 Au-Cd 합금과 Cu-Zn 합금에서 최초로 발견되었지만 당시에는 크게 주목을 받지 못하였다. 그 후 1962년 Ti-Ni 합금에서 형상기억효과가 발견된 이래로 크게 주목을 받게 되었고, 곧바로 상용화를 위한 노력이 이어져 리벳, 열엔진, 커플링, 회로차단기 등에 적용이 시도되었다. 현재까지 약 300여종에 이르는 형상기억합금이 개발되어 있지만 형상기억효과의 안정성, 우수성, 내식성, 가공성, 내피로성, 내마모성이 우수한 Ti-Ni 합금이 가장 실용화에 적합한 합금으로 인식되고 있다. Ti-Ni합금은 1960년대에 개발되었지만 의료분야에 적용되기 시작한 것은 1980년대이고, 그 후 미국의 FDA가 Ti-Ni 합금으로 제조된 몇몇 3급(Class III) 임플란트를 인증하면서 시장규모도 폭발적으로 증가하고 있다. 일본의 경우 1980년대 초부터 Ti-Ni 합금을 치과용 임플란트로써 사용하여 왔, 독일, 중국, 러시아도 1980년대부터 임상에 적용해 왔다. 우리나라는 2004년 식약청(식품의약안정청)으로부터 제조 및 판매가 허가되어 현재 실제 임상에 적용되고 있다. 이와 같이 Ti-Ni 합금이 의료용 금속재료로서 널리 쓰이게 된 가장 근본적인 이유는 말할 나위 없이 합금이 갖는 형상기억효과 및 초탄성효과 때문이다. 본 강연에서는 Ti-Ni 합금을 의료용 금속재료의 입장에서 재조명해보고, 본 합금이 의료용 금속재료로서 어떠한 장점이 있으며, 그러한 장점을 의료분야에서 어떻게 응용하고 있는가에 대해 소개하고자 한다. 또한 의료용 Ti-Ni 합금에서 향후 개선되어야 할 요소에 대해서도 논의하고자 한다.