KR102286394B1 - Method for hydroxyapatite coating of biomaterials and biomaterials coated by hydroxyapatite using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료에 관한 것으로, 생체용 재료의 표면이 인산화 물질로 처리되어 형성된 관능기에 수산화인회석이 효과적으로 침착할 수 있다.The present invention relates to a hydroxyapatite coating method for a biomaterial and a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared using the same, wherein the hydroxyapatite can be effectively deposited on a functional group formed by treating the surface of the biomaterial with a phosphorylated material. there is.
Description
본 발명은 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체용 재료의 표면을 인산화 물질로 개질하여 생체용 재료의 표면에 수산화인회석을 침착시키는 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료에 관한 것이다. The present invention relates to a method for coating hydroxyapatite for a biomaterial and a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared using the same, and more particularly, to the surface of the biomaterial by modifying the surface of the biomaterial with a phosphorylated material. The present invention relates to a method for coating hydroxyapatite on a biomaterial for depositing hydroxyapatite, and a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared using the same.
생체 의학 응용 분야에서는 금속 및 산화물 세라믹과 같은 고강도 재료가 사용되며, 이러한 생체 비활성 및 생체 조절 가능한 재료는 주로 높은 기계적 부하를 요구하는 정형외과 및 치과용 임플란트로 사용된다. 이러한 생체용 재료 중 하나의 예로서, 고순도 알루미나(Al2O3) 바이오 세라믹은 고관절 보철물 및 치아 임플란트를 위한 이식된 금속 합금의 대안으로 개발되었다. 알루미나의 높은 경도, 낮은 마찰 계수 및 우수한 화학적 안정성은 정형외과용 임플란트의 관절 표면에서 매우 낮은 마모율을 제공한다. 그러나 알루미나의 표면이 개질되거나 관절 부위에 직접 사용되지 않는 한, 알루미나는 다른 불활성 생체용 물질과 마찬가지로 이물질로 인식하여 격리하려는 생체의 반응에 의해 섬유막이 계면에서 발생할 수 있다는 점에서 임플란트 물질로서 근본적인 한계가 있다. 일부 초기 치과 및 정형 외과 임플란트에서 관찰된 것처럼 특정 상황에서 계면 장애가 발생하여 풀림이 발생할 수 있다. 이에, 알루미나는 우수한 기계적 특성에도 불구하고 그 적용이 제한적이었다.In biomedical applications, high-strength materials such as metals and oxide ceramics are used, and these bioinert and bio-adjustable materials are mainly used for orthopedic and dental implants that require high mechanical loads. As one example of such biomaterials, high-purity alumina (Al 2 O 3 ) bioceramics have been developed as an alternative to implanted metal alloys for hip joint prostheses and dental implants. The high hardness, low coefficient of friction and good chemical stability of alumina provide very low wear rates on the articular surfaces of orthopedic implants. However, unless the surface of alumina is modified or used directly in the joint area, alumina is a fundamental limitation as an implant material in that, like other inert biomaterials, the fibrous membrane can occur at the interface by the reaction of the living body to recognize it as a foreign material and isolate it. there is In certain circumstances, interfacial failure may occur, resulting in loosening, as observed with some early dental and orthopedic implants. Accordingly, alumina has limited application in spite of its excellent mechanical properties.
생체 불활성인 생체용 재료/물질이 이식된 후, 다양한 두께의 섬유성 조직이 임플란트 주위에 형성되고, 이러한 섬유성 조직은 임플란트와 화학적 결합을 형성하지 않거나 생물학적으로 상호작용 하지 않는다.After the bioinert biomaterial/material is implanted, fibrous tissue of various thicknesses is formed around the implant, and this fibrous tissue does not form chemical bonds or biologically interact with the implant.
조직-임플란트 인터페이스에서 이러한 종류의 결합은 기본적으로 기계적 정착/고정에 의해 발생하며, 조직-임플란트 인터페이스에서의 움직임으로 인해 인터페이스가 파열되어 임플란트가 실패할 수 있다. 조직-임플란트 인터페이스에서 생물학적 상호작용을 향상시키는 한 가지 대안은 손상된 살아있는 뼈에 결합을 제공할 수 있는 수산화인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)과 같은 생물학적 활성 물질로 임플란트 표면을 코팅하는 것이고, 이는 뼈 조직의 효과적인 재생 및 성장 촉진을 가져온다.This kind of bonding at the tissue-implant interface basically occurs by mechanical fixation/fixation, and movement at the tissue-implant interface can rupture the interface and cause the implant to fail. One alternative to enhancing biological interactions at the tissue-implant interface is to coat the implant surface with a biologically active material such as hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), which can provide bonding to damaged living bone. and promotes effective regeneration and growth of bone tissue.
수산화 인회석으로 임플란트 표면 코팅을 위해, 이온 스퍼터링, 플라즈마 스프레이, 전해 증착, 졸-겔 및 생체 모방방법 등의 다양한 공정을 이용할 수 있으나, 이러한 공정에서는 기질(substrate)이 되는 모체가 손상을 입거나 공정이 복잡하다는 단점을 갖는다. 또한, 개질한 물질과의 계면에서의 적합성 또한 문제가 될 수 있다. 알루미나와 같은 기계적 특성이 우수한 소재의 표면을 개질하려는 노력에도 아직까지 생체 내에서 뼈의 생성을 기대하기는 어려웠다. For coating the implant surface with hydroxyapatite, various processes such as ion sputtering, plasma spraying, electrolytic deposition, sol-gel and biomimetic methods can be used. This has the disadvantage of being complicated. In addition, compatibility at the interface with the modified material can also be an issue. Despite efforts to modify the surface of materials with excellent mechanical properties, such as alumina, it has been difficult to expect bone formation in vivo.
또한, 기존의 임플란트(생체용 재료) 표면의 개질 방법은 기질의 표면을 아파타이트 등의 인산칼슘 소재 자체로 코팅하거나 유기분자로 수식하는 방법이 주를 이루었으나, 이 경우 유기분자 전체가 기질의 표면에 남게 된다.In addition, the conventional method for modifying the surface of the implant (material for living body) mainly consists of coating the surface of the substrate with a calcium phosphate material such as apatite or modifying it with organic molecules. will remain in
이에 본 발명자들은 생체용 재료의 표면을 인산화 물질로 처리하여 그 관능기만을 도입함으로써 수산화인회석의 핵 형성을 유도하고 이를 침착시켜 효과적으로 코팅할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors confirmed that the nucleation of hydroxyapatite can be induced by treating the surface of the biomaterial with a phosphorylated material and introducing only the functional group, and deposited and thus effectively coated, and completed the present invention.
본 발명의 목적은, 효과적인 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an effective method for coating hydroxyapatite on a biomaterial.
또한, 본 발명은 상기의 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법을 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared by using the hydroxyapatite coating method of the biomaterial.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 생체용 재료의 표면을, 인산화 물질로 개질한 후, 개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)을 침착시키는 것을 포함하는, 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법을 제공한다.In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, the present invention provides hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 on the surface of the modified biomaterial after modifying the surface of the biomaterial with a phosphorylated material. (OH) 2 ) It provides a method for coating a hydroxyapatite coating of a biomaterial, comprising depositing.
상기 생체용 재료는 금속, 고분자, 세라믹, 탄소계 소재 중 어느 하나일 수 있다.The biomaterial may be any one of a metal, a polymer, a ceramic, and a carbon-based material.
상기 세라믹은 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(ZrO2) 일 수 있다.The ceramic may be alumina (Al 2 O 3 ) or zirconia (ZrO 2 ).
상기 고분자는 테프론, PEEK(polyetheretherketone), PAEK(polyaryletherketone) 중 어느 하나일 수 있다.The polymer may be any one of Teflon, polyetheretherketone (PEEK), and polyaryletherketone (PAEK).
상기 금속은 티타늄, 티타늄의 합금, 스테인레스의 합금 중 어느 하나일 수 있다.The metal may be any one of titanium, an alloy of titanium, and an alloy of stainless steel.
상기 탄소계 소재는 흑연, CNT, 풀러렌 중 어느 하나일 수 있다.The carbon-based material may be any one of graphite, CNT, and fullerene.
상기 인산화 물질의 농도는 0.001 내지 0.05 M 일 수 있다.The concentration of the phosphorylated material may be 0.001 to 0.05 M.
상기 인산화 물질은 니트릴로트리(메틸포스폰산), 알킬포스폰산, 페닐포스폰산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌-포스폰산) 중 어느 하나일 수 있다.The phosphorylated material may be any one of nitrilotri(methylphosphonic acid), alkylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, and diethylenetriaminepenta(methylene-phosphonic acid).
상기 침작은 개질된 생체용 재료를 의사체액(Simulated Body Fluid)에 침지하여 형성될 수 있다.The precipitation may be formed by immersing the modified biomaterial in a simulated body fluid.
상기 침지는 1 내지 7일 동안 이루어지는 것일 수 있다.The immersion may be made for 1 to 7 days.
상기 개질은 생체용 재료의 표면을 인산화 물질로 열수조건에서 반응시켜 개질할 수 있다.The modification may be modified by reacting the surface of the biomaterial with a phosphorylated material under hydrothermal conditions.
상기 열수조건은 120 ~ 200 ℃, 1 ~ 28 시간일 수 있다.The hydrothermal conditions may be 120 ~ 200 ℃, 1 ~ 28 hours.
상기 개질된 생체용 재료의 표면에는 인산화 물질의 관능기(PO3H2)가 남아 있는 것 일 수 있다.The functional group (PO 3 H 2 ) of the phosphorylated material may remain on the surface of the modified biomaterial.
상기 인산화 물질의 관능기(PO3H2)를 핵 형성 사이트로 하여 침착되는 것 일 수 있다.It may be deposited using a functional group (PO 3 H 2 ) of the phosphorylated material as a nucleation site.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 생체용 재료의 표면을, 인산화 물질로 개질한 후, 개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석을 침착시켜 형성된, 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hydroxyapatite-coated biomaterial formed by modifying the surface of the biomaterial with a phosphorylated material and then depositing hydroxyapatite on the surface of the modified biomaterial. do.
상기 인산화 물질은 니트릴로트리(메틸포스폰산), 알킬포스폰산, 페닐포스폰산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌-포스폰산) 중 어느 하나일 수 있다.The phosphorylated material may be any one of nitrilotri(methylphosphonic acid), alkylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, and diethylenetriaminepenta(methylene-phosphonic acid).
상기 생체용 재료의 표면은 인산화 물질로 열수조건에서 반응시켜 개질한 것 일 수 있다.The surface of the biomaterial may be modified by reacting it with a phosphorylated material under hydrothermal conditions.
상기 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료는 치아 임플란트 또는 골 임플란트에 사용될 수 있다.The hydroxyapatite-coated biomaterial may be used for dental implants or bone implants.
본 발명의 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료에 따르면, 생체용 재료의 표면을 수산화인회석으로 코팅하여 생체용 재료가 손상된 뼈나 치근에 생물학적/화학적 결합을 형성하여 효과적인 재생 및 성장 촉진을 가져오는 효과가 있다. According to the hydroxyapatite coating method of a biomaterial of the present invention and a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared using the same, the biomaterial is coated with hydroxyapatite to protect the damaged bone or tooth root biologically/chemically. It has the effect of bringing about effective regeneration and growth promotion by forming bonds.
또한, 본 발명의 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료에 따르면, 생체용 재료의 표면을 인산화 물질로 처리하여 그 관능기만을 도입함으로써 수산화인회석의 핵 형성을 유도하고 이를 효과적으로 침착시키는 효과가 있다.In addition, according to the hydroxyapatite coating method of a biomaterial of the present invention and a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared using the same, the hydroxyapatite nucleus is introduced by treating the surface of the biomaterial with a phosphorylated material and introducing only the functional group. It induces formation and has the effect of effectively depositing it.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따라 알루미나 표면이 NTP로 개질되는 반응을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 NTP 개질 전(도 2a)과 후(도 2b)의 알루미나 표면의 접촉각을 측정한 사진이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 NTP 개질 전(도 3a)과 후(도 3b)의 테프론 표면의 접촉각을 측정한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 NTP로 개질하고 SBF에 담근 후 1일(도 4a), 3일(도 4b), 7 일차(도 4c) 알루미나 표면의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 NTP의 농도 0.001M(도 5a), 0.01M(도 5b), 0.1M(도 5c), 0.5M(도 5d)로 개질한 알루미나를 SBF에 7일간 침지한 후의 표면의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 테프론을 NTP로 표면 개질하고 SBF에 7일간 침지한 후 그 표면의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 티타늄의 NTP로 처리 전(도 7a)과 후(도 7b)의 시료를 SBF에 7일간 침지한 후 그 표면의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 흑연을 NTP로 처리한 시료를 SBF에 7일간 침지한 후의 주사 전자 현미경 사진(도 8a)과 이의 확대된 주사 전자 현미경 사진(도 8b)이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 알루미나의 NTP 처리 후 광전자분광법(XPS)으로 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 9a는 인(P)에 대해, 도 9b는 질소(N)에 대해 측정한 결과를 나타내었다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 테프론을 NTP 처리 후 SBF에 7일간 침지한 후 X선 회절법(XRD)으로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.1 shows a reaction in which an alumina surface is modified with NTP according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph measuring the contact angle of the alumina surface before (Figure 2a) and after (Figure 2b) NTP modification according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph measuring the contact angle of the Teflon surface before (Figure 3a) and after (Figure 3b) NTP modification according to an embodiment of the present invention.
4 is a scanning electron micrograph of the surface of alumina 1 (FIG. 4A), 3 (FIG. 4B), and 7 (FIG. 4C) after modification with NTP and immersion in SBF according to an embodiment of the present invention.
5 is alumina modified to NTP concentrations of 0.001M (Fig. 5a), 0.01M (Fig. 5b), 0.1M (Fig. 5c), 0.5M (Fig. 5d) according to an embodiment of the present invention in SBF for 7 days. It is a scanning electron micrograph of the surface after immersion.
6 is a scanning electron micrograph of the surface after surface modification of Teflon with NTP and immersion in SBF for 7 days according to an embodiment of the present invention.
7 is a scanning electron micrograph of the surface of a sample before (FIG. 7a) and after (FIG. 7b) treatment with NTP of titanium according to an embodiment of the present invention after immersion in SBF for 7 days.
8 is a scanning electron micrograph (FIG. 8a) and an enlarged scanning electron micrograph (FIG. 8b) after immersing a sample treated with graphite with NTP in SBF for 7 days according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing the measurement results by photoelectron spectroscopy (XPS) after NTP treatment of alumina according to an embodiment of the present invention, FIG. 9a is for phosphorus (P), FIG. 9b is for nitrogen (N) One result was shown.
10 is a graph showing the results of measurement by X-ray diffraction (XRD) after immersing Teflon in SBF for 7 days after NTP treatment according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving the same, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited by the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, in the description of the present invention, if it is determined that related known technologies may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법Hydroxyapatite coating method for biomaterials
본 발명은 생체용 재료의 표면을, 인산화 물질로 개질한 후, 개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석을 침착시키는 것을 포함하는, 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법을 제공한다.The present invention provides a method for coating hydroxyapatite for a biomaterial, comprising modifying the surface of the biomaterial with a phosphorylated material and depositing hydroxyapatite on the surface of the modified biomaterial.
상기 생체용 재료는 본 발명의 기술분야에서 알려진 생체용 재료를 사용할 수 있으며, 금속, 고분자, 세라믹, 탄소계 소재 중 하나를 사용할 수 있다. 특히, 상기 세라믹으로는 기계적 특성이 우수한 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(ZrO2)를, 상기 금속소재로는 티타늄, 티타늄의 합금 또는 스테인레스의 합금을, 상기 고분자로는 화학적으로 안정성이 높은 테프론, PEEK(polyetheretherketone) 또는 PAEK(polyaryletherketone), 상기 탄소계 소재로는 흑연, CNT 또는 풀러렌을 사용하는 것이 바람직하다. As the biomaterial, a biomaterial known in the art may be used, and one of metal, polymer, ceramic, and carbon-based materials may be used. In particular, as the ceramic, alumina (Al 2 O 3 ) or zirconia (ZrO 2 ), which has excellent mechanical properties, is used as the metal material, titanium, an alloy of titanium or stainless steel is used as the metal material, and chemically stable as the polymer is high. Teflon, PEEK (polyetheretherketone) or PAEK (polyaryletherketone), it is preferable to use graphite, CNT or fullerene as the carbon-based material.
알루미나는 일반적으로 체내에서 불활성(bioinert)의 특성을 보이는 것으로 잘 알려져 있으나, 본 발명과 같이 그 표면을 처리하여 개질하면 알루미나의 우수한 기계적 특성을 유지하면서 생체 내에서 뼈와 결합할 수 있는 특성을 갖는 생체용 재료를 제조할 수 있다. Alumina is generally well known to exhibit inert (bioinert) properties in the body, but when the surface is treated and modified as in the present invention, alumina has the property of being able to bond with bone in vivo while maintaining excellent mechanical properties of alumina. Biomaterials can be produced.
또한, 본 발명의 생체용 재료의 표면을 개질하는 방법은 화학적으로 안정한 불소계 고분자인 테프론, 생체적합성이 우수한 골전도성을 보이는 티타늄 또는 소수성의 표면을 갖는 탄소계 소재인 흑연, CNT, 풀러렌 등의 표면에도 적용하고 수산화인회석을 침착시켜 뼈의 생성을 유도할 수 있다. 즉, 소재 본래의 특성을 유지하면서 표면 만을 처리하여 골전도성을 발현할 수 있으므로 새로운 생체소재의 개발에 적용 가능하다.In addition, the method of modifying the surface of the biomaterial of the present invention is a chemically stable fluorine-based polymer such as Teflon, titanium showing excellent biocompatibility and osteoconductivity, or a carbon-based material having a hydrophobic surface, such as graphite, CNT, fullerene, etc. It can also be applied to bone and induce bone formation by depositing hydroxyapatite. That is, it can be applied to the development of new biomaterials because osteoconductivity can be expressed by treating only the surface while maintaining the original properties of the material.
상기 인산화 물질의 농도는 0.001 내지 0.05 M 인 것이 바람직하다. 도 5에서 확인할 수 있듯이, 상기 농도 외 범위의 인산화 물질인 니트릴로트리(메틸포스폰산)을 사용하는 경우에는 개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석의 침착이 잘 일어나지 않는다. 인산화 물질의 농도가 높아지면 같은 온도 및 시간에서는 많은 양의 관능기(PO3H2)가 생체용 재료의 표면에 처리될 수 있다. 그러나, 이 경우 의사체액(Simulated Body Fluid, 이하 'SBF'라고 함)에 침지한 후 침착된 수산화인회석의 양은 감소한 것을 알 수 있다.The concentration of the phosphorylated material is preferably 0.001 to 0.05 M. As can be seen in FIG. 5 , when nitrilotri(methylphosphonic acid), which is a phosphorylated material in a range other than the above concentration, is used, the deposition of hydroxyapatite does not occur well on the surface of the modified biomaterial. When the concentration of the phosphorylated material is increased, a large amount of functional groups (PO 3 H 2 ) can be treated on the surface of the biomaterial at the same temperature and time. However, in this case, it can be seen that the amount of hydroxyapatite deposited after immersion in simulated body fluid (hereinafter referred to as 'SBF') decreased.
상기 인산화 물질로는 관능기인 인산(-PO3H2) 그룹을 분자의 말단에 1개에서부터 9개를 갖는 모노머 및 고분자를 사용할 수 있으며, 그 예로는 니트릴로트리(메틸포스폰산)(nitrilotri(methylphosphonic acid; NTP), 알킬포스폰산(alkylphosphonic acid), 페닐포스폰산(phenylphosphonic acid), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌-포스폰산)(diethylenetriaminepenta(methylene-phosphonic acid) 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 니트릴로트리(메틸포스폰산)를 사용하는 것이 가장 바람직하다. As the phosphorylated material, monomers and polymers having 1 to 9 functional groups, phosphoric acid (-PO 3 H 2 ) groups, can be used at the ends of the molecule, for example, nitrilotri (methylphosphonic acid) (nitrilotri (methylphosphonic acid) acid; NTP), alkylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, diethylenetriaminepenta (methylene-phosphonic acid), it is preferable to use any one of (diethylenetriaminepenta (methylene-phosphonic acid), It is most preferred to use nitrilotri(methylphosphonic acid).
상기 수산화인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)은 수산화아파타이트 또는 하이드록시아파타이트라고도 불리며, 골광질(bone mineral) 및 치아 에나멜과 상아질을 이루는 주요물질로서, 손상된 뼈나 치아의 성장 촉진과 골 유착을 높이기 위한 인공 임플란트의 코팅제로 사용된다.The hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) is also called hydroxyapatite or hydroxyapatite. It is used as a coating agent for artificial implants to increase osseointegration.
상기 침작은 개질된 생체용 재료를 의사체액(Simulated Body Fluid)에 침지하여 형성될 수 있다. 의사체액은 본 발명의 기술분야에서 일반적으로 알려진 것을 사용할 수 있다. 상기와 같이 인산화 물질을 과포화로 하여 개질한 생체용 재료를 의사체액에 침지하면 그 표면에 존재하는 관능기(PO3H2)를 핵 형성 사이트로 하여 수산화인회석이 침착된다. The precipitation may be formed by immersing the modified biomaterial in a simulated body fluid. As the pseudo body fluid, those commonly known in the art may be used. When the biomaterial modified by supersaturating the phosphorylated material as described above is immersed in a pseudo body fluid, hydroxyapatite is deposited using a functional group (PO 3 H 2 ) present on the surface as a nucleation site.
상기 침지는 1 내지 7일 동안 개질된 생체용 재료를 의사체액에 담그어 수행될 수 있다. 도 4를 참조하면, 개질된 생체용 재료를 의사체액에 침지하는 시간이 길어질수록 수산화인회석의 침착량이 증가하는 것을 알 수 있다. The immersion may be performed by immersing the modified biomaterial in a pseudo body fluid for 1 to 7 days. Referring to FIG. 4 , it can be seen that the deposition amount of hydroxyapatite increases as the time for immersing the modified biomaterial in the pseudo body fluid increases.
도 1을 참조하면, 알루미나에 니트릴로트리(메틸포스폰산)을 첨가하고 열수조건(hydrothermal condition)에서 반응시켜 알루미나 표면에 관능기가 형성되고, 이를 의사체액에 침지시켜 수산화인회석이 침착(deposition)하게 된다. Referring to FIG. 1 , nitrilotri(methylphosphonic acid) is added to alumina and reacted under hydrothermal conditions to form a functional group on the alumina surface, which is immersed in a pseudo body fluid to deposit hydroxyapatite. .
상기 생체용 재료의 표면을 인산화 물질로 열수조건에서 반응시켜 개질할 수 있다. 상기 열수조건은 120 ~ 200 ℃, 1 ~ 28 시간으로 하는 것이 바람직하고, 오토 클레이브에서 반응시킬 수 있다. 상기 열수조건의 반응온도와 반응시간은 생체용 재료의 표면에 처리된 니트릴로트리(메틸포스폰산) 분자로부터 관능기(PO3H2)가 분리되는 최적의 조건으로, 도 1과 같이 관능기(PO3H2)는 생체용 재료의 표면에 남고, 그 나머지 부분은 탈락된다. 상기 열수조건의 반응온도와 반응시간의 범위 외에서는 생체용 재료의 표면에 처리된 니트릴로트리(메틸포스폰산) 분자로부터 관능기(PO3H2)가 분리되는 반응이 잘 일어나지 않는다.The surface of the biomaterial may be modified by reacting it with a phosphorylated material under hydrothermal conditions. The hydrothermal conditions are preferably 120 to 200° C. and 1 to 28 hours, and the reaction can be carried out in an autoclave. The reaction temperature and reaction time of the hydrothermal conditions are optimal conditions for the functional group (PO 3 H 2 ) to be separated from the nitrilotri (methylphosphonic acid) molecule treated on the surface of the biomaterial, and as shown in FIG. 1, the functional group (PO 3 H 2 ) remains on the surface of the biomaterial, and the remaining portion is removed. Outside the range of the reaction temperature and reaction time of the hydrothermal condition, the reaction in which the functional group (PO 3 H 2 ) is separated from the nitrilotri (methylphosphonic acid) molecule treated on the surface of the biomaterial does not occur well.
수산화인회석이 코팅된 생체용 재료Hydroxyapatite coated biomaterial
본 발명은 생체용 재료의 표면을, 인산화 물질로 개질한 후, 개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석을 침착시켜 형성된, 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료를 제공한다.The present invention provides a hydroxyapatite-coated biomaterial formed by modifying the surface of the biomaterial with a phosphorylated material and then depositing hydroxyapatite on the surface of the modified biomaterial.
상기 인산화 물질은 니트릴로트리(메틸포스폰산), 알킬포스폰산, 페닐포스폰산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌-포스폰산) 중 어느 하나일 수 있다.The phosphorylated material may be any one of nitrilotri(methylphosphonic acid), alkylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, and diethylenetriaminepenta(methylene-phosphonic acid).
상기 생체용 재료의 표면은 인산화 물질로 열수조건에서 반응시켜 개질한 것일 수 있다.The surface of the biomaterial may be modified by reacting it with a phosphorylated material under hydrothermal conditions.
수산화인회석이 코팅된 생체용 재료와 관련된 구체적인 설명은 상기 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법에 기술된 내용과 중복되므로 생략한다.A detailed description of the hydroxyapatite-coated biomaterial overlaps with that described in the hydroxyapatite coating method of the biomaterial, and thus will be omitted.
상기 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료는 치아 임플란트 또는 골 임플란트에 사용될 수 있다.The hydroxyapatite-coated biomaterial may be used for dental implants or bone implants.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the present invention and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the present invention and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
알루미나 플레이트(Al2O3 99.5%, 100Х100Х1 mm)를 기질로 하였고, 이를 20x10x1mm의 크기로 잘라 시편으로 사용하였다. 상기 알루미나 플레이트는 초순수와 에탄올로 두 번 세척되었다. 알루미나 기질의 표면 개질을 위해 니트릴로트리(메틸포스폰산) 용액 (NTP, N[CH2P(O)(OH)2]3 50 mass% in H2O, Sigma-Aldrich, USA)을 사용하였다.An alumina plate (Al 2 O 3 99.5%, 100Х100Х1 mm) was used as a substrate, and it was cut into a size of 20x10x1mm and used as a specimen. The alumina plate was washed twice with ultrapure water and ethanol. For the surface modification of the alumina substrate, a nitrilotri(methylphosphonic acid) solution (NTP, N[CH 2 P(O)(OH) 2 ] 3 50 mass% in H 2 O, Sigma-Aldrich, USA) was used.
NTP 용액은 0.001, 0.01, 0.1 및 0.5 M 으로 희석되었다. 희석된 NTP 용액을 사용하여 알루미나 기질을 열수 조건으로 처리하였다. 알루미나 기질은 상기 NTP 용액 30cm3과 함께 Teflon® 라이닝된 오토 클레이브에 놓였다. 오토 클레이브를 밀봉하고 160 ℃에서 24 시간 동안 가열한 후, 오토 클레이브를 가열 오븐에서 꺼내고 팬으로 냉각했다. 샘플을 용액에서 제거하고 초순수 물로 세척한 후 40 ℃ 에서 유지하여 건조시켰다.NTP solutions were diluted to 0.001, 0.01, 0.1 and 0.5 M. Alumina substrates were subjected to hydrothermal conditions using diluted NTP solutions. The alumina substrate was placed in a Teflon® lined autoclave with 30 cm 3 of the NTP solution. After the autoclave was sealed and heated at 160 °C for 24 h, the autoclave was removed from the heating oven and cooled with a fan. The sample was removed from the solution, washed with ultrapure water, and dried at 40°C.
NTP로 표면 개질된 알루미나의 인회석 형성 능력은 7 일 동안 36.5 ℃에서 SBF(simulated body fluid)에 침지하여 평가하였다. 이 SBF 용액은 ISO-23317에 따라 제조되었다. The ability to form apatite of alumina surface-modified with NTP was evaluated by immersion in simulated body fluid (SBF) at 36.5° C. for 7 days. This SBF solution was prepared according to ISO-23317.
실시예 2Example 2
테프론(PTFE plate, 10Х20Х1mm)을 기질로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that Teflon (PTFE plate, 10Х20Х1mm) was used as a substrate.
실시예 3Example 3
티타늄(CP-Ti grade, 10Х20Х1mm) 을 기질로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1 except that titanium (CP-Ti grade, 10Х20Х1mm) was used as a substrate.
실시예 4Example 4
흑연(Mitsubishi Uni B 0.7mm 샤프심)을 기질로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 1 was performed except that graphite (Mitsubishi Uni B 0.7 mm sharp core) was used as a substrate.
실험예 1: 젖음성Experimental Example 1: Wettability
기질의 표면을 수처리 후 물방울의 접촉각을 측정하여 젖음성(wettability)을 확인하였다.After the surface of the substrate was treated with water, the contact angle of water droplets was measured to confirm wettability.
도 2는 NTP 개질 전후의 알루미나 표면의 젖음성을 측정한 사진이다. 도 2a에서 NTP 처리 전의 알루미나는 70.9°의 접촉각을 나타내었고, 도 2b에서 0.01M NTP 처리 후의 알루미나는 3.3°의 접촉각을 나타내었다. 따라서, 알루미나 표면의 접촉각은 NTP 개질로 인해 현저히 감소하였음을 알 수 있다. Figure 2 is a photograph measuring the wettability of the alumina surface before and after NTP modification. In FIG. 2a, alumina before NTP treatment showed a contact angle of 70.9°, and in FIG. 2b, alumina after 0.01M NTP treatment showed a contact angle of 3.3°. Therefore, it can be seen that the contact angle of the alumina surface was significantly reduced due to the NTP modification.
도 3은 NTP 개질 전후의 테프론 표면의 젖음성을 측정한 사진이다. 도 3a에서 NTP 처리 전의 테프론은 122.8°의 접촉각을 나타내었고, 도 3b에서 0.01M NTP 처리 후의 테프론은 53.4°의 접촉각을 나타내었다. 따라서, 테프론 표면의 접촉각 또한 NTP 개질로 인해 현저히 감소하였음을 알 수 있다. 3 is a photograph measuring the wettability of the surface of Teflon before and after NTP modification. In FIG. 3a, Teflon before NTP treatment showed a contact angle of 122.8°, and in FIG. 3b, Teflon after 0.01M NTP treatment showed a contact angle of 53.4°. Therefore, it can be seen that the contact angle of the Teflon surface was also significantly reduced due to the NTP modification.
이러한 결과는 NTP 개질로 인하여 기질의 표면이 친수성으로 변하였음을 나타낸다.These results indicate that the surface of the substrate was changed to hydrophilic due to NTP modification.
실험예 2: 의사체액(SBF) 담금 시간에 따른 변화Experimental Example 2: Change according to immersion time of pseudo body fluid (SBF)
알루미나 시편의 표면을 0.01M의 NTP로 개질하고, SBF에 담근 후 1일, 3일, 7 일차의 알루미나 시편을 주사 전자 현미경(SEM, JSM5600, JEOL Co., Ltd., Japan)을 사용하여 표면 형태의 변화를 관찰하였다. 시편은 관찰 전에 금 스퍼터링으로 코팅되었다.The surface of the alumina specimen was modified with NTP of 0.01 M, and the surface of the alumina specimen on the 1st, 3rd, and 7th days after immersion in SBF was scanned using a scanning electron microscope (SEM, JSM5600, JEOL Co., Ltd., Japan). Changes in morphology were observed. Specimens were coated with gold sputtering prior to observation.
도 4와 같이, SBF에 침지한 후, 알루미나 시편은 표면에 판 모양의 침착(depositions)을 형성했다. 침착은 다른 인회석 형성 기질에 형성된 것과 유사했다. 도 4a 내지 도 4c에서 확인할 수 있듯이, 시편을 SBF에 침지한 기간이 길어짐에 따라 침착량이 증가했다. As shown in Figure 4, after immersion in SBF, the alumina specimen formed plate-shaped depositions on the surface. The deposition was similar to that formed on other apatite-forming substrates. As can be seen in FIGS. 4A to 4C , the deposition amount increased as the period in which the specimen was immersed in SBF increased.
실험예 3: NTP 농도에 따른 변화Experimental Example 3: Change according to NTP concentration
실시예 1에서 제조된 다양한 NTP 농도인 0.001M, 0.01M, 0.1M, 0.5M로 알루미나 시편의 표면을 개질하고, 이를 SBF에 7 일 동안 침지한 후 주사 전자 현미경으로 표면 형태의 변화를 관찰하였다.The surface of the alumina specimen was modified with various NTP concentrations of 0.001M, 0.01M, 0.1M, and 0.5M prepared in Example 1, and after immersing it in SBF for 7 days, the change in surface morphology was observed with a scanning electron microscope. .
도 5에서 볼 수 있듯이, 0.001M과 0.01M 의 NTP로 개질된 알루미나 시편은 표면에 수산화인회석을 형성하였다. 그러나, 0.1M과 0.5M의 NTP 로 개질된 알루미나 시편은 표면에 수산화인회석이 제대로 형성되지 않음을 확인하였다.As can be seen in FIG. 5, the alumina specimens modified with NTPs of 0.001M and 0.01M formed hydroxyapatite on the surface. However, it was confirmed that hydroxyapatite was not properly formed on the surface of the alumina specimens modified with NTP of 0.1M and 0.5M.
따라서, 수산화인회석의 침착을 위한 NTP의 농도는 0.001 내지 0.05M 이 바람직한 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the concentration of NTP for the deposition of hydroxyapatite is preferably 0.001 to 0.05M.
도 6는 실시예 2의 NTP 0.01M로 처리한 테프론 시편을 SBF에 침지한 후 표면을 주사 전자 현미경으로 확인한 사진이다. 6 is a photograph confirming the surface of the Teflon specimen treated with NTP 0.01M of Example 2 with a scanning electron microscope after immersion in SBF.
도 7는 실시예 3의 NTP 0.01M로 처리 전후의 티타늄 시편을 SBF에 침지한 후 그 표면을 주사 전자 현미경으로 확인한 사진으로, 도 7a는 NTP 처리 전의 사진이고, 도 7b는 NTP 처리 후의 사진이다. 7 is a photograph confirming the surface with a scanning electron microscope after immersing the titanium specimen before and after treatment with NTP 0.01M of Example 3 in SBF, FIG. 7a is a photograph before NTP treatment, and FIG. 7b is a photograph after NTP treatment .
도 8a는 실시예 4의 NTP 0.01M로 처리한 흑연을 SBF에 침지한 후 그 표면을 주사 전자 현미경으로 확인한 사진이고, 도 8b는 도 8a를 확대한 사진이다. 8a is a photograph confirming the surface with a scanning electron microscope after immersing the graphite treated with NTP 0.01M of Example 4 in SBF, and FIG. 8b is an enlarged photograph of FIG. 8a.
도 6 내지 8와 같이, 생체용 재료로서 알루미나 뿐만 아니라 상기 테프론, 티타늄, 흑연도 NTP로 처리하여 그 표면이 개질되어, 수산화인회석을 침착시킬 수 있음을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 생체 내에서도 생체용 재료의 표면에 수산회인회석을 침착하여 골전도성(bone ingrowth)을 발현할 것이라는 것을 예측할 수 있다. 테프론과 같은 불소수지의 표면에서 수산화인회석의 침착은 아직까지 보고된 바가 없고, 비교적 연구가 진척된 티타늄의 경우에도 산처리와 열수처리를 하는 몇 단계의 공정을 거처야 하지만, 본 발명의 기술은 상기의 물질에도 간단하게 인산화 물질의 관능기를 도입하여 인회석을 침착시켜 코팅할 수 있다. 6 to 8, it can be seen that not only alumina as a biomaterial, but also Teflon, titanium, and graphite are treated with NTP to modify the surface, thereby depositing hydroxyapatite. From these results, it can be predicted that bone ingrowth will be expressed by depositing oxapatite on the surface of biomaterials even in vivo. Deposition of hydroxyapatite on the surface of fluororesin such as Teflon has not yet been reported, and even in the case of titanium, which has been relatively researched, several steps of acid treatment and hydrothermal treatment are required. The above material may be coated by depositing apatite by simply introducing a functional group of the phosphorylated material.
도 9는 실시예 1에서 알루미나 표면을 NTP 처리한 후 광전자분광법(XPS)을 통해 각 원소의 존재를 확인한 것이다. NTP 분자는 도 1과 같이 질소(N)와 인(P)으로 구성되어 있는데, 도 9a와 도 9b와 같이 기질의 표면에 질소(N)존재하지 않고, 인(P)만이 존재하므로, NTP처리를 통해 기질 표면에 NTP의 관능기인 인산 그룹 만이 남아 있는 것을 알 수 있다. 9 shows the presence of each element was confirmed through photoelectron spectroscopy (XPS) after the alumina surface was treated with NTP in Example 1. The NTP molecule is composed of nitrogen (N) and phosphorus (P) as shown in FIG. 1, and there is no nitrogen (N) on the surface of the substrate as shown in FIGS. 9a and 9b, and only phosphorus (P) exists, so NTP treatment It can be seen that only the phosphate group, which is a functional group of NTP, remains on the surface of the substrate.
도 10은 실시예 2에서 테프론의 표면을 NTP 처리하고 SBF에 7일간 침지한 후 그 표면의 XRD를 측정한 것이다. 도 10에서 확인할 수 있듯이, 테프론의 표면에 침착한 물질은 수산화인회석임을 알 수 있다. Figure 10 is the NTP treatment of the surface of Teflon in Example 2 and after immersion in SBF for 7 days, the XRD of the surface was measured. As can be seen in FIG. 10 , it can be seen that the material deposited on the surface of Teflon is hydroxyapatite.
지금까지 본 발명에 따른 생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 수산화인회석이 코팅된 생체용 재료에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Specific examples of the hydroxyapatite coating method for a biomaterial according to the present invention and a hydroxyapatite-coated biomaterial prepared using the same have been described. However, within the limits not departing from the scope of the present invention, various It is obvious that implementation modifications are possible.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지고, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the concept of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (18)
0.001 ~ 0.05 M 농도의 인산화 물질로 열수조건에서 반응시켜 개질한 후,
개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)을 침착시키는 것을 포함하고,
상기 개질된 생체용 재료의 표면에는 상기 인산화 물질의 관능기(-PO3H2)가 남아 있고,
상기 침착은 상기 개질된 생체용 재료의 표면에 남아 있는 인산화 물질의 관능기(-PO3H2)를 핵 형성 사이트로 하여 형성되는 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
the surface of the biomaterial,
After reforming by reacting under hydrothermal conditions with phosphorylated substances at a concentration of 0.001 to 0.05 M,
Depositing hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) on the surface of the modified biomaterial,
The functional group of the phosphorylated material (-PO 3 H 2 ) remains on the surface of the modified biomaterial,
The deposition is characterized in that it is formed by using the functional group (-PO 3 H 2 ) of the phosphorylated material remaining on the surface of the modified biomaterial as a nucleation site,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 생체용 재료는 금속, 고분자, 세라믹, 탄소계 소재 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
According to claim 1,
The biomaterial is characterized in that any one of a metal, a polymer, a ceramic, a carbon-based material,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 세라믹은 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(ZrO2) 인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
3. The method of claim 2,
The ceramic is characterized in that alumina (Al 2 O 3 ) or zirconia (ZrO 2 ),
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 고분자는 테프론, PEEK(polyetheretherketone), PAEK(polyaryletherketone) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
3. The method of claim 2,
The polymer is characterized in that any one of Teflon, PEEK (polyetheretherketone), PAEK (polyaryletherketone),
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 금속은 티타늄, 티타늄의 합금, 스테인레스의 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
3. The method of claim 2,
The metal is characterized in that any one of titanium, an alloy of titanium, and an alloy of stainless steel,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 탄소계 소재는 흑연, CNT, 풀러렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
3. The method of claim 2,
The carbon-based material is characterized in that any one of graphite, CNT, fullerene,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 인산화 물질은
니트릴로트리(메틸포스폰산), 알킬포스폰산, 페닐포스폰산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌-포스폰산) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
According to claim 1,
The phosphorylated material is
characterized in that any one of nitrilotri (methylphosphonic acid), alkylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, and diethylenetriaminepenta (methylene-phosphonic acid),
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 침착은 개질된 생체용 재료를 의사체액(Simulated Body Fluid)에 침지하여 형성되는 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
According to claim 1,
The deposition is characterized in that it is formed by immersing a modified biomaterial in a simulated body fluid,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 침지는 1 내지 7일 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
10. The method of claim 9,
The immersion, characterized in that made for 1 to 7 days,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
상기 열수조건은 120 ~ 200 ℃, 1 ~ 28 시간인 것을 특징으로 하는,
생체용 재료의 수산화인회석 코팅방법.
According to claim 1,
The hydrothermal conditions are characterized in that 120 ~ 200 ℃, 1 ~ 28 hours,
Hydroxyapatite coating method for biomaterials.
0.001 ~ 0.05 M 농도의 인산화 물질로 열수조건에서 반응시켜 개질한 후,
개질된 생체용 재료의 표면에 수산화인회석을 침착시켜 형성되고,
상기 개질된 생체용 재료의 표면에는 상기 인산화 물질의 관능기(-PO3H2)가 남아 있고,
상기 침착은 상기 개질된 생체용 재료의 표면에 남아 있는 인산화 물질의 관능기(-PO3H2)를 핵 형성 사이트로 하여 형성되는 것을 특징으로 하는,
수산화인회석이 코팅된 생체용 재료.
the surface of the biomaterial,
After reforming by reacting under hydrothermal conditions with phosphorylated substances at a concentration of 0.001 to 0.05 M,
It is formed by depositing hydroxyapatite on the surface of a modified biomaterial,
The functional group of the phosphorylated material (-PO 3 H 2 ) remains on the surface of the modified biomaterial,
The deposition is characterized in that it is formed by using the functional group (-PO 3 H 2 ) of the phosphorylated material remaining on the surface of the modified biomaterial as a nucleation site,
A biomaterial coated with hydroxyapatite.
상기 인산화 물질은
니트릴로트리(메틸포스폰산), 알킬포스폰산, 페닐포스폰산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌-포스폰산) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
수산화인회석이 코팅된 생체용 재료.
16. The method of claim 15,
The phosphorylated material is
characterized in that any one of nitrilotri (methylphosphonic acid), alkylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, and diethylenetriaminepenta (methylene-phosphonic acid),
A biomaterial coated with hydroxyapatite.
치아 임플란트 또는 골 임플란트에 사용되는 것을 특징으로 하는,
수산화인회석이 코팅된 생체용 재료.16. The method of claim 15,
Characterized in that it is used for dental implants or bone implants,
A biomaterial coated with hydroxyapatite.
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