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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 송호준
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 연구에서는 항생물질인 클로로헥시딘(chlorhexidine; CHX)을 희석시킨 생체유사용액(simulated body fluid; SBF)에 타이타늄 금속을 침적함으로서 항생물질을 함유한 하이드록시 아파타이트(hydroxyapatite; HAp)를 타이타늄 금속 표면에 코팅하는 방법을 연구하였다.
본 연구를 위하여 시편 연마와 화학적 에칭처리 및 열수처리를 수행한 타이타늄 디스크 시편을 기저 금속으로 사용하였다. 표준 SBF에서 Ca와 P 이온의 농도를 2배로 증가시킨 mSBF (modified-SBF)가 HAp 코팅에 사용되었다. 타이타늄 시편들을 먼저 mSBF에 4일간 침적시켜 HAp를 베이스로 코팅하였다. SBF제조과정에서 CHX를 희석시키는 방법에 따라 다음과 같이 공침법(coprecipitation)으로 시편들을 제조하였다. mSBF 제조 후 CHX을 첨가시켜 HAp를 코팅한 mSBF_CHX 군, CHX을 CaCl2 용액과 먼저 희석한 후 이를 이용하여 제조한 mSBF를 이용하여 코팅한 Ca-mSBF-CHX군, CHX를 KH2PO4 용액과 먼저 희석한 후 이를 이용하여 제조한 mSBF를 이용하여 코팅한 P-mSBF_CHX 군을 각각 준비하였다. 또한 mSBF 군에서 CHX를 단순 흡착시킨 mSBF_adCHX 시편을 준비하였다. 기준군으로는 CHX을 함유하지 않은 HAp가 코팅된 mSBF 군을 이용하였다. 제조된 시편들의 표면 형상, 화학적 조성, 결정구조 및 화학적 특성을 분석하였으며, 인산완충식염수(phosphate buffered saline;PBS)에 침적하여 CHX의 용출특성을 평가하였다.
mSBF 시편 표면에 HAp 결정 입자들은 나노 판상형의 결정들이 뭉쳐진 cluster 형태를 보여주었다. Ca-mSBF_CHX와 P-mSBF_CHX 시편의 경우 HAp 입자들과 함께 리본형의 결정입자가 함께 관찰되었다. 그러나 mSBF_CHX 시편에서는 HAp가 aggregation된 형상을 보여주었다. 제조된 시편의 표면에 코팅된 BLAp 박막은 모두 HAp 구조가 지배적이었으며, CHX가 함유된 시편에서는 β-TCP와 OCP 결정구조가 관찰되었다. CHX가 공침된 시편에서는 CHX에 기인한 화학적 조성들이 확인되었으며, 특히 리본형의 결정입자에서 높은 CHX 조성이 관찰되었다. FT-IR 스펙트럼은 mSBF_adCHX와 P-mSBF_CHX 시편에서 높은 CHX 피크들을 보여주었으며, mSBF_CHX와 Ca-mSBF_CHX 시편들에서도 약하게 CHX가 함유된 것을 확인하였다. 각 시편들을 24 시간동안 PBS 용액에 침적한 후 mSBF_adCHX 시편에서 CHX가 모두 용출되었지만 공침법으로 제조한 시편들에서는 여전히 CHX가 함유되어 있는 것을 확인하였다.
이상의 연구를 통하여 타이타늄 상에 공침법을 이용한 HAp 박막 코팅시 CHX의 혼합 방법에 따라 HAp 박막의 표면형상과 결정구조가 차이를 갖는 것을 알 수 있었다. 또한 이러한 표면 특성이 CHX의 함유와 용출 특성에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구는 향후 타이타늄 임플란트의 생존률을 증진시킬 수 있는 항생물질을 효과적으로 함유시키고, 이 항생물질들의 용출 시간을 조절할 수 있는 유용한 방법으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구를 위하여 시편 연마와 화학적 에칭처리 및 열수처리를 수행한 타이타늄 디스크 시편을 기저 금속으로 사용하였다. 표준 SBF에서 Ca와 P 이온의 농도를 2배로 증가시킨 mSBF (modified-SBF)가 HAp 코팅에 사용되었다. 타이타늄 시편들을 먼저 mSBF에 4일간 침적시켜 HAp를 베이스로 코팅하였다. SBF제조과정에서 CHX를 희석시키는 방법에 따라 다음과 같이 공침법(coprecipitation)으로 시편들을 제조하였다. mSBF 제조 후 CHX을 첨가시켜 HAp를 코팅한 mSBF_CHX 군, CHX을 CaCl2 용액과 먼저 희석한 후 이를 이용하여 제조한 mSBF를 이용하여 코팅한 Ca-mSBF-CHX군, CHX를 KH2PO4 용액과 먼저 희석한 후 이를 이용하여 제조한 mSBF를 이용하여 코팅한 P-mSBF_CHX 군을 각각 준비하였다. 또한 mSBF 군에서 CHX를 단순 흡착시킨 mSBF_adCHX 시편을 준비하였다. 기준군으로는 CHX을 함유하지 않은 HAp가 코팅된 mSBF 군을 이용하였다. 제조된 시편들의 표면 형상, 화학적 조성, 결정구조 및 화학적 특성을 분석하였으며, 인산완충식염수(phosphate buffered saline;PBS)에 침적하여 CHX의 용출특성을 평가하였다.
mSBF 시편 표면에 HAp 결정 입자들은 나노 판상형의 결정들이 뭉쳐진 cluster 형태를 보여주었다. Ca-mSBF_CHX와 P-mSBF_CHX 시편의 경우 HAp 입자들과 함께 리본형의 결정입자가 함께 관찰되었다. 그러나 mSBF_CHX 시편에서는 HAp가 aggregation된 형상을 보여주었다. 제조된 시편의 표면에 코팅된 BLAp 박막은 모두 HAp 구조가 지배적이었으며, CHX가 함유된 시편에서는 β-TCP와 OCP 결정구조가 관찰되었다. CHX가 공침된 시편에서는 CHX에 기인한 화학적 조성들이 확인되었으며, 특히 리본형의 결정입자에서 높은 CHX 조성이 관찰되었다. FT-IR 스펙트럼은 mSBF_adCHX와 P-mSBF_CHX 시편에서 높은 CHX 피크들을 보여주었으며, mSBF_CHX와 Ca-mSBF_CHX 시편들에서도 약하게 CHX가 함유된 것을 확인하였다. 각 시편들을 24 시간동안 PBS 용액에 침적한 후 mSBF_adCHX 시편에서 CHX가 모두 용출되었지만 공침법으로 제조한 시편들에서는 여전히 CHX가 함유되어 있는 것을 확인하였다.
이상의 연구를 통하여 타이타늄 상에 공침법을 이용한 HAp 박막 코팅시 CHX의 혼합 방법에 따라 HAp 박막의 표면형상과 결정구조가 차이를 갖는 것을 알 수 있었다. 또한 이러한 표면 특성이 CHX의 함유와 용출 특성에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구는 향후 타이타늄 임플란트의 생존률을 증진시킬 수 있는 항생물질을 효과적으로 함유시키고, 이 항생물질들의 용출 시간을 조절할 수 있는 유용한 방법으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
목차
초록 1I. 서 론 3II. 재료 및 방법 61. 타이타늄 금속의 전처리 62. NaOH 에칭 및 열수처리 63. SBF 용액 제조 및 골유사아파타이트 코팅 64. 제조된 시편의 특성 분석 9Ⅲ. 결과 및 고찰 101. 제조된 시편의 표면 형상 분석 102. 제조된 시편의 결정구조 분석 123. 제조된 시편의 화학적 조성 분석 134. 제조된 시편의 화학적 특성 분석 155. 제조된 시편의 용출 특성 분석 16Ⅳ. 결 론 18V. 참고문헌 20영문초록 25
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