ISSN : 0376-4672
치과질환이나 노화, 사고 등으로 인해 치아가 상실 된 경우 환자들의 기능적인 수복과 더불어 심미적 수 복에 대한 요구가 증가하면서 임플란트의 매식에 의해 인공적으로 치아를 대체하고자 하는 많은 노력이 거듭 되어 왔으며, 생체적합성, 기계적 성질 및 골전도성의 측면에서 티타늄이 치아 결손부의 인공치아 매식재료 로서 널리 받아들여지고 있다. 임플란트가 상실된 치 아를 대체하는 인공 매식재료로서 장기간에 걸친 성공 적인 임상 결과를 얻기 위해서는 골과 임플란트 사이 에 결합조직층이 개재됨이 없이 직접적으로 접촉이 되 는 골유착(osseointegration)이 일어나야 한다. 성 공적인 골유착을 얻기 위한 필요조건으로서, Albrektsson 등(1981)은 임플란트 소재의 생체적합 성, 기하학적 형상, 표면특성, 식립 부위 숙주골의 상 태, 외과적 수술 방법, 수술 후 임플란트에 대한 하중 조건 등의 6가지 요인을 고려해야 한다고 하였다. 최 근의 임상 경향은 전체 치료기간을 줄일 수 있는 방법 에 관심이 집중되고 있으며, 그에 따라 표면 특성을 개 선하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다.
생체매식재로 사용되는 Ti는 반응성이 높아 산소와 쉽게 결합하여 표면에 TiO, TiO2, 및 Ti2O3와 같은 산화피막을 표면에 형성함으로써1) 뛰어난 부식저항성 과 생체적합성을 가지며 생체에 독성이 없고 탄성계수 가 골과 비슷하여2) 골과 임플란트 경계면에서 응력분 산에 유리한 성질 등 물리적, 기계적 성질이 뛰어나 외 과용 임플란트 재료로 가장 좋은 재료이다. 금속 임플 란트의 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 골유착은 나타내나 골과 화학적결합은 하지 않고 골 형성을 적극적으로 유도하지 못함으로써 치유기간이 길어지게 된다2). 이러한 이유로 골조직내 임플란트의 접합을 개선하기위한 연구가 이루어져 골과의 결합 을 높이기 위해 골유착을 일으키는 Ti에 골성장을 유 도하는 HAP를 plasma coating법을3,4) 사용하던 가 아니면 Hanks’solution내에서 침적 후 HA도 금을 하는 방법 등으로 처리하고 있다. 그러나 plasma coating법은 고온에서 처리를 행하고 Hanks’solution내에 침적할 경우 Ti표면에 밀착 도가 저하되거나 합금의 상변화 등으로 인하여 표면 처리 과정 중에서 내식성이 크게 감소될 수 있다. 이 러한 여러 가지 코팅법을 통하여 골 유착을 증진시키 기 위한 연구는 계속되고 있지만 임상적으로 사용 후 문제가 단시일에 발생되는 것도 아니고 수년이 지나 야 나타나기 때문에 생체적합성이 우수한 표면처리 가 필요하다. 따라서 이러한 문제를 최소화하는 방법이 나노구조 를 표면에 형성시켜 골유착을 쉽게 함으로써 이를 개 선할 수 있을 것으로 생각되어 본 보고에서는 임플란 트의 표면처리의 필요성과 나노튜브의 기구 및 처리등 전반적인 내용을 고찰하였다.
양극산화는 전기화학적 표면처리법 중의 한가지 방 법으로서 양극의 금속 표면에 인위적으로 산화피막을 형성하는 방법이다. 즉 양극(Anode)과 산화 (Oxidizing)의 합성어(Ano+dizing)이다. 양극산 화의 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이며, 현재 산업용 품 및 공업제품을 비롯한 다양한 분야에 폭넓게 이용 되고 있다. 이외에도 Ti, Mg, Zn, Nb 등의 금속소재 에도 양극산화가 가능하며, 이들 중 티타늄과 마그네 슘은 최근 그 용도가 급격하게 증가하고 있는 추세에 있다. 양극산화를 이용하여 형성된 산화피막의 특징은 피 막이 단단하고, 내식성이 크며, 처리 조건(전극의 전 위차 및 전류, 전해질의 온도 및 농도 등)에 따라서 다 양한 색으로 착색이 가능하여 다양한 용도로 사용된 다. 또한 간단한 조작, 복잡한 형상의 재료에 균일한 피막처리 및 저비용 등의 많은 장점을 가지고 있어 양 극산화를 이용한 표면처리 기술의 연구가 지속적으로 증가하고 있다.
