KR100850029B1

KR100850029B1 - 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법과 이를 적용한치아 교정장치

Info

Publication number: KR100850029B1
Application number: KR1020070045231A
Authority: KR
Inventors: 고영무; 김병훈; 임성훈; 옥승호; 조동련
Original assignee: 조선대학교산학협력단; 전남대학교산학협력단
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-08-04

Abstract

본 발명은 치아와 접촉되는 교정장치 주위의 충치균들 및 세균을 살균할 수 있는 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법과 이를 적용한 치아 교정장치에 관한 것이다.

본 발명의 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법은 구강 내 또는 치아에 설치되어 치아의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재를 포함하는 치아교정장치에 있어서, 교정부재의 표면에 단량체 가스를 플라즈마 중합반응시켜 카르복실기를 갖는 코팅막을 형성하는 단계와 상기 코팅막의 카르복실기의 수소 이온을 은 이온으로 치환하는 단계를 포함한다.

이러한 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법과 이를 적용한 치아 교정장치에 의하면 은 이온을 치과용 보철물이나 교정용 기재의 표면에 코팅하여 치아우식을 유발시키는 병원성 구강미생물의 부착을 방지하고 우수한 살균효과를 갖는다.

치아, 교정부재, 브라켓, 와이어, 은 코팅막.

Description

치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법과 이를 적용한 치아 교정장치{Method for forming coating layer of orthodontics device and orthodontics device thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법에 사용되는 플라즈마 중합반응기를 도시한 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시 예 1과 실시 예 2, 비교예 2의 적외선분광(FTIR)분석 결과를 나타낸 그래프이고,

도 3은 Staphylococcus aureus 미생물의 배양실험 결과를 나타내는 사진이고,

도 4는 Staphylococcus aureus 미생물의 배양실험 결과에서 CFU의 숫자를 나타내는 그래프이고,

도 5는 Streptococcus mutans 미생물의 배양실험 결과를 나타내는 사진이고,

도 6은 Streptococcus mutans 미생물의 배양실험 결과에서 CFU의 숫자를 나타내는 그래프이고,

도 7은 Porphyromonas gingivalis 미생물의 배양실험 결과를 나타내는 사진이고,

도 8은 Porphyromonas gingivalis 미생물의 배양실험 결과에서 CFU의 숫자를 나타내는 그래프이고,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 치아교정장치가 설치된 치아를 개략적으로 나타내보인 평면도이고,

도 10은 도 9의 치아교정장치의 브라켓에 와이어가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 플라즈마 중합반응기 30: 진공쳄버

31: 전극 35: 교정부재

80: 치과교정장치 90: 교정부재

91: 브라켓 93: 와이어

100: 은이온 코팅막

본 발명은 치아 교정장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 치아와 접촉되는 교정장치 주위의 충치균들 및 세균을 살균할 수 있는 치아 교정장치에 관한 것이다.

통상적으로 성인의 치아활동은 그다지 활발하지 못하여 교정치료에 있어서 청소년에 비해 치료가 어려운 부분이 있음은 자명한 사실이나, 교정치료를 받으면 잇몸이 나빠져서 나이가 들면 틀니를 해야 한다는 잘못된 상식과, 얼굴 밖으로 노 출되는 교정장치에 대한 부담감 등으로 인하여 교정치료를 주저하는 경향이 있다.

그러나, 생리적인 범위 안에서의 치아 이동은 전혀 문제가 되지 않으므로 가능하다면 교정치료가 불량한 치열을 바로잡는 가장 바람직한 치료 방법인 것이다.

치아의 교정은 설측교정과 내측 교정으로 나뉘게 되는데 심미적인 이유로 최근 치아의 안쪽으로 붙이는 설측 교정 장치가 활성화되어 있다.

설측 교정 장치는 환자가 다소 불편한 것이 사실이나 내측 교정장치에 비하여 충치가 더 많이 발생 되지는 않는다. 하지만 설측교정 또한 관리가 어렵고 교정기간이 내측 교정에 비하여 다소 길어질 가능성도 있어, 현재 심미적인 교정치료로 전혀 외부에 노출 없는 장치를 이용하는 설측교정 치료법(Lingual Orthodontics,Invisible Orthodontics)이 사용되기도 대부분의 경우 교정장치에 의한 치열교정을 하고 있는 실정이다.

이러한 교정에 사용하는 치과용 교정장치는 금속, 세라믹, 고무 등 여러 가지 재질로 만들어져 구강 내에 장기간 설치된다.

교정장치를 한 치아는 음식물의 찌꺼기나 플라그, 치석의 침착이 자연치에 비하여 월등히 높고, 칫솔질을 하더라도 교정장치의 부착으로 인하여 청결한 상태로 유지하는데 많은 어려움이 있다. 또한, 끈적이는 음식이나 단단한 음식은 교정 장치 사이에 음식물이 끼어 급속한 충치의 원인이 된다.

교정장치를 한 치아에 충치가 발생이 되면 교정장치의 변형, 탈락을 초래하여 치료가 목적한 대로 이루어지지 않거나 원하지 않는 치아이동을 야기하게 된다.

특히, 치아의 교정을 가장 필요로 하는 어린이들이 교정장치를 장착하는 경우 치아의 칫솔질에 따른 문제점은 더욱 심각하다.

따라서 교정장치를 장착하고 치아를 청결하게 유지하지 못하는 치아들과 교정장치 사이에는 구강 내의 주요 충치균인 스트랩터카커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트랩터카커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 황색 포도상 구균인 스태피로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus ), 포피로모나스 진지밸리스( Porphyromonas gingivalis) 등의 세균이 쉽게 번식하여 치주질환을 일으키는 원인이 된다. 게다가 이러한 세균의 번식은 교정장치와 접촉되는 치아들은 손상시키거나 변색시키게 되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제 0646832호에는 치과용 항균 보철물이 개시되어 있다.

상기의 항균 보철물은 보철물에 나노 실버를 단순히 외면에 코팅한 것으로 구강 내에서 보철물이 기계적 마찰을 받을 경우 나노실버의 코팅 및 도금이 벗겨질 우려가 있다.

또한, 보철물에 코팅, 도금하는 나노실버는 은용액 상태의 액체이며, 이는 항균력이나 유해 미생물의 살균력이 현저히 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서 은이온을 치과용 보철물이나 교정용 기재 또는 임플란트의 표면에 코팅하여 치아우식을 유발시키는 병원성 구강미생물의 부착을 방지하고 우수한 살균효과를 갖는 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법과 이를 적용한 치아교정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 구강 내에서 기계적 마찰에 의해 코팅막이 벗겨지지 않도록 지속적이고 안정된 은 이온 중합 코팅막을 형성하는 방법과 이를 적용한 치아교정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법은 구강 내 또는 치아에 설치되어 치아의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재 또는 임플란트를 포함하는 치아교정장치에 있어서, 상기 치아교정장치의 표면에 단량체 가스를 플라즈마 중합반응시켜 카르복실기를 갖는 코팅막을 형성하는 단계;와 상기 코팅막의 카르복실기의 수소 이온을 은 이온으로 치환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 단량체는 아크릴산을 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플라즈마 중합반응은 80W의 전력으로 4 내지 6분 동안 방전하는 제1 방전단계, 30 내지 40W로 15 내지 25분 동안 방전하는 제 2 방전단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 치아교정장치는 구강 내 또는 치아에 설치되어 치아의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재 또는 임플란트를 포함하는 치아교정장치에 있어서, 상기 치아교정장치의 표면에 아크릴산 가스를 80W의 전력으로 5분 동안 방전하고 30 내지 40W로 20분 동안 방전하여 플라즈마 중합반응시켜 카르복실기를 갖는 코팅막을 형성하고, 상기 코팅막의 카르복실기의 수 소 이온을 은 이온으로 치환하여 형성되는 은 이온 코팅막을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 교정부재는 적어도 두 개의 치아에 각각 설치되는 브라켓들과, 상기 브라켓들을 상호 연결하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임플란트는 일측면에 염산 또는 황산으로 에칭된 에칭부를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명하면 다음과 같다.

치아 교정장치(80)는 구강 내 또는 치아(97)에 설치되어 치아(97)의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재(90) 또는 임플란트를 포함한다. 교정부재(90)는 각 치아(97)들에 설치되는 브라켓(91)들과, 이 브라켓(91)들을 상호 연결하며 교정을 위한 인장력을 제공하는 와이어(93)를 포함한다.

이러한 치아교정장치(80)의 교정부재(90)나 임플란트의 소재로 생체적합성이 우수한 티타늄(titanium)이 주로 사용된다.

은(Ag) 이온은 금속이온 중 항균성과 미생물 부착저해 능력이 가장 뛰어난 물질이다. 은 이온을 이용하여 티타늄 소재의 교정부재(90)에 플라즈마 중합반응에 의해 은 이온 코팅막을 형성함으로써 교정부재(90)의 표면에 미생물이 부착되는 것을 방지한다.

플라즈마 (plasma)는 고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체상태로 전하 분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로는 음과 양의 전하 수가 같아서 중성을 띠는 기체이다.

물체는 온도를 차차 높여가면 거의 모든 물체가 고체로부터 액체 그리고 기체 상태로 변화하고 수만℃ 온도에서 기체는 전자와 원자핵으로 분리되어 플라스마 상태가 된다.

플라스마를 이루는 각 개체가 전기를 띠고 있어서 중성 기체와는 성격이 판이하고 전기 전도도가 크고 금속 전도체와 같이 전류가 표면에만 국한되어 흐른다. 따라서 내부에는 전류가 거의 흐르지 않으며 밖에서 전기장과 자기장을 가하면 전하로서 힘을 직접 받아서 쉽게 영향을 받지만 전하 밀도가 커짐에 따라 개개의 운동과는 다른 집단운동을 한다.

이처럼 플라스마의 고온과 활발한 화학적 성질은 종래의 방법으로 얻기 어려운 극한 환경을 제공하여 신물질의 합성, 금속이나 고분자의 표면의 성질을 바꾸어 본체와는 다른 물리적, 화학적 성질을 주는데 이용된다.

본 발명에 따른 플라즈마 중합반응을 위해 교정부재의 표면에 묻어 있는 이물질을 세척한다. 이물질을 세척하기 위하여 세척 통에 교정부재를 투입한 다음 세척액을 주입하고 세척기를 이용하여 금속재인 교정기구의 내부 또는 외부에 붙어 있는 불순물을 세척한다.

세척공정을 거친 다음 헹굼 공정을 거치고 건조기에서 건조하여 수분을 증발시킨 후 기재의 한쪽면은 염산과 황산 수용액을 이용하여 에칭한다.

이는 임플란트를 하악이나 상악에 이식할 경우 주의의 골조직과 융합성을 향상시키기 위해 임플란트의 한쪽면에 거칠기를 주기 위함이다. 에칭은 염산 또는 황 산으로 에칭하거나 염산과 황산으로 각각 에칭하는 더블에칭으로 할 수 있다. 이외에도 기계적인 가공에 의해 표면에 거칠기를 부여할 수 있다.

따라서 에칭공정이 필요없는 경우에 생략할 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법에 사용되는 플라즈마 중합반응기를 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면 플라즈마 중합반응기는 진공펌프(20)와 전극(31), 쳄버(30), 제네레이터(50), 압력게이지(40), 가스(60,65)로 구성된다.

상기의 플라즈마 중합반응기를 이용하여 반응을 시키기 위해서 건조 후 교정부재(35)를 고정대에 부착한 상태로 진공챔버(30) 내의 양 전극(31) 사이에 투입하여 진공펌프(20)를 가동하여 쳄버(30)를 진공상태로 만든다. 쳄버(30)의 압력은 외측의 압력게이지(40)로 측정한다. 진공 하에서 아르곤(Ar) 또는 불활성 기체(60)을 주입 후 기재의 표면을 클리닝하기 위해 방전한다. 그리고 단량체로서 아크릴산(acrylic acid) 기체(65)를 챔버(30) 내에 주입한 후 제네레이터(50)로 방전시킨다.

이 경우 중합되는 아크릴산 코팅막의 부착성능을 향상시키기 위해 플라즈마 중합반응의 방전은 2단계로 실시하는 것이 바람직하다.

제 1 방전단계는 80W의 전력으로 4 내지 6분 동안 방전하고 제 2 방전단계는 30W 내지 40W로 15 내지 25분 동안 방전하여 플라즈마 중합반응을 시킨다.

이 경우 반응온도는 실온이며 압력은 50 내지 100m torr로 유지한다.

이러한 2단계의 방전에 의한 플라즈마 중합반응으로 교정부재의 표면에는 부 착력이 우수한 카르복실기(-COOH)를 갖는 아크릴산 중합 코팅막이 형성된다.

다음으로, 카르복실기의 수소이온(H⁺)을 은이온(Ag^-)으로 치환하기 위해 은이온이 함유된 수용액에 교정부재를 약 30분간 담가 놓는다.

상기와 같은 방법에 의해 교정부재의 표면에 항균력이 우수한 은 이온 코팅막을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 치아 교정장치는 사이가 벌어진 치아들 간의 거리를 치체 이동으로 좁히거나 쓰러진 치아의 치축을 조절하기 위한 것으로, 그 일 실시 예를 도 9 내지 도 10에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 치아 교정장치(80)는 구강 내 또는 치아(97)에 설치되어 치아(97)의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재(90)를 포함하며, 상기 교정부재(90)의 표면에 형성되는 것으로 항균 및 살균력을 가지는 코팅막(100)을 구비한다.

치아(97)를 교정하기 위한 교정장치(80)의 교정부재(90)는 각 치아(97)들에 설치되는 브라켓(91)들과, 이 브라켓(91)들을 상호 연결하며 교정을 위한 인장력을 제공하는 와이어(93)를 포함한다. 그리고 브라켓(91) 또는 와이어(93) 중 적어도 일측에는 항균 또는 살균력을 가지는 은 이온 코팅막(100)이 형성된다.

교정부재(90)는 브라켓(91)과 와이어(93)에 한정되지 않고 구강 내 또는 치아(97)에 설치되어 구강 내로 노출되는 부재이면 어느 것이나 가능하다. 예컨대, 교정부재(90)는 치아를 교정하기 위한 교정선, 치아 교정을 위한 밴드, 치아를 형 성하기 위한 스크류, 스프링, 튜브 등으로 이루어질 수 있다.

한편, 브라켓, 와이어, 밴드, 스프링, 튜브 등의 교정부재(90)에 형성되는 항균 및 살균을 위한 코팅막(100)은 항균성, 세균억제력, 내부식성, 내마모성 등을 가져야 하며, 생체 적합성이 좋아야 한다. 이점을 감안하여 상기 코팅막(100)은 은 이온으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 은이 포함되는 은합금으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 이외에 살균과 항균능력이 있는 세라믹 물질이 더 혼합될 수 있다.

교정부재(90)에 형성되는 코팅막(100)은 저온 플라즈마, 화학증착법(CVD), PVD(Physical Vapor Deposition), 전착법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 이 중에서 플라즈마 중합반응으로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상악이나 하악에 이식되는 임플란트는 골조직과의 원활한 융합을 위해 일측면에 염산 또는 황산으로 에칭한 후 은이온 코팅막을 형성한다.

상술한 바와 같은 방법으로 형성된 은 이온 코팅막(100)은 살균 및 항균성을 가지므로 교정부재(90)를 치아에 설치 시 구강 내에서 충치를 유발시키는 스트랩터카커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 황색 포도상 구균인 스태피로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus ), 포피로모나스 진지밸리스( Porphyromonas gingivalis), 스트랩터카커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus) 등을 살균하거나 번식을 억제하여 교정하는 과정에서 치아가 손상되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

교정부재를 상기 공정의 플라스마 중합반응을 이용하여 금속이 아닌 합성수 지, 세라믹, 고무, 재질의 교정기구의 소재에 코팅하는 것도 물론 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 교정부재는 치과용으로만 국한된 것이 아니라 의료용으로 인체에 삽입되거나 부착되는 외과의 모든 교정부재에 사용이 가능하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 더욱 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명에 따른 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 후술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예1)

은 이온이 코팅될 기재로는 15mm ×15mm 크기의 순수한 티타늄판을 사용하였다. 먼저, 티타늄판은 아세톤과 에탄올에서 각각 15분 동안 초음파세척을 한 후 탈 이온화된 물로 세척하여 건조시켰다.

다음으로, 기재의 한쪽면은 염산과 황산 수용액을 이용하여 에칭시켰다.

그리고 티타늄판 기재를 고정대에 고정시킨 상태로 도 1에 나타낸 플라즈마반응기의 쳄버의 양전극 사이에 투입하였다. 그리고 쳄버를 진공으로 유지하고 아크릴산 가스와 아르곤 가스를 쳄버내로 주입하고 2단계에 걸쳐 플라즈마 중합반응을 실시하였다.

제1단계로 80W의 전력으로 5분 동안 방전한 다음 제2단계로 30W로 20분 동안 방전하여 카르복실기를 갖는 중합코팅막을 기재에 형성하였다.

다음으로 0.1N의 질산은(AgNO₃) 수용액에 30분동안 침적시켜 은 이온 치환반응을 통해 은 이온을 기재의 표면에 코팅하여 시편을 제작하였다.

(실시예2)

상기의 실시 예 1과 동일한 방법으로 아크릴산 중합코팅막을 형성하되, 방전 2단계에서 40W로 방전을 하였다.

(비교예1)

상기의 실시 예 1과 동일한 방법으로 아크릴산 중합코팅막을 형성하되, 방전 2단계에서 20W로 방전을 하였다.

(비교예2)

상기의 실시 예 1과 동일한 방법으로 아크릴산 중합코팅막을 형성하되, 방전 2단계에서 50W로 방전을 하였다.

(비교예 3)

상기의 실시 예 1과 동일한 방법으로 아크릴산 중합코팅막을 형성하되, 은 이온 치환반응은 실시하지 않았다.

1. 실험예: 적외선분광(FTIR)분석

본 발명의 2단계의 방전에 의한 아크릴산 중합코팅막의 접착성능을 살펴보기 위하여 실시 예 1과 실시 예 2, 비교예 2에 의해 제조된 코팅막을 적외선분광기(FT-IR)로 분석을 하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었다.

도 2를 참조하면, 방전 제2단계에서 30W와 40W로 방전한 실시 예 1과 2의 경우 C=O피크는 1700cm^-1부근에서 나타났다. 이러한 결과는 C=O피크의 강화는 플라 즈마 반응시 방전 전력에 의존함을 알 수 있다.

한편, 실시 예 1과 2, 비교예 1과 2의 경우 각 코팅막들의 용해성 실험을 위해 인산 완충용액에서 용해성을 실험하였다.

모든 시편은 60분 동안 인산 완충용액에 침적 후 건조하여 적외선 분광분석을 하였다.

비교예 1과 2의 경우 아크릴산 중합 코팅막이 전부 용해되었다. 하지만, 실시예 1과 2의 경우 그대로 유지되어 물성이 우수함을 알 수 있다.

2. 실험예: 접촉각(contact angle) 측정

접촉각이란 액체가 고체표면 위에서 열역학적으로 평형을 이룰 때 이루는 각을 말하는데, 이는 고체표면의 친수성 여부를 나타내는 척도가 된다.

아크릴산 중합코팅막의 친수성을 측정하기 위하여 측각기를 이용하여 접촉각을 측정하였다. 그 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.

[표1]

구분	접촉각(°)
실시예1	38
실시예2	42
비교예1	62
비교예2	49

상기 표 1의 결과를 살펴볼 때, 방전 제2단계의 전력에 의해 접촉각이 서로 다름을 알 수 있다.

순수한 티타늄 표면의 접촉각은 75°로 소수성을 갖는다. 반면에 실시 예 1과 2의 경우 38°와 42°로 친수성을 갖는다. 그리고 비교예1과 2는 실시 예 1과 2보다 훨씬 큰 접촉각을 갖는다.

상기의 결과들로부터 플라즈마 중합반응은 생체물질의 표면을 변화시키는 유용한 방법임을 알 수 있다. 또한, 실시 예 1과 2의 경우가 코팅막이 가장 우수함을 알 수 있다.

3. 실험예: 항균능력

본 발명에 따른 은 이온 코팅막이 형성된 제 1실 시 예와 은 이온치환 반응을 실시하지 않은 아크릴산(acrylic acid, AA) 중합 코팅막을 형성한 비교예3의 경우에 대하여 미생물 항균능력을 살펴보았다.

이를 위해 구강 내에서 충치를 유발시키는 Streptococcus mutans , Porphyromonas gingivalis , Staphylococcus aureus의 세 가지 미생물에 대한 항균실험을 하였다.

Luria broth, BHI(Brain Heart Infusion Co.Ltd,NJ,USA) broth 와 1%의 헤민(Hemin, Sigma Co.Ltd.)과 0.1%의 비타민 K₁(Sigma Co.Ltd.)을 함유하는 BHI broth를 각각 사용하여 미생물 배양을 하였다. 하룻밤 배양된 유기물은 원심분리기로 분리하여 담황색으로 물들인 인산염(PBS)으로 세척한 후 인산염에 넣어 두었다.

각각의 시편은 미생물 현탁액 2ml와 함께 시험관에 넣고 37℃에서 3시간 동안 배양하였다. 그리고 부착되지 않은 미생물을 제거하기 위하여 시편을 인산염으로 가볍게 3번 세척하였다. 세척 후 5ml의 인산염을 함유하는 새로운 시험관에 시편을 담은 후 부착된 미생물을 분리하기 위하여 30초간 흔들어 주었다. 살아있는 미생물은 한천 배지에서 37℃에서 24시간 동안 배양하여 혼합희석법으로 CFU(colony forming units)를 세었다.

그리고 Porphyromonas gingivalis 미생물 균주는 모든 과정에서 85%의 질소가스, 10%의 수소가스, 5%의 이산화탄소가스로 채워진 37℃의 혐기성 쳄버에서 실시하였다.

결과는 도 3 내지 도 8에 나타내었다.

도 3의 Staphylococcus aureus 미생물의 배양실험 결과를 나타내는 사진이고, 도 4는 Staphylococcus aureus 미생물의 배양실험 결과에서 CFU의 숫자를 나타내는 그래프이고, 도5는 Streptococcus mutans 미생물의 배양실험 결과를 나타내는 사진이고, 도 6은 Streptococcus mutans 미생물의 배양실험 결과에서 CFU의 숫자를 나타내는 그래프이고, 도 7은 Porphyromonas gingivalis 미생물의 배양실험 결과를 나타내는 사진이고, 도 8은 Porphyromonas gingivalis 미생물의 배양실험 결과에서 CFU의 숫자를 나타내는 그래프이다.

그리고 도 3 내지 도 8의 (a)는 티타늄판 기재를 아무런 처리를 하지않고 항균실험한 결과이고 (b)는 비교예 3의 시편에 대한 항균실험결과이고 (c)는 실시 예1의 시편에 대한 항균실험결과이다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 은 코팅막이 형성된 실시 예 1의 경우 3종류의 미생물 모두에 대하여 은 이온이 코팅되지 않은 비교예 3과 비교하였을 때 미생물의 증식이 현저하게 감소함을 알 수 있다.

따라서 치아를 교정하는 교정부재에 은 이온 코팅막을 형성하는 경우 교정장치와 치아 사이에서 세균이 번식하여 치아를 손상시키는 것을 근본적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법과 이를 적용한 치아 교정장치에 의하면 은 이온을 플라즈마 중합반응에 의해 치과용 보철물이나 교정용 기재의 표면에 코팅함으로써 살균효과가 우수하여 치아를 교정하는 과정에서 교정장치와 치아 사이에서 세균이 번식하여 치아를 손상시키는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, 전력과 시간을 서로 달리하는 2단계의 방전에 의한 플라즈마 중합반응으로 인해 기재와의 접착력을 강화시켜 구강 내에서 기계적 마찰에 의해 코팅막이 벗겨지는 것을 방지하는 지속적이고 안정적인 코팅막을 형성할 수 있다.

Claims

구강 내 또는 치아에 설치되어 치아의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재 또는 임플란트를 포함하는 치아교정장치에 있어서,

상기 치아교정장치의 표면에 단량체 가스를 플라즈마 중합반응시켜 카르복실기를 갖는 코팅막을 형성하는 단계;

상기 코팅막의 카르복실기의 수소 이온을 은 이온으로 치환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법.
제 1항에 있어서, 상기 단량체는 아크릴산을 이용하는 것을 특징으로 하는 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법.
제 1항에 있어서, 상기 플라즈마 중합반응은 80W의 전력으로 4 내지 6분 동안 방전하는 제1 방전단계, 30 내지 40W로 15 내지 25분 동안 방전하는 제 2 방전단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아교정장치의 은 이온 코팅막 형성방법.
구강 내 또는 치아에 설치되어 치아의 교정을 위한 적어도 하나의 교정부재 또는 임플란트를 포함하는 치아교정장치에 있어서,

상기 치아교정장치의 표면에 아크릴산 가스를 80W의 전력으로 4 내지 6분 동안 방전하고 30 내지 40W로 15 내지 25분 동안 방전하여 플라즈마 중합반응시켜 카르복실기를 갖는 코팅막을 형성하고, 상기 코팅막의 카르복실기의 수소 이온을 은 이온으로 치환하여 형성되는 은 이온 코팅막을 구비하는 것을 특징으로 하는 치아교정장치.
제 4항에 있어서, 상기 교정부재는 적어도 두 개의 치아에 각각 설치되는 브라켓들과, 상기 브라켓들을 상호 연결하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정장치.
제 4항에 있어서, 상기 임플란트는 일측면에 염산 또는 황산으로 에칭된 에칭부를 갖는 것을 특징으로 하는 치아교정장치.