KR101094168B1 - Method for preparation of ceramic bone fillers with random shaped surface irregularity - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골 전도성을 갖는 생체활성 세라믹 분말을 포함하는 케이크에 열 분해성 고분자를 균일하게 혼합시킨 후, 소결하여 무작위형 표면요철이 도입된 골 전도성 세라믹 골 충진재를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 골 전도성 세라믹 분말을 용매와 혼합하여 슬러리를 만든 후 필터링 하여 세라믹 케이크를 제조하고 이를 다시 용액 상으로 제조된 열 분해성 고분자와 혼합하여 점액성 슬러리를 제조한다. 그리고 이 슬러리를 건조, 탈지, 소결, 분쇄 및 체가름의 연속적인 공정을 통하여 무작위형 표면요철이 도입된 골 전도성 세라믹 골 충진재를 제조하는 것이다. 본 발명에 따른 무작위형 표면요철이 도입된 골 전도성 세라믹 골 충진재의 제조방법은 제조방법이 간단하고 표면요철이 도입되는 양을 용이하게 제어할 수 있으므로 경제성 및 재현성이 우수하여 대량생산에 적합하다.The present invention relates to a method for producing a bone conductive ceramic bone filler in which random surface irregularities are introduced by uniformly mixing a thermally decomposable polymer in a cake containing bioactive ceramic powder having bone conductivity. More specifically, the bone conductive ceramic powder is mixed with a solvent to make a slurry, and then filtered to prepare a ceramic cake, which is then mixed with a thermally decomposable polymer prepared in solution to prepare a slime slurry. The slurry is then manufactured to produce bone conductive ceramic bone fillers into which random surface irregularities are introduced through a continuous process of drying, degreasing, sintering, grinding and sieving. The method for producing a bone conductive ceramic bone filler incorporating random surface irregularities according to the present invention is simple in manufacturing method and can easily control the amount of surface irregularities to be introduced.

세라믹, 표면요철, 기공, 과립, 골 충진재 Ceramic, surface irregularities, pores, granules, bone filler

Description

무작위형 표면요철이 도입된 세라믹 골 충진재 제조방법{Method for preparation of ceramic bone fillers with random shaped surface irregularity}Method for preparation of ceramic bone fillers with random shaped surface irregularity

본 발명은 골 충진재 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무작위형 표면요철이 도입된 세라믹 골 충진재 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a bone filler, and more particularly, to a method for producing a ceramic bone filler is introduced random surface irregularities.

골 충진재는 인산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘, 바이오 글라스, 바이오 글라스-세라믹계 물질로 이루어지며, 골 충진재는 단순과립 형태 또는 단순과립 형태의 표면에 요철과 기공이 도입된 과립형태로 구분된다.The bone filler is composed of calcium phosphate, calcium sulfate, calcium carbonate, bioglass, and bioglass-ceramic materials, and the bone filler is divided into simple granules or granules having irregularities and pores introduced into the surface of the granules.

단순과립 형태의 골 충진재의 제조방법은 단순 소결법[미국특허 제4,218,255호, 미국특허 제4,693,986호, 미국특허 제5,030,611호, 및 미국특허 제5,064,436호]이 대표적이다. 단순 소결법은 미립의 분말을 이용하여 과립을 제조한 후, 과립을 소결하여 제조하는 것으로, 소결과정에서 소결되는 정도를 조절함으로써 과립의 표면에 미세 기공을 도입하거나 기공을 거의 도입하지 않을 수 있다. A method for producing a bone granule in the form of simple granules is typical of the simple sintering method (US Pat. No. 4,218,255, US Pat. No. 4,693,986, US Pat. No. 5,030,611, and US Pat. No. 5,064,436). In the simple sintering method, the granules are prepared by using the fine powder, and then the granules are manufactured by sintering the granules. By controlling the degree of sintering during the sintering process, micropores or little pores may be introduced into the surface of the granules.

단순과립 형태는 과립 자체의 강도는 매우 높지만 표면에 요철이 형성되어 있는 요철형에 비해 비표면적이 작기 때문에 골의 부착면적이 상대적으로 작고, 결과적으로 이를 포함한 뼈의 기계적 물성이 낮아지는 단점이 있다. The simple granule form has a high strength of the granule itself but has a relatively small specific surface area compared to the uneven type on which the irregularities are formed on the surface, resulting in a relatively small attachment area of the bone and consequently lowering the mechanical properties of the bone including the same. .

반면, 표면요철 및 기공이 도입된 과립형태의 골 충진재는 체내에서 단백질의 흡착량도 증가할 뿐만 아니라 새로 생성되는 뼈가 골 충진재의 표면에 존재하는 요철 및 기공에 밀착 혹은 침투하여 성장하게 되므로 골 부착 면적이 증가하여 이를 포함한 뼈의 기계적 물성의 증가도 동시에 기대할 수 있다. 통상적인 골 충진재의 크기는 대략 200 ~ 1000 ㎛ 범위이고, 골 부착 면적의 증가를 위하여 과립의 표면에 도입되는 요철은 무작위형으로, 최적 크기는 대략 100 ~ 400 ㎛ 범위이다.On the other hand, granular bone fillers with surface irregularities and pores are introduced to increase the amount of protein adsorption in the body, as well as the newly generated bone grows in close contact or infiltration with the irregularities and pores on the surface of the bone filler. Increasing the area of attachment can also be expected to increase the mechanical properties of bone, including this. Typical bone fillers range in size from approximately 200 to 1000 μm, and the irregularities introduced to the surface of the granules to increase bone adhesion area are random, with an optimal size in the range of approximately 100 to 400 μm.

표면요철이 도입된 과립형태의 골 충진재는 제조과정에서 사용되는 다공성 성형체에 의해서 폐기공형, 반기공 또는 개기공형으로 분류된다.Granular bone fillers having surface irregularities introduced are classified into closed, semi-pores, or open pores by the porous shaped bodies used in the manufacturing process.

개기공형 과립을 제조하는 가장 대표적인 방법은 다공성 고분자 스펀지를 이용한 레플리카 법[미국특허 제4,371,484호, 미국특허 제4,889,833호]이다. 레플리카 법은 다공성 스펀지를 생체활성 세라믹스 슬러리 내에 함침하여 스펀지 골격 위에 슬러리를 도포시킨 후, 슬러리를 건조하고 탈지시킨 후 소결(燒結)하는 과정에서 스펀지를 태워 다공체를 형성하고, 다공체를 분쇄 후 체가름 하여 적정 크기의 개기공형 과립을 제조하는 것이다. 이때 다공성 스펀지 골격에 의해 연속 기공이 형성되는데, 사용된 다공성 스펀지 골격의 구멍 크기에 따라 생성되는 연속 기공의 크기를 제어할 수 있는 장점이 있다. The most representative method for producing open pore granules is a replica method using a porous polymer sponge (US Pat. No. 4,371,484, US Pat. No. 4,889,833). In the replica method, a porous sponge is impregnated in a bioactive ceramic slurry to apply a slurry on a sponge skeleton, and then the sponge is burned to form a porous body in the process of drying, degreasing and sintering the slurry, and pulverizing the porous body. To prepare an open pore granule of a suitable size. At this time, the continuous pores are formed by the porous sponge skeleton, there is an advantage that can control the size of the continuous pores generated according to the pore size of the porous sponge skeleton used.

그러나 개기공형 과립형태의 골 충진재는 폐기공형 과립에 비하여 매우 낮은 강도로 인하여 원하는 강도의 과립을 얻기 위해서는 수차례에 걸쳐 슬러리를 함침하고 탈지하는 공정을 반복해야 하는 번거로움에 의해 대량생산에 부적합하여 제조단가가 상승되는 단점이 있다. 또한, 분쇄 후 생성된 과립의 표면이 매우 날카로워 서 골세포의 부착에도 부적절하다. However, the open-filled granular bone filler is unsuitable for mass production due to the hassle of impregnating and degreasing the slurry several times in order to obtain granules of the desired strength due to the very low strength compared to the closed-hole granules. There is a disadvantage that the manufacturing cost is increased. In addition, the surface of the granules produced after grinding is very sharp, which is inappropriate for adhesion of bone cells.

다공성 스펀지를 이용한 레플리카법 이외에, 표면요철을 과립의 표면 또는 내부에 도입하기 위하여 사용되는 방법은 단순 소결법, 기상임시제법, 고상임시제법 등이 있다.In addition to the replica method using a porous sponge, a method used to introduce surface irregularities into or on the surface of granules includes a simple sintering method, a vapor phase temporary method, a solid phase temporary method, and the like.

단순소결법은 공정의 특성상 10 ㎛ 이상의 요철을 제조하는 것이 불가능하다.In the simple sintering method, it is impossible to produce irregularities of 10 μm or more due to the characteristics of the process.

기상임시제(gas template)법은 공기 또는 기체발생 원인물질을 고농도 슬러리에 도입하여 소결 시 이들이 휘발하고 남은 자리가 기공으로 남게 하는 방법으로서, 버블링법 또는 발포제법이 있다. The gas template method is a method of introducing air or a gas generating substance into a high concentration slurry so that the remaining sites remain as pores when sintered, and there is a bubbling method or a foaming method.

버블링법[미국특허 제5,171,720호]은 점도가 높은 세라믹 슬러리를 만든 후 공기를 불어넣어 공기 방울이 슬러리 내에 갇히게 하는 방법이다. 버블링법은 슬러리와 버블과의 밀도차에 의해 균일한 크기의 버블을 슬러리 내에 고르게 분산하여 포획하기가 극히 어려운 단점이 있다. The bubbling method (US Pat. No. 5,171,720) is a method of making a high viscosity ceramic slurry and then blowing air to trap air bubbles in the slurry. The bubbling method has a disadvantage in that it is extremely difficult to uniformly disperse and capture bubbles of uniform size by the difference in density between the slurry and the bubbles.

발포제법[일본특허 특개평 제7-23994호]은 원료물질을 슬러리화 하는 과정에서, 전이금속(transition metal) 분말을 첨가했을 때 산ㆍ알칼리반응에 의해 생성된 기체를 이용하거나 액화기체를 사용하여 기공을 도입하는 방법이다. 발포제법의 단점은 금속분말을 사용하여 기공을 도입할 경우 상온에서도 취급이 가능하지만, 미반응 잔존물이 체내에서 용해될 경우 안전성에 심각한 문제를 야기할 가능성이 높다. 또한, 프레온 가스 등의 액화기체를 사용할 경우도 이들 대부분이 환경 오염물질이고 낮은 액화온도로 인하여 슬러리의 취급온도를 역시 낮춰야 하기 때문에 공정 단가가 높아지게 된다.In the foaming method (Japanese Patent Laid-Open No. 7-23994), when a transition metal powder is added in the process of slurrying a raw material, gas generated by an acid or alkali reaction is used or a liquefied gas is used. By introducing pores. Disadvantages of the foaming method can be handled at room temperature when pores are introduced using metal powder, but it is highly likely to cause serious problems in safety if unreacted residues are dissolved in the body. In addition, even in the case of using a liquefied gas such as freon gas, most of them are environmental pollutants and due to the low liquefaction temperature, the handling temperature of the slurry must be lowered, thereby increasing the process cost.

또한, 고상임시제(solid template)법은 기공의 크기나 분포 등과 같이 과립에 나타나는 표면요철의 특성이 고상임시제의 특성 즉, 고상임시제의 크기나 분포 등에 의존하게 되므로 과립의 표면요철 특성을 만족하기 위해서는 적절한 고상임시제의 선택이 중요하게 된다. 이 경우 기공의 크기 조절을 위하여 고분자 비드를 사용하는 방법이 보고[미국특허 제4,777,153호]된 바 있는데, 이때 기공 크기를 임의로 조절하기 위하여 주문형인 비드를 사용하여야 하기 때문에 제조 단가가 높아지는 단점이 있다. 또한, 슬러리의 건조 중 고상형 비드가 수축을 하지 않으므로 벌크체 내에 많은 균열을 발생하고 뒤틀림 현상이 유발된다. In addition, in the solid template method, the surface irregularities of the granules such as the pore size and distribution depend on the characteristics of the solid phase temporary agent, that is, the size and distribution of the solid phase temporary agent. In order to be satisfied, the selection of an appropriate solid phase agent is important. In this case, a method of using polymer beads for controlling pore size has been reported [US Pat. No. 4,777,153]. At this time, a manufacturing cost increases because a bead on demand is used to arbitrarily adjust the pore size. . In addition, since the solid beads do not shrink during drying of the slurry, many cracks are generated in the bulk body and distortion is caused.

따라서 현재 제조공정상의 문제점을 해결하기 위하여 새로운 형태의 골 충진재 제조방법 개발이 필요하다.Therefore, in order to solve the problems in the current manufacturing process it is necessary to develop a new type of bone filler manufacturing method.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 제조방법이 간단하고 표면요철이 도입되는 양을 용이하게 제어하여 경제성 및 재현성이 우수한 골 충진재의 제조방법 및 골 충진재를 제공하는 데에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a bone filler and a bone filler excellent in economics and reproducibility by a simple manufacturing method and easily controlling the amount of surface irregularities are introduced.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 골 충진재 제조방법은 골 전도성 물질로 이루어진 세라믹 케이크와 열 분해성 고분자 용액을 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계; 및 상기 슬러리로부터 크기와 모양이 무작위형인 요철을 갖는 골 충진재를 형성하는 단계;를 갖는다.In order to solve the above technical problem, a bone filler manufacturing method according to the present invention comprises the steps of mixing a ceramic cake made of a bone conductive material and a thermally decomposable polymer solution to form a slurry; And forming a bone filler having irregularities of random size and shape from the slurry.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 슬러리로부터 무작위형 요철이 도입된 골 충진재를 형성하는 단계는, 상기 슬러리를 건조하여 성형체를 형성하는 단계; 상기 성형체를 탈지한 후 소결하여, 다공성 성형체를 형성하는 단계; 및 상기 다공성 성형체를 분쇄 후 체가름하는 단계;를 가질 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the present invention, the step of forming a bone filling material in which random irregularities are introduced from the slurry, drying the slurry to form a molded body; Degreasing and then sintering the molded body to form a porous molded body; And sieving the porous formed body after pulverization.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 골 전도성 물질은 인산칼슘계 화합물, 황산칼슘계 화합물, 탄산칼슘계 화합물, 바이오글라스 및 바이오글라스-세라믹 중 적어도 하나일 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the present invention, the bone conductive material may be at least one of a calcium phosphate-based compound, calcium sulfate-based compound, calcium carbonate-based compound, bioglass and bioglass-ceramic.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 인산칼슘계 화합물은 비분해성 인산칼슘계 화합물과 생분해성 인산칼슘계 화합물이 혼합되어 있을 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the present invention, the calcium phosphate compound may be a mixture of a non-degradable calcium phosphate compound and a biodegradable calcium phosphate compound.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 생분해성 인산칼슘계 화합물은 상기 비분해성 인산칼슘계 화합물에 대하여 20 ~ 50 중량%일 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the present invention, the biodegradable calcium phosphate compound may be 20 to 50% by weight relative to the non-degradable calcium phosphate compound.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 인산칼슘계 화합물은 아파타이트(apatite), 인산삼칼슘(TCP), 칼슘메타포스페이트(CMP), 아몰퍼스칼슘포스페이트(ACP), 일인산칼슘(brushite), 옥타칼슘포스페이트(OCP) 및 테트라칼슘 포스페이트(TTCP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the present invention, the calcium phosphate compound is apatite (apatite), tricalcium phosphate (TCP), calcium metaphosphate (CMP), amorphous calcium phosphate (ACP), calcium monophosphate (brushite), It may be one or more selected from the group consisting of octacalcium phosphate (OCP) and tetracalcium phosphate (TTCP).

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 열 분해성 고분자 용액은 수계 용매에 폴리비닐알코올, 하이드록시에틸 셀룰로우즈, 하이드록시프로필 셀룰로우즈, 카복시메틸셀룰로우즈, 구아검, 폴리아크릴래이트, 폴리비닐피로리돈, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리메틸스타이렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 용해되어 있을 수 있다.In the method for preparing bone filler according to the present invention, the thermally decomposable polymer solution is polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, guar gum, polyacrylate in an aqueous solvent. At least one selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide and polymethylstyrene may be dissolved.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 열 분해성 고분자 용액은 유기 용매에 폴리비닐부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카프로락톤, 폴리락틱코들리코릭산 및 폴리썰폰으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 용해되어 있을 수 있다.In the method for preparing bone filler according to the present invention, the thermally decomposable polymer solution is one selected from the group consisting of polyvinylbutylene, polyethylene, polypropylene, polycaprolactone, polylactic cordylic acid and polysulfone in an organic solvent. The above may be dissolved.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 열 분해성 고분자 용액은 용매에 대해 5 ~ 30 중량%의 열 분해성 고분자가 용해되어 있을 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the present invention, the thermally decomposable polymer solution may be dissolved 5 to 30% by weight of the thermally decomposable polymer with respect to the solvent.

본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 있어서, 상기 열 분해성 고분자 용액은 상기 세라믹 케이크에 대해 100 ~ 500 중량%일 수 있다.In the bone filling material manufacturing method according to the invention, the thermally decomposable polymer solution may be 100 to 500% by weight based on the ceramic cake.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 골 충진재는 상기의 방법으로 제조되어 표면에 요철이 형성되어 있다.In order to solve the above technical problem, the bone filler according to the present invention is manufactured by the above method is formed with irregularities on the surface.

본 발명에 따른 골 충진재의 크기는 200 ~ 5000 μm일 수 있다.The size of the bone filler according to the invention may be 200 ~ 5000 μm.

본 발명에 따르면, 간단한 방법으로 표면요철도가 매우 증가된 골 충진재를 제조할 수 있다. 골 충진재의 표면요철도가 증가함에 따라 비표면적이 증가하여 골전도도가 획기적으로 증가되고 적절한 양의 인산삼칼슘을 첨가함으로써 생분해성이 조절되는 골 충진재를 손쉽게 제조할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to produce a bone filler with a very high surface irregularities by a simple method. As the surface irregularities of the bone filler increases, the specific surface area increases, so that the bone conductivity is dramatically increased, and by adding an appropriate amount of tricalcium phosphate, it is possible to easily prepare the bone filler whose biodegradability is controlled.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무작위형 표면요철이 도입된 세라믹 골 충진재 제조방법 및 이 방법으로 제조된 골 충진재의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the ceramic bone filler manufacturing method introduced random surface irregularities according to the present invention and a preferred embodiment of the bone filler prepared by this method. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 1은 본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 대한 바람직한 수행과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a preferred process for the bone filler manufacturing method according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 골 충진재 제조방법은 우선, 골 전도성 물질로 이루어진 세라믹 케이크를 제조한다(S110). S110 단계는 골 전도성 물질로 이루어진 세라믹 분말을 수용액 중에서 합성하거나 합성된 분말을 용매와 혼합한 후, 필터링하여 세라믹 케이크를 제조하는 것이다. 세라믹 케이크에서 골 전도성 물질 은 전체의 70 ~ 99 중량%가 되도록 고농도로 제조되며, 바람직하게는 80 ~ 95 중량%가 되도록 세라믹 케이크를 제조한다.Referring to Figure 1, the bone filler manufacturing method according to the present invention, first, to prepare a ceramic cake made of a bone conductive material (S110). Step S110 is to synthesize a ceramic powder made of a bone conductive material in an aqueous solution or mix the synthesized powder with a solvent, and then filter to prepare a ceramic cake. In the ceramic cake, the bone conductive material is prepared at a high concentration so as to be 70 to 99% by weight of the total, and preferably, the ceramic cake is prepared to be 80 to 95% by weight.

골 전도성 물질로 이루어진 세라믹 분말은 인산칼슘계 화합물, 황산칼슘계 화합물, 탄산칼슘계 화합물, 바이오글라스, 바이오글라스-세라믹 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 인산칼슘계 화합물은 아파타이트(apatite), 인산삼칼슘(TCP), 칼슘메타포스페이트(CMP), 아몰퍼스칼슘포스페이트(ACP), 일인산칼슘(brushite), 옥타칼슘포스페이트(OCP) 및 테트라칼슘 포스페이트(TTCP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 그리고 인산칼슘계 화합물은 비분해성 인산칼슘계 화합물과 생분해성 인산칼슘계 화합물이 혼합된 것이 이용될 수 있다. 바람직하게는 수산화아파타이트와 인산삼칼슘의 혼합물을 사용한다. 생분해성 인산칼슘계 화합물은 비분해성 인산칼슘계 화합물에 대하여 10 ~ 60 중량%, 바람직하게는 20 ~ 50 중량%인 것이 이용된다.The ceramic powder made of a bone conductive material may be made of calcium phosphate-based compound, calcium sulfate-based compound, calcium carbonate-based compound, bioglass, bioglass-ceramic, or a combination thereof. Calcium phosphate compounds include apatite, tricalcium phosphate (TCP), calcium metaphosphate (CMP), amorphous calcium phosphate (ACP), calcium monophosphate (brushite), octacalcium phosphate (OCP) and tetracalcium phosphate (TTCP). It may be one or more selected from the group consisting of. The calcium phosphate compound may be a mixture of a non-degradable calcium phosphate compound and a biodegradable calcium phosphate compound. Preferably, a mixture of apatite hydroxide and tricalcium phosphate is used. The biodegradable calcium phosphate compound is used in an amount of 10 to 60% by weight, preferably 20 to 50% by weight based on the non-degradable calcium phosphate compound.

용매는 수계 용매 또는 유기계 용매가 이용가능하다. 수계 용매는 이온교환수를 이용함이 바람직하고, 유기계 용매는 모든 유기용매가 이용가능한데, 이 중 알코올류가 바람직하다.The solvent may be an aqueous solvent or an organic solvent. It is preferable to use ion-exchange water as an aqueous solvent, and all organic solvents can be used as an organic solvent, Among these, alcohols are preferable.

다음으로, 열 분해성 고분자 용액을 제조한다(S120). 열 분해성 고분자는 무작위형 표면요철을 형성하기 위해 사용된다. 열 분해성 고분자 용액을 제조하기 위한 용매는 수계 용매 또는 유기계 용매가 이용된다.Next, a thermally decomposable polymer solution is prepared (S120). Thermally decomposable polymers are used to form random surface irregularities. As a solvent for preparing the thermally decomposable polymer solution, an aqueous solvent or an organic solvent is used.

수계 용매가 이용되는 경우, 열 분해성 고분자는 폴리비닐알코올, 하이드록시에틸 셀룰로우즈, 하이드록시프로필 셀룰로우즈, 카복시메틸셀룰로우즈, 구아검, 폴리아크릴래이트, 폴리비닐피로리돈, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리메틸스타이렌 및 이들의 조합이 이용된다. 그리고 유기계 용매가 이용되는 경우, 열 분해성 고분자는 폴리비닐부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카프로락톤, 폴리락틱코들리코릭산, 폴리썰폰 및 이들의 조합이 이용된다.When an aqueous solvent is used, the thermally decomposable polymer may be polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, guar gum, polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide. , Polymethylstyrene and combinations thereof are used. In the case where an organic solvent is used, the thermally decomposable polymer is polyvinyl butylene, polyethylene, polypropylene, polycaprolactone, polylactic codicolic acid, polysulfone, and combinations thereof.

열 분해성 고분자 용액 제조시, 용매에 대해 5 ~ 30 중량%의 범위를 갖는 열 분해성 고분자를 용매에 용해시키며, 바람직하게는 10 ~ 15 중량%의 열 분해성 고분자 용매를 용해시킨다.In preparing the thermally decomposable polymer solution, a thermally decomposable polymer having a range of 5 to 30% by weight relative to the solvent is dissolved in the solvent, and preferably 10 to 15% by weight of the thermally decomposable polymer solvent is dissolved.

다음으로, S110 단계에서 제조된 세라믹 케이크와 S120 단계에서 제조된 열 분해성 고분자 용액을 혼합하여 슬러리를 형성한다(S130). 균일화된 슬러리를 형성하기 위해, 세라믹 케이크와 열 분해성 고분자 용액을 혼합한 후, 충분히 교반한다. 슬러리를 형성하기 위해 혼합하는 전도성 고분자 용액의 양은 세라믹 케이크에 대하여 100 ~ 500 중량%이며, 바람직하게는 200 ~ 400 중량%이다.Next, a slurry is formed by mixing the ceramic cake prepared in step S110 and the thermally decomposable polymer solution prepared in step S120 (S130). In order to form a homogenized slurry, the ceramic cake and the thermally decomposable polymer solution are mixed and then sufficiently stirred. The amount of the conductive polymer solution to be mixed to form the slurry is 100 to 500% by weight, preferably 200 to 400% by weight based on the ceramic cake.

다음으로, S130 단계에서 형성한 슬러리를 건조하여 성형체를 형성한다(S140). S140 단계는 30 ~ 100 ℃의 온도 범위를 갖는 오븐 안에서 건조하는 것으로, 더욱 바람직하게는 50 ~ 80 ℃의 온도 범위에서 수행하여, 슬러리를 완전히 건조시킨다.Next, the slurry formed in step S130 is dried to form a molded body (S140). Step S140 is to dry in an oven having a temperature range of 30 ~ 100 ℃, more preferably carried out in a temperature range of 50 ~ 80 ℃, to completely dry the slurry.

그리고 성형체를 탈지한다(S150). 본 발명에서 "탈지(脫脂)"라 함은 S140 단계에서 형성된 성형체를 400 ~ 800 ℃의 온도 범위를 갖는 로(爐)에서 일정 시간 동안 유지시켜 유기물 성분을 제거하는 것을 의미한다. 바람직하게는, S150 단계는 500 ~ 700 ℃의 온도 범위에서 수행하며, 온도 범위에 따라 시간은 달라질 수 있으 나 통상적으로는 1 ~ 3 시간 동안 진행된다.Then, the molded body is degreased (S150). "Degreasing" in the present invention means to remove the organic component by maintaining the molded body formed in step S140 for a predetermined time in a furnace having a temperature range of 400 ~ 800 ℃. Preferably, step S150 is carried out in a temperature range of 500 ~ 700 ℃, the time may vary depending on the temperature range, but usually proceeds for 1 to 3 hours.

연속적인 제조 공정으로 탈지된 성형체를 더욱 가온하여 900 ~ 1300 ℃의 온도 범위에서 소결하여 다공성 성형체를 형성한다(S160). 온도 범위에 따라 소결 시간은 달라질 수 있으며, 통상적으로는 2 ~ 5 시간 동안 수행한다. 바람직하게는 1100 ~ 1300 ℃의 온도 범위에서 3 시간 동안 수행하여 다공성 성형체를 형성한다.Further heating the molded body degreased in a continuous manufacturing process to sinter in a temperature range of 900 ~ 1300 ℃ to form a porous molded body (S160). Depending on the temperature range, the sintering time may vary, typically 2 to 5 hours. Preferably it is carried out for 3 hours at a temperature range of 1100 ~ 1300 ℃ to form a porous molded body.

그리고 다공성 성형체를 분쇄 후, 체가름하여 크기가 200 ~ 5000 μm의 범위이고, 무작위형 표면요철이 형성되어 있는 골 충진재를 제조한다(S170).And after crushing the porous molded body, sifted to prepare a bone filler having a size in the range of 200 ~ 5000 μm, the random surface irregularities are formed (S170).

본 발명은 슬러리를 성형, 건조, 탈지, 소결, 분쇄 및 체가름의 비교적 간단한 방법을 채택하고 있으므로, 높은 신뢰성을 갖는 제품을 대량으로 생산할 수 있다. 본 발명의 골 충진재는 적절한 크기의 무작위형 표면요철을 도입함으로써, 단순한 과립형태의 골 충진재에 비해 골 부착면적이 증가되고, 새로 생성된 뼈 조직이 본 골 충진재의 다공질체의 내부 또는 표면에 용이하게 성장하여 강하게 결합될 수 있다. 그리고 완전 개기공형인 골 충진재에 비해 기계적 강도가 향상된다.Since the present invention adopts a relatively simple method of forming, drying, degreasing, sintering, pulverizing and sieving the slurry, it is possible to mass produce a product having high reliability. In the bone filler of the present invention, by introducing a random surface irregularities of the appropriate size, the bone adhesion area is increased compared to the simple granular bone filler, and the newly generated bone tissue is easily inside or on the surface of the porous body of the bone filler. It can grow strongly and be combined strongly. And mechanical strength is improved compared to the bone filling material which is completely open pore type.

그리고 비분해성과 생분해성 인산칼슘이 혼합되어 있는 세라믹 케이크를 이용하는 경우에는, 골 전도 및 생분해성을 용이하게 제어할 수 있다.And when using a ceramic cake in which non-degradable and biodegradable calcium phosphate is mixed, bone conduction and biodegradability can be easily controlled.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

실시예Example 1: 수산화아파타이트/ 1: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 1 Manufacturing 1

수산화아파타이트 (hydroxyapatite)와 인산삼칼슘 (β-tricalcium phosphate)은 공지된 액상반응법을 이용하여 자체적으로 각각 합성하였으며, 그 후 이를 필터링하여 수산화아파타이트 24.6 g, 인산삼칼슘 16.4 g이 혼합된 세라믹 케이크 41 g(수산화아파타이트 : 인산삼칼슘 = 60 : 40)을 제조하였다. 그 후 분자량 146,000 ~ 186,000 사이의 폴리비닐알코올 2.6 g을 이온교환수 100 g에 완전히 용해시켜 열 분해성 고분자 용액(폴리비닐알코올 2.5 중량% 용액)을 제조하였다. 그리고 이를 상기 제조된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 세라믹 케이크와 혼합하여 점액성 수산화아파타이트/인산삼칼슘 슬러리 143.6 g을 제조하였다. Apatite hydroxide (hydroxyapatite) and tricalcium phosphate (β-tricalcium phosphate) were synthesized by themselves using a known liquid phase reaction method, and then filtered and then ceramic cake mixed with 24.6 g of apatite hydroxide and 16.4 g of tricalcium phosphate. 41 g (apatite hydroxide: tricalcium phosphate = 60: 40) was prepared. Thereafter, 2.6 g of polyvinyl alcohol having a molecular weight of 146,000 to 186,000 was completely dissolved in 100 g of ion-exchanged water to prepare a thermally decomposable polymer solution (2.5% by weight polyvinyl alcohol solution). And it was mixed with the prepared apatite hydroxide / tricalcium phosphate ceramic cake to prepare 143.6 g of a mucus apatite hydroxide / tricalcium phosphate slurry.

그 후 이 슬러리를 60 ℃의 오븐에서 완전히 건조시켜 성형체를 만들었다. 그리고 머플로(爐)에서 600 ℃, 2 시간에 걸쳐 탈지과정을 거친 후, 1100 ℃에서 3 시간 동안 소결하여 다공성 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합체를 얻었다. 그리고 다공성 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합체를 분쇄한 후 체가름하여 200 ~ 1000 μm 크기의 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. This slurry was then completely dried in an oven at 60 ° C. to form a molded body. After degreasing at 600 ° C. for 2 hours in muffle furnace, and sintering at 1100 ° C. for 3 hours to obtain a porous apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite. And after pulverizing the porous apatite hydroxide / tricalcium phosphate complex was sifted to prepare a bone filler in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules containing random surface irregularities of 200 ~ 1000 μm size, the results are shown in Figure 2 It was.

실시예Example 2: 수산화아파타이트/ 2: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 2 Manufacture 2

폴리비닐알코올을 5.3 g을 이온교환수 100 g에 용해시켜 열 분해성 고분자 용액(폴리비닐알코올 5.0 중량% 용액)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 1과 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. All procedures were performed in the same manner as in Example 1 except that 5.3 g of polyvinyl alcohol was dissolved in 100 g of ion-exchanged water to prepare a thermally decomposable polymer solution (5.0% by weight of polyvinyl alcohol). The bone filler in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules was prepared, and the results are shown in FIG. 3.

실시예Example 3: 수산화아파타이트/ 3: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 3 Manufacturing 3

폴리비닐알코올을 8.1 g을 이온교환수 100 g에 용해시켜 열 분해성 고분자 용액(폴리비닐알코올 7.5 중량% 용액)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 1과 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. All procedures were performed in the same manner as in Example 1 except that 8.1 g of polyvinyl alcohol was dissolved in 100 g of ion-exchanged water to prepare a thermally decomposable polymer solution (7.5% by weight of polyvinyl alcohol). The bone filler was prepared in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules, and the results are shown in FIG.

실시예Example 4: 수산화아파타이트/ 4: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 4 Manufacturing 4

폴리비닐알코올을 11.1 g을 이온교환수 100 g에 용해시켜 열 분해성 고분자 용액(폴리비닐알코올 10.0 중량% 용액)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 1과 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.All procedures were performed in the same manner as in Example 1 except that 11.1 g of polyvinyl alcohol was dissolved in 100 g of ion-exchanged water to prepare a thermally decomposable polymer solution (10.0 wt% solution of polyvinyl alcohol). The bone filler was prepared in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules, and the results are shown in FIG. 5.

실시예Example 5: 수산화아파타이트/ 5: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 5 Manufacture 5

폴리비닐알코올을 13.6 g을 이온교환수 100 g에 용해시켜 열 분해성 고분자 용액(폴리비닐알코올 12.0 중량% 용액)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 1과 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.All procedures were performed in the same manner as in Example 1 except that 13.6 g of polyvinyl alcohol was dissolved in 100 g of ion-exchanged water to prepare a thermally decomposable polymer solution (12.0 wt% solution of polyvinyl alcohol). The bone filler was prepared in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules, and the results are shown in FIG. 6.

실시예Example 6: 수산화아파타이트/ 6: Apatite Hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 6 Manufacture 6

수산화아파타이트로 제조된 세라믹 케이크 41 g(수산화아파타이트 : 인산삼칼슘 = 100 : 0)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 5와 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였다.Except for preparing 41 g of ceramic cake (apatite hydroxide: tricalcium phosphate = 100: 0) made of apatite hydroxide, all the processes were performed in the same manner as in Example 5, except for apatite hydroxide / tricalcium phosphate containing random surface irregularities. A bone filler in the form of granules was prepared.

실시예Example 7: 수산화아파타이트/ 7: Apatite Hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 7 Manufacture 7

수산화아파타이트 32.8 g, 인산삼칼슘 8.2 g이 혼합된 세라믹 케이크 41 g(수산화아파타이트 : 인산삼칼슘 = 80 : 20)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 5와 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였다.All procedures were performed in the same manner as in Example 5 except that 41 g of ceramic cake (apatite hydroxide: tricalcium phosphate = 80: 20) containing 32.8 g of apatite hydroxide and 8.2 g of tricalcium phosphate was prepared. Apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules including bone filler was prepared.

실시예Example 8: 수산화아파타이트/ 8: Apatite Hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 8 Manufacture 8

수산화아파타이트 16.4 g, 인산삼칼슘 24.6 g이 혼합된 세라믹 케이크 41 g(수산화아파타이트 : 인산삼칼슘 = 40 : 60)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 5와 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였다.All procedures were performed in the same manner as in Example 5, except that 41 g of ceramic cake (apatite hydroxide: tricalcium phosphate = 40: 60) containing 16.4 g of apatite hydroxide and 24.6 g of tricalcium phosphate was prepared. Apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules including bone filler was prepared.

실시예Example 9: 수산화아파타이트/ 9: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 9 Manufacture 9

수산화아파타이트 8.2 g, 인산삼칼슘 32.8 g이 혼합된 세라믹 케이크 41 g(수산화아파타이트 : 인산삼칼슘 = 20 : 80)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정 이 실시예 5와 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였다.All procedures were performed in the same manner as in Example 5 except that 41 g of ceramic cake (apatite hydroxide: tricalcium phosphate = 20: 80) containing 8.2 g of apatite hydroxide and 32.8 g of tricalcium phosphate was prepared. Apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules including bone filler was prepared.

실시예Example 10: 수산화아파타이트/ 10: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 10 Manufacture 10

인산삼칼슘으로 제조된 세라믹 케이크 41 g(수산화아파타이트 : 인산삼칼슘 = 0 : 100)을 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 5와 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였다.Except for preparing 41 g of a ceramic cake made of tricalcium phosphate (apatite hydroxide: tricalcium phosphate = 0: 100), all the processes were performed in the same manner as in Example 5, except that the apatite hydroxide / ginseng phosphate containing random surface irregularities A bone filler in the form of calcium granules was prepared.

실시예Example 11: 수산화아파타이트/ 11: Apatite Hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한  Used 무작위형Random 표면요철을 포함한 생분해성 골  Biodegradable Bone with Surface Unevenness 충진재의Filling 제조 11 Manufacture 11

이온교환수 대신 에틸알코올을, 폴리비닐알코올 대신 폴리비닐부틸렌을 사용한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 5와 동일한 방법으로 무작위형 표면요철을 포함한 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였다.Except for the use of ethyl alcohol instead of ion-exchanged water and polyvinylbutylene instead of polyvinyl alcohol, all procedures were performed in the same manner as in Example 5 to obtain bone fillers in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules containing random surface irregularities. Prepared.

비교예Comparative example 1: 수산화아파타이트/ 1: apatite hydroxide / 인산삼칼슘을Tricalcium phosphate 이용한 골  Used bone 충진재의Filling 제조 Produce

폴리비닐알코올을 첨가하지 않고 이온교환수 100 g만을 세라믹 케이크와 혼합하여 슬러리를 제조한 것을 제외하고는 모든 과정이 실시예 1과 동일한 방법으로 수산화아파타이트/인산삼칼슘 과립 형태의 골 충진재를 제조하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.A bone filler in the form of apatite hydroxide / tricalcium phosphate granules was prepared in the same manner as in Example 1 except that only 100 g of ion-exchanged water was mixed with a ceramic cake without adding polyvinyl alcohol. The results are shown in FIG.

실시예 1 내지 실시예 10 및 비교예 1의 혼합 조건을 정리하여 표 1에 나타내었다.Table 1 summarizes the mixing conditions of Examples 1 to 10 and Comparative Example 1.

실시예Example 전체 열 분해성 고분자 용액에서
폴리비닐알코올이 차지하는 양(중량%)
In total pyrolytic polymer solution
Amount of polyvinyl alcohol (wt%)
수산화아파타이트 : 인산삼칼슘
(중량 비)
Apatite Hydroxide: Tricalcium Phosphate
(Weight ratio)
실시예 1Example 1 2.52.5 60 : 4060: 40 실시예 2Example 2 5.05.0 60 : 4060: 40 실시예 3Example 3 7.57.5 60 : 4060: 40 실시예 4Example 4 10.010.0 60 : 4060: 40 실시예 5Example 5 12.012.0 60 : 4060: 40 실시예 6Example 6 12.012.0 100 : 0100: 0 실시예 7Example 7 12.012.0 80 : 2080: 20 실시예 8Example 8 12.012.0 40 : 6040: 60 실시예 9Example 9 12.012.0 20 : 8020: 80 실시예 10Example 10 12.012.0 0 : 1000: 100 비교예 1Comparative Example 1 00 60 : 4060: 40

상기 실시예 1 내지 11의 방법으로 제조된 골 충진재의 특성을 평가하기 위하여 표면요철도, 생분해도 및 골 전도도를 측정하였다.Surface roughness, biodegradability and bone conductivity were measured to evaluate the properties of the bone filler prepared by the method of Examples 1 to 11.

표면요철도는 BET를 이용하여 시편의 비표면적을 측정한 후 비표면적 값이 5 ㎡/g 이하이면 '소'로, 5 ~ 10 ㎡/g이면 '중'으로, 그리고 10 ㎡/g이상이면 '대'로 평가하였다. 생분해성 및 골 전도도 시험은 호주산 백색 웅성가토의 두개골에 직경 11미리의 원형 결손을 형성한 뒤, 실시예 5 내지 8의 방법으로 제조한 골 충진재를 각각 매식하고 4주 후 희생하여 조직시편을 만들어 광학현미경으로 평가하였다. 이때 골 전도도의 성적은 전체 골 결손부 면적 중 신생골이 차지하는 면적비가 0 ~ 15%일 때를 '소'로, 15 ~ 30%일 때를 '중'으로, 그리고 30% 이상일 때를 '대'로 평가하였다. 생분해성 시험은 골 충진재의 잔류면적이 30% 이하일 때를 '대'로, 30 ~ 70%일 때를 '중'으로, 그리고 70% 이상일 때를 '소'로 평가하였다. 표면요철도, 생분해도 및 골 전도도를 평가한 결과를 표 2에 나타내었다.After measuring the specific surface area of the specimen by using BET, the surface unevenness is 'small' if the specific surface area value is 5 m2 / g or less, 'medium' if 5 to 10 m2 / g and more than 10 m2 / g. Evaluated as 'large'. Biodegradability and bone conductivity test is to form a circular defect with a diameter of 11mm in the skull of the Australian white male rabbit, and then each bone bone filling material prepared by the method of Examples 5 to 8 were embedded and sacrificed after 4 weeks to make a tissue specimen It evaluated by the optical microscope. In this case, the results of bone conduction are 'small' when the new bone occupies 0-15% of the total bone defect area, 'medium' when 15-30%, and 'great' when 30% or more. Evaluated as. The biodegradability test evaluated 'large' when the residual area of bone filler was 30% or less, 'medium' when 30 to 70%, and 'small' when 70% or more. Table 2 shows the results of evaluating surface roughness, biodegradability and bone conductivity.

실시예Example 표면요철도(비표면적)Surface unevenness (specific surface area) 생분해도Biodegradability 골 전도도Bone conductivity 실시예 1Example 1 small medium small 실시예 2Example 2 small medium small 실시예 3Example 3 medium medium medium 실시예 4Example 4 medium medium medium 실시예 5Example 5 versus medium versus 실시예 6Example 6 versus small small 실시예 7Example 7 versus small medium 실시예 8Example 8 versus versus medium 실시예 9Example 9 versus versus small 실시예 10Example 10 versus versus small 실시예 11Example 11 versus medium versus 비교예 1Comparative Example 1 small small small

표 1 및 2를 참조하면, 골 충진재의 표면요철도(비표면적)는 열 분해성 고분자의 첨가량에 비례하였고, 이들을 광학현미경으로 관찰한 결과(도 2 내지 도 6), 표면 요철의 크기와 모양은 무작위적으로 형성된 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이들을 이용하여 골 전도도 및 생분해도를 평가한 결과, 골 전도도는 골 충진재의 표면요철도에 비례하여 증가하였고, 생분해도는 인산삼칼슘의 첨가량에 비례하여 증가하였음을 알 수 있다(도 8 및 도 9).Referring to Tables 1 and 2, the surface roughness (specific surface area) of the bone filler was proportional to the amount of the thermally decomposable polymer, and the results of observing them with an optical microscope (FIGS. 2 to 6) showed that the size and shape of the surface irregularities were It was confirmed that it was formed randomly. On the other hand, as a result of evaluating bone conductivity and biodegradation using them, it can be seen that the bone conductivity increased in proportion to the surface irregularities of the bone filler, the biodegradability increased in proportion to the addition amount of tricalcium phosphate (Fig. 8). And FIG. 9).

반면에, 비교예 1의 방법으로 제조한 골 충진재의 경우, 표면요철도, 생분해도 및 골 전도도는 매우 낮았다(도 10).On the other hand, the bone filler prepared by the method of Comparative Example 1, the surface irregularities, biodegradability and bone conductivity was very low (Fig. 10).

결과적으로, 본 발명은 제조과정에 사용되는 열 분해성 고분자의 사용량을 적절히 변화시킴으로써 무작위적 형태의 표면요철의 도입량을 제어할 수 있으며, 인산삼칼슘의 첨가량을 변화시킴으로써 생분해성을 조절할 수 있고 이를 통하여 골 전도도가 우수하며 생분해성이 조절된 무작위형 표면요철이 도입된 생분해성 골 충진재를 제조할 수 있다.As a result, the present invention can control the introduction amount of random surface irregularities by appropriately changing the amount of the thermally decomposable polymer used in the manufacturing process, it is possible to control the biodegradability by changing the addition amount of tricalcium phosphate Biodegradable bone fillers having good bone conductivity and introducing biodegradable randomized surface irregularities can be prepared.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

도 1은 본 발명에 따른 골 충진재 제조방법에 대한 바람직한 수행과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a preferred process for the bone filler manufacturing method according to the present invention.

도 2는 실시예 1의 방법으로 제조된 무작위형 표면요철이 포함된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합 골 충진재 표면의 광학현미경 사진이다.Figure 2 is an optical micrograph of the surface of the apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite bone filler containing random surface irregularities prepared by the method of Example 1.

도 3은 실시예 2의 방법으로 제조된 무작위형 표면요철이 포함된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합 골 충진재 표면의 광학현미경 사진이다.Figure 3 is an optical micrograph of the surface of the apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite bone filler containing random surface irregularities prepared by the method of Example 2.

도 4는 실시예 3의 방법으로 제조된 무작위형 표면요철이 포함된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합 골 충진재 표면의 광학현미경 사진이다.Figure 4 is an optical micrograph of the surface of the apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite bone filler containing random surface irregularities prepared by the method of Example 3.

도 5는 실시예 4의 방법으로 제조된 무작위형 표면요철이 포함된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합 골 충진재 표면의 광학현미경 사진이다.Figure 5 is an optical micrograph of the surface of the apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite bone filler containing random surface irregularities prepared by the method of Example 4.

도 6은 실시예 5의 방법으로 제조된 무작위형 표면요철이 포함된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합 골 충진재 표면의 광학현미경 사진이다.Figure 6 is an optical micrograph of the surface of the apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite bone filler containing random surface irregularities prepared by the method of Example 5.

도 7은 비교예 1의 방법으로 제조된 수산화아파타이트/인산삼칼슘 복합 골 충진재 표면의 광학현미경 사진이다.7 is an optical micrograph of the surface of the apatite hydroxide / tricalcium phosphate composite bone filler prepared by the method of Comparative Example 1.

도 8은 호주산 웅성 가토의 두개골에 직경 11미리의 원형 결손을 형성한 뒤, 실시예 5의 방법으로 제조한 골 충진재를 매식하고, 4주 후 희생한 조직시편의 광학현미경 사진이다.FIG. 8 is an optical micrograph of a tissue specimen sacrificed 4 weeks after the bone filling material prepared by the method of Example 5 was formed after forming a circular defect having a diameter of 11 mm in the skull of an Australian male rabbit.

도 9는 호주산 웅성 가토의 두개골에 직경 11미리의 원형 결손을 형성한 뒤, 실시예 8의 방법으로 제조한 골 충진재를 매식하고 4주 후 희생한 조직시편의 광학 현미경 사진이다.FIG. 9 is an optical micrograph of a tissue specimen sacrificed 4 weeks after implanting a bone filler prepared by the method of Example 8 after forming a circular defect having a diameter of 11 mm in the skull of an Australian male rabbit.

도 10은 호주산 웅성 가토의 두개골에 직경 11미리의 원형 결손을 형성한 뒤, 비교예 1의 방법으로 제조한 골 충진재를 매식하고 4주 후 희생한 조직시편의 광학현미경 사진이다.FIG. 10 is an optical micrograph of a tissue specimen sacrificed 4 weeks after embedding a bone defect prepared by the method of Comparative Example 1 after forming a circular defect having a diameter of 11 mm in the skull of an Australian male rabbit.

Claims (12)

골 전도성 물질로 이루어진 세라믹 케이크와 열 분해성 고분자 용액을 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계; 및Mixing a ceramic cake made of a bone conductive material with a thermally decomposable polymer solution to form a slurry; And 상기 슬러리로부터 크기와 모양이 무작위형인 요철을 갖는 골 충진재를 형성하는 단계;를 포함하고,Forming a bone filler having irregularities of random size and shape from the slurry; 상기 열 분해성 고분자 용액은 용매에 대해 5 ~ 30 중량%의 열 분해성 고분자가 용해되어 있으며, 상기 열 분해성 고분자 용액은 상기 세라믹 케이크에 대해 100 ~ 500 중량%인 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The thermally decomposable polymer solution is 5 to 30% by weight of the thermally decomposable polymer is dissolved in the solvent, the thermally decomposable polymer solution is characterized in that the bone filler material manufacturing method characterized in that 100 to 500% by weight relative to the ceramic cake. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리로부터 무작위형 요철이 도입된 골 충진재를 형성하는 단계는,Forming a bone filler is introduced random random irregularities from the slurry, 상기 슬러리를 건조하여 성형체를 형성하는 단계;Drying the slurry to form a compact; 상기 성형체를 탈지한 후 소결하여, 다공성 성형체를 형성하는 단계; 및Degreasing and then sintering the molded body to form a porous molded body; And 상기 다공성 성형체를 분쇄 후 체가름하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.And sieving the porous formed body after pulverization. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 골 전도성 물질은 인산칼슘계 화합물, 황산칼슘계 화합물, 탄산칼슘계 화합물, 바이오글라스 및 바이오글라스-세라믹 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The bone conducting material is a bone phosphate-based compound, calcium sulfate-based compound, calcium carbonate-based compound, bioglass and bioglass-ceramic manufacturing method of bone filler characterized in that at least one of. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 인산칼슘계 화합물은 비분해성 인산칼슘계 화합물과 생분해성 인산칼슘계 화합물이 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The calcium phosphate compound is a bone filler manufacturing method characterized in that the non-degradable calcium phosphate compound and the biodegradable calcium phosphate compound is mixed. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 생분해성 인산칼슘계 화합물은 상기 비분해성 인산칼슘계 화합물에 대하여 20 ~ 50 중량%인 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The biodegradable calcium phosphate compound is a bone filler manufacturing method, characterized in that 20 to 50% by weight relative to the non-degradable calcium phosphate compound. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 인산칼슘계 화합물은 아파타이트(apatite), 인산삼칼슘(TCP), 칼슘메타포스페이트(CMP), 아몰퍼스칼슘포스페이트(ACP), 일인산칼슘(brushite), 옥타칼슘포스페이트(OCP) 및 테트라칼슘 포스페이트(TTCP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The calcium phosphate compounds include apatite, tricalcium phosphate (TCP), calcium metaphosphate (CMP), amorphous calcium phosphate (ACP), calcium monophosphate (brushite), octacalcium phosphate (OCP) and tetracalcium phosphate ( TTCP) bone filling method characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 분해성 고분자 용액은 수계 용매에 폴리비닐알코올, 하이드록시에틸 셀룰로우즈, 하이드록시프로필 셀룰로우즈, 카복시메틸셀룰로우즈, 구아검, 폴리아크릴래이트, 폴리비닐피로리돈, 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리메틸스타이렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The thermally decomposable polymer solution is polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, guar gum, polyacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide and poly Method for producing a bone filler, characterized in that one or more selected from the group consisting of methyl styrene is dissolved. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 분해성 고분자 용액은 유기 용매에 폴리비닐부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카프로락톤, 폴리락틱코들리코릭산 및 폴리썰폰으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 골 충진재 제조방법.The thermally decomposable polymer solution is a bone filler characterized in that one or more selected from the group consisting of polyvinyl butylene, polyethylene, polypropylene, polycaprolactone, polylactic codlic acid and polysulfone are dissolved in an organic solvent. Manufacturing method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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