KR101232386B1 - Method of producing artificial bone and artificial bone made thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공골의 제조방법 및 이에 의해 제조된 인공골에 관한 것이다.
본 발명은 해면골을 모방하기 위해 폴리우레탄 스폰지를 이용한 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 제조하고, 치밀골을 모방하기 위해 전기방사에 의해 생성된 섬유를 철사에 감싸서 하버시안 구조를 모방하고, 이렇게 섬유가 감싸진 섬유를 다발로 구성한 후 섬유를 다시 감싸서 오스테인 구조를 모방함으로써 천연골의 해면골 및 치밀골을 제조할 수 있다. The present invention relates to a method for producing artificial bone and an artificial bone produced thereby.
The present invention is to prepare a support of zirconia and non-facial calcium phosphate using a polyurethane sponge to mimic the spongy bone, and to mimic the harborian structure by wrapping the fibers produced by electrospinning on the wire to mimic the dense bone, After the fibers are wrapped with a bundle of fibers, the fibers can be wrapped again to mimic the austenite structure to produce spongy bone and dense bone of natural bone.
Description
본 발명은 스폰지 복제 및 전기방사 공정에 의한 인공골의 제조방법 및 이에 의해 제조된 인공골에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해면골을 모방하기 위해 폴리우레탄 스폰지를 이용한 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트(ZrO2/BCP)의 지지체를 제조하고, 치밀골을 모방하기 위해 전기방사에 의해 생성된 섬유를 철사에 감싸서 하버시안 구조를 모방하고, 이렇게 섬유가 감싸진 섬유를 다발로 구성한 후 섬유를 다시 감싸서 오스테인 구조를 모방함으로써 천연골의 해면골 및 치밀골을 제조할 수 있는 스폰지 복제 및 전기방사 공정에 의한 인공골의 제조방법 및 이에 의해 제조된 인공골에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing artificial bone by sponge replication and electrospinning process and to artificial bone produced by the same, and more particularly, to zirconia and non-facial calcium phosphate (ZrO) using a polyurethane sponge to mimic spongy bone. 2 / BCP) to support, mimic the Habersian structure by wrapping the fibers produced by electrospinning to the wire to mimic the dense bone, and then constituting the bundle of fibers wrapped with fibers and then wrapping the fibers again to austene The present invention relates to a method for producing artificial bones by sponge replication and electrospinning processes that can produce spongy bones and dense bones of natural bones by mimicking the structure, and artificial bones produced thereby.
일반적으로 인공이식제의 모방 접근은 최근 관심을 받고 있다. 천연골 치료를 위해 항상 다공질 물질(porous material)이 사용되지만 세밀한 마이크로 구조를 가지는 천연골을 참작한 것은 없으며 이는 천연골 재생 공정에서 좌우된다. In general, the mimetic approach of grafting agents has recently gained attention. Porous materials are always used to treat natural bone, but none of them takes into account natural bone with fine microstructure, which depends on the natural bone regeneration process.
천연골을 모방한 구조에 자연적으로 재생할 수 있는 능력있는 적합한 형상품은 흥미로운 접근이다An appropriate approach with the ability to naturally reproduce a structure that mimics natural bone is an interesting approach.
스폰지복제법은 이미 해면골 구조 모방으로 잘 알려져 있다. 반면에 전기방사법은 고분자 재료로 조직공학스케폴드로 대부분 사용되어 있다. 전기방사매트는 상호연결된 다공 구조이고 다양한 형태로 제조를 할 수 있다. Sponge cloning is already well known for mimicking spongy bone structure. Electrospinning, on the other hand, is mostly used as a tissue engineering scaffold as a polymer material. Electrospun mats are interconnected porous structures and can be manufactured in various forms.
주지된 바와 같이 천연골은 해면골 및 치밀골로 구성된다.As is well known, natural bone consists of spongy bone and dense bone.
현재 인공골의 제조에 관한 연구는 해면골에 주로 집중되어있고 연구되고 있다. At present, research on the manufacture of artificial bones is mainly focused on the cancellous bone.
통상 치밀골은 하버시안 채널, 보크만 채널 및 오스테온 구조로 이루어지며 나노에서 마이크로 단위로 복잡한 구조를 가지고 있다. Dense bone is usually composed of Habersian channels, Bokman channels and austenone structures and has a complex structure from nano to micro units.
인공골에 관한 선행 특허가 많이 제안된 바 있으며 일 예로서 대한민국 등록특허 제0985154호의 「우레탄 발포법을 이용한 다공성 지지체의 제조방법」이 개시되어 있다.Many prior patents on artificial bone have been proposed, and as an example, Korean Patent No. 0985154 discloses a method for preparing a porous support using a urethane foaming method.
그러나 종래 인공골에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있지만 천연골과는 여전히 차이가 있으며, 특히 치밀골의 복잡하고 세밀한 구조를 모방하는데는 여전히 미흡한 문제점이 있었다.
However, many researches on artificial bones have been made, but there are still differences from natural bones.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 뼈를 구성하는 해면골과 치밀골의 구조를 모방한 인공골을 제조함으로써 손가락뼈나 발가락뼈를 대체할 수 있도록 하는 인공골의 제조방법 및 이에 의해 제조된 인공골에 관한 것이다.
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, the production of artificial bones to replace the finger bones or toes by manufacturing artificial bones mimicking the structure of the spongy bone and dense bone constituting the bone It relates to a method and an artificial bone produced thereby.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인공골 제조방법은, 해면골 모방을 위한 것으로, 5wt% 폴리비닐 부티랄, 10wt% 지르코니아 분말이 섞여 있는 지르코니아 슬러리에 폴리우레탄 스폰지를 침지시켜 코팅시키는 1단계; 상기 코팅된 폴리우레탄 스폰지를 마이크로웨이브 로에서 1400~1700℃로 소결시켜 지르코니아 지지체를 제조하는 2단계; 상기 지르코니아 지지체를 비페이직 칼슘 포스페이트와 지르코니아의 혼합 슬러리에 침지시켜 코팅을 하여 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트의 3층 구조를 갖는 지지체를 제조하는 3단계; 비페이직 칼슘 포스페이트슬러리에 상기 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 지지체를 다시 담궈 코팅하는 4단계; 상기 코팅된 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 지지체를 마이크로웨이브 로에서 1400~1700℃로 소결시켜 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 제조하는 5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the artificial bone manufacturing method according to the present invention, for imitation of sponges, by dipping a polyurethane sponge in a zirconia slurry mixed with 5wt% polyvinyl butyral, 10wt%
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본 발명에 따르면 스폰지 복제법으로 해면골을 모방한 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 얻을 수 있고, 전기방사법을 이용하여 하버시안(haversian) 채널과 오스테온(Osteon) 구조를 모방한 치밀골을 얻을 수 있고, 상기 이 두가지 방법의 조합으로 제조된 인공골은 천연골과 유사하여 손가락이나 발가락 뼈에 적용될 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to obtain a support of zirconia and non-facial calcium phosphate mimicking the sponge bone by sponge cloning, and to obtain dense bone mimicking the Haversian channel and the Osteon structure by electrospinning. The artificial bone produced by the combination of the two methods can be applied to the finger or toe bone because it is similar to natural bone.
도 1은 본 발명에 따른 인공골의 제조방법 중 'A공정'에 대한 흐름도,
도 2는 본 발명의 A공정에 의해 제조한 '지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트 지지체(ZrO2/BCP)'의 사진 및 주사전자현미경 이미지,
도 3은 본 발명에 따른 인공골의 제조방법 중 'B공정'에 대한 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 인공골의 제조방법에 의해 제조된 '지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체'를 나타낸 사진 및 EDS 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 인공골의 제조방법에 의해 제조된 '지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체(a)' 및 'HAp를 넣은 PMMA/PCL섬유(b)'의 XRD 결과를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 인공골의 FT-IR 분석 결과를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 인공골의 제조 방법에서 A공정, B공정, C공정을 순차로 나타낸 사진,
도 8은 본 발명에 따른 인공골의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이다.1 is a flow chart for the 'A process' of the artificial bone manufacturing method according to the present invention,
Figure 2 is a photograph and a scanning electron microscope image of the 'zirconia and non-facial calcium phosphate support (ZrO 2 / BCP) prepared by the process A of the present invention,
3 is a flow chart for the 'B process' of the artificial bone manufacturing method according to the present invention,
Figure 4 shows a photograph and EDS results showing the 'support of zirconia and non-facial calcium phosphate' prepared by the method for producing artificial bone according to the present invention.
Figure 5 is a graph showing the XRD results of the 'support (a) of the zirconia and non-facial calcium phosphate (a)' and 'PMMA / PCL fiber (b) containing the HAp' prepared by the method for preparing artificial bone according to the present invention;
Figure 6 is a graph showing the results of the FT-IR analysis of artificial bones according to the present invention,
Figure 7 is a photograph sequentially showing a process A, process B, process C in the manufacturing method of artificial bone according to the present invention,
8 is a process chart showing step by step the manufacturing method of artificial bone according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 인공골의 제조방법은 크게 스폰지 복제법을 이용하여 해면골 모방체를 제조하는 A공정; 전기방사법을 이용하여 치밀골 모방체를 제조하는 B공정; 상기 A공정의 해면골 모방체와 상기 B공정의 치밀골 모방체를 결합시켜 인공골을 제조하는 C공정을 포함하여 구성된다.
Method for producing artificial bone according to the present invention A process for producing a sponge bone mimics using a sponge replication method largely; A step B of preparing a dense bone mimetic using an electrospinning method; Comprising C process for producing artificial bone by combining the spongy bone mimic of step A and the dense bone mimic of step B.
이하 상기 각 공정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the above steps will be described in more detail.
A공정A process
도 1은 본 발명에 따른 인공골의 제조방법 중 'A공정'에 대한 흐름도이다.1 is a flow chart for the 'A process' of the method of manufacturing artificial bone according to the present invention.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인공골의 제조방법 중 'A공정'은, 5wt% 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral:PVB)와 10wt% 지르코니아 분말이 섞여 있는 지르코니아(ZrO2) 슬러리에 폴리우레탄 스폰지를 침지시켜 코팅시키는 1a단계(S1a); 상기 코팅된 폴리우레탄 스폰지를 마이크로웨이브 로에서 1,400∼1,700℃로 소결시켜 지르코니아 지지체를 제조하는 1b단계(S1b); 상기 지르코니아 지지체를 비페이직 칼슘 포스페이트(BCP: Biphasic Calcium Phospate)와 지르코니아의 혼합 슬러리에 침지시켜 코팅을 하여 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트의 3층 구조를 갖는 지지체를 제조하는 1c단계(S1c); 비페이직 칼슘 포스페이트 슬러리에 상기 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 다시 침지시켜 코팅시키는 1d단계(S1d); 상기 코팅된 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 마이크로웨이브 로에서 1,400∼1,700℃로 소결시켜 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트(ZrO2/BCP)의 지지체(1)를 제조하는 1e단계(S1e)를 포함하여 구성된다.
As shown in Figure 1 and 8, the 'A process' of the artificial bone production method according to the present invention, 5wt% polyvinyl butyral (PVB) and 10wt% zirconia powder is mixed with zirconia (ZrO 2 ) step 1a of dipping the polyurethane sponge in the slurry to coat (S1a); Step 1b (S1b) to prepare a zirconia support by sintering the coated polyurethane sponge at 1,400 ~ 1,700 ℃ in a microwave furnace; The zirconia support is immersed in a mixed slurry of biphasic calcium phosphate (BCP) and zirconia, and coated to provide a support having a three-layer structure of zirconia / non-pic calcium phosphate and zirconia / non-pic calcium phosphate. Step 1c to prepare (S1c); Step 1d (S1d) of dipping the support of the zirconia / non-pic calcium phosphate and the support of zirconia / non-pic calcium phosphate in the non-facial calcium phosphate slurry; Supports of zirconia and non-facial calcium phosphate (ZrO 2 / BCP) by sintering the coated zirconia / non-facial calcium phosphate and the support of zirconia / non-facial calcium phosphate at 1,400 ~ 1,700 ℃ in a microwave furnace It is configured to include a step 1e (S1e) to manufacture.
도 2는 본 발명의 A공정에 의해 제조한 '지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체'의 사진 및 주사전자현미경 이미지이다. Figure 2 is a photograph and a scanning electron microscope image of the 'support of zirconia and non-facial calcium phosphate' prepared by step A of the present invention.
도 2의 (a) 및 (b)에서 볼 수 있듯이, 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체(ZrO2/BCP)는 4 mm의 직경을 가진 원통형이며, 상호 연결된 다공 구조로 해면골과 유사한 형상이 구현됨을 알 수 있다. As shown in (a) and (b) of FIG. 2, the support of Zirconia and non-facial calcium phosphate (ZrO 2 / BCP) is a cylindrical shape having a diameter of 4 mm and has a shape similar to that of the sponges with interconnected porous structures. It can be seen that it is implemented.
도 2의 (c) 및 (d)는 각각 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체의 표면확대 사진 및 단면 사진을 나타낸다. (C) and (d) of FIG. 2 show surface enlarged photographs and cross-sectional photographs of supports of zirconia and non-facial calcium phosphate, respectively.
도 2의 (c)와 같이 표면에 많은 기공들이 관찰되었다. 그리고 도 2의 (d) 및 (e1),(e2),(e3)에 나타나듯이 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트 지지체의 단면은 지르코니아, 지르코니아 및 비페이직 칼슘 포스페이트, 비페이직 칼슘 포스페이트로 3개의 층으로 구성되어 있음을 알 수 있다.
As shown in FIG. 2C, many pores were observed on the surface. And as shown in (d) and (e1), (e2), (e3) of Figure 2, the cross section of the zirconia and non-facial calcium phosphate support is zirconia, zirconia and non-facial calcium phosphate,
B공정B process
도 3은 본 발명에 따른 인공골의 제조방법 중 'B공정'에 대한 흐름도이다.Figure 3 is a flow chart for the 'B process' of the artificial bone manufacturing method according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인공골의 제조방법 중 'B공정'은, 20 wt% 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA: polymethyl methacrylate) 및 10 wt% 폴리카프로락톤(PCL: poly-caprolactone)을 니트로메탄(nitromethane) 및 아세톤(acetone)에 용해시키는 2a단계(S2a); 상기 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA) 및 폴리카프로락톤(PCL) 용액을 섞은 용액에 30 wt% 하이드록시아파타이트(HAp: hydroxyapatite) 분말을 혼합시키는 2b단계(S2b); 상기 하이드록시아파타이트(HAp) 분말을 혼합시킨 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 용액에 전압을 가하여 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유를 생성시키는 2c단계(S2c); 상기 생성된 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유를 철사에 감는 2d단계(S2d)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 3, 'B process' of the artificial bone production method according to the present invention, 20 wt% polymethyl methacrylate (PMMA: polymethyl methacrylate) and 10 wt% polycaprolactone (PCL: poly- step 2a (S2a) of dissolving caprolactone in nitromethane and acetone; Step 2b (S2b) of mixing 30 wt% hydroxyapatite (HAp) powder with a solution of the polymethyl methacrylate (PMMA) and polycaprolactone (PCL) solution; A voltage is applied to a mixed solution of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite mixed with the hydroxyapatite (HAp) powder to produce a mixed fiber of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite. Step 2c (S2c); It comprises a 2d step (S2d) of winding the mixed fiber of the polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite produced on the wire.
천연골의 하버시안 구조와 오스테온 구조를 모방하기 위해 상기 B공정은 변형 실시된다.Step B is modified to mimic the Habersian structure and the austenone structure of natural bone.
즉 하버시안 구조 모방체를 제조하기 위해서는 상기 2a 내지 2c 단계를 실시하며, 상기 철사는 약 0.2mm~0.4mm의 직경을 갖는 것을 선택한다.In other words, in order to produce a Haberian structure mimic, the steps 2a to 2c are performed, and the wire is selected to have a diameter of about 0.2 mm to 0.4 mm.
오스테온 구조를 모방하기 위한 공정에 대해서는 후술한다.
The process for mimicking an austene structure is mentioned later.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 인공골의 제조방법에 의해 제조된 '지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체'를 나타낸 사진 및 EDS 결과를 나타낸다.On the other hand, Figure 4 shows a photograph and EDS results showing the 'support of zirconia and non-facial calcium phosphate' prepared by the method for producing artificial bone according to the present invention.
도 4의 (a)는 주사전자현미경 사진으로 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유가 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 잘 감쌌음을 관찰할 수 있었으며 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유는 약 2㎛의 직경을 가지고 있었다. 4 (a) is a scanning electron micrograph showing that the mixed fiber of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite well wrapped the support of zirconia and non-facial calcium phosphate. The mixed fiber of acrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite had a diameter of about 2 μm.
도 4의 (b)는 EDS 결과로 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤의 혼합 섬유(PMMA/PCL)에서 하이드록시아파타이트(HAp)를 확인할 수 있었다.4B shows hydroxyapatite (HAp) in the mixed fiber (PMMA / PCL) of polymethyl methacrylate / polycaprolactone as a result of EDS.
즉 전기방사법으로 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유로 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체를 감쌌고, 하이드록시아파타이트 분말은 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤의 혼합 분말에 로딩하였다.In other words, the support of zirconia and non-facial calcium phosphate was wrapped with a mixed fiber of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite by electrospinning, and the hydroxyapatite powder was mixed with a mixed powder of methacrylate / polycaprolactone. Loaded.
하이드록시아파타이트는 뛰어난 골 전도성으로 인해 골 형성능을 빠르게 할 수 있다.
Hydroxyapatite can accelerate bone formation due to excellent bone conductivity.
C공정C process
한편 오스테온 구조를 모방하기 위해서 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 A공정에서 제조된 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 지지체(1)에 상기 B공정에서 제조된 하버시안 구조 모방체(5)를 8개를 둘러싼 후 외면에 상기 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유(2)로 감싼다. On the other hand, as shown in Figure 8 in order to mimic the auson structure, the zirconia / non-facial calcium phosphate support (1) prepared in the step A to the Haberian structure mimic (5) prepared in the step B 8 After surrounding the dog, the outer surface is wrapped with the mixed
이후 상기 철사(3)를 제거함으로써 속이 빈 오스테온 구조를 모방한 모방체(5)가 제조된다. After the
이러한 제조공정은 후술되는 공정에서 상세하게 다시 설명하기로 한다.
This manufacturing process will be described in detail later in the process.
도 5는 본 발명에 따른 인공골의 제조방법에 의해 제조된 '지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체(a)' 및 '하이드록시아파타이트를 넣은 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤의 혼합 섬유(b)'의 XRD 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a mixed fiber of polymethyl methacrylate / polycaprolactone containing 'a support of zirconia and non-facial calcium phosphate (a)' and 'hydroxyapatite prepared by the method for preparing artificial bone according to the present invention. b) is a graph showing the XRD results.
x축은 빔의 에너지(2 theta degree)이고, y축은 빔의 세기(intensity)이다.The x axis is the energy of the beam (2 theta degree), and the y axis is the intensity of the beam.
도 5의 (a)와 같이, 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트 지지체의 XRD에서는 지르코니아, 하이드록시아파타이트 및 α-TCP상의 피크를 나타냈다. As shown in (a) of FIG. 5, the peaks of zirconia, hydroxyapatite and α-TCP were shown in XRD of the zirconia and the non-facial calcium phosphate support.
비페이직 칼슘 포스페이트 초기 재료에서 나타냈던 β-TCP 피크는 고온 소결로 인해 α-TCP로 바뀌었음을 알 수 있었다. It was found that the β-TCP peak in the non-facial calcium phosphate initial material was changed to α-TCP due to high temperature sintering.
반면에 도 5의 (b)와 같이, 하이드록시아파타이트가 넣어진 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤(PMMA/PCL)의 혼합 용액은 상변화 없이 각각의 피크에서 초기재료들의 피크와 일치하는 것을 확인 할 수 있었다.
On the other hand, as shown in (b) of FIG. 5, the mixed solution of hydroxyapatite-containing polymethyl methacrylate / polycaprolactone (PMMA / PCL) was found to coincide with the peaks of the starting materials at each peak without phase change. I could confirm
도 6은 본 발명에 따른 인공골의 FT-IR 분석 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the results of the FT-IR analysis of artificial bone according to the present invention.
도 6을 참조하면, 하이드록시아파타이트 분말이 성공적으로 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤 섬유에 넣어져 있음을 FT-IR 분석 결과에서도 확인 할 수 있었다. Referring to FIG. 6, it was also confirmed in the FT-IR analysis that the hydroxyapatite powder was successfully added to the polymethyl methacrylate / polycaprolactone fiber.
폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유는 폴리메틸 메타아크릴레이트 및 폴리카프로락톤 피크와 일치하였으며(도 6의 (b, c, d) 참조), 하이드록시아파타이트 피크를 563 cm-1 에서 확인할 수 있었다
The mixed fiber of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite was consistent with the polymethyl methacrylate and polycaprolactone peaks (see (b, c, d) of FIG. 6) and the hydroxyapatite peak was 563. We could confirm in cm -1
한편 도 7은 본 발명에 따른 인공골의 제조 방법에서 A공정, B공정, C공정을 순차로 나타낸 사진, 도 8은 본 발명에 따른 인공골의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이다.On the other hand, Figure 7 is a photograph showing a step A, B, C process in sequence in the method of manufacturing artificial bone according to the present invention, Figure 8 is a process diagram showing a step of a method of manufacturing artificial bone according to the present invention.
도 8의 (step2)와 같이, 전기방사법으로 300㎛의 철사(3)를 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유(2)로 감싸서 하버시안 구조의 모방체(4)를 만든다.As shown in (step2) of FIG. 8, the
이후 도 7의 (b) 및 도 8의 (step3)와 같이, 상기 하버시안 구조의 모방체(4)를 8개를 모아 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤의 혼합 비율을 3:7로 한 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유(2)로 다시 튼튼하게 감싸서 오스테온 구조의 모방체(5)를 만든다.Subsequently, as shown in FIGS. 7B and 8, step 8, the eight Haberian mimics 4 were collected to obtain a polymethyl methacrylate / polycaprolactone mixing ratio of 3: 7. It is wrapped tightly again with a mixed fiber (2) of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite to produce an austonic structure (5).
이후 도 7의 (a~d) 및 도 8의 (step 4)와 같이, 8개의 오스테온 구조의 모방체(5)를 A공정에서 얻어진 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체(1)에 둘러싼 후 다시 전기방사법으로 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유(2)로 감싼다. Subsequently, as shown in FIGS. 7A and 8, and step 8 of FIG. 8, the
이후 도 7의 (e) 및 도 8의 (step 5)와 같이, 최종적으로 철사(3)를 제거하여 속이 빈 구조를 만들었으며 최종 지지체(6)의 직경은 12mm 였다.
Thereafter, as shown in (e) and (step 5) of FIG. 7, the
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, It is obvious that the claims fall within the scope of the claims.
1 : 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트의 지지체
2 : 폴리메틸 메타아크릴레이트/폴리카프로락톤/하이드록시아파타이트의 혼합 섬유
3 : 철사
4 : 하버시안 구조의 모방체
5 : 오스테온 구조의 모방체 1: support of zirconia and non-facial calcium phosphate
2: mixed fiber of polymethyl methacrylate / polycaprolactone / hydroxyapatite
3: wire
4: Mimic of the Habersian structure
5: mimetic of the asteron structure
Claims (11)
지르코니아 슬러리에 폴리우레탄 스폰지를 침지시켜 코팅시키는 1a단계(S1a);
상기 코팅된 폴리우레탄 스폰지를 소결시켜 지르코니아 지지체를 제조하는 1b단계(S1b);
상기 지르코니아 지지체를 비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아 혼합 슬러리에 침지시켜 코팅을 함으로써, 3층 구조를 갖는 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 지지체를 제조하는 1c단계(S1c);
비페이직 칼슘 포스페이트 슬러리에 상기 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 지지체를 다시 침지시켜 코팅시키는 1d단계(S1d); 및
상기 1d단계(S1d)에서 코팅된 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 및 지르코니아/비페이직 칼슘 포스페이트 지지체를 소결시켜 지르코니아와 비페이직 칼슘 포스페이트(ZrO2/BCP)의 지지체를 제조하는 1e단계(S1e);를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공골의 제조방법.For mimicking spongy bone,
Step 1a (S1a) of immersing and coating a polyurethane sponge in the zirconia slurry;
Step 1b of preparing a zirconia support by sintering the coated polyurethane sponge (S1b);
Step 1c (S1c) of preparing a zirconia / non-basic calcium phosphate and a zirconia / non-basic calcium phosphate support having a three-layer structure by coating the zirconia support by dipping the non-facial calcium phosphate and the zirconia mixed slurry;
Step 1d (S1d) of dipping the zirconia / non-pic calcium phosphate and the zirconia / non-pic calcium phosphate support back into the non-facial calcium phosphate slurry; And
Step 1e (S1e) of preparing a support of zirconia and non-pic calcium phosphate (ZrO 2 / BCP) by sintering the coated zirconia / non-pic calcium phosphate and zirconia / non-pic calcium phosphate support in step 1d (S1d) Method of producing an artificial bone, comprising;
상기 1a단계(S1a)의 지르코니아 슬러리는 5wt% 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral)과 10wt% 지르코니아(ZrO2) 분말이 혼합된 것을 특징으로 하는 인공골의 제조방법.The method of claim 1,
The zirconia slurry of step 1a (S1a) is a method for producing artificial bone, characterized in that 5wt% polyvinyl butyral and 10wt% zirconia (ZrO 2 ) powder is mixed.
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|---|---|---|---|---|
| KR100331990B1 (en) * | 1999-05-29 | 2002-04-10 | 정종평 | Bone substituent consisting of biodegradable porous calcium metaphosphate and its process of preparation |
-
2011
- 2011-03-02 KR KR1020110018580A patent/KR101232386B1/en active IP Right Grant
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