KR101787808B1 - 광중합형 치과용 수복재 조성물 - Google Patents

광중합형 치과용 수복재 조성물 Download PDF

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Abstract

광중합형 치과용 수복재 조성물이 제공된다. 상세하게는, 광중합기에 의해 광중합 반응하는 치과용 수복재 조성물에 있어서, 광중합형 복합레진, 및 상기 광중합형 복합레진에 침지된 복수개의 나노광섬유를 포함하는 광중합형 치과용 수복재 조성물을 제공할 수 있다. 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물은 복수개의 나노광섬유를 통해 광중합기의 광이 광중합형 복합레진에 도달할 수 있는 중합 가능 범위를 증가시켜, 이에 광중합 반응 면적이 확대됨으로써 광중합 반응시간을 최소화할 수 있다. 이에, 치아수복에 대한 치료가 용이해질 수 있어 빠른 치료시간이 요구되는 소아 치과 치료에서 특히 유용하게 활용될 수 있다.

Description

광중합형 치과용 수복재 조성물{PHOTO-POLYMERIZED DENTAL RESTORATION MATERIAL COMPOSITIONS}
본 발명은 광중합형 치과용 수복재 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노광섬유를 이용한 광중합형 치과용 수복재 조성물에 관한 것이다.
치과용 수복재 조성물은 우식된 치아의 와동을 충전하여 수복하거나 치아 표면의 홈 메우기 등의 치료 및 예방을 위한 목적으로 사용되는 것을 말한다. 치과용 수복재 조성물은 크게 금(Gold), 수은을 함유한 합금인 아말감(Amalgam), 또는 복합레진(Composite Resin) 등을 들 수 있다. 상기 금(gold)은 시간이 지나도 변색되지 않고, 강도가 높아 보존이 뛰어난 수복재료이나, 비용부담이 크고 고유의 색으로 인해 심미성이 높지 않은 단점이 있다. 상기 아말감(Amalgam)은 가장 오래된 치과용 수복재료로 경제적이며 사용이 편리한 이점을 바탕으로 현재까지도 꾸준히 사용되고 있다. 하지만, 상기 아말감은 시간이 지남에 따라 변색 및 부식이 생기고 치질과 접착하지 않는 이차우식 유발의 문제점이 있어, 점차 이를 대체할 수 있는 고분자계 치과용 수복재 조성물에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.
상기 복합레진(Composite Resin)은 강화용 플라스틱과 같은 고분자계 수복재료로, 보통 유기기질(matrix)과 충진재(filler)로 구성될 수 있다. 유기기질은 치아와 유사한 형태를 부여할 수 있게 하는 부가물질을 혼합할 수 있는 바탕이 되는 것을 말하며, 여기에 충진재를 혼합함으로써, 복합레진의 내구성을 강화시키는 물질을 형성할 수 있게 한다. 또한, 복합레진은 다양한 종류의 색조를 첨가하여 자연치아의 색을 구현할 수 있어 심미성을 높일 수 있는 수복재료로, 최근 보존수복분야에서 가장 많이 사용되고 있다.
이러한 복합레진이 치아의 수복이 필요한 부위에 충진되어 딱딱하게 굳게 되는 것을 중합이라고 하는데, 상기 복합레진은 중합방식에 따라 광중합형, 자가중합형, 이원중합형으로 구분될 수 있다. 상기 광중합형 복합레진은 광중합형 복합 레진을 수복이 필요한 부위에 충진시킨 후 광중합기를 이용하여 상기 광중합형 복합 레진에 광을 조사하면 광중합 반응이 일어나 빠른 시간 내에 굳게 되는 것을 말하는 것으로, 일반적으로 많이 사용되고 있다. 상기 자가중합형 복합레진은 시간이 지남에 따라 서서히 굳는 복합 레진을 말하는 것이며, 이원중합형 복합 레진은 상기 광중합형과 자가중합형의 과정을 모두 수행하여 중합할 수 있는 복합 레진을 말한다.
상기 광중합형 복합레진 사용시 이용하는 광중합기는, 450nm 내지 500nm 파장의 청색광을 사용할 수 있는 기기로, 상기 광중합기의 광이 도달하여 상기 광중합형 복합레진을 중합할 수 있는 중합 가능 깊이(curing depth)는 약 1.5mm 내지 2.0mm 정도로 제한적이다. 또한, 상기 광중합기를 이용한 상기 광중합형 복합레진의 광중합 반응시간은 최소 20초 이상 소요되어, 수복범위가 깊거나 넓은 경우, 상기 광중합형 복합레진을 소량으로 여러 번 충진하는 점층법으로 충전하거나, 중합시간을 더 길게 조절하여 치아 수복 시간이 증가되는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위한 종래의 기술은, 예를 들어, 글라스아이오노머를 이용하는 방법 또는, 광투과형 웨지를 이용하여 광중합 반응 시간을 단축하는 방법 등이있다.
도 1(a)는 종래의 글라스아이오노머를 이용하여 치아를 수복하는 과정을 나타낸 이미지이며, 도 1(b)는 종래의 광투과형 웨지를 이용하여 치아를 수복하는 과정을 나타낸 이미지이다.
도 1(a)를 참조하면, 글라스아이오노머(Glass ionomer, GI)를 수복 부위의 하단에 먼저 충진시킨 후, 수복 부위의 상부만을 부분 영역(도 1(a)의 1,2,3 영역)으로 나누어 광중합형 복합레진을 충진함으로써, 광중합이 필요한 영역을 감소시켜 광중합 반응 시간을 줄였으나, 상기 글라스아이오노머의 인장강도가 낮아 칫솔질 등의 기계적 자극에 약한 단점이 있다.
도 1(b)를 참조하면, 수복 부위의 하단에 광투과형 웨지를 배치하여 광중합형 복합레진과의 거리를 근접시킨 상태에서 광중합기를 통해 광을 조사함으로써, 수복 부위가 깊은 곳에 충진된 광중합형 복합레진에 광을 전달할 수 있어 광중합 반응 시간이 단축될 수 있다. 그러나, 상기 광투과형 웨지를 통해 전달되는 광은 치아의 경조직을 통과하여 상기 광중합형 복합레진에 전달되는 것으로, 치아의 경조직을 통과하면서 전달되는 광의 세기가 감소되는 한계가 있다. 이에, 수복부위 전체에 효과적으로 광을 전달하여 광중합 반응시간을 단축시킬 수 있는 개선방법이 더욱 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 광중합 반응시간을 최소화할 수 있는 광중합형 치과용 수복재 조성물을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은, 광중합기에 의해 광중합 반응하는 치과용 수복재 조성물에 있어서, 광중합형 복합레진, 및 상기 광중합형 복합레진에 침지된 복수개의 나노광섬유를 포함하는 광중합형 치과용 수복재 조성물을 제공할 수 있다.
상기 나노광섬유는 상기 광중합기의 광을 상기 광중합형 복합레진에 전달하는 것일 수 있다.
상기 나노광섬유는 상기 광중합기에 의한 상기 광중합형 복합레진의 광중합 반응 면적을 확대시키는 것일 수 있다.
상기 나노광섬유는 평균입도 1nm 내지 100nm의 크기인 것일 수 있다.
상기 나노광섬유의 외표면은 상기 나노광섬유의 생체 내 환경적응을 위한 생체보호물질이 코팅되어 있는 것일 수 있다.
상기 나노 광섬유는, 상기 나노광섬유의 양단에 배치되어, 상기 광중합기의 광을 상기 나노광섬유에 입사시키는 광감각부를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 광중합형 복합레진은 유기질 단량체, 광중합 개시제 및 충전재를 포함하는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물은 복수개의 나노광섬유를 통해 광중합기의 광이 광중합형 복합레진에 도달할 수 있는 중합 가능 범위를 증가시켜, 이에 광중합 반응 면적이 확대됨으로써 광중합 반응시간을 최소화할 수 있다.
이에, 치아수복에 대한 치료가 용이해질 수 있어, 특히 빠른 치료시간이 요구되는 소아 치과 치료에서 유용하게 활용될 수 있다.
도 1(a)는 종래의 글라스아이오노머를 이용하여 치아를 수복하는 과정을 나타낸 이미지이며, 도 1(b)는 종래의 광투과형 웨지를 이용하여 치아를 수복하는 과정을 나타낸 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광중합형 치과용 수복재 조성물이 담긴 수복재 용기를 나타낸 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광중합형 치과용 수복재 조성물을 치아 와동의 수복부위에 충진하여 광중합 반응을 수행하는 과정을 나타낸 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광중합형 치과용 수복재 조성물을 이용하여 실런트(치아 홈메우기)를 수행하는 모습을 나타낸 이미지이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
본 발명의 일 측면은, 광중합기에 의해 광중합 반응하는 치과용 수복재 조성물에 있어서, 광중합형 복합레진, 및 상기 광중합형 복합레진에 침지된 복수개의 나노광섬유를 포함하는 광중합형 치과용 수복재 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명은 광중합기에 의해 광중합 반응하는 광중합형 치과용 수복재 조성물에 관한 것으로, 상기 광중합 반응은 광(light)의 조사(irradiation)에 의해서 일어나는 중합반응을 의미하는 것으로, 상기 광중합 반응을 위한 광원을 제공하는 광중합기를 이용할 수 있다. 상기 광중합기는 파장 스펙트럼이 주로 390nm 내지 520nm인 광원을 제공하는 것일 수 있다.
상기 광중합형 복합레진은 유기질 단량체, 광중합 개시제 및 충전재(filler)를 포함하는 것일 수 있다. 상기 광중합기에 의해 상기 광중합형 복합레진에 포함된 상기 광중합 개시제가 활성화되며 자유라디칼(free radical)을 형성시킬 수 있다. 이에, 상기 광중합 복합레진에 포함된 유기질 단량체에 연쇄적인 광중합 반응이 일어날 수 있다.
상기 광중합형 복합레진에 포함된 유기질 단량체는 공지된 물질을 사용할 수 있다. 상기 광중합형 복합레진은, 예를 들어, 단관능 중합성 단량체 또는 다관능 중합성 단량체를 사용할 수 있으며, 주로 메타크릴레이트계 단량체를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 유기질 단량체는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-라우릴(메타)아크릴레이트, n-스테아릴(메타)아크릴레이트, 베헤닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, N-(메타)아크릴로일모르폴린, 트리풀루오로에틸(메타)아크릴레이트, 퍼풀루오로옥틸(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 유기질 단량체는, 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물 전체가 100중량부일 때, 1내지 98중량부가 포함될 수 있으며, 이는 실시예에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
상기 광중합 개시제가 반응하는 파장의 범위는 각각 450m 내지 510nm, 및 410nm 내지 420nm의 범위일 수 있다. 상기 광중합형 복합레진에 포함되는 상기 광중합 개시제는 공지된 물질을 사용할 수 있다. 상기 광중합 개시제는, 예를 들어, 광증감제 또는 광증감제 및 광중합 촉진제의 혼합 물질을 사용할 수 있다. 상기 광증감제는, 예를 들어, 캄포로퀴논, 디페닐트리메틸벤조일포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드 또는 이들의 유도체를 사용할 수 있다. 상기 광중합 촉진제는, 예를 들어, p-N,N-디메틸아미노벤조산에틸, p-N,N-디메틸아미노벤조산-2-n-부톡시에틸, N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 등의 방향족에 직접 질소 원자가 결합한 방향족 3급 방향족 아민 혹은 N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 등의 중합성기를 갖는 지방족계 3급 아민 등의 아민류를 사용할 수 있다. 상기 광증감제가 광을 흡수하면서 자유라디칼이 생성되고, 상기 광중합 촉진제의 아민과 상호작용하여 광중합 반응이 개시되는 것일 수 있다. 상기 광중합 개시제는 소량의 양이 첨가되는 것으로, 특별히 중량부를 표시하지는 않는다.
상기 광중합형 복합레진에 포함된 상기 충전재(filler)는 상기 유기질 단량체 및 상기 광중합 개시제로 이루어진 유기기질(matrix)을 강화시키고 중합수축을 감소시키기 위한 것일 수 있다. 상기 충전재는 유기 충전재 또는 무기 충전재 또는 상기 유기 충전재 및 상기 무기 충전재가 혼합된 유/무기 충전재를 사용할 수 있다.
상기 유기 충전재는 공지된 물질을 사용할 수 있으며, 예를 들어, (메타)아크릴산에스테르의 단독 중합체나 공중합체, (메타)스티렌이나 α-메틸스티렌 등의 스티렌계 모노머와 부타디엔의 공중합체, 아크릴로니트릴과 부타디엔의 공중합체, 아크릴니트릴과 부타디엔과 스티렌의 공중합체, 알킬(메타)아크릴레이트과 스티렌계 모노머의 공중합체, 아세트산비닐과 알킬(메타)아크릴레이트와 스티렌계 모노머의 공중합체, 알킬(메타)아크릴레이트와 스티렌계 모노머와 분자 내에 적어도 1개의 수산기(OH)를 갖는 (메타)아크릴레이트의 공중합체, 스티렌/알킬(메타)아크릴레이트/부타디엔 공중합체 등의 엘라스토머 분말을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 무기 충전재는 공지된 물질을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 실리카(silica)를 기재로 하고, Al2O3, B2O3, TiO2, ZrO2, BaO, La2O3, SrO2, CaO, P2O5 등이 함유된 세라믹스, 또는 란탄 유리, 바륨 유리, 스트론튬 유리, 소다 유리, 리튬보로실리케이트 유리, 아연 유리, 플루오로알루미노실리케이트 유리, 또는, 붕규산 유리 등의 유리류 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 유기 충전재 및 상기 무기 충전재가 혼합된 유/무기 충전재는 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 이산화규소, 스트론튬 유리, 란탄 유리, 바륨 유리 등의 유리 분말, 석영 분말, 황산바륨 분말, 산화알루미늄 분말, 산화티탄 분말, 바륨염 분말, 유리 비드, 유리 섬유, 불화바륨 분말, 납염 분말, 탈크를 함유하는 유리 분말, 콜로이달 실리카, 실리카겔, 지르코늄산화물 분말, 주석산화물 분말, 또는 기타 세라믹스 분말 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 유기 충전재 및 무기 충전재의 평균입경은 수복재 조성물 표면의 매끄러움을 결정할 수 있는 것일 수 있으며, 예를 들어, 상기 유기 충전재 및 무기 충전재의 평균 입경은 0.001㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 상기 유기 충전재 및 무기 충전재의 평균 입경이 상기 범위를 충족하지 않는 경우, 입자간의 상호 응집력에 의해 분산되지 않거나, 수복재 조성물의 표면의 조직감에 영향을 줄 수 있으므로, 상기 범위 내에서 최적화될 수 있다. 상기 충전재는, 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물 전체가 100중량부일 때, 1중량부 내지 90중량부가 포함될 수 있으나, 이는 실시예에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 광중합형 복합레진은 상기 유기질 단량체의 점도를 감소시킬 수 있는 증류수 또는 이온교환수 등의 희석제(diluent)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 유기질 단량체 및 상기 광중합 개시제와 상기 충진재(filler)가 화학적으로 결합할 수 있도록 하며, 일체화시키기 위한 결합재로 실란(silane)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 희석제와 상기 결합재의 양은 특별히 한정하지는 않으며, 실시예에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물의 복수개의 나노광섬유는 상기 광중합기의 광을 상기 광중합형 복합레진에 전달하기 위한 것일 수 있다. 이는, 종래의 광중합기의 광이 광중합형 치과용 수복재 조성물의 일부 표면에만 도달하여 광중합 반응이 일어날 수 있는 면적이 제한된 점을 개선한 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 상기 광중합형 복합레진에 침지되어 있는 상기 복수개의 나노광섬유는, 수복이 필요한 전체 영역에 형성되어 있는 상기 광중합형 복합레진에 상기 광중합기의 광을 전달함으로써, 상기 광중합형 복합레진이 충진딘 영역 중 상기 광중합기와 먼 거리를 두고 형성되어 있는 영역에도 광중합 반응이 동시에 진행될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 복수개의 나노광섬유는 앞서 상술한 바와 같이, 상기 광중합기의 광을 상기 광중합형 복합레진이 충진된 수복 부위 전체영역에 전달함으로써, 상기 광중합형 복합레진의 광중합 반응이 일어나는 면적을 확대시킬 수 있다. 이에, 종래의 광중합기의 광의 중합 가능 범위의 한계로 인해 수복이 필요한 부위에 상기 광중합형 복합레진을 여러 번 적층하여 반복 수행하는 수복방식을 간소화시킬 수 있다. 아울러, 상기 광중합 반응 면적 확대에 따라 광중합 반응시간을 단축할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
상기 복수개의 나노광섬유는 일반적인 광섬유의 원리를 이용하는 것으로, 상기 복수개의 나노광섬유는 굴절률이 높은 코어(core)영역과 굴절률이 낮은 클래딩(cladding)영역이 상기 코어영역을 감싸고 있는 형태로 구성되는 것일 수 있다. 상기 복수개의 나노광섬유는 상기 굴절률이 다른 두 물질의 경계에서 임계각 이상으로 입사된 광이 경계면에서 전반사되는 원리를 이용하는 것으로, 상기 코어 영역으로 입사된 광이 코어 영역 내부에서 계속 전반사되며 광섬유의 반대쪽 끝으로 광이 전송되게 할 수 있다. 상기와 같은 광섬유의 구조적 특징을 이용하여, 본 발명의 복수개의 나노광섬유는 광중합기의 광 도달 거리를 증가시킬 수 있어, 광중합 반응 시간을 최소화할 수 있고, 이에, 광중합 반응 면적이 확대될 수 있다.
상기 복수개의 나노광섬유는 나노크기로 형성된 것일 수 있으며, 구체적으로는, 상기 복수개의 나노광섬유는 평균입도 1nm 내지 100nm의 크기의 미세한 나노광섬유일 수 있다. 상기 복수개의 나노광섬유는 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물 전체가 100중량부일 때, 1중량부 내지 5중량부가 포함될 수 있으나, 이는 실시예에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
상기 나노광섬유의 외표면은 상기 나노광섬유의 생체 내 환경적응을 위한 생체보호물질이 코팅되어 있는 것일 수 있다. 상기 복수개의 나노광섬유는 상기 광중합형 복합레진과 함께 수복되어 치아 표면 및 치아 내부에 배치된 형태로 일정기간 동안 보존되어야 하는 것일 수 있다. 이에, 상기 복수개의 나노광섬유는 치아 및 치질 등의 치아조직과 같이 생체 내 조직 및 환경에 영향을 주지 않는 생체보호물질, 또는 상기 나노광섬유가 구강 내 또는 생체 내의 환경에 영향을 받지 않도록 생체 내 환경에 적응할 수 있는 생체보호물질을 각각의 나노광섬유의 외표면을 둘러싸며 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 복수개의 나노광섬유는 일반적인 광섬유의 구성물질과 같은 폴리머(polymer) 물질을 이용한 플라스틱 광섬유 또는 실리카(silica)를 바탕으로 하는 유리 광섬유로 이루어진 것일 수 있으며, 여기에, 상기 생체보호물질을 상기 플라스틱 광섬유 또는 유리 광섬유의 외표면에 코팅한 형태로 구성할 수 있다. 상기 생체보호물질은 생체 내에서 독성이 없으며, 주변 치아 조직 및 피부조직에 염증, 감염, 및 면역 반응을 일으키지 않는 물질일 수 있고, 체내 환경에 의한 수축 및 팽창을 견딜 수 있는 물질일 수 있다. 상기 생체보호물질은 상기와 같은 조건을 만족하는 공지된 형태의 물질을 응용하여 사용할 수 있다.
상기 복수개의 나노광섬유는 일반적인 플라스틱 광섬유 또는 유리 광섬유를 제조하는 방법을 응용하여 형성된 것일 수 있다. 상기 복수개의 나노광섬유는, 예를 들어, 직경이 큰 플라스틱 광섬유 또는 유리 광섬유의 한 구간에 열을 가하여 잡아 늘여서, 이를 일정크기로 절단한 절편 형태로 형성된 것일 수 있다.
상기 나노광섬유는, 상기 나노광섬유의 양단에 배치되어, 상기 광중합기의 광을 상기 나노광섬유에 입사시키는 광감각부를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 광감각부는 상기 광중합기의 광을 상기 나노광섬유의 코어영역 내에 입사시키는 것을 돕는 보조역할 장치일 수 있다. 상기 광감각부는 특정파장의 광을 인지할 수 있거나, 특정파장의 광을 입사시키기에 유리한 장치 또는 물질로 구성된 것일 수 있다. 상기 광감각부의 구성 물질은, 실시예에 따라 다양한 형태로 적용될 수 있으므로, 특별히 한정하지는 않는다.
상기 플라스틱 광섬유의 경우, 상기 코어영역은 주로 폴리스틸렌(polystyrene) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)를 사용할 수 있으며, 상기 클래딩 영역은 주로 실리콘(silicon) 또는 테프론(teflon)을 사용할 수 있다. 상기 유리 광섬유는, 실리카(silica)로 주로 구성될 수 있으며, 굴절계수 변화를 위해 클래딩 영역에 붕소(B), 인(P), 게르마늄(Ge) 등의 불순물이 첨가된 산화물을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 플라스틱 광섬유는, 연속 압출법(Continuous Extrusion), 회분 압출법(Batch Extrusion), 또는 광섬유모재를 연신하여 만드는 방법을 이용할 수 있으며, 상기 유리 광섬유는, 수정된 화학증착법(Modified Chemical Vapor Deposition, MCVD, 외부기상축 증착법(Outside Vapor Phase Oxidation, OVPO), 기상축증착법(Vapor Phase Axial Deposition, VAD), 또는 플라즈마 화학증착법(Plasma Chemical Vapor Deposition, PCVD)을 이용하여 유리모재를 만드는 프리폼(Preform) 합성 공정과 상기 프리폼을 재처리하여 광섬유 심선으로 만드는 드로우잉(Drawing) 공정을 통해 형성할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광중합형 치과용 수복재 조성물이 담긴 수복재 용기를 나타낸 이미지이다.
도 2를 참조하면, 수복재 용기 내에 담겨있는 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물(100)은 광중합형 복합레진(110)과 상기 광중합형 복합레진(110)에 침지된 복수개의 나노광섬유(130)가 골고루 분산되어 있는 것을 확인할 수 있다. 상기 수복재 용기에 담긴 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물(100)을 수복이 필요한 우식된 치아 와동 내부 또는 실런트와 같은 치아 홈을 메우기 위한 치아 표면 등에 주입시키면 상기 수복재 용기 내에 담겨있는 광중합형 복합레진(110)과 복수개의 나노광섬유(130)가 함께 충진될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광중합형 치과용 수복재 조성물을 치아 와동의 수복부위에 충진하여 광중합 반응을 수행하는 과정을 나타낸 이미지이다.
도 3을 참조하면, 왼쪽 이미지는, 우식되어 수복이 필요한 치아 와동(300)에 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물(100)이 충진되어 있는 것을 나타낸 것이다. 왼쪽 이미지와 같이, 우식된 치아 와동의 수복부위에는 광중합형 복합 레진(110)과 복수개의 나노광섬유(130)가 함께 충진되어 있다. 여기에, 오른쪽 이미지와 같이, 광중합기(200)를 이용하여 수복 부위에 형성된 상기 광중합형 치과용 수복재 조성물(100)에 광을 조사하면, 상기 광중합형 치과용 수복재 조성물(100)에 포함된 상기 복수개의 나노광섬유(130)를 통해 전달되는 광(210)이 치아 와동 내부깊은 영역에 충진된 광중합형 복합레진(110)에까지 전달되는 것을 확인할 수 있다. 이에, 상기 복수개의 나노광섬유(130)를 통해 전달되는 광(210)에 의해 상기 광중합형 복합 레진(110)의 광중합 반응이 진행됨으로써 상기 광중합형 치과용 수복재 조성물(100)이 충진된 수복 부위 전체에 균일하게 광중합 반응이 일어날 수 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물은 복수개의 나노광섬유를 통해 광중합기와 먼 거리에 형성된 광중합형 복합레진에까지 광을 전달함으로써, 상기 광중합형 복합레진의 광중합 반응을 치아와동 내부까지 동시에 진행시킬 수 있으므로, 광중합 반응 면적이 확대될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광중합형 치과용 수복재 조성물을 이용하여 실런트(치아 홈메우기)를 수행하는 모습을 나타낸 이미지이다.
실런트는 치아의 구조상 씹는 면쪽에 있는 좁고 깊은 골짜기와 같은 홈을 메우는 것을 말하는 것으로, 이를 수행하기 위하여 도 4와 같이, 수복 부위에 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물을 충진할 수 있다. 즉, 상기 수복 부위에는 광중합형 복합레진 및 복수개의 나노광섬유가 형성되므로, 여기에, 광중합기를 이용하여 광을 조사시, 상기 복수개의 나노광섬유를 통하여 수복부위 전체 영역에 광이 전달되면서, 상기 광중합형 복합레진의 광중합 반응이 동시에 빠르게 수행될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물은 치아 와동 치료 및 실런트와 같이 수복이 필요한 부위에 충진하여 수복이 필요한 부위 전체에 광중합기의 광을 동시에 전달시킴으로써, 종래기술이 광중합기에서 발광되는 광의 짧은 중합가능 도달 거리에 의해 여러 번에 나누어 광중합 반응시킴에 따라 광중합 반응 시간이 증가하였던 문제점을 개선할 수 있다. 또한, 부분적으로 나누어 충진하여 광중합 하지 않고, 수복이 필요한 부위 전체에 본 발명의 광중합형 치과용 수복재 조성물을 한번에 주입하여 광중합 반응을 수행할 수 있으므로, 사용방법이 용이해질 수 있어 치료시간이 최소화되는 효과를 가질 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 광중합형 치과용 수복재 조성물 110: 광중합형 복합레진
130: 복수개의 나노광섬유 200: 광중합기
210: 나노광섬유를 통해 전달되는 광 300: 치아와동

Claims (7)

  1. 광중합기에 의해 광중합 반응하는 치과용 수복재 조성물에 있어서,
    광중합형 복합레진; 및
    상기 광중합형 복합레진에 침지된 복수개의 나노광섬유를 포함하고,
    상기 복수개의 나노광섬유는 굴절률이 높은 코어(core)영역과 굴절률이 낮은 클래딩(cladding)영역이 상기 코어영역을 감싸고 있는 형태로 구성되고, 상기 코어 영역으로 입사된 광이 코어 영역 내부에서 계속 전반사되며 광섬유의 반대쪽 끝으로 광이 전송되는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노광섬유는 상기 광중합기의 광을 상기 광중합형 복합레진에 전달하는 것을 특징으로 하는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나노광섬유는 상기 광중합기에 의한 상기 광중합형 복합레진의 광중합 반응 면적을 확대시키는 것을 특징으로 하는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나노광섬유는 평균입도 1nm 내지 100nm의 크기인 것을 특징으로 하는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 나노광섬유의 외표면은 상기 나노광섬유의 생체 내 환경적응을 위한 생체보호물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 나노광섬유는,
    상기 나노광섬유의 양단에 배치되어, 상기 광중합기의 광을 상기 나노광섬유에 입사시키는 광감각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광중합형 복합레진은 유기질 단량체, 광중합 개시제 및 충전재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광중합형 치과용 수복재 조성물.
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