KR101951343B1 - Implant comprising Bioactive color glass and preparing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지르코니아를 베이스 재료로 하는 임플란트에 관한 것으로, 생체활성글라스, 생체세라믹 등의 다중 코팅 처리 및 표면 식각 처리 등이 복합적으로 수행됨에 따라, 생체 적합성이 저하되는 역효과를 방지할 수 있고, 이에 따라 골 형성 촉진, 생체 적합성, 낮은 세균 침착률 등이 우수한 효과가 있다. 또한 지르코니아 및 코팅층 간의 결합력이 보다 향상됨에 따라 내구성, 내부식성, 파절 저항성 등의 기계적 물성이 현저히 향상되는 효과가 있을 뿐만 아니라, 그럼에도 자연 치아와 동일한 색상이 구현되는 효과가 있다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an implant using zirconia as a base material, and it is possible to prevent the adverse effect of deterioration in biocompatibility of the implant due to the multiple coating treatment and the surface etching treatment of bioactive glass, bioceramic ceramic, Thus, there is an excellent effect of promotion of bone formation, biocompatibility, and low bacterial deposition rate. Further, as the bonding force between zirconia and the coating layer is further improved, the mechanical properties such as durability, corrosion resistance and fracture resistance are remarkably improved, and the same color as natural teeth can be realized.

Description

생체활성글라스를 포함하는 지르코니아 임플란트 및 이의 제조 방법{Implant comprising Bioactive color glass and preparing method thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a zirconia implant including a bioactive glass and a method of manufacturing the same.

본 발명은 생체활성글라스를 포함하는 지르코니아 임플란트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a zirconia implant including a bioactive glass and a method for producing the same.

임플란트(Implant)는 이식(移植)을 의미하는 것으로, 생체조직의 결손을 보완하기 위해, 인공 재료 혹은 천연 재료를 결손부에 이식하여 형태의 재건, 기능을 대행시킬 때에 사용되는 것으로서, 예컨대 인공 밸브, 인공 관절, 인공 치아, 안내 렌즈 등이 있다.An implant implies transplantation. It is used for transplanting an artificial material or a natural material into a defective part in order to complement the deficiency of a living tissue, , Artificial joints, artificial teeth, and guide lenses.

이중 인공 치아는 제3의 치아라고도 하며, 여기에 사용되는 임플란트로서, 치아의 결손이 있는 부위나 치아가 뽑힌 자리의 턱뼈에 골 이식, 골 신장술 등의 부가적인 수술을 통하여 생체 적합한 임플란트 본체를 심어 자연치의 기능을 회복시켜주는 치과 치료법에 사용된다.The second artificial tooth is also referred to as a third tooth. An implant used here is a body suitable for implanting a biocompatible implant body through bone grafting, osteogenesis, or the like, at a site where a tooth is missing or a jawbone It is used for dental treatment which restores the function of natural teeth.

따라서 임플란트는 정상적인 기능이 유지되고 있는 턱뼈와의 형태적, 생리적, 직접적 결합인 골유착(osseointegration) 등의 특성이 우수하여야 한다. 이에 따라 여러 종류 임플란트가 개발되었으며, 생체에 적용하는 치과용 임플란트 시술의 실패율을 낮추고 뼈와의 고정력을 높이기 위한 많은 방법들이 제시되었다. 예컨대 임플란트를 나선형으로 디자인함으로써 뼈에 기계적으로 강하게 고정시키는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 기계적 고정에 의한 뼈와의 고정력은 자연 치아에 비교될 수준이 아니기 때문에 임플란트와 뼈와의 접합을 더욱 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.Therefore, the implant should have excellent characteristics such as osseointegration, which is a morphological, physiological, and direct combination with the jaw bone in which the normal function is maintained. Several types of implants have been developed, and many methods have been proposed to lower the failure rate of dental implants applied to the living body and to increase the fixation strength with the bones. For example, a method of mechanically fixing the bone to the bone by designing the implant in a spiral shape is generally used. However, since the fixation force to the bone by mechanical fixation is not comparable to that of a natural tooth, much research is being conducted to further improve the bonding between the implant and the bone.

이에 따라, 임플란트와 뼈와의 고정력 및 결합력을 보다 향상시키기 위해 다양한 방법이 제시되었으며, 이는 상술한 기계적 고정을 포함하는 물리적 방법과 화학적 방법 등으로 구분될 수 있다.Accordingly, various methods have been proposed to further improve the fixation force and the bonding force between the implant and the bone, which can be classified into a physical method including the mechanical fixation described above, and a chemical method.

물리적 방법에는 임플란트의 표면에 거칠기를 형성시키는 방법이 있으며, 그라인딩, 분사법(샌드블라스팅 등), 산 식각 등이 있다. 구체적으로, 샌드블라스팅(Sandblasting)은 작은 입경의 알루미나를 사용하여 상변이에 의한 강화를 유도하는 방법이다. 산 식각(Etching)은 산 용액을 이용하여 표면을 식각하는 방법으로, 산 식각만으로는 표면 처리 효과가 잘 나타나지 않아 샌드블라스팅과 함께 주로 사용되는 방법이다.Physical methods include forming roughness on the surface of the implant, grinding, spraying (sand blasting, etc.), acid etching, and the like. Specifically, sandblasting is a method of inducing strengthening by phase change using alumina having a small particle size. Acid Etching is a method of etching the surface with an acid solution. It is a method mainly used with sandblasting because acid etching alone does not show the effect of surface treatment.

이러한 물리적 방법으로 표면 거칠기가 증가된 임플란트는 임플란트와 뼈 조직 사이에 더 큰 접촉 및 고착영역을 부여함으로써 더 양호한 기계적 구속력과 강도를 얻을 수 있다.Implants with increased surface roughness with this physical method can achieve better mechanical constraint and strength by giving larger contact and fixation areas between the implant and bone tissue.

화학적 방법에는 임플란트 표면의 화학적 특성을 변경하는 것이 있으며, 예컨대 뼈 조직의 재생을 자극하기 위하여 임플란트 표면에 뼈와 유사한 무기물 성분인 인산칼슘 등을 코팅하는 방법 등이 있다. 이러한 처리 방법은 생체적 합성을 유도하여 뼈와의 물리적인 고정력 및 결합력뿐만 아니라 화학적인 생체 적합성 또한 향상시킬 수 있다.The chemical method is to change the chemical characteristics of the implant surface. For example, there is a method of coating calcium phosphate, which is an inorganic component similar to bone, on the surface of an implant to stimulate regeneration of bone tissue. Such a treatment method can induce biosynthesis to improve not only physical fixing force and binding force with bone but also chemical biocompatibility.

임플란트는 물리적 특성, 화학적 특성, 생체 적합성 특성 등의 물리/화학적 고유 물성 외에, 최근에는 심미적 특성까지도 요구되고 있다. 예컨대 전치(앞니)의 경우에는 치아 고유의 특성도 중요하지만, 외관상 직접적으로 드러나는 치아이므로 사회적인 측면에서도 매우 중요한 역할을 한다. 전치의 경우, 치아의 고유 성능보다도 외관상 보여지는 자연 치아와 구별되지 않을 정도의 심미성 특성이 더 요구되고 있는 것이 현실이다. 또한 전치는 물리적인 충격에 의해 손상될 확률도 타 치아에 비해 높음에 따라 임플란트로 대체될 확률도 상당히 높다. 따라서 임플란트는 물리적 특성, 화학적 특성, 생체 적합성 특성 등의 물리/화학적 고유 물성도 중요하지만, 실제 치아와 육안으로 차이나지 않을 정도의 심미성 특성 또한 요구되고 있다.In addition to physical / chemical inherent properties such as physical properties, chemical properties, and biocompatibility properties, implants are also required to have esthetic properties in recent years. For example, in the case of the anterior teeth (front teeth), the characteristic of the tooth is also important, but it plays a very important role in the social aspect because it is a tooth that is directly exposed. In the case of anterior teeth, it is a reality that the aesthetic characteristic is required to be indistinguishable from that of a natural tooth, which is more apparent than the inherent performance of a tooth. In addition, the probability that the anterior teeth are damaged by physical impact is higher than that of the tooth teeth, and the probability of being replaced with implants is also very high. Therefore, physical and chemical properties such as physical properties, chemical properties, and biocompatibility characteristics are also important, but esthetics characteristics that are not different from actual teeth are required.

임플란트의 심미성 특성의 요구가 증대됨에 따라, 한국공개특허 제2011-0041682호에는 인공 치아 전체를 자연의 색상과 유사한 착색액으로 착색한 지르코니아로 성형하는 지르코니아 치아의 제조방법이 개시되어 있다.As the demand for the esthetics characteristic of the implant increases, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0041682 discloses a method of manufacturing a zirconia tooth in which an entire artificial tooth is molded into zirconia colored with a coloring liquid similar to natural color.

지르코니아는 강도와 생체 적합성이 우수하고 부식이 없기 때문에 인체에 사용 시 어떠한 염증반응이나 알레르기도 유발하지 않는다. 또한 뛰어난 기계적 성질을 바탕으로 금속을 대체하는 임플란트 재료로 널리 사용되고 있다. 최근에는 크라운 브릿지의 코어뿐만 아니라 임플란트 영역에서도 적용 되고 있는데, 높은 생체 적합성과 탁월한 기계적 물성, 낮은 세균 침착률은 치과 재료로서 높은 평가를 받고 있다.Zirconia is excellent in strength and biocompatibility and does not cause any inflammation or allergy when used in the human body because there is no corrosion. It is also widely used as an implant material to replace metals based on its excellent mechanical properties. Recently, it has been applied not only to the core of the crown bridge but also to the implant area. High biocompatibility, excellent mechanical properties and low bacterial deposition rate are highly evaluated as dental materials.

그러나 코팅층이 표면에 형성된 지르코니아는 일반적인 금속과는 달리 분사법이나 산 식각 방법을 통한 표면 거칠기 형성이 어려운 한계가 있다. 따라서 코팅층이 표면에 형성된 지르코니아에 산 식각이나 분사법 등을 이용한 표면처리를 하더라도 접착강도가 떨어지는 단점이 있다. 이는 지르코니아로부터 표면 코팅층의 박리(Delamination) 현상에 기인하며, 기본적으로 지르코니아와 코팅층의 열팽창계수가 서로 유사하지 않거나 냉각속도가 지나치게 빠를 경우 등에 의해 발생한다.However, zirconia formed on the surface of the coating layer is difficult to form the surface roughness by the spraying method or the acid etching method unlike the general metal. Accordingly, there is a disadvantage in that the bonding strength is lowered even when the surface treatment of zirconia on the surface of which the coating layer is formed is performed using an acid etching method or a spraying method. This is caused by the delamination of the surface coating layer from zirconia, and is basically caused by the fact that the coefficient of thermal expansion of zirconia and the coating layer are not similar to each other, or the cooling rate is too fast.

한국등록특허 제10-1430748호에는 상기 문제를 해결하기 위하여 산화규소, 산화알루미늄, 산화나트륨, 산화마그네슘 , 산화바륨, 산화칼슘, 산화티타늄 및 산화니오븀을 포함하는 생체활성 색조글라스 및 상기 생체활성 색조글라스를 포함하는 치아용 보철물에 대하여 공지되어 있다. 생체활성 색조글라스를 지르코니아에 코팅할 경우, 표면 거칠기가 다소 형성되어 뼈 조직과의 고정력, 결합력 등이 향상되는 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, 여전히 생체 적합성이 떨어지는 단점이 있다.Korean Patent No. 10-1430748 discloses a biologically active hue glass comprising silicon oxide, aluminum oxide, sodium oxide, magnesium oxide, barium oxide, calcium oxide, titanium oxide and niobium oxide, BACKGROUND ART [0002] It is known for a prosthesis for a tooth including a glass. It has been known that when a bioactive hue glass is coated on zirconia, the surface roughness is somewhat formed to improve fixation force and binding force with bone tissue, but it still has a disadvantage of poor biocompatibility.

또한 지르코니아의 많은 장점에도 불구하고, 결합력, 고정력 등을 향상시키기 위한 처리 공정에는 많은 제약이 따른다. 코팅층이 표면에 형성된 지르코니아에 요구되는 표면 거칠기를 형성하는 과정에서는 지르코니아에 물리적, 화학적으로 강한 충격이 유발될 수 있다. 이러한 충격에 의해 지르코니아와 코팅층의 낮은 결합력, 지르코니아와 코팅층 계면에서의 결함, 지르코니아-코팅층의 열팽창계수의 부조화 등의 지르코니아와 코팅층 간의 문제가 발생할 수 있으며, 지르코니아의 휨 등의 지르코니아 자체의 기계적 물성 또한 크게 저하될 수 있다. 또한 경우에 따라 생체 적합성이 오히려 저하되는 경우도 발생할 수 있다.Despite the many advantages of zirconia, there are many limitations in the processing process for improving bonding strength and fixing strength. In the process of forming the surface roughness required for the zirconia formed on the surface of the coating layer, a strong physical and chemical shock to zirconia may be caused. These impacts can lead to problems between zirconia and the coating layer, such as low cohesion of zirconia and coating layer, defects at zirconia and coating layer interface, and inaccurate thermal expansion coefficient of zirconia-coated layer, and mechanical properties of zirconia itself such as warpage of zirconia Can be greatly reduced. In some cases, biocompatibility may be lowered.

따라서 인체의 일부를 대체하는 임플란트가 상기 대체 대상과 동일하거나 그 이상의 특성과 역할을 갖도록 하기 위해 많은 비용과 시간이 투자되어 연구되고 있으나, 아직까지 상기 인체 대체 대상의 성능과는 견줄 정도가 되지 못하는 것이 사실이다.Therefore, although a lot of cost and time have been invested in order to make the implants replacing a part of the human body have the same or more characteristics and roles as those of the replacement object, It is true.

한국등록특허 제10-1430748호 (2014.08.08)Korean Patent No. 10-1430748 (Aug. 2014)

[1] Valverde, Guilherme B., et al. "Surface characterisation and bonding of Y-TZP following non-thermal plasma treatment." Journal of dentistry 41.1 (2013): 51-59.[1] Valverde, Guilherme B., et al. "Surface characterization and bonding of Y-TZP following non-thermal plasma treatment." Journal of dentistry 41.1 (2013): 51-59. [2] dos Santos, Daniela Micheline, et al. "Aging effect of atmospheric air on lithium disilicate ceramic after nonthermal plasma treatment." The Journal of prosthetic dentistry 115.6 (2016): 780-787.[2] dos Santos, Daniela Micheline, et al. "Aging effect of atmospheric air on lithium disilicate ceramic after nonthermal plasma treatment." The Journal of prosthetic dentistry 115.6 (2016): 780-787.

본 발명의 목적은 지르코니아 자체의 생체 적합성, 내부식성, 우수한 기계적 특성, 낮은 세균 침착률 등의 우수한 특성이 향상될 수 있는 지르코니아를 재료로 하는 임플란트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an implant using zirconia which can improve excellent characteristics such as biocompatibility, corrosion resistance, excellent mechanical properties and low bacterial deposition rate of zirconia itself and a method for producing the same.

본 발명의 임플란트는 지르코니아를 포함하는 재료; 및 상기 재료 상에 코팅되는 생체활성글라스층;을 포함하며, 상기 생체활성글라스층은 생체활성글라스를 포함하며, 상기 생체활성글라스층의 표면에 거칠기가 형성된 것이다.The implant of the present invention is made of a material including zirconia; And a bioactive glass layer coated on the material, wherein the bioactive glass layer includes a bioactive glass, and the surface of the bioactive glass layer has a roughness.

본 발명의 일 예에 따른 임플란트는 상기 생체활성글라스층 상에 코팅되는 생체무기코팅층을 더 포함할 수 있으며, 상기 생체무기코팅층은 생체활성글라스 및 생체세라믹 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함할 수 있다. 즉, 상기 생체무기코팅층은 생체활성글라스를 포함할 수 있거나, 생체세라믹을 포함할 수 있거나, 생체활성글라스와 생체세라믹을 함께 포함할 수 있다.The implant according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a bio-inorganic coating layer coated on the bio-active glass layer, and the bio-inorganic coating layer may include any one or two selected from a bioactive glass and a bio- have. That is, the bio-inorganic coating layer may include a bio-active glass, may include a bio-ceramic, or may include a bio-active glass and a bio-ceramic together.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 생체활성글라스층의 표면은 0.5~5.0 ㎛의 거칠기가 형성된 것일 수 있다.In one example of the present invention, the surface of the bioactive glass layer may have a roughness of 0.5 to 5.0 μm.

본 발명의 임플란트의 제조 방법은 a) 지르코니아를 포함하는 재료 상에 생체활성글라스를 코팅하여 생체활성글라스층을 형성하는 단계 및 b) 상기 생체활성글라스층 상에 표면 거칠기를 형성하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing an implant of the present invention comprises the steps of: a) coating a bioactive glass on a material containing zirconia to form a bioactive glass layer, and b) forming a surface roughness on the bioactive glass layer .

본 발명의 일 예에 따른 임플란트의 제조 방법은 c) 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 생체활성글라스 및 생체세라믹 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 생체무기코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing an implant according to an exemplary embodiment of the present invention includes the steps of: (c) forming a bio-inorganic coating layer on a bio-active glass layer having surface roughness formed, the bio-inorganic coating layer including one or more selected from bioactive glass and bioceramic .

본 발명의 일 예에 따른 임플란트의 제조 방법은 상기 a) 단계와 상기 b) 단계 사이에 생체활성글라스층을 제1소결하는 단계 및 상기 c) 단계 이후에 생체무기코팅층을 제2소결하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing an implant according to an exemplary embodiment of the present invention may include a first sintering step of the bioactive glass layer between the step a) and a step b), and a second sintering step of the bio-inorganic coating layer after the step c) .

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 제1소결은 1,200~1700℃에서 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first sintering may be performed at 1,200 to 1,700 ° C.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 제2소결은 800~1,200℃에서 수행될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second sintering may be performed at 800 to 1,200 ° C.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 생체무기코팅층은 생체활성글라스를 포함할 수 있거나, 생체세라믹을 포함할 수 있거나, 생체활성글라스와 생체세라믹을 함께 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bio-inorganic coating layer may include a bio-active glass, may include a bio-ceramic, or may include a bio-active glass and a bio-ceramic together.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 b) 단계의 표면 거칠기는 0.5~5.0 ㎛의 평균크기를 가지는 요철이 형성되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the surface roughness in the step b) may be such that irregularities having an average size of 0.5 to 5.0 μm are formed.

본 발명에서 생체활성글라스는 산화규소, 산화알루미늄, 산화나트륨, 산화마그네슘, 산화바륨, 산화칼슘, 산화티타늄 및 산화니오븀 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 생체활성글라스는 산화철, 오산화인, 산화붕소, 산화칼륨 및 산화스트론튬 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다.In the present invention, the bioactive glass may include any one or two or more selected from silicon oxide, aluminum oxide, sodium oxide, magnesium oxide, barium oxide, calcium oxide, titanium oxide and niobium oxide. The bioactive glass may further include one or more selected from iron oxide, phosphorus pentoxide, boron oxide, potassium oxide, strontium oxide, and the like.

본 발명에서 생체세라믹은 수산화아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2, HA), 오산화인(P2O5), 제3인산칼슘(Ca3(PO4)2, TCP), 옥타인산칼슘(Ca8H2(PO4)6·5H2O, OCP) 및 테트라인산칼슘(Ca4O(PO4)2, 4CP) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.Bio ceramic in the present invention, hydroxide apatite (Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, HA), phosphorus pentoxide (P 2 O 5), a third calcium phosphate (Ca 3 (PO 4) 2 , TCP), octa (Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 .5H 2 O, OCP) and calcium tetraphosphate (Ca 4 O (PO 4 ) 2 , 4CP), and the like.

본 발명의 임플란트는 지르코니아를 베이스 재료로서, 생체활성글라스, 생체세라믹 등의 코팅 처리, 표면 처리 등에 의해 생체 적합성이 저하되는 역효과를 방지할 수 있으며, 이에 따라 골 형성 촉진, 생체 적합성, 낮은 세균 침착률 등이 우수한 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The implant according to the present invention can prevent the adverse effect that biocompatibility is lowered by coating treatment or surface treatment of zirconia as a base material with a bioactive glass or a bioceramic ceramic and the like, thereby promoting osteogenesis, biocompatibility, Rate and so on.

또한 본 발명의 임플란트는 지르코니아 및 코팅층 간의 결합력이 보다 향상됨에 따라 내구성, 내부식성, 파절 저항성 등의 기계적 물성이 현저히 향상되는 효과가 있으며, 그럼에도 자연 치아와 동일한 색상이 구현되는 효과가 있다.Further, since the bonding force between zirconia and the coating layer is further improved, mechanical properties such as durability, corrosion resistance and fracture resistance are remarkably improved, and the same color as natural teeth can be realized.

따라서 본 발명의 임플란트는 다양한 의료분야에 적용이 가능하고 그 응용범위가 넓은 이점이 있다.Therefore, the implant of the present invention is applicable to various medical fields and has a wide range of application.

여기에 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.It is to be understood that the effect described in the following specification, which is expected by the technical characteristics of the present invention, and its provisional effect are handled as described in the specification of the present invention even if the effect is not explicitly mentioned here.

도 1 내지 도 4는 각각 제조예 1, 제조예 2, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 경우의 세포 부착 정도를 주사전자현미경을 이용하여 관측한 결과를 나타낸 것이다.(세포 부착 이후 24 시간이 지난 시점에서 100 배율로 관측)
도 5는 제조예 2에서의 생체활성글라스층의 열팽창계수를 측정하여 그 결과를 나타낸 것이다.
Figs. 1 to 4 show the results of observing the degree of cell attachment according to Production Example 1, Production Example 2, Example 1 and Example 2 using a scanning electron microscope (24 hours after cell attachment) Observations at 100 magnifications from the past)
Fig. 5 shows the results of measurement of thermal expansion coefficient of the bioactive glass layer in Production Example 2. Fig.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 생체활성글라스를 포함하는 지르코니아 임플란트 및 이의 제조 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a zirconia implant including a bioactive glass of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 기재되어 있는 도면은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 상기 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다.The drawings described in the present invention are provided by way of example so that a person skilled in the art can sufficiently convey the idea of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated drawings, but may be embodied in other forms, and the drawings may be exaggerated in order to clarify the spirit of the present invention.

또한 본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.In addition, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used in the present invention have the same meanings as those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In the following description and the accompanying drawings, Description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter will be omitted.

또한 본 발명에서 특별한 언급 없이 불분명하게 사용된 %의 단위는 중량%를 의미한다.Also, units of% used unclearly in the present invention means weight percent.

또한 본 발명에서 언급되는 “임플란트”는 인체에 이식(移植)되는 인공재료를 의미하는 것으로, 예컨대 인공 밸브, 인공 관절, 인공 치아, 안내 렌즈 등을 포함하는 인공재료로서 넓은 범위의 임플란트를 의미한다.The term " implant " as used in the present invention means an artificial material implanted into a human body and refers to a wide range of implants as artificial materials including artificial valves, artificial joints, artificial teeth, guide lenses and the like .

본 발명은 지르코니아를 포함하는 재료; 및 상기 재료 상에 코팅되는 생체활성글라스층;을 포함하며, 상기 생체활성글라스층의 표면에 거칠기가 형성된 임플란트에 관한 것이다. 또한 본 발명의 제2의 양태로, 상기 생체활성글라스층 상에 코팅되는 생체활성글라스 및/또는 생체세라믹을 포함하는 생체무기코팅층을 더 포함할 수 있다.The present invention relates to a material comprising zirconia; And a bioactive glass layer coated on the material, wherein the surface of the bioactive glass layer has roughness. According to a second aspect of the present invention, there is further provided a bio-inorganic coating layer comprising a bioactive glass and / or a bioceramics coated on the bioactive glass layer.

특히 본 발명의 임플란트는 지르코니아 재료 상에 한층 또는 다층 구조의 코팅층이 형성되고, 각 코팅층 중 하나 이상의 코팅층에 표면 거칠기까지 형성됨에 따라 기계적 물성 및 생체 적합성 특성이 매우 우수하다. 뿐만 아니라 본 발명의 임플란트의 제조 방법으로 임플란트를 제조할 경우, 표면 거칠기 형성 과정에서 코팅층의 박리 등으로 인한 기계적 물성 저하, 생체 적합성 저하 등의 다양한 부작용을 방지할 수 있다.In particular, the implant according to the present invention has excellent mechanical properties and biocompatibility properties as a coating layer of a single layer or a multilayer structure is formed on a zirconia material and surface roughness is formed in at least one coating layer of each coating layer. In addition, when the implant is manufactured by the method of manufacturing the implant according to the present invention, various side effects such as deterioration of mechanical properties and deterioration of biocompatibility due to peeling of the coating layer in the course of surface roughness formation can be prevented.

일반적으로, 지르코니아는 염증 반응이나 알레르기를 유발하지 않아 생체 적합성이 우수한 것으로 알려져 있음에도, 상기 부작용 등 때문에 그 응용 범위는 넓지 않으며, 지르코니아 자체의 특성에 기인하여 다른 금속과 같은 코팅 처리, 표면 처리가 수월하지 않은 종래의 한계가 있다.Generally, although zirconia is known to be excellent in biocompatibility because it does not cause inflammation reaction or allergy, its application range is not wide due to the side effects and the like, and coating treatment and surface treatment such as other metals are easy due to the characteristics of zirconia itself There is a limit in the prior art.

하지만 본 발명자는 임플란트 제조 방법의 각 단계의 구성, 순서 등을 다각도로 연구한 결과, 본 발명은 지르코니아에 한층 또는 다층 구조의 코팅층이 형성됨에도 우수한 표면 거칠기를 가지며, 그럼에도 높은 생체 적합성을 가지는 임플란트 및 이의 제조 방법을 제공한다.However, the inventors of the present invention have studied the configuration, order, and the like of each step of the method for manufacturing an implant, and as a result, the present invention has found that the present invention provides an implant having excellent surface roughness even though a coating layer of one or more layers is formed on zirconia, And a method for producing the same.

본 발명의 임플란트의 제조 방법은 a) 지르코니아를 포함하는 재료 상에 생체활성글라스를 코팅하여 생체활성글라스층을 형성하는 단계 및 b) 상기 생체활성글라스층 상에 표면 거칠기를 형성하는 단계를 포함한다. 또한 상기 제조 방법은 b) 단계 이후 c) 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 생체활성글라스 및 생체세라믹 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 생체무기코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing an implant of the present invention comprises the steps of: a) coating a bioactive glass on a material containing zirconia to form a bioactive glass layer, and b) forming a surface roughness on the bioactive glass layer . In addition, the method may further include a step of forming a bio-inorganic coating layer containing any one or two selected from bioactive glass and bioceramic on the bioactive glass layer having surface roughness after step b) .

상기 a) 단계는 이후의 b) 단계의 표면 거칠기 형성을 위한 필수 과정인 동시에 생체활성글라스의 특성을 부가하는 과정이다. 지르코니아 재료에 표면 거칠기를 직접 형성할 경우, 표면 거칠기 형성 과정에서 지르코니아에 강한 응력 및 열이 가해져 강도 등의 내구성 저하를 초래할 수 있다. 따라서 지르코니아 재료는 b) 단계의 표면 거칠기 형성 과정 전에 a) 단계의 생체활성글라스층 형성 과정이 먼저 선행되어야 한다.The step a) is an essential step for forming the surface roughness of the step b) and a step for adding the characteristics of the bioactive glass. When the surface roughness is directly formed on the zirconia material, strong stress and heat are applied to the zirconia in the process of forming the surface roughness, resulting in a decrease in durability such as strength. Therefore, the zirconia material should be preceded by a bioactive glass layer forming process in step a) before the surface roughness forming process in step b).

상기 a) 단계의 재료는 지르코니아(산화지르코늄)를 포함하는 임플란트용 소재를 의미하고, 코팅층이 형성되는 기재를 의미하며, 지르코니아 또는 이종원소를 함유하는 지르코니아계 금속일 수 있다. 상기 재료의 두께, 중량, 밀도, 모양 등의 구체적 특성은 임플란트의 사용 대상 위치에 따라 요구 목적에 맞게 적절히 가공, 조절될 수 있으므로 제한되지 않는다. 구체적인 일 예로, 상기 재료는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 지르코니아 분말을 성형용 프레스에 투입하고, 가압성형하여 임플란트용 지르코니아 기재를 제조할 수 있다. 이때 가해지는 압력은 요구 성형 밀도에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 예컨대 50~300 MPa일 수 있다. 하지만 이는 일 예일 뿐, 본 발명이 이에 제한되지 않으며, 공지된 다양한 문헌을 통해 제조될 수 있다.The material of step a) refers to a material for implants containing zirconia (zirconium oxide), means a substrate on which a coating layer is formed, and may be a zirconia-based metal containing zirconia or a different element. Specific characteristics such as thickness, weight, density, shape and the like of the material are not limited because they can be suitably processed and adjusted according to the purpose of use according to the use target position of the implant. As a specific example, the above material can be produced by the following method. The zirconia powder can be put into a molding press, and then subjected to pressure molding to produce a zirconia base material for an implant. The pressure applied at this time can be appropriately adjusted according to the required molding density, for example, 50 to 300 MPa. However, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto, and can be manufactured through various known literatures.

본 발명의 일 예에 따른 임플란트의 제조 방법은 a) 단계 이전에, 지르코니아를 포함하는 재료를 예비소결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예비소결하는 단계를 더 포함할 경우, 지르코니아 재료의 내구성이 향상됨에 따라 a) 단계의 생체활성글라스 코팅 과정, b) 단계의 표면 거칠기 형성 과정, c) 단계의 생체무기코팅층 형성 과정 등의 다단계 공정이 수행됨에 따른 지르코니아 재료의 기계적 물성 저하를 더욱 방지할 수 있다. 또한 지르코니아 재료와 각 층간의 계면간 밀착성, 치밀성, 결합력 등이 향상되어 임플란트의 전체 기계적 물성이 향상되는 효과가 있다. 상기 예비소결하는 단계의 소결 온도는 상술한 효과가 구현될 수 있을 정도라면 제한되지 않으며, 예컨대 800~1,700℃, 바람직하게는 1,000~1,700℃인 것이 상기 효과를 극대화할 수 있는 측면에서 좋다.The method of manufacturing an implant according to an example of the present invention may further include pre-sintering the material including zirconia prior to the step a). When the durability of the zirconia material is further improved, the multi-step process such as the bioactive glass coating process in step a), the surface roughness forming process in step b), and the bioorganic coating layer forming process in step c) The deterioration of the mechanical properties of the zirconia material can be further prevented. In addition, the adhesion between the zirconia material and the interface between the layers, the compactness and the bonding strength are improved, and the overall mechanical properties of the implant are improved. The sintering temperature in the pre-sintering step is not limited as long as the above-mentioned effect can be achieved. For example, the sintering temperature is 800 to 1,700 ° C, preferably 1,000 to 1,700 ° C in terms of maximizing the effect.

상기 생체활성글라스는 생체 적합성을 더 향상시키고, 이후 b) 단계의 표면 거칠기 형성 과정에서 코팅층의 박리 등으로 인한 임플란트의 기계적 물성 저하, 생체 적합성 저하 등의 다양한 부작용의 발생을 억제하기 위해 사용된다.The bioactive glass is used to further improve the biocompatibility and to suppress the occurrence of various side effects such as deterioration of the mechanical properties of the implant due to peeling of the coating layer and deterioration of biocompatibility during the process of forming the surface roughness in the step b).

상기 생체활성글라스는 생체 적합성이 우수한 글라스계 화합물일 수 있으며, 구체적으로, 산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화나트륨(Na2O). 산화마그네슘(MgO), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO), 산화티타늄(TiO2) 및 산화니오븀(Nb2O5) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 포함할 수 있다. 이러한 생체활성글라스가 지르코니아 재료 상에 코팅되거나, 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 코팅됨으로써, 생체 적합성 특성의 향상은 물론, 심미적 특성, 내화학성 특성과 함께 파절 저항성, 강도, 내마모성 등의 기계적 물성이 보다 향상될 수 있다.The bioactive glass may be a glass-based compound having excellent biocompatibility, and specifically, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), sodium oxide (Na 2 O). And may include any one or two or more components selected from magnesium oxide (MgO), barium oxide (BaO), calcium oxide (CaO), titanium oxide (TiO 2 ), and niobium oxide (Nb 2 O 5 ). Such a bioactive glass is coated on a zirconia material or coated on a surface of a bioactive glass layer having a surface roughness to improve mechanical properties such as fracture resistance, strength and abrasion resistance as well as aesthetic and chemical resistance properties as well as improvement of biocompatibility The physical properties can be further improved.

바람직한 일 예로, 상기 생체활성글라스는 산화규소, 산화알루미늄 및 산화나트륨을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 생체화성글라스는 산화규소 50~80 중량%, 산화알루미늄 5~40 중량% 및 산화나트륨 2~30 중량%를 포함할 수 있다. 이를 만족할 경우, 생체 적합성 특성의 향상은 물론, 투명성, 광택 등의 심미적 특성, 내마모성, 내충격성, 내구성 등의 기계적 물성, 화학적 안정성 등이 보다 향상될 수 있다. 또한 글라스의 밀도가 보다 감소되고, 유리전이온도, 연화온도, 점도 등의 특성이 향상됨에 따라, 지르코니아 표면에 생체활성글라스층이 보다 견고히 밀착 형성될 수 있으며, 지르코니아 재료와 생체활성글라스층의 열팽창율의 차이를 보다 감소시킬 수 있다.As a preferred example, the bioactive glass may comprise silicon oxide, aluminum oxide and sodium oxide. Specifically, the biocompatible glass may include 50 to 80% by weight of silicon oxide, 5 to 40% by weight of aluminum oxide, and 2 to 30% by weight of sodium oxide. If this is satisfied, improvement in biocompatibility properties as well as mechanical properties such as transparency, aesthetic properties such as gloss, abrasion resistance, impact resistance, durability, and chemical stability can be further improved. Further, since the density of the glass is further reduced and the characteristics such as the glass transition temperature, the softening temperature and the viscosity are improved, the bioactive glass layer can be firmly adhered to the surface of the zirconia and the thermal expansion of the zirconia material and the bioactive glass layer The difference in the rate can be further reduced.

보다 바람직한 일 예로, 상기 생체활성 글라스는 산화규소, 산화알루미늄, 산화나트륨, 산화마그네슘, 산화바륨, 산화칼슘, 산화티타늄 및 산화니오븀을 포함할 수 있다. 구체적으로, 산화규소 60~75 중량%, 산화알루미늄 8~18 중량%, 산화나트륨 4~10 중량%, 산화마그네슘 0.1~5 중량%, 산화바륨 0.1~5 중량%, 산화칼슘 0.1~5 중량%, 산화티타늄 0.1~5 중량% 및 산화니오븀 0.1~5 중량%를 포함할 수 있다. 이를 만족할 경우, 재료 상에 다수의 코팅층을 형성하고 그 과정 사이에 거칠기까지 형성됨에도, 각 층간의 결합력이 극대화되어 제조되는 임플란트의 내마모성, 내마찰성, 내구성 등의 기계적 물성과 내화학성, 내수성 등의 화학적 물성이 현저히 향상될 수 있다. 또한 생체조직과 매우 유사한 색을 갖도록 보다 넓은 범위의 가시광선 파장을 반사하도록 조절할 수 있다. 이는 생체활성글라스의 제조 과정에서 글라스의 결정화가 우수한 것에 기인할 수 있으며, 각 단계에서 지르코니아의 과도한 상변화에 따른 기계적 물성 저하 등의 부작용 발생을 최소화할 수 있다.As a more preferred example, the bioactive glass may include silicon oxide, aluminum oxide, sodium oxide, magnesium oxide, barium oxide, calcium oxide, titanium oxide and niobium oxide. Concretely, it is preferable to use a composition containing 60 to 75 wt% of silicon oxide, 8 to 18 wt% of aluminum oxide, 4 to 10 wt% of sodium oxide, 0.1 to 5 wt% of magnesium oxide, 0.1 to 5 wt% 0.1 to 5% by weight of titanium oxide, and 0.1 to 5% by weight of niobium oxide. If this is the case, even though a large number of coating layers are formed on the material and roughness is formed therebetween, mechanical properties such as abrasion resistance, abrasion resistance and durability, chemical resistance and water resistance of the manufactured implants are maximized The chemical properties can be remarkably improved. It can also be adjusted to reflect a broader range of visible light wavelengths to have a color very similar to that of living tissue. This can be attributed to the excellent crystallization of the glass during the production of the bioactive glass, and it is possible to minimize the occurrence of side effects such as mechanical property deterioration due to excessive phase change of zirconia at each step.

상기 생체활성글라스는 산화철, 오산화인, 산화붕소, 산화칼륨 및 산화스트론튬 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 추가 성분을 더 포함할 수 있다. 이를 만족하는 경우, 투명성이 보다 향상될 수 있고, 글라스 결정화를 향상시켜 강도 등의 기계적 물성이 보다 향상될 수 있으며, 지르코니아 재료의 열팽창율에 보다 근접할 수 있다. 또한 제조 과정에서 생체활성글라스의 용해도가 증가되고 연화온도가 감소하여 용융성이 향상됨으로써, 생체 적합성이 보다 향상될 수 있는 효과가 있다. 또한 제조 과정에서 생체활성글라스가 적당한 휘도를 가질 수 있어 글라스의 파절을 방지하여 물리적 충격에 보다 강한 임플란트를 제조할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라 산화철 등의 성분 및 이의 함량을 조절함으로써 임플란트의 색상을 보다 자유롭게 조절할 수 있다. 상기 생체활성글라스가 상기 추가 성분을 더 포함할 경우에, 생체활성글라스 전체 중량에 대하여 상기 추가 성분 0.01~5 중량%, 구체적으로 0.1~3 중량%, 보다 구체적으로 0.1~1 중량%를 더 포함할 수 있다. 이를 만족하는 경우, 상기 효과들이 보다 향상될 수 있다.The bioactive glass may further include one or more additional components selected from iron oxide, phosphorus pentoxide, boron oxide, potassium oxide, strontium oxide, and the like. If it is satisfied, the transparency can be further improved, the glass crystallization can be improved, the mechanical properties such as strength can be further improved, and the thermal expansion coefficient of the zirconia material can be closer. In addition, the solubility of the bioactive glass is increased in the manufacturing process, the softening temperature is decreased, and the melting property is improved, so that the biocompatibility can be further improved. In addition, since the bioactive glass can have an appropriate brightness in the manufacturing process, it is possible to prevent the fracture of the glass, thereby making it possible to produce an implant that is more resistant to physical impact. In addition, the color of the implant can be more freely controlled by controlling the content of iron oxide and the like and the content thereof. When the bioactive glass further comprises the additional component, the additional component is added in an amount of 0.01 to 5% by weight, specifically 0.1 to 3% by weight, more specifically 0.1 to 1% by weight, relative to the total weight of the bioactive glass can do. If these are satisfied, the above effects can be further improved.

상기 생체활성글라스의 열팽창계수는 크게 제한되는 것은 아니며, 지르코니아 재료의 열팽창계수가 유사할수록 바람직하다. 구체적이며 바람직한 일 예로, 생체활성글라스의 열팽창계수가 6.5~12.5×10-6일 경우, a) 단계 및 후술하는 제1소결 단계에서 지르코니아와의 강한 접착성을 제공할 수 있으며, 굴절-유도 손상에 좋은 저항성을 보일 수 있다.The thermal expansion coefficient of the bioactive glass is not limited to a great extent, and the thermal expansion coefficient of the zirconia material is preferably as much as possible. As a specific and preferable example, when the thermal expansion coefficient of the bioactive glass is 6.5 to 12.5 × 10 -6 , it can provide strong adhesion to zirconia in the step a) and the first sintering step described later, Lt; RTI ID = 0.0 > resistance. ≪ / RTI >

상기 생체활성글라스의 상술한 조성 및 조성비는 a) 단계의 생체활성글라스 및 c) 단계의 생체활성글라스에 각각 독립적으로 적용될 수 있다.The above-mentioned composition and composition ratio of the bioactive glass can be independently applied to the bioactive glass of the step a) and the bioactive glass of the step c), respectively.

상기 생체활성글라스는 상기 각 성분들이 입자상으로 포함될 수 있으며, 예컨대 각 성분들을 볼 밀링 공정으로 분쇄하여 생체활성글라스를 제조할 수 있다. 구체적으로, 생체활성글라스의 평균입경은 코팅될 수 있을 정도라면 무방하며, 예컨대 평균입경이 0.1~50 ㎛인 것일 수 있다. 바람직하게는 평균입경이 0.5~5 ㎛이고, 입도 범위가 0.1~10 ㎛인 것일 수 있다. 이때 각 성분들이 물 또는 알코올 등과 같은 용매와 함께 습식 혼합 및 분쇄되어 생체활성글라스가 제조될 수 있다. 습식 혼합 및 분쇄된 분말 슬러리는 예컨대 60~120℃에서 0.5~12 시간 동안 건조될 수 있다. 이후, 상기 분말 슬러리는 1,200~17,00℃에서 소성되어 용융물 상태로 상변환되며, 상기 용융물을 프릿(Frit)화되어 글라스(Galss)화되도록 급냉(Quenching)시켜 생체활성글라스를 제조할 수 있다.The bioactive glass may contain the above components in the form of particles, and for example, each component may be pulverized by a ball milling process to produce a bioactive glass. Specifically, the average particle diameter of the bioactive glass may be as long as it can be coated, for example, the average particle diameter may be 0.1 to 50 占 퐉. Preferably an average particle diameter of 0.5 to 5 mu m and a particle size range of 0.1 to 10 mu m. At this time, each component may be wet-mixed and pulverized together with a solvent such as water or an alcohol to produce a bioactive glass. The wet mixed and pulverized powder slurry may be dried, for example, at 60-120 < 0 > C for 0.5-12 hours. Thereafter, the powder slurry is fired at 1,200 to 17,00 ° C to be phase-transformed into a melt state, and the melt can be quenched by fritting into a glass to form a bioactive glass .

상기 a) 단계의 코팅 방법은 크게 제한되지 않으며, 딥 코팅(Dip coating), 에어로졸 데포지션(Aerosol deposition, AD), 스핀 코팅(Spin coating), 닥터 블레이드(Doctor blade), 건식 디핑(Dry dipping), 수열(Hydro thermal) 반응, 졸겔(Sol-gel)법, 스프레이법(Spray) 또는 이온빔 증착법(Ion beam deposition) 등이 예시될 수 있다. 딥 코팅의 구체적인 일 예로, 물 등의 용매와 생체활성글라스를 혼합한 혼합물에 지르코니아 재료를 침지하여 지르코니아 표면에 생체활성글라스층을 형성할 수 있다. 이때 생체활성글라스와 용매의 혼합비는 생체활성글라스가 침지에 의해 지르코니아 재료 상에 코팅될 수 있을 정도면 무방하며, 예컨대 생체활성글라스 1 중량부에 대하여 용매 1~500 중량부일 수 있다. 하지만 이외에 다양한 방법으로 지르코니아 재료 상에 생체활성글라스층을 형성할 수 있으므로, 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.The coating method of step a) is not limited to a specific one and may be carried out by various methods such as dip coating, aerosol deposition (AD), spin coating, doctor blade, dry dipping, A hydrothermal reaction, a sol-gel method, a spray method, or an ion beam deposition method. As a specific example of dip coating, a zirconia material may be immersed in a mixture of a solvent such as water and a bioactive glass to form a bioactive glass layer on the surface of zirconia. At this time, the mixing ratio of the bioactive glass and the solvent may be such that the bioactive glass can be coated on the zirconia material by immersion, for example, 1 to 500 parts by weight of solvent relative to 1 part by weight of the bioactive glass. However, since the bioactive glass layer can be formed on the zirconia material by various methods, the present invention is not limited thereto.

이렇게 상기 a) 단계에서 지르코니아 재료 상에 코팅된 생체활성글라스층의 평균두께는 상술한 효과가 구현될 정도라면 크게 제한되지 않으며, 예컨대 5~120 ㎛일 수 있다.The average thickness of the bioactive glass layer coated on the zirconia material in the step a) is not particularly limited as long as the above-mentioned effect can be achieved, and may be, for example, 5 to 120 탆.

상기 a) 단계에서 지르코니아 재료 상에 생체활성글라스층을 형성한 이후에 제1소결하는 단계가 더 수행될 수 있다. 즉, 본 발명의 임플란트의 제조 방법은 a) 단계와 b) 단계 사이에 생체활성글라스층을 제1소결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 a) 단계 이후 소결하는 단계까지 수행됨으로써, 지르코니아 재료 상에 생체활성글라스층이 기계적 물성 및 계면간 결합력(밀착성, 치밀성 등)이 현저히 향상된다. 따라서 생체활성글라스층에 의해 생체 적합성이 더 향상되고, 이후 b) 단계의 표면 거칠기 형성 과정을 거침으로써, 코팅층의 박리 등으로 인한 기계적 물성 저하, 생체 적합성 저하 등의 다양한 부작용의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다. 상기 소결 온도는 상술한 효과가 구현될 수 있을 정도라면 제한되지 않으며, 예컨대 700~1,700℃, 구체적으로 1,200~1,700℃인 것이 상기 효과를 극대화할 수 있는 측면에서 좋다.The first sintering step may be further performed after forming the bioactive glass layer on the zirconia material in step a). That is, the method of manufacturing an implant according to the present invention may further include a first sintering step of a bioactive glass layer between steps a) and b). By performing the step up to the step of a) after the step a), the mechanical properties and interfacial bonding force (adhesion, compactness, etc.) of the bioactive glass layer on the zirconia material are remarkably improved. Therefore, the biocompatibility is further improved by the bioactive glass layer, and after the surface roughness formation process in the step b), it is possible to suppress the occurrence of various side effects such as deterioration of mechanical properties and biocompatibility due to peeling of the coating layer There is an effect. The sintering temperature is not limited as long as the above effect can be realized. For example, the sintering temperature is 700 to 1,700 ° C, specifically 1,200 to 1,700 ° C in terms of maximizing the effect.

상술한 바와 같이, 지르코니아 재료 상에 생체활성글라스를 코팅함으로써, 지르코니아 재료의 기계적 물성 저하 없이 이후 b) 단계의 표면 거칠기 형성을 가능하게 한다. 예컨대 지르코니아 재료 상에 먼저 표면 거칠기를 형성할 경우, 지르코니아 재료에 직접적으로 물리적/화학적 충격 또는 열충격이 가해짐에 따라 지르코니아 재료의 기계적 물성 저하를 가져온다.As described above, by coating the bioactive glass on the zirconia material, it is possible to form the surface roughness of the step b) without lowering the mechanical properties of the zirconia material. For example, when surface roughness is first formed on a zirconia material, a physical / chemical impact or a thermal shock is directly applied to the zirconia material, resulting in deterioration of the mechanical properties of the zirconia material.

상기 b) 단계는 a) 단계에서 재료 상에 코팅된 생체활성글라스층 상에 표면 거칠기를 형성하는 과정이다. 표면 거칠기 형성 방법은 재료 표면에 요철을 형성시킬 수 있는 방법, 예컨대 기계적 식각 방법, 화학적 식각 방법 등이 있으며, 다양한 방법들을 혼용할 수 있으나, 높은 굴곡강도를 가지는 임플란트의 제조를 위한 측면에서 기계적 식각 방법이 바람직하다. 하지만 이는 바람직한 일 예일 뿐, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.The step b) is a step of forming a surface roughness on the bioactive glass layer coated on the material in step a). The method of forming the surface roughness includes a method of forming irregularities on the surface of the material, for example, a mechanical etching method, a chemical etching method, and the like. Various methods may be used in combination. However, in terms of manufacturing of implants having high bending strength, Method is preferable. However, this is a preferred example, and the present invention is not limited thereto.

바람직한 일 예로, 기계적 식각 방법으로 샌드블라스팅 등의 방법이 예시될 수 있다. 샌드블라스팅은 알루미나 등의 금속 입자 또는 모래 입자를 재료 표면에 강한 압력으로 분사시킴으로써 재료 표면에 거칠기를 형성하는 방법이다. 이러한 방법은 본 기술분야에서 널리 공지되어 있으므로, 다양한 선행문헌을 참고하여 사용할 수 있다. 구체적인 일 예로, 작은 평균입경의 입자를 사용할 경우, 상변이에 의한 강화를 유도할 수 있으나, 큰 평균입경의 입자를 사용할 경우, 흠집이 커져 강도가 지나치게 저하될 수 있다. 따라서 샌드블라스팅에 사용되는 입자의 평균입경은 75~250 ㎛인 것이 바람직하다. 또한 분사 압력의 세기에 의해서도 다양한 변수가 유발될 수 있으므로, 바람직하게는 0.1~6 MPa일 수 있다. 분사 시간은 형성되는 거칠기 정도에 따라 적당히 조절할 수 있으며, 예컨대 15~45 초일 수 있다. 하지만 상술한 값의 범위는 바람직한 일 예로서 설명된 것이므로, 이에 본 발명이 제한되지 않음은 물론이다.As a preferable example, a method such as sandblasting may be exemplified by a mechanical etching method. Sand blasting is a method of forming roughness on the surface of a material by spraying metal particles such as alumina or sand particles to the surface of the material under a strong pressure. Such methods are well known in the art and can be used with reference to various prior art documents. As a specific example, when particles having a small average particle diameter are used, strengthening by phase change can be induced. However, when particles having a large average particle diameter are used, scratches may increase and the strength may be excessively lowered. Therefore, it is preferable that the average particle size of the particles used for the sandblasting is 75 to 250 탆. In addition, since various parameters may be caused depending on the intensity of the injection pressure, it is preferably 0.1 to 6 MPa. The spraying time can be appropriately adjusted according to the degree of roughness to be formed, and can be, for example, 15 to 45 seconds. However, since the range of the above-described values is described as a preferred example, it is needless to say that the present invention is not limited thereto.

화학적 식각 방법의 예로는 재료 표면에 산용액을 접촉시켜 요철을 형성하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로, 불산(Hydrofluoric acid, HF) 등을 포함하는 산용액에 상기 재료를 접촉시켜 재료의 표면을 에칭시켜, 재료 표면에 산 부식에 의한 요철을 형성시킬 수 있다. 불산 수용액을 사용하는 경우, 10~20%의 불산을 포함하는 수용액이 사용될 수 있다. 접촉 시간은 요구되는 평균크기의 요철이 형성될 수 있을 정도로 조절될 수 있으므로 제한되지 않으나, 예컨대 10~60 분일 수 있다. 접촉 온도는 재료에 열충격이 가해질 정도가 아닌 수준이면 무방하며, 예컨대 30~90℃일 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명한 것일 뿐, 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.Examples of the chemical etching method include a method of forming irregularities by contacting an acid solution on the surface of a material. Specifically, the material is brought into contact with an acid solution containing hydrofluoric acid (HF) or the like to etch the surface of the material to form irregularities due to acid corrosion on the surface of the material. When a hydrofluoric acid aqueous solution is used, an aqueous solution containing 10 to 20% of hydrofluoric acid may be used. The contact time is not limited as it can be adjusted to such an extent that the required average size irregularities can be formed, but can be, for example, 10 to 60 minutes. The contact temperature may be a level that is not high enough to cause thermal shock to the material, for example, it may be 30 to 90 占 폚. However, this is merely a preferred example, and the present invention is not limited thereto.

이 외에도 플라즈마법을 이용하여 표면 거칠기를 형성할 수 있다. 구체적인 일 예로, 플라즈마법을 이용한 표면 거칠기형성 방법은 RF 전력으로 플라즈마 밀도를 제어하고, 하부 전력으로 이온 에너지를 제어하여 식각함으로써 높은 균일도의 표면 거칠기를 형성할 수 있다. 이때 플라즈마 식각속도, 선택도, 균일한 반응성은 반응기체의 종류, 반응기 형태, 공정조건 등의 다양한 변수에 의해 영향을 받을 수 있으며, 공지된 비특허문헌 [1], [2]들을 참고할 수 있다.In addition, the surface roughness can be formed by the plasma method. As a specific example, the surface roughness forming method using the plasma method can form a surface roughness with high uniformity by controlling the plasma density by RF power and etching by controlling the ion energy with the lower power. At this time, the plasma etching rate, selectivity and uniform reactivity can be influenced by various variables such as the kind of the reactive gas, the reactor type, the process conditions, etc., and the known non-patent documents 1 and 2 can be referred to .

상기 b) 단계의 표면 거칠기는 0.5~5.0 ㎛, 바람직하게는 1.0~2.0 ㎛의 평균크기를 가지는 요철이 형성되는 것일 수 있다. 위 범위의 표면 거칠기가 형성될 경우, 강도가 지나치게 저하되는 문제를 방지할 수 있다. 또한 이후, 소결, 생체무기코팅층 등을 형성하는 과정이 더 수행됨에도 유효 표면 거칠기를 유지할 수 있어, 임플란트의 뼈에 대한 부착성 향상을 도모할 수 있다.The surface roughness in the step b) may be such that irregularities having an average size of 0.5 to 5.0 mu m, preferably 1.0 to 2.0 mu m, are formed. It is possible to prevent the problem that the strength is excessively lowered when the surface roughness in the upper range is formed. Further, since the process of forming sintering, bio-inorganic coating layer and the like is further performed, the effective surface roughness can be maintained, and the adhesion of the implant to the bone can be improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 임플란트는 생체활성글라스층을 형성하는 a) 단계 및 표면 거칠기를 형성하는 b) 단계를 포함하여 제조됨에 따라 생체 적합성이 우수하지만, a) 단계에서 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아 재료는 코팅층이 형성되지 않은 순수 지르코니아 재료와 비교하여 상대적으로 생체 적합성이 낮을 수 있다. 그러나 이후 c) 단계의 생체무기코팅층을 더 코팅함으로써, 생체 친화성과 골형성 촉진 등의 생체 적합성을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한 파절 저항성이 현저히 증가되며, 이에 따라 이후 필요에 따라 표면 거칠기를 형성하는 과정이 재차 수행될 수 있음에도 내구성 등의 기계적 물성의 저하 없이 표면 거칠기를 더 형성할 수 있는 효과가 있다.As described above, the implant according to the present invention is excellent in biocompatibility since it is manufactured by including the step a) of forming the bioactive glass layer and the step b) of forming the surface roughness, but the bioactive glass layer The zirconia material formed may be relatively less biocompatible than a pure zirconia material without a coating layer formed. However, by further coating the bioorganic coating layer of step c), biocompatibility such as biocompatibility and bone formation promotion can be remarkably increased. In addition, the fracture resistance is significantly increased, so that the surface roughness can be formed again without deteriorating the mechanical properties such as durability even though the process of forming the surface roughness can be performed again afterwards.

상기 c) 단계는 b) 단계의 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 생체활성글라스 및 생체세라믹 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함하는 생체무기코팅층을 형성하는 과정이다. 이때 상기 생체활성글라스는 앞서 서술한 a) 단계의 생체활성글라스로서 설명한 바와 같다.In the step c), a bio-inorganic coating layer is formed on the bio-active glass layer having the surface roughness of step b), wherein the bio-inorganic coating layer includes one or two selected from bioactive glass and bioceramic. Here, the bioactive glass is as described above for the bioactive glass of step a).

본 발명에서 생체세라믹은 생체 적합한 무기 화합물을 의미하며, 구체적으로, 수산화아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2, HA), 오산화인(P2O5), 제3인산칼슘(Ca3(PO4)2, TCP), 옥타인산칼슘(Ca8H2(PO4)6·5H2O, OCP) 및 테트라인산칼슘(Ca4O(PO4)2, 4CP) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 성분을 포함하는 것일 수 있다.In the present invention, the bioceramics refers to a biocompatible inorganic compound, and specifically includes apatite hydroxide (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , HA), phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) 3 (PO 4) which is selected from 2, TCP), octa-calcium phosphate (Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 · 5H 2 O, OCP) , and tetra-calcium phosphate (Ca 4 O (PO 4) 2, 4CP) And may include one or more components.

특히 상기 c) 단계에서 생체무기코팅층이 생체세라믹을 포함할 경우, 상기 a) 단계에 의한 생체 적합성 저하 현상을 방지할 수 있다. 또한 생체 적합성, 낮은 세균 침착률 등의 특성이 향상됨에도, 파절 저항성 등의 기계적 특성 또한 향상될 수 있다. 구체적으로, 상기 b) 단계에서 지르코니아 재료에 인가되는 물리적, 화학적 힘이 강하게 작용됨에 따라 지르코니아의 구조 안정성, 강도 등의 기계적 특성의 저하되는 부작용이 발생하더라도 c) 단계에서 생체무기코팅층이 생체세라믹을 포함할 경우, 상기 부작용 발생을 억제할 수 있다. 따라서 a) 단계, b) 단계에서 손실되는 특성을 최소화함으로써, 전반적인 특성 모두를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Particularly, if the bio-inorganic coating layer includes the bio-ceramic in the step c), degradation of biocompatibility due to the step a) can be prevented. Further, although the properties such as biocompatibility and low bacterial deposition rate are improved, mechanical properties such as fracture resistance can be improved. Specifically, even if the mechanical and chemical forces applied to the zirconia material strongly act in the step b), the bio-inorganic coating layer is formed on the bio-ceramic in step c) even if the mechanical properties such as the structural stability and strength of the zirconia are deteriorated. It is possible to suppress the occurrence of the side effect. Therefore, by minimizing the characteristics lost in the steps a) and b), the overall characteristics can be improved.

뿐만 아니라, 요철이 형성된 이후에 생체세라믹을 포함하는 생체무기코팅층이 형성됨에도, 미세한 구조적 요철(점, 전위, 입계, 크랙, 접힘, 주름 등의 형상)이 코팅층에 의해 덮이거나 막히는 현상 없이 실질적으로 유지되는 현저한 효과가 있다. 따라서 생체 적합성 특성이 향상되는 것은 물론, 표면 거칠기가 유지되어 뼈 조직 등과의 고정력, 결합력 특성 또한 우수한 효과가 있다.In addition, even though the bio-inorganic coating layer including the bioceramics is formed after the unevenness is formed, it is possible to obtain a bio-inorganic coating layer having substantially the same shape as the coating layer without being covered or clogged by the fine structural irregularities (point, dislocation, grain boundary, crack, folding, There is a remarkable effect to be maintained. Therefore, not only the biocompatibility is improved, but also the surface roughness is maintained and the fixation force with the bone tissue and the binding force characteristic are also excellent.

바람직한 일 예로, 상기 생체무기코팅층은 생체활성글라스 및 생체세라믹을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 생체활성글라스 1 중량부에 대하여 생체세라믹 5~300 중량부, 구체적으로 5~100 중량부, 보다 구체적으로 5~30 중량부, 보다 더욱 구체적으로 5~15 중량부를 포함할 수 있다. 이를 만족할 경우, 생체활성글라스에 의한 상술한 효과들이 향상될 수 있다. 생체세라믹과 생체활성글라스를 포함하는 생체무기코팅층일 경우, 생체활성글라스를 포함하지 않는 생체무기코팅층과 비교하여 층간 결합력과 생체적합성이 보다 향상될 수 있다. 또한 생체활성글라스에 의한 색 표현이 보다 향상됨에 따라 심미적 특성이 더욱 우수할 수 있다.In one preferred embodiment, the bio-inorganic coating layer may include a bioactive glass and a bioceramic material. Specifically, the bioceramic material may contain 5 to 300 parts by weight, specifically 5 to 100 parts by weight, more specifically, 5 to 30 parts by weight, more particularly 5 to 15 parts by weight, based on the weight of the composition. If these are satisfied, the above-mentioned effects by the bioactive glass can be improved. In the case of a bioorganic coating layer including a bio-ceramic and a bio-active glass, the interlayer bonding force and biocompatibility can be further improved as compared with a bio-inorganic coating layer not including a bioactive glass. Further, since the color expression by the bioactive glass is further improved, the aesthetic property can be further improved.

상기 생체무기코팅층의 평균두께는 상술한 효과들이 구현될 수 있을 정도라면 제한되지 않으며, 예컨대 0.05~120 ㎛일 수 있다. 이를 만족하는 경우, b) 단계에서 형성된 표면 거칠기가 생체무기코팅층의 코팅에 의해 감소되는 문제를 방지할 수 있고, 층의 두께가 너무 얇아 상기 효과들이 미미하거나 층 자체가 쉽게 깨져 손실되는 내구성 저하 문제를 최소화할 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The average thickness of the bio-inorganic coating layer is not limited as long as the effects described above can be realized, and may be, for example, 0.05 to 120 탆. If it is satisfied, it is possible to prevent the problem that the surface roughness formed in the step b) is reduced by the coating of the bioorganic-inorganic coating layer, and the thickness of the layer is too thin to reduce the durability Can be minimized. However, this is described as a preferable example, but the present invention is not limited thereto.

상기 c) 단계의 코팅 방법은 딥 코팅(Dip coating), 에어로졸 데포지션(Aerosol deposition, AD), 스핀 코팅(Spin coating), 닥터 블레이드(Doctor blade), 건식 디핑(Dry dipping), 수열(Hydro thermal) 반응, 졸겔(Sol-gel)법, 스프레이법(Spray) 또는 이온빔 증착법(Ion beam deposition) 등이 예시될 수 있다. 바람직하게는 공정효율이 우수한 측면에서 딥 코팅이 좋다. 하지만 이는 바람직한 일 예일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 공지된 다양한 코팅 방법으로 층을 형성할 수 있다.The coating method of the step c) may be carried out by various methods such as dip coating, aerosol deposition (AD), spin coating, doctor blade, dry dipping, hydrothermal ), A sol-gel method, a spray method, or an ion beam deposition method. Preferably, dip coating is preferable in terms of excellent process efficiency. However, this is a preferred example, and the present invention is not limited thereto, and the layer may be formed by various known coating methods.

상기 c) 단계에서 생체활성글라스 및/또는 생체세라믹을 포함하는 생체무기코팅층을 b) 단계의 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 형성할 경우, 상기 c) 단계로 생체활성글라스 입자 및/또는 생체세라믹 입자를 용매에 분산시킨 혼합물을 상기 생체활성글라스층 상에 코팅하는 방법이 예시될 수 있다. 이때 상기 용매는 지르코니아 재료, 생체활성글라스, 생체세라믹 등과 반응하지 않는 용매라면 무방하며, pH가 중성인 용매, 예컨대 물, 에탄올 등이 예시될 수 있다. 용매의 사용 함량은 생체활성글라스, 생체세라믹이 상기 생체세라믹층상에 코팅될 수 있을 정도면 무방하며, 예컨대 생체활성글라스 또는 생체세라믹 1 중량부에 대하여 용매 1~500 중량부일 수 있다.When the bio-active glass layer containing the bioactive glass and / or the bioceramic ceramic is formed on the bio-active glass layer having the surface roughness of step b) in step c), the bioactive glass particles and / A method of coating a mixture obtained by dispersing bio-ceramic particles in a solvent on the bioactive glass layer can be exemplified. The solvent may be any solvent that does not react with a zirconia material, a bioactive glass, a bioceramic material, etc., and a neutral pH solvent such as water or ethanol may be exemplified. The amount of the solvent to be used may be such that the bioactive glass or the bio-ceramic can be coated on the bio-ceramic layer. For example, the solvent may be used in an amount of 1 to 500 parts by weight based on 1 part by weight of the bioactive glass or bio-ceramic.

상기 생체활성글라스 또는 상기 생체세라믹의 평균입경 및 입도 범위는 코팅될 수 있을 정도라면 무방하며, 예컨대 평균입경이 0.1~50 ㎛인 것일 수 있다. 바람직하게는 평균입경이 0.5~5 ㎛이고, 입도 범위가 0.1~10 ㎛인 것일 수 있다. 이를 만족할 경우, 생체활성글라스 및/또는 생체세라믹을 포함하는 생체무기코팅층이 지르코니아 재료와의 밀착력, 결합력 및 내구성이 향상될 수 있다.The average particle size and the particle size range of the bioactive glass or the bioceramics may be as long as they can be coated, for example, the average particle size may be 0.1 to 50 μm. Preferably an average particle diameter of 0.5 to 5 mu m and a particle size range of 0.1 to 10 mu m. When this is satisfied, the bio-inorganic coating layer including the bioactive glass and / or the bioceramics can improve the adhesion strength, bonding strength and durability to the zirconia material.

상기 c) 단계 이후에 생체무기코팅층을 제2소결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이렇게 c) 단계 이후 소결하는 단계까지 수행됨으로써, 생체무기코팅층이 생체활성글라스층 상에 밀착 및 결합되며 층의 기계적 물성이 향상된다. 이와 함께 지르코니아 재료, 생체활성글라스층도 재차 소결되므로, 임플란트의 구조 안정성 및 기계적 강도가 보다 향상되는 효과가 있다. 상기 소결 온도는 상술한 효과가 구현될 수 있을 정도면 무방하며, 예컨대 500~1,200℃, 구체적으로 800~1,200℃인 것이 상기 효과를 극대화할 수 있는 측면에서 바람직하다.And a second sintering step of the bio-inorganic coating layer after the step c). By performing the step from step c) to the step of sintering, the bio-inorganic coating layer is brought into close contact with and bonded to the bioactive glass layer and the mechanical properties of the layer are improved. In addition, since the zirconia material and the bioactive glass layer are sintered again, the structure stability and mechanical strength of the implant are further improved. The sintering temperature may be as long as the above effect can be achieved. For example, the sintering temperature is preferably 500 to 1,200 ° C, specifically 800 to 1,200 ° C, from the viewpoint of maximizing the effect.

본 발명의 일 예에 따른 임플란트의 제조 방법은 경우에 따라 상기 c) 단계 이후에 생체무기코팅층 상에 표면 거칠기를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. c) 단계까지 거친 임플란트는 기계적 물성이 매우 우수함에 따라 표면 거칠기를 더 형성할 수 있다. 생체무기코팅층이 형성됨에 따라 표면 거칠기가 감소될 여지가 있을 수 있으나, 표면 거칠기를 형성하는 단계를 더 거칠 수 있음에 따라 임플란트의 내구성, 강도 등의 기계적 물성의 저하 없이도 인체(뼈)와의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.The method of manufacturing an implant according to an exemplary embodiment of the present invention may further include forming a surface roughness on the bio-inorganic coating layer after step c), as the case may be. The implant to the c) stage has excellent mechanical properties, which can further improve the surface roughness. As the bio-inorganic coating layer is formed, the surface roughness may be reduced. However, since the step of forming the surface roughness can be further roughened, the bonding strength with the human body (bone) can be improved without deteriorating the mechanical properties such as durability and strength of the implant Can be further improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 임플란트는 지르코니아를 포함하는 재료; 및 상기 재료 상에 코팅되는 생체활성글라스층;을 포함하며, 상기 생체활성글라스층의 표면에 거칠기가 형성된 것이다. 또한 본 발명의 임플란트는 상기 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 코팅되는 생체무기코팅층을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 생체활성글라스층의 표면은 0.5~5.0 ㎛의 거칠기가 형성된 것일 수 있다. 상기 생체무기코팅층은 생체세라믹 및 생체활성글라스 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 포함할 수 있다. 이때 상기 생체세라믹 및 상기 생체활성글라스는 상기 임플란트의 제조 방법에서 서술한 것과 같다.As described above, the implant of the present invention comprises a material containing zirconia; And a bioactive glass layer coated on the material, wherein roughness is formed on the surface of the bioactive glass layer. In addition, the implant of the present invention may further include a bio-inorganic coating layer coated on the bio-active glass layer having the surface roughness. The surface of the bioactive glass layer may have a roughness of 0.5 to 5.0 mu m. The bio-inorganic coating layer may include any one or two selected from bio-ceramics and bio-active glasses. At this time, the bioceramics and the bioactive glass are the same as described in the method of manufacturing the implant.

이하 본 발명을 제조예, 실시예를 통해 상세히 설명하나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Preparation Examples and Examples. However, the present invention is described in more detail with reference to the following Examples, but the scope of the present invention is not limited by the following Examples.

[제조예 1][Production Example 1]

직경이 19 mm이고 높이가 1.4 mm인 디스크 형태의 지르코니아(ZrO2) 기재를 소성로를 이용하여 1,040℃에서 예비소결하였다. 예비소결된 지르코니아의 평균 표면 거칠기는 0.025 ㎛이었고, 경도는 12.34 GPa이었으며, 굴곡강도는 425 MPa이었다. 또한 상기 예비소결된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.A disk-shaped zirconia (ZrO 2 ) substrate having a diameter of 19 mm and a height of 1.4 mm was preliminarily sintered at 1,040 ° C. using a sintering furnace. The average surface roughness of pre - sintered zirconia was 0.025 ㎛, the hardness was 12.34 GPa, and the flexural strength was 425 MPa. Cytotoxic tests were also performed on the pre-sintered zirconia, and the results are shown in Table 1 below.

[제조예 2][Production Example 2]

제조예 1의 예비소결된 지르코니아 표면에 하기와 같은 방법으로 생체활성글라스층을 형성하고 제1소결하였다.A biologically active glass layer was formed on the surface of the pre-sintered zirconia of Preparation Example 1 as follows to perform a first sintering.

구체적으로, SiO2 분말 70 중량%, Al2O3 분말 20 중량% 및 Na2O 분말 10 중량%를 50 분 동안 500 rpm으로 볼 밀링하여 혼합하고 분쇄한 후에, 소성로를 이용하여 1,450℃에서 용융(Melting)시켰다. 용융 후 냉각수를 이용하여 급냉(Water quenching)시켜 글라스 결정화 과정을 거쳤다. 결정화된 글라스를 충분히 건조시킨 후, 50 분 동안 500 rpm으로 평균입경이 1.5 ㎛인 입자가 되도록 볼 밀링하여 SiO2-Al2O3-Na2O계 생체활성글라스 분말을 제조하였다.Specifically, 70% by weight of SiO 2 powder, 20% by weight of Al 2 O 3 powder and 10% by weight of Na 2 O powder were ball milled at 500 rpm for 50 minutes, mixed and pulverized. Lt; / RTI > After the melting, quenching was performed using cooling water to perform glass crystallization process. The crystallized glass was thoroughly dried and ball milled to form particles having an average particle diameter of 1.5 탆 at 500 rpm for 50 minutes to prepare a SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O -based bioactive glass powder.

그리고 상기 생체활성글라스 분말과 생체활성글라스 분말 1 중량부에 대하여 증류수 100 중량부를 혼합한 혼합액에 제조예 1의 예비소결된 지르코니아를 침지하였다. 이어서 생체활성글라스 분말이 도포된 지르코니아를 소성로를 이용하여 1,450℃에서 제1소결하여 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아를 제조하였다.Then, preliminarily sintered zirconia of Preparation Example 1 was immersed in a mixed solution obtained by mixing 100 parts by weight of distilled water with 1 part by weight of the bioactive glass powder and the bioactive glass powder. Then zirconia coated with the bioactive glass powder was first sintered at 1,450 ° C using a sintering furnace to prepare zirconia having a bioactive glass layer formed thereon.

상기 생체활성글라스층의 열팽창계수는 도 5에서와 같이 10.12×10-6/℃ 정도이었으며, 이는 지르코니아의 열팽창 계수인 10.65×10-6/℃와 매우 근접한 것임을 알 수 있다.The thermal expansion coefficient of the bioactive glass layer was about 10.12 × 10 -6 / ° C. as shown in FIG. 5, which is close to 10.65 × 10 -6 / ° C., which is the thermal expansion coefficient of zirconia.

상기 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아의 평균 표면 거칠기는 0.55 ㎛이었고, 경도는 6.23 GPa이었으며, 굴곡강도는 850 MPa이었다. 또한 상기 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.The average surface roughness of the zirconia on which the bioactive glass layer was formed was 0.55 mu m, the hardness was 6.23 GPa, and the flexural strength was 850 MPa. In addition, a cytotoxic test was performed on zirconia on which the bioactive glass layer was formed, and the results are shown in Table 1 below.

제조예 2의 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아의 생체활성글라스층 표면에 샌드블라스팅 방법을 이용하여 표면 거칠기를 형성하였다.Surface roughness was formed on the surface of the bioactive glass layer of zirconia on which the bioactive glass layer of Production Example 2 was formed by sandblasting.

구체적으로, 제조예 2의 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아의 생체활성글라스층 표면에, 평균입경이 90 ㎛인 알루미나 입자를 3.5 MPa의 압력으로 30 초 동안 분사시켜, 상기 표면에 거칠기를 형성시켰다. 이때 알루미나 입자가 분사되는 노즐의 끝 부분과 상기 생체활성글라스층 표면과의 직선상 거리가 10 mm가 되도록 하였으며, Specifically, alumina particles having an average particle size of 90 탆 were sprayed for 30 seconds at a pressure of 3.5 MPa on the surface of the bioactive glass layer of the zirconia on which the bioactive glass layer of Production Example 2 was formed to form roughness on the surface. In this case, the linear distance between the tip of the nozzle through which the alumina particles are injected and the surface of the bioactive glass layer is set to 10 mm,

상기 거칠기가 형성된 지르코니아의 평균 표면 거칠기는 1.25 ㎛이었고, 경도는 10.60 GPa이었으며, 굴곡강도는 650 MPa이었다. 또한 상기 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.The average surface roughness of the roughness-formed zirconia was 1.25 mu m, the hardness was 10.60 GPa, and the flexural strength was 650 MPa. In addition, a cytotoxic test was performed on zirconia on which the bioactive glass layer was formed, and the results are shown in Table 1 below.

제조예 2의 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아의 생체활성글라스층 표면에 산 식각 방법을 이용하여 표면 거칠기를 형성하였다.Surface roughness was formed on the surface of the bioactive glass layer of zirconia on which the bioactive glass layer of Production Example 2 was formed by acid etching.

구체적으로, 15 중량%의 불산(HF) 수용액에 제조예 2의 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아를 55℃에서 30 분 동안 침지하여 상기 지르코니아의 표면을 에칭하여 상기 표면에 거칠기를 형성하였다.Specifically, zirconia having a biologically active glass layer of Preparation Example 2 was immersed in a 15% by weight hydrofluoric acid (HF) aqueous solution at 55 캜 for 30 minutes, and the surface of the zirconia was etched to form a roughness on the surface.

상기 거칠기가 형성된 지르코니아의 평균 표면 거칠기는 1.35 ㎛이었고, 경도는 12.00 GPa이었으며, 굴곡강도는 600 MPa이었다. 또한 상기 생체활성글라스층이 형성된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.The average surface roughness of the roughness-formed zirconia was 1.35 탆, the hardness was 12.00 GPa, and the flexural strength was 600 MPa. In addition, a cytotoxic test was performed on zirconia on which the bioactive glass layer was formed, and the results are shown in Table 1 below.

실시예 1의 거칠기가 형성된 지르코니아 표면(생체활성글라스층 표면)에 침지법을 이용하여 수산화아파타이트 및 생체활성글라스를 포함하는 생체무기코팅층을 형성하고 제2소결하였다.A bio-inorganic coating layer containing apatite hydroxide and a bioactive glass was formed on the surface of the rough-surfaced zirconia of Example 1 (surface of the bioactive glass layer) using a dipping method, and the second sintering was performed.

구체적으로, 평균입경이 2 ㎛이고 입도 범위가 0.1~10 ㎛인 수산화아파타이트 분말과 제조예 2의 SiO2-Al2O3-Na2O계 생체활성글라스 분말이 15:1 중량비로 혼합된 혼합 분말과, 상기 혼합 분말 1 중량부에 대하여 증류수 100 중량부가 혼합된 혼합액에 실시예 1의 거칠기가 형성된 지르코니아를 침지하여 상기 지르코니아의 생체활성글라스층 표면에 생체무기코팅층을 형성한 후, 1,000℃에서 제2소결하여 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아를 제조하였다.Specifically, the average particle diameter of 2 ㎛ a particle size range of 0.1 ~ 10 ㎛ hydroxide of the apatite powder and the SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 Preparation O type 2 bioactive glass powder is 15: 1 by weight mixed with a mixed Powder and 100 parts by weight of distilled water with respect to 1 part by weight of the mixed powder was immersed in the mixed solution of the roughness of Example 1 to form a bioorganic coating layer on the surface of the bioactive glass layer of zirconia, The second sintering was performed to prepare zirconia having a bioorganic coating layer.

상기 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아의 평균 표면 거칠기는 2.89 ㎛이었고, 굴곡강도는 627 MPa이었다. 그리고 상기 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.The zirconia having the bio-inorganic coating layer formed had an average surface roughness of 2.89 mu m and a flexural strength of 627 MPa. Cytotoxic test was performed on the zirconia in which the bio-inorganic coating layer was formed. The results are shown in Table 1 below.

실시예 1의 거칠기가 형성된 지르코니아 대신 실시예 2의 거칠기가 형성된 지르코니아를 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일하게 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아를 제조하였다.Zirconia in which a bioorganic coating layer was formed was prepared in the same manner as in Example 3, except that the roughened zirconia of Example 2 was used instead of the roughness-formed zirconia of Example 1.

상기 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아의 평균 표면 거칠기는 2.46 ㎛이었고, 굴곡강도는 405 MPa이었다. 그리고 상기 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.The zirconia having the bio-inorganic coating layer formed had an average surface roughness of 2.46 mu m and a flexural strength of 405 MPa. Cytotoxic test was performed on the zirconia in which the bio-inorganic coating layer was formed. The results are shown in Table 1 below.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1의 거칠기가 형성된 지르코니아 대신 제조예 1의 예비소결된 지르코니아를 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일하게 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아를 제조하였다.Zirconia having a bioorganic coating layer was prepared in the same manner as in Example 3, except that the pre-sintered zirconia of Preparation Example 1 was used instead of the roughness-formed zirconia of Example 1.

그리고 상기 생체무기코팅층이 형성된 지르코니아에 대해 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다.Cytotoxic test was performed on the zirconia in which the bio-inorganic coating layer was formed. The results are shown in Table 1 below.

본 발명에서 언급하는 굴곡강도는 압력이 가해졌을 때 재료가 버틸 수 있는 강도를 의미하는 것으로, 제조예, 비교예 및 실시예에서의 굴곡강도는 국제규격 ISO 6872에 따라 측정된 것이다.The flexural strength referred to in the present invention means the strength with which the material can be held when the pressure is applied, and the flexural strength in the production examples, comparative examples and examples is measured according to the international standard ISO 6872. [

상기 세포독성시험은 각 제조예, 비교예 또는 실시예에서 제조된 것을 시편으로 하여 다음과 같은 방법으로 측정되었다. 24 well plate에 각 군당 3 개의 시편을 넣은 후, 시편이 들어 있는 well에 조골모세포 MC3T3-E1(ATCC Catalog No. CRL-2593)를 5×105 cells/cm2 밀도로 분주한 다음, 배양액 1 ㎕를 넣고, 37℃, 5% 이산화탄소 배양기 내에서 24 시간 배양하였다. 24 시간 세포 배양한 후 EZ-Cytox(Itsbio, Korea)를 이용하여 1 well 당 20 ㎕씩 정량하였다. 이어 세포를 37℃, 5% 이산화탄소 배양기 내에서 1 시간 동안 반응시킨 후 96 well plate에 100 ㎕씩 분주하여 기포를 없앤 후 흡광도 측정기(Microtplate (ELISA) reader: ELx 800UVⓡ, Bio-Tek Instrument. Inc, USA)를 이용하여 450 nm에서 각 well의 흡광도를 측정하였다. 대조파장은 630 nm로 하였다. 세포 배양 후, 주사전자현미경 사진 촬영을 위해 시편들을 고정한 다음 PBS로 10분씩 2 회 세척하였다. 그다음 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 에탄올에서 각각 15 분 간격으로, 100% 에탄올에서는 10 분 간격으로 3 회에 걸쳐 탈수를 시행하였다. 이어 37℃, 5% 이산화탄소 배양기 내에서 시편을 건조하고 ion sputter (EX-200®, Hitachi horiba, Japan)를 이용하여 1 분간 백금 코팅한 후 전자주사현미경 (S-4700®, Hitachi horiba, Japan)을 이용하여 시편표면의 세포부착 정도 및 형태변화를 관찰하였다.The above-mentioned cytotoxicity test was carried out by using the samples prepared in the respective preparation examples, comparative examples or examples by the following methods. Three specimens per group were placed in a 24-well plate, and the osteoblast MC3T3-E1 (ATCC Catalog No. CRL-2593) was dispensed at a density of 5 × 10 5 cells / cm 2 in a well containing the sample. Mu] l, and cultured in a 5% carbon dioxide incubator at 37 [deg.] C for 24 hours. Cells were cultured for 24 hours and quantitated by 20 ㎕ per well using EZ-Cytox (Itsbio, Korea). The cells were incubated in a 5% CO 2 incubator for 1 hour at 37 ° C, and then 100 μl each was dispensed into a 96-well plate. After removing the bubbles, an absorbance analyzer (ELISA reader: ELx 800UVⓡ, Bio-Tek Instrument. , USA). The absorbance of each well was measured at 450 nm. The reference wavelength was 630 nm. After cell culture, specimens were fixed for scanning electron microscopy and washed twice with PBS for 10 min each. Then, dehydration was carried out at 15 minute intervals in 40%, 50%, 60%, 70%, 80% and 90% ethanol for three times at intervals of 10 minutes in 100% ethanol. The specimens were dried in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C and platinum coated for 1 minute using an ion sputter (EX-200®, Hitachi horiba, Japan) Were used to observe the degree of cell attachment and morphological changes on the surface of the specimen.

제조예 2, 실시예 1 및 실시예 2에서와 같이, 지르코니아 표면에 형성된 생체활성글라스층에 표면 거칠기를 형성할 경우, 굴곡강도가 현저히 증가하였다.When the surface roughness was formed on the bioactive glass layer formed on the surface of zirconia as in Production Example 2, Example 1 and Example 2, the bending strength remarkably increased.

특히 표면 거칠기가 형성된 후에 생체무기코팅층이 더 형성된 실시예 3의 경우는 실시예 1과 비교하여 굴곡강도가 증가하였으나, 실시예 4의 경우는 실시예 2와 비교하여 굴곡강도가 오히려 감소하였다. 따라서 보다 우수한 굴곡강도를 가지는 임플란트의 제조를 위한 측면에서 산 식각 방법보다는 샌드블라스팅 방법으로 표면 거칠기를 형성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.In the case of Example 3 in which a bio-inorganic coating layer was further formed after the surface roughness was formed, the bending strength was increased as compared with Example 1, but the bending strength was decreased in Example 4 as compared with Example 2. Therefore, it is preferable to form the surface roughness by the sand blasting method rather than the acid etching method in terms of the manufacturing of the implant having better bending strength.

제조예 1, 제조예 2, 실시예 1 내지 실시예 4의 경우의 파괴인성을 평가하기 위해, 각 표면에 압입(Indentation)을 준 후에 그 표면 형상을 관찰하였다. 그 결과, 아무 코팅되지 않은 제조예 1 및 제조예 2의 경우는 표면에 크랙이 발생하였으나, 실시예 1 내지 실시예 4의 경우는 표면에 크랙 발생하지 않았다. 특히 실시예 3 및 실시예 4의 경우는 실시예 1 및 실시예 2와 비교하여 표면 요철이 그대로 나타나는 것을 확인하였다. 이는 지르코니아 재료와 각 층의 밀착력 및 결합력 특성 향상됨에 따른 것으로 판단된다. 따라서 다층 구조로 코팅된 복합 임플란트임에도 우수한 구조 안정성을 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층에 생체무기코팅층이 더 형성됨에도 표면 거칠기가 유지되며, 그럼에도 높은 파절 저항성을 유지하여 구조 안정성이 확보되는 것을 알 수 있다.In order to evaluate the fracture toughness in Production Example 1, Production Example 2, and Examples 1 to 4, each surface was subjected to indentation, and then its surface shape was observed. As a result, cracks were observed on the surface in the cases of Production Example 1 and Production Example 2 in which no coating was applied, but in Examples 1 to 4, cracks did not occur on the surface. Particularly, in the case of Example 3 and Example 4, it was confirmed that the surface irregularities appear as they are in Examples 1 and 2. It is considered that this is due to the improvement of adhesion and bonding force between the zirconia material and each layer. Thus, it can be seen that the composite implant coated with a multilayer structure has excellent structural stability. That is, even if a bio-inorganic coating layer is further formed on the bio-active glass layer having the surface roughness, the surface roughness is maintained, but the high fracture resistance is maintained and the structural stability is ensured.

구체적으로, 표면 거칠기가 형성된 이후에 생체무기코팅층이 형성됨에도 생체무기코팅층 위로 요철이 나타나지 않는 현상 없이 표면 거칠기가 유지되는 것은, 요철이 다양한 구조를 가짐에 따라 생체무기코팅층이 그 위에 형성됨에도 요철 형상이 유지되는 것에 기인하는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 생체활성글라스층 표면에 요철이 도입됨에 따라, 점, 전위, 입계, 크랙, 접힘, 주름 등의 다양한 구조적 미세 요철이 도입되는 것에 기인하는 것으로 판단된다.Specifically, although the bio-inorganic coating layer is formed after the surface roughness is formed, the surface roughness is maintained without the appearance of unevenness on the bio-inorganic coating layer because the bio-inorganic coating layer is formed on the bio- Is maintained. These results are believed to be due to the introduction of various structural fine irregularities such as points, dislocations, grain boundaries, cracks, folds, and wrinkles as the irregularities are introduced into the surface of the bioactive glass layer.

또한 높은 표면 거칠기가 형성됨으로써, 이에 의해 세포 부착 특성도 향상됨을 확인하였다. 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4는 각각 순서대로 제조예 1, 제조예 2, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 경우의 세포 부착 정도를 주사전자현미경을 이용하여 관측한 세포부착시험 결과를 나타낸 것이다. 구체적으로, 상기 결과는 각 제조예 또는 실시예에서 최종 제조된 지르코니아에 세포를 부착하고 24 시간이 지난 시점에서 100 배율로 관측한 것이다. 세포부착시험 결과, 생체활성글라스층이 형성된 제조예 2의 경우(도 2)는 층이 형성되지 않은 제조예 1의 경우(도 1)보다 오히려 더 낮은 세포 부착 결과를 나타났다. 반면, 생체활성글라스층이 형성된 후에 거칠기가 형성된 실시예 1 및 실시예 2의 경우는 높은 세포 부착 결과를 나타냈다. 또한 도면에 별도로 도시하지는 않았으나, 생체활성글라스층이 형성된 후에 표면 거칠기가 형성되고 생체무기코팅층이 더 형성된 실시예 3 및 실시예 4의 경우도 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지로 높은 세포 부착 결과를 나타내는 것을 확인하였다.Also, it was confirmed that a high surface roughness was formed, thereby improving cell adhesion properties. FIGS. 1, 2, 3 and 4 show the results of cell adhesion test in which the degree of cell adhesion according to Production Example 1, Production Example 2, Example 1 and Example 2 was observed using a scanning electron microscope . Specifically, the above results were observed at a magnification of 100 at a time point after 24 hours from the attachment of the cells to the zirconia finally produced in each production example or example. As a result of the cell attachment test, in the case of Production Example 2 (FIG. 2) in which a bioactive glass layer was formed, lower cell adhesion results were obtained than in Production Example 1 (FIG. 1) in which no layer was formed. On the other hand, in Examples 1 and 2 in which the roughness was formed after the bioactive glass layer was formed, high cell adhesion was observed. Also, although not shown separately in the drawings, in the case of Examples 3 and 4 in which the surface roughness was formed and the bioorganic coating layer was further formed after the bioactive glass layer was formed, high cell attachment results were obtained as in Examples 1 and 2 Respectively.

1 일1 day 3 일3 days 제조예 1Production Example 1 0.420.42 0.720.72 제조예 2Production Example 2 0.380.38 0.640.64 실시예 1Example 1 0.440.44 0.790.79 실시예 2Example 2 0.450.45 0.810.81 실시예 3Example 3 0.520.52 0.920.92 실시예 4Example 4 0.540.54 0.940.94

상기 표 1은 제조예 1, 제조예 2, 실시예 1 내지 실시예 4의 경우에 대한 세포독성시험(Cytotoxic test)을 테스트한 생체 적합성 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the biocompatibility results of Cytotoxic test for Production Example 1, Production Example 2, and Examples 1 to 4.

세포독성시험에서, 생체활성글라스층이 형성된 제조예 2의 경우는 그렇지 않은 제조예 1의 경우에 비하여 세포 증식이 감소하여 오히려 생체 적합성이 저하되었다. 그러나 표면 거칠기 형성 과정이 수행된 실시예 1 및 실시예 2의 경우, 생체 적합성이 향상되었으며, 생체무기코팅층이 더 형성된 실시예 3 및 실시예 4의 경우, 생체 적합성이 현저히 향상되었다.In the cytotoxicity test, in the case of Production Example 2 in which the bioactive glass layer was formed, the cell proliferation was decreased and the biocompatibility was lowered compared with the case of Production Example 1 which was not. However, in Examples 1 and 2 in which the surface roughness formation process was performed, the biocompatibility was improved, and in Examples 3 and 4 in which a bioorganic coating layer was further formed, the biocompatibility was remarkably improved.

또한 실시예로서 구체적으로 기재하지는 않았으나, 실시예 3, 실시예 4와 동일하게 수행하되 생체무기코팅층으로 생체활성글라스를 포함하지 않고 수산화아파타이트만을 포함하는 것을 사용한 실시예 5 및 실시예 6의 경우는 각각 실시예 3 및 실시예 4와 비교하여 굴곡강도, 세포 부착성 및 생체 적합성 등의 특성이 전반적으로 떨어졌다.In the case of Examples 5 and 6, which were carried out in the same manner as in Examples 3 and 4, but not including bioactive glass as a bioorganic coating layer and containing only apatite hydroxide, Compared with Example 3 and Example 4, the properties such as flexural strength, cell adhesion and biocompatibility were generally lowered.

Claims (12)

지르코니아를 포함하는 재료;
생체활성글라스를 포함하며, 상기 재료 상에 코팅되되 식각 처리되어 표면 거칠기를 가지는 생체활성글라스층; 및
생체세라믹 및 생체활성글라스를 포함하며, 상기 식각 처리된 생체활성글라스층 상에 코팅되되 표면 거칠기를 가지는 생체무기코팅층;
을 포함하며,
상기 생체활성글라스는 산화규소, 산화알루미늄, 산화나트륨, 산화마그네슘, 산화바륨, 산화칼슘, 산화티타늄 및 산화니오븀 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 임플란트.
A material comprising zirconia;
A bioactive glass layer comprising a bioactive glass, coated on said material and etched to have a surface roughness; And
A bio-inorganic coating layer including a bio-ceramic and a bio-active glass, the bio-inorganic coating layer being coated on the etched bioactive glass layer and having a surface roughness;
/ RTI >
Wherein the bioactive glass comprises any one or two or more selected from silicon oxide, aluminum oxide, sodium oxide, magnesium oxide, barium oxide, calcium oxide, titanium oxide and niobium oxide.
제1항에 있어서,
상기 생체세라믹은 수산화아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2, HA), 오산화인(P2O5), 제3인산칼슘(Ca3(PO4)2, TCP), 옥타인산칼슘(Ca8H2(PO4)6·5H2O, OCP) 및 테트라인산칼슘(Ca4O(PO4)2, 4CP) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 임플란트.
The method according to claim 1,
The body of ceramic is hydroxide, apatite (Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, HA), phosphorus pentoxide (P 2 O 5), a third calcium phosphate (Ca 3 (PO 4) 2 , TCP), octa-calcium phosphate (Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 .5H 2 O, OCP) and calcium tetra phosphate (Ca 4 O (PO 4 ) 2 , 4CP).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 생체활성글라스층의 표면은 0.5~5.0 ㎛의 거칠기가 형성된 것인 임플란트.
The method according to claim 1,
Wherein the surface of the bioactive glass layer has a roughness of 0.5 to 5.0 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 생체활성글라스는 산화철, 오산화인, 산화붕소, 산화칼륨 및 산화스트론튬 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 임플란트.
The method according to claim 1,
Wherein the bioactive glass further comprises one or more selected from iron oxide, phosphorus pentoxide, boron oxide, potassium oxide and strontium oxide.
a) 지르코니아를 포함하는 재료 상에 생체활성글라스를 코팅하여 생체활성글라스층을 형성하는 단계 및
b) 상기 생체활성글라스층 상에 표면 거칠기를 형성하는 단계 및
c) 표면 거칠기가 형성된 생체활성글라스층 상에 생체세라믹 및 생체활성글라스를 포함하는 생체무기코팅층을 형성하는 단계
를 포함하며,
상기 생체활성글라스는 산화규소, 산화알루미늄, 산화나트륨, 산화마그네슘, 산화바륨, 산화칼슘, 산화티타늄 및 산화니오븀 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 임플란트의 제조 방법.
a) coating a bioactive glass on a material comprising zirconia to form a bioactive glass layer; and
b) forming a surface roughness on the bioactive glass layer; and
c) forming a bio-inorganic coating layer including a bio-ceramic and a bio-active glass on the bio-active glass layer having surface roughness
/ RTI >
Wherein the bioactive glass comprises any one or two or more selected from silicon oxide, aluminum oxide, sodium oxide, magnesium oxide, barium oxide, calcium oxide, titanium oxide and niobium oxide.
제6항에 있어서,
상기 생체세라믹은 수산화아파타이트(Ca10(PO4)6(OH)2, HA), 오산화인(P2O5), 제3인산칼슘(Ca3(PO4)2, TCP), 옥타인산칼슘(Ca8H2(PO4)6·5H2O, OCP) 및 테트라인산칼슘(Ca4O(PO4)2, 4CP) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상 포함하는 임플란트의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The body of ceramic is hydroxide, apatite (Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, HA), phosphorus pentoxide (P 2 O 5), a third calcium phosphate (Ca 3 (PO 4) 2 , TCP), octa-calcium phosphate (Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 · 5H 2 O, OCP) , and tetra-calcium phosphate method for producing implants comprising at least one or two selected from (Ca 4 O (PO 4) 2, 4CP).
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 a) 단계와 상기 b) 단계 사이에 생체활성글라스층을 제1소결하는 단계 및
상기 c) 단계 이후에 생체무기코팅층을 제2소결하는 단계를 더 포함하는 임플란트의 제조 방법.
The method according to claim 6,
B) sintering the bioactive glass layer between step a) and b)
Further comprising a second sintering of the bio-inorganic coating layer after step c).
제9항에 있어서,
상기 제1소결은 1,200~1700℃에서 수행되며, 상기 제2소결은 800~1,200℃에서 수행되는 것인 임플란트의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the first sintering is performed at 1,200 to 1,700 ° C, and the second sintering is performed at 800 to 1,200 ° C.
제6항에 있어서,
상기 b) 단계의 표면 거칠기는 0.5~5.0 ㎛의 평균크기를 가지는 요철이 형성되는 것인 임플란트의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the surface roughness of the step (b) is formed with irregularities having an average size of 0.5 to 5.0 占 퐉.
제6항에 있어서,
상기 생체활성글라스는 산화철, 오산화인, 산화붕소, 산화칼륨 및 산화스트론튬 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 임플란트의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the bioactive glass further comprises one or more selected from iron oxide, phosphorus pentoxide, boron oxide, potassium oxide and strontium oxide.
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