KR102302669B1 - 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법 - Google Patents

생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102302669B1
KR102302669B1 KR1020170125342A KR20170125342A KR102302669B1 KR 102302669 B1 KR102302669 B1 KR 102302669B1 KR 1020170125342 A KR1020170125342 A KR 1020170125342A KR 20170125342 A KR20170125342 A KR 20170125342A KR 102302669 B1 KR102302669 B1 KR 102302669B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
titanium
fiber
membrane
fibers
weaving
Prior art date
Application number
KR1020170125342A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190036292A (ko
Inventor
김두헌
이경희
이동윤
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020170125342A priority Critical patent/KR102302669B1/ko
Publication of KR20190036292A publication Critical patent/KR20190036292A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102302669B1 publication Critical patent/KR102302669B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A61F2/2846—Support means for bone substitute or for bone graft implants, e.g. membranes or plates for covering bone defects
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0003—Not used, see subgroups
    • A61C8/0004—Consolidating natural teeth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/04—Metals or alloys
    • A61L27/06—Titanium or titanium alloys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00011—Metals or alloys
    • A61F2310/00023—Titanium or titanium-based alloys, e.g. Ti-Ni alloys

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은, 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법에 있어서, 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어진 티타늄섬유를 준비하는 단계와; 통기공이 형성되도록 상기 티타늄섬유를 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 직조하여 멤브레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 별도의 타공 과정을 거치지 않고도 통기공이 형성되도록 티타늄섬유를 직조하여 멤브레인을 형성하며, 이를 통해 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)로 인한 세포 손상을 방지할 수 있다. 또한 티타늄섬유의 두께, 간격 등을 조절하여 메쉬의 밀도 조절이 가능하며, 직조를 통해 멤브레인이 적용되는 부위에 따라 다양한 형상으로 제작이 용이한 효과가 있다.

Description

생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법 {Biodegradable weaving-type membrane and manufacturing method thereof}
본 발명은 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 타공 과정을 거치지 않고도 통기공이 형성되도록 티타늄섬유를 직조하여 멤브레인을 형성하며, 이를 통해 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)로 인한 세포 손상을 방지할 수 있는 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것이다.
생체이식용 금속은 세라믹스(ceramics), 고분자(polymer) 등 다른 재료들에 비해 강도, 피로저항성, 성형가공성이 우수하여 현재까지도 생체의 결손, 훼손 부위의 재생 및 치료의 목적으로 하는 치과, 정형외과 또는 성형외과에서 가장 널리 사용되고 있는 생체 재료이다. 이러한 생체이식용 금속은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 인(P), 아연(Zn), 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 스테인레스 스틸(stainless steel), 코발트 합금(Co alloy), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 금(Au), 은(Ag) 등이 있으며, 이들 중 다른 금속 재료에 비해 내식성이 우수하고 인체 조직 내에서도 안정한 특성을 보이는 티타늄 또는 티타늄 합금이 생체에 가장 널리 사용되고 있다.
이와 같은 생체이식용 금속을 이용하여 제조되는 대표적인 제품으로는 임플란트(implant)가 있다. 치과용 임플란트 시술은 대체적으로 환자의 잇몸을 절개한 후 그 속에 있는 치조골에 임플란트용 인공치근(fixture)을 삽입하고, 이 인공치근에 인공치아(crown)를 결합함으로써 완성된다. 치조골에 임플란트를 식립하고자 할 때, 주변 골이 충분한 경우에는 임플란트 초기 고정력이 높아지고 이후 장기 안전성 등의 시술 예후가 높아진다는 것은 이미 널리 알려져 있다. 그러나 주변 골이 충분하지 못하고 골 결손이 발생하는 경우가 자주 발생하는데, 이 경우에는 임플란트 식립 후 예후가 불안하다. 따라서 일반적으로 조직과 골 재생 시술을 통해 치조골을 충분히 증대시키는 시술을 시행하게 된다. 이러한 조직과 골 재생을 유도할 목적으로 하는 치주 수술을 위해 멤브레인(membrane)이라는 이식 생체이식용 제품을 사용한다. 멤브레인을 통해 공간을 형성하여 조직과 골 재생이 될 수 있는 시간 동안 재생 조직이 다른 부위로 이동 및 상피세포의 재생조직으로의 침투를 차단하기 위해 사용한다.
종래의 멤브레인은 골 이식 후에 이식 부위로 혈액공급을 원활하게 하여 골 형성을 유도하고, 이식된 골의 위치를 유지시켜 주기 위해 무수히 많은 기공(도트형상의 홀)을 가지는 메쉬 멤브레인을 골 이식부위 상부에 덮어주게 된다. 이러한 기공을 가지는 멤브레인은 홀을 형성할 때 일반적으로 펀칭(punching), 레이저(laser), 워터 젯(water jet) 등의 방법으로 타공을 하게 되는데, 이는 다음과 같이 간략하게 설명할 수 있다.
먼저, 펀칭에 의해 가공할 때에는 멤브레인 플레이트(plate)를 제작하고 원자재를 절단한 후 펀치 머신(punch machine)에 삽입하여 롤을 회전하여 홀을 형성하게 되는 것으로, 이 경우 클리어런스(clearance)에 의한 밀림 현상이 발생하고 응력 발생에 의해 플레이트가 휘게 된다. 또한 필요량에 따라 절단을 하여 사용하여야 함을 물론 날카로운 형상의 파단면(burr)이 재료 표면에 잔류하여 이를 제거하는 후처리가 필요하다. 다음으로, 레이저에 의해 가공할 때에는 멤브레인 형상을 프로그래밍(programming) 후 소재를 정확하게 고정하고 작업하게 되며, 국부 가열로 열 변질층이 적은 절단이 가능하나 레이저 빔에 의해 용해되므로 홀 형성 부위의 형상이 거칠어지고 절단 부위가 검은색으로 변색되며 이 방식 또한 표면에 파단면(burr)이 잔류하여 후처리가 필요하다는 단점이 있다. 워터 젯의 경우에는 음속의 2.5배 에너지를 이용하여 물 분류에 의해 가속화된 연마제가 소재에 충돌하여 절단되는 원리로, 청정학 작업 환경이 확보되는 이점은 있으나 증압에 의한 소재의 변형이 심하고 절단면에 파단면(burr)이 생성되어 후처리가 필요하며 형상이 고르지 못하다는 단점이 있다.
즉 종래의 제조방법으로 얻어지는 멤브레인은 기본적으로 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)가 형성되어 이를 제거하기 위한 후처리가 필요하며, 멤브레인 소재의 비틀림 또는 밀림이 발생하여 형상이 고르지 못하다는 문제점이 있다. 이러한 금속 절단면에 발생하는 날카롭고 거친 형상의 파단면(burr)과 금속잔해(debris)는 치과용 금속 멤브레인 뿐만이 아닌 티타늄 판재를 타공, 절단하여 제작하는 생체이식용 또는 보형재료에 공통으로 발생하는 문제이다.
대한민국특허청 공개특허 제10-2003-0031805호
따라서 본 발명의 목적은, 별도의 타공 과정을 거치지 않고도 통기공이 형성되도록 티타늄섬유를 직조하여 멤브레인을 형성하며, 이를 통해 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)으로 인한 세포 손상을 방지할 수 있는 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적은, 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어진 티타늄섬유를 준비하는 단계와; 통기공이 형성되도록 상기 티타늄섬유를 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 직조하여 멤브레인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 멤브레인을 형성하는 단계는, 외벽 표면을 형성하도록 상기 티타늄섬유를 직조하고, 내벽 표면을 형성하도록 상기 티타늄섬유보다 거친 표면을 가지는 표면처리된 티타늄섬유를 함께 직조하여 멤브레인을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 티타늄섬유를 위사용 섬유로 이용하고 상기 표면처리된 티타늄섬유를 경사용 섬유로 이용하여 한꺼번에 직조하며, 외벽 표면에는 상기 티타늄섬유의 배치면적이 넓고 내벽 표면은 상기 표면처리된 티타늄섬유의 배치면적이 넓도록 직조하거나 또는, 상기 티타늄섬유와 상기 표면처리된 티타늄섬유를 각각 직조하여 멤브레인을 형성하고, 접착제 또는 바느질을 통해 결합시켜 외벽 표면에는 상기 티타늄섬유가 배치되고 내벽 표면에는 상기 양극산화 티타늄섬유가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 멤브레인을 형성하는 단계는, 외벽 표면을 형성하도록 상기 티타늄섬유를 직조하고, 내벽 표면을 형성하도록 폴리머섬유를 함께 직조하여 멤브레인을 형성하거나, 상기 티타늄섬유를 직조하고, 상기 티타늄섬유에 코팅용 폴리머를 코팅하여 멤브레인을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 티타늄섬유의 배치 간격은 2 내지 100㎛이며, 상기 티타늄섬유의 직경은 20 내지 500㎛인 것이 바람직하다.
상기한 목적은 또한, 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어진 티타늄섬유가 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 직조를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 티타늄섬유와 거친 표면을 가지는 표면처리된 티타늄섬유를 함께 직조하거나 상기 티타늄섬유와 생체적합성 폴리머섬유를 함께 직조하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 별도의 타공 과정을 거치지 않고도 통기공이 형성되도록 티타늄섬유를 직조하여 멤브레인을 형성하며, 이를 통해 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)로 인한 세포 손상을 방지할 수 있다.
또한 티타늄섬유의 두께, 간격 등을 조절하여 메쉬의 밀도 조절이 가능하며, 직조를 통해 멤브레인이 적용되는 부위에 따라 다양한 형상으로 제작이 용이한 효과가 있다.
도 1은 티타늄섬유의 SEM 사진이고,
도 2는 표면처리된 티타늄섬유의 SEM 사진이고,
도 3은 티타늄섬유와 표면처리된 티타늄섬유가 직조된 멤브레인의 SEM 사진이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법의 순서도이고,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 생체이식용 직조형 멤브레인의 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법을 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 멤브레인은 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어진 티타늄섬유가 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 직조를 통해 형성된다. 이때 티타늄섬유는 도 1의 SEM 사진을 통해 확인되는 바와 같이 매끄러운 표면을 가지고 있다. 또한 경우에 따라서 티타늄섬유와 표면처리된 티타늄섬유를 함께 직조하여 멤브레인을 형성할 수 있다. 이는 외벽 표면을 형성하도록 티타늄섬유를 직조하고, 내벽 표면을 형성하도록 티타늄섬유보다 거친 표면을 가지는 표면처리된 티타늄섬유를 함께 직조하여 멤브레인을 형성하게 된다.
여기서 표면처리된 티타늄섬유는 도 2의 SEM 사진을 통해 확인할 수 있듯이 티타늄섬유보다 거친 표면을 가지고 있다. 최종적으로 형성되는 멤브레인은 도 3의 SEM 사진과 같이 위사로 티타늄섬유(10)를 직조하고 경사로 표면처리된 티타늄섬유(30)를 직조하여 형성된다. 여기에 경사로 표면처리된 티타늄섬유(10) 대신 폴리머섬유를 적용할 수 있으며, 추가로 폴리머 코팅이 수행될 수도 있다.
이와 같은 멤브레인의 제조방법으로는 먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 티타늄 또는 티타늄 합금으로 이루어진 티타늄섬유(10)를 준비한다(S1).
직조형 메쉬를 형성하기 위해 섬유를 준비하는데, 섬유는 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어지는 티타늄섬유(10)를 준비한다. 티타늄 또는 티타늄 합금은 생체 이식 재료로 적합한 금속이기 때문에 본 발명에서는 이를 이용하여 메쉬를 제조하게 된다.
경우에 따라서 기능성 메쉬가 필요할 경우 티타늄섬유(10) 뿐 아니라 다른 소재의 금속섬유 또는 폴리머섬유를 함께 준비할 수도 있다. 또한 폴리머섬유가 아닌 코팅용 폴리머를 따로 준비할 수도 있다.
통기공이 형성되도록 티타늄섬유(10)를 직조하여 메쉬를 형성한다(S2).
생체이식을 위해 골 재생시 공기가 통과하지 않을 경우 세포의 괴사가 일어날 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 통기공이 형성되도록 티타늄섬유(10)를 직조하여 메쉬를 형성한다. 즉 티타늄섬유(10)를 밀도가 높게 직조하지 않고 통기공이 형성되도록 티타늄섬유(10)가 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 한 후 이를 직조하여 금속 메쉬를 형성한다.
이때 티타늄섬유(10)의 배치 간격은 세균 침투를 차단하기 위해 2 내지 100㎛의 간격으로 직조하는 것이 바람직하다. 즉 직조로 인해 형성되는 통기공은 주로 사각형상을 나타내게 되는데 세로 및 가로의 길이가 2 내지 100㎛에 해당하게 된다. 간격이 2㎛ 미만으로 직조할 경우 통기공의 사이즈가 작아 공기가 통과하지 않으며 이로 인해 세포의 괴사가 일어날 수 있다. 또한 간격이 100㎛를 초과할 경우 세균 침투가 이루어져 이 또한 세포 괴사로 이어질 수 있다.
또한 티타늄섬유(10)의 직경은 20 내지 500㎛로 이루어지는 것이 바람직한데, 직경이 20㎛ 미만일 경우 제조되는 메쉬가 생체에 이식되면서 끊어지는 문제가 발생할 수 있으며 500㎛를 초과할 경우 유연성이 감소하여 생체에 적용하는 데 어려움이 있을 수 있다.
생체이식용 멤브레인은 골 재생을 위한 공간과 시간을 제공하는 동안 생체와의 친화력이 높은 내벽 표면을 가져야 하며, 외벽 표면은 상피세포의 침투, 이물질 유착 및 세균번식 억제를 위해 매끄러운 표면을 가지는 것이 바람직하다. 따라서 필요에 의해 금속 메쉬 외벽 표면은 매끈한 표면을 가지도록 티타늄섬유(10)를 이용하여 직조하고, 내벽 표면은 외벽 표면에 배치되는 티타늄섬유(10)보다 거친 표면을 가지도록 표면처리된 티타늄섬유(30)를 이용하여 직조할 수 있다. 티타늄섬유(10)와 거칠게 표면처리된 티타늄섬유(30)를 한꺼번에 직조하여 외벽 표면에는 티타늄섬유(10)의 배치면적이 넓고, 내벽 표면은 거칠게 표면처리된 티타늄섬유(30)의 배치면적이 넓도록 할 수 있다. 또한 도 5에 도시된 것과 같이 티타늄섬유(10)와 거친 표면의 티타늄섬유(30)를 각각 직조하여 메쉬를 형성한 후 이를 접착제 또는 바느질을 통해 결합시켜 외벽 표면에는 매끄러운 티타늄섬유(10)가 배치되고 내벽 표면에는 표면처리된 티타늄섬유(30)가 배치되도록 멤브레인을 형성할 수도 있다.
거칠게 표면처리된 티타늄섬유(30)를 상세하게 설명하면, 티타늄섬유를 양극으로 하여 전해액에 침지시킨 후 전압을 인가하여 전해액이 접촉한 영역에 산화티타늄으로 이루어진 산화티타늄 나노튜브를 형성한다. 그 다음 산화티타늄 나노튜브를 물리적 또는 화학적 방법을 이용하여 제거하는데, 이를 통해 표면에 반구상의 요홈이 형성되어 표면이 거칠어진 티타늄섬유(30)를 얻게 된다.
또한 매끄러운 표면을 가져야하는 외벽 표면은 전해연마를 통해 매끄러운 표면을 가지는 티타늄섬유(10)로 이루어거나 도 6에 도시된 바와 같이 항균 기능을 가지는 기능성 폴리머섬유(50)를 적용할 수 있고, 생체와의 친화력이 높은 내벽 표면은 표면처리된 티타늄섬유(30)가 아닌 생체적합성이 우수한 폴리머섬유(50)가 배치되도록 멤브레인을 형성할 수 있다. 이러한 티타늄섬유(10)와 폴리머섬유(50)는 한꺼번에 직조하여 외벽 표면에는 티타늄섬유(10)의 배치면적이 넓고, 내벽 표면은 폴리머섬유(50)의 배치면적이 넓도록 할 수 있고 그 반대의 경우로도 배치가 가능하다. 또한 티타늄섬유(10)와 폴리머섬유(50)를 각각 직조하여 멤브레인을 형성한 후 이를 접착제 또는 바느질을 통해 결합시켜 일측 표면에는 티타늄섬유(10)가 배치되고 타측 표면에는 폴리머섬유(50)가 배치되도록 멤브레인을 형성할 수도 있다. 경우에 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 폴리머를 섬유 형태가 아닌 코팅용 폴리머(70)를 적용할 경우 생체적합성 폴리머를 사용하여야 하며, 흡수성 폴리머인 콜라겐 또는 항균 기능을 가지는 발수 폴리머를 사용할 수 있다.
메쉬를 직조하는 방법으로는 멤브레인이 단층으로 형성될 경우에는 직조를 위한 경사용 섬유와 위사용 섬유를 다르게 하여 직조할 수 있으며, 이층 이상의 복수층일 경우 경사용 섬유와 위사용 섬유를 동일하게 하여 메쉬의 일부를 직조하고 이를 연결하여 최종 멤브레인을 형성할 수 있다. 즉 단층일 경우 위사용 섬유를 티타늄섬유로 준비하고, 경사용 섬유를 표면처리된 티타늄섬유 또는 폴리머섬유를 준비하여 이를 서로 간격이 이격되어 통기공이 형성되도록 직조하여 최종적으로 멤브레인을 형성할 수 있다.
이러한 메쉬는 다양한 모양의 시트 형태로 직조하여 원통형, 튜브형, 원뿔형, 삼각기둥형, 피라미드형 등의 모양을 필요에 따라 다양하게 직조 및 절곡 가능하다. 또한 최종적으로 제조되는 멤브레인은 치과용 골재생(GBR: guided bone regeneration) 멤브레인, 안면외상 발생시 사용하는 정형외과 및 성형외과용 임플란트(orbital floor implant), 신경도관 메쉬, 치과, 내과 또는 정형외과용 과내 인공삽입물(endoproshtesis) 등의 의료용 생체재료로 사용할 수 있다.
종래의 멤브레인은 기본적으로 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)가 형성되어 이를 제거하기 위한 후처리가 필요하며, 멤브레인 소재의 비틀림 또는 밀림이 발생하여 형상이 고르지 못하다는 문제점이 있었다. 하지만 본 발명의 멤브레인은 별도의 타공 과정을 거치지 않고도 통기공이 형성되도록 티타늄섬유를 직조하여 멤브레인을 형성하며, 이를 통해 파단면(burr) 또는 금속잔해(debris)로 인한 세포 손상을 방지할 수 있다. 또한 티타늄섬유의 두께, 간격 등을 조절하여 메쉬의 밀도 조절이 가능하며, 직조를 통해 멤브레인이 적용되는 부위에 따라 다양한 형상으로 제작이 용이한 효과가 있다. 이뿐만 아니라 티타늄섬유 이외에 이종 소재로 이루어진 섬유 또는 코팅재료를 적용하여 다양한 효과를 추가적으로 가질 수 있다.
10: 티타늄섬유
30: 표면처리된 티타늄섬유
50: 폴리머섬유
70: 코팅용 폴리머

Claims (10)

  1. 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법에 있어서,
    티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어진 티타늄섬유를 준비하는 단계;
    상기 티타늄섬유 표면에 산화티타늄 나노튜브를 형성 및 제거하여 표면에 반구상의 요홈을 포함하는, 표면처리된 티타늄섬유를 제조하는 단계;
    상기 티타늄섬유 및 상기 표면처리된 티타늄섬유를 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 직조하여 통기공이 형성된 멤브레인을 제조하는 단계;를 포함하고,
    상기 티타늄섬유를 위사용 섬유로 이용하고 상기 표면처리된 티타늄섬유를 경사용 섬유로 이용하여 한꺼번에 직조하며,
    외벽 표면은 상기 티타늄섬유의 배치면적이 넓고 내벽 표면은 상기 표면처리된 티타늄섬유의 배치면적이 넓도록 직조하는 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 멤브레인을 형성하는 단계는,
    외벽 표면을 형성하도록 상기 티타늄섬유를 직조하고, 내벽 표면을 형성하도록 폴리머섬유를 함께 직조하여 멤브레인을 형성하는 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 멤브레인을 형성하는 단계는,
    상기 티타늄섬유를 직조하고, 상기 티타늄섬유에 코팅용 폴리머를 코팅하여 멤브레인을 형성하는 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 티타늄섬유의 배치 간격은 2 내지 100㎛이며,
    상기 티타늄섬유의 직경은 20 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인 제조방법.
  8. 생체이식용 직조형 멤브레인에 있어서,
    티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금(Ti alloy)으로 이루어진 티타늄섬유; 및
    표면처리된 티타늄섬유;를 서로 간격을 두고 이격 배치되도록 직조하여 형성되고,
    상기 표면처리된 티타늄섬유는 상기 티타늄섬유 표면에 산화티타늄 나노튜브를 형성 및 제거함에 따른 반구상의 요홈을 포함하고,
    상기 티타늄섬유를 위사용 섬유로 이용하고 상기 표면처리된 티타늄섬유를 경사용 섬유로 이용하여 한꺼번에 직조되며,
    외벽 표면은 상기 티타늄섬유의 배치면적이 넓고 내벽 표면은 상기 표면처리된 티타늄섬유의 배치면적이 넓도록 직조된 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 티타늄섬유와 생체적합성 폴리머섬유를 함께 직조하는 것을 특징으로 하는 생체이식용 직조형 멤브레인.
KR1020170125342A 2017-09-27 2017-09-27 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법 KR102302669B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125342A KR102302669B1 (ko) 2017-09-27 2017-09-27 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125342A KR102302669B1 (ko) 2017-09-27 2017-09-27 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190036292A KR20190036292A (ko) 2019-04-04
KR102302669B1 true KR102302669B1 (ko) 2021-09-14

Family

ID=66105490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170125342A KR102302669B1 (ko) 2017-09-27 2017-09-27 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102302669B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141301A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Techno Network Shikoku Co Ltd 生体材料、細胞培養器具、人工組織および人工臓器
JP2009225896A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Hi-Lex Corporation 三次元培養医療材料
KR101058211B1 (ko) * 2011-03-16 2011-08-22 (주)한국이엔티 열효율이 향상된 선상 발열원단, 및 이를 이용한 발열형 롤 스크린
KR101637311B1 (ko) 2015-02-26 2016-07-07 전북대학교산학협력단 유도재생용 타이타늄 차폐막 및 이의 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402266B1 (ko) 2001-10-16 2003-10-17 주식회사 덴티움 임플란트 시술용 메쉬 멤브레인 제조방법
KR101269127B1 (ko) * 2011-10-18 2013-05-29 포항공과대학교 산학협력단 멤브레인형 인공 지지체 및 이의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141301A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Techno Network Shikoku Co Ltd 生体材料、細胞培養器具、人工組織および人工臓器
JP2009225896A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Hi-Lex Corporation 三次元培養医療材料
KR101058211B1 (ko) * 2011-03-16 2011-08-22 (주)한국이엔티 열효율이 향상된 선상 발열원단, 및 이를 이용한 발열형 롤 스크린
KR101637311B1 (ko) 2015-02-26 2016-07-07 전북대학교산학협력단 유도재생용 타이타늄 차폐막 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190036292A (ko) 2019-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4733634B2 (ja) アモルファス合金製医療デバイス
US9821094B2 (en) Coatings for the controllable release of antimicrobial metal ions
US9114197B1 (en) Coatings for the controllable release of antimicrobial metal ions
US20160199201A1 (en) Microminiature chainmail interface between skin and a transcutaneous prosthetic device and a method of manufacture
DE10350287A1 (de) Kardiovaskuläres Implantat, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Bereitstellung für die Chirurgie
CN105530888A (zh) 多孔牙科植入物
KR101701264B1 (ko) 생체이식용 금속, 금속 제조방법, 이를 이용한 임플란트 및 스텐트
WO2016077676A1 (en) Enhancement of antimicrobial silver, silver coatings, or silver platings
US10111988B2 (en) Porous three-dimensional structure of polytetrafluoroethylene (versions), dental implant, vascular implant and tissue implant for substitution plasty of soft tissues
US20140147814A1 (en) Bone graft containment devices
EP2506801A1 (en) Biocompatible tantalum fiber scaffolding for bone and soft tissue prosthesis
CN105797208A (zh) 一种颅骨修复用可降解金属植入体及其制备方法
CN107012492B (zh) 表面改性微孔金属植入物的制备方法
KR102302669B1 (ko) 생체이식용 직조형 멤브레인 및 그 제조방법
CN108404222A (zh) 一种用于硬组织材料的多孔钛基纳米复合材料及其制备方法、应用
DE102009037134A1 (de) Tubuläres Implantat zum Ersatz von natürlichen Blutgefäßen
US20130236853A1 (en) 3d ductile and perforated retaining sheet
KR20150111814A (ko) 친환경 에칭 조성물을 이용한 티타늄 함유 임플란트의 제조방법
CN110614372B (zh) 具有曲面的层叠成型多孔部件的一步制造方法
US20180008414A1 (en) Resorbable and biocompatible graft in pga for implant following excision of the ipp plaque
KR101509322B1 (ko) 치아 임플란트용 차폐막 및 그 제조방법
RU211084U1 (ru) Остеоинтегрируемый эндопротез для экзопротеза
DE102012021003A1 (de) Perkutanes lmplantat und Verfahren zum Herstellen eines solchen lmplantates
RU181004U1 (ru) Пластинчатый дентальный имплантат для многопозиционного протезирования
CN116077740A (zh) 一种齿科用骨引导再生膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant