KR102657942B1 - 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법에 관한 것으로서, 픽스쳐, 상부구조물, 크라운 및 스크류를 포함하는 치과용 임플란트의 표면을 코팅하는 임플란트의 코팅 방법에 있어서, 상기 임플란트를 전처리하는 전처리단계; 및 전처리된 상기 임플란트의 표면에 코팅물질을 코팅하여 폴리머 코팅층을 형성하는 코팅단계를 포함하고, 상기 코팅물질은, 패럴린으로 마련되고, 코팅되는 상기 패럴린의 두께는, 100㎚ 이상 50㎛ 미만의 두께로 형성되고, 상기 코팅단계는, 상기 픽스쳐, 상기 상부구조물, 상기 크라운 또는 상기 스크류 중 적어도 2개 이상이 이루는 내부의 공간에서 혐기성 세균이 증식하는 것을 억제하기 위해, 상기 상부구조물 및 상기 스크류에만 상기 패럴린을 코팅하고, 상기 코팅단계는, 고리형 파라자일릴렌 다이머를 기화시키는 기화단계와, 기화된 상기 고리형 파라자일릴렌 다이머를 열분해하여 파라자일릴렌 모노머를 형성하는 열분해단계와, 열분해된 상기 파라자일릴렌 모노머를 상기 패럴린으로 합성하여 상기 임플란트에 박막 형태로 증착시킴으로써 상기 폴리머 코팅층을 형성하는 증착단계를 포함하고, 상기 증착단계에서는, 증착챔버 내에서 상기 폴리머 코팅층을 형성하는 과정에서 시트르산(citric acid)을 분산시킴으로써 상기 시트르산이 상기 폴리머 코팅층에 포함되도록 하고, 상기 시트르산은, 상기 폴리머 코팅층에 10 ㎍/㎟ 내지 100 ㎍/㎟의 양으로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 치과용 임플란트의 표면에 패럴린 박막이 균일하게 코팅될 수 있고, 이러한 박막에 의하면, 치과용 임플란트의 픽스쳐와 상부구조물, 그리고 상부구조물과 크라운이 접합되는 부분의 공간에 혐기성 세균이 증식되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.

Description

패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법{A COATING METHOD OF IMPLANT USING PARYLENE}
본 발명은 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혐기성 세균의 증식을 효과적으로 억제할 수 있도록, 치과용 임플란트의 표면에 균일하게 패럴린 박막을 코팅할 수 있는 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법에 관한 것이다.
치과용 임플란트(10)는 티타늄 또는 티타늄 합금을 기계적으로 가공한 후, 치과용 임플란트(10)의 골내 적합성을 향상시키기 위하여 코팅 등 다양한 표면처리 공정이 수행되어 만들어진다.
이러한 치과용 임플란트(10)는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 치조골에 식립되는 픽스쳐(fixture, 13)와, 픽스쳐(13)의 상부에 결합되는 상부구조물과(12), 인공치아 형상으로 형성되는 크라운(crown, 11)과, 상부구조물(12)과 픽스쳐(13) 내부에 삽입되어 상부구조물(12)과 픽스쳐(13)를 견고하게 고정시키는 스크류(screw, 14)로 구성된다.
여기서 상부구조물(12)은 치과용 임플란트(10) 시술 마지막 단계에서 최종적으로 픽스쳐(13)에 체결된 후 크라운(11)의 하부에 체결되어 크라운(11)을 지지하는 어버트먼트(abutment)와, 최종 어버트먼트 체결 시술 전 픽스쳐(13) 내부에 이물질 침투를 방지하기 위하여 사용되는 커버스크류(cover screw)와, 식립된 픽스쳐(13) 상부에 잇몸조직이 재생되어 덮지 않도록(즉, 발치 전의 잇몸 모양을 유지하도록) 사용되는 힐링어버트먼트(healing abutment)와, 어버트먼트와 크라운(11)의 최종 체결 전 사용되는 템퍼러리어버트먼트(temporary abutment)를 모두 포함하는 개념이다.
한편, 치근막(periodontal membrane)은 치조골(잇몸뼈)과 백악질 사이에 존재하는 섬유조직으로, 치아의 저작 시 완충하는 작용을 하고, 치아를 보호하는 기능을 하는 조직이다. 특히, 치근막은 치조골과 백악질에 영양을 공급하고, 이를 재생시키며, 치조골과 백악질에 발생하는 각종 혐기성 세균을 없애는 중요한 기능을 담당한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 치과용 임플란트(10)의 픽스쳐(13)와 상부구조물(12)이 서로 접합되는 부분(특히, 픽스쳐(13)와 어버트먼트가 접합되는 부분을 픽스쳐-어버트먼트 연결(fixture-abutment connection) 또는 IAJ(implant-abutment junction)라고 한다) 또는 크라운(11)과 상부구조물(12)이 서로 접합되는 부분에는 필연적으로 미세한 공간(s)이 존재한다.
기존의 치과용 임플란트(10)의 경우, 상술한 치근막의 기능을 수행하는 구성이 부존재하여 해당 공간(s)에 각종 혐기성 세균이 증식하게 되는데, 이는 임플란트 주위염으로 발전되어 골조직의 손상, 골소실 등을 유발함으로써 결과적으로 임플란트의 실패를 초래하게 되는 문제점이 존재한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1737358호
본 발명의 목적은, 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 혐기성 세균의 증식을 효과적으로 억제할 수 있도록, 치과용 임플란트의 표면에 균일하게 패럴린 박막을 코팅할 수 있는 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 픽스쳐, 상부구조물, 크라운 및 스크류를 포함하는 치과용 임플란트의 표면을 코팅하는 임플란트의 코팅 방법에 있어서, 상기 임플란트를 전처리하는 전처리단계; 및 전처리된 상기 임플란트의 표면에 코팅물질을 코팅하여 폴리머 코팅층을 형성하는 코팅단계를 포함하고, 상기 코팅물질은, 패럴린으로 마련되고, 코팅되는 상기 패럴린의 두께는, 100㎚ 이상 50㎛ 미만의 두께로 형성되고, 상기 코팅단계는, 상기 픽스쳐, 상기 상부구조물, 상기 크라운 또는 상기 스크류 중 적어도 2개 이상이 이루는 내부의 공간에서 혐기성 세균이 증식하는 것을 억제하기 위해, 상기 상부구조물 및 상기 스크류에만 상기 패럴린을 코팅하고, 상기 코팅단계는, 고리형 파라자일릴렌 다이머를 기화시키는 기화단계와, 기화된 상기 고리형 파라자일릴렌 다이머를 열분해하여 파라자일릴렌 모노머를 형성하는 열분해단계와, 열분해된 상기 파라자일릴렌 모노머를 상기 패럴린으로 합성하여 상기 임플란트에 박막 형태로 증착시킴으로써 상기 폴리머 코팅층을 형성하는 증착단계를 포함하고, 상기 증착단계에서는, 증착챔버 내에서 상기 폴리머 코팅층을 형성하는 과정에서 시트르산(citric acid)을 분산시킴으로써 상기 시트르산이 상기 폴리머 코팅층에 포함되도록 하고, 상기 시트르산은, 상기 폴리머 코팅층에 10 ㎍/㎟ 내지 100 ㎍/㎟의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법에 의해 달성된다.
또한, 상기 패럴린은, 패럴린-N , 패럴린-C , 패럴린-D 및 패럴린-HT 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
또한, 상기 상부구조물은, 커버스크류, 힐링어버트먼트, 템퍼러리어버트먼트 및 어버트먼트를 포함할 수 있다.
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본 발명에 따르면, 치과용 임플란트의 표면에 패럴린 박막이 균일하게 코팅될 수 있고, 이러한 박막에 의하면, 치과용 임플란트의 픽스쳐와 상부구조물, 그리고 상부구조물과 크라운이 접합되는 부분의 공간에 혐기성 세균이 증식되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 치과용 임플란트의 구성들을 도시한 것이고,
도 2는 치과용 임플란트의 구성들이 결합된 것을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법의 전체 단계를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법의 코팅단계의 세부 단계를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법의 코팅단계를 통해 임플란트의 상부구조물 및 스크류가 코팅되는 과정을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명함에 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
지금부터는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법(S100)에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법의 전체 단계를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법의 코팅단계의 세부 단계를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법의 코팅단계를 통해 임플란트의 상부구조물 및 스크류가 코팅되는 과정을 도시한 것이다.
본 발명에서 임플란트는 티타늄 또는 티타늄 합금 재질의 치과용 임플란트(10)를 의미하며, 본 발명은 임플란트의 표면을 코팅하는 임플란트의 코팅 방법에 관한 것으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법(S100)은 전처리단계(S110)와 코팅단계(S120)를 포함할 수 있다.
전처리단계(S110)는 모재를 준비하고 세척하여 전처리하는 단계로, 임플란트의 상부구조물(12) 또는 스크류(14) 표면에 코팅물질을 코팅하기 전 세척하여 전처리하는 단계이다.
여기서 상부구조물(12)은 치과용 임플란트(10) 시술 마지막 단계에서 최종적으로 픽스쳐(13)에 체결된 후 크라운(11)의 하부에 체결되어 크라운(11)을 지지하는 어버트먼트(abutment)와, 최종 어버트먼트 체결 시술 전 픽스쳐(13) 내부에 이물질 침투를 방지하기 위하여 사용되는 커버스크류(cover screw)와, 식립된 픽스쳐(13) 상부에 잇몸조직이 재생되어 덮지 않도록(즉, 발치 전의 잇몸 모양을 유지하도록) 사용되는 힐링어버트먼트(healing abutment)와, 어버트먼트와 크라운(11)의 최종 체결 전 사용되는 템퍼러리어버트먼트(temporary abutment)를 포함한다.
한편, 전처리단계(S110)는 픽스쳐(13)의 생체적합성을 향상시키기 위해 표면을 조면화시켜 전처리할 수 있는데, 이 때, 당업계에서 공지된 다양한 전처리 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 전처리단계(S110)는 알루미늄 등의 금속 입자를 블래스팅하여 픽스쳐(13)의 몸체를 깎은 후 산부식 처리하는 SLA(Sandblast Large grit Acid etch) 표면처리방법, 고온 융사법이라고도 불리며 픽스쳐(13)의 몸체는 기계롤 깎아서 만든 뒤 다른 티타늄을 고온으로 녹여서 스프레이로 뿜어 임플란트 표면에 붙이도록 처리하는 TPS(Titanium Plasma Sprayed surface) 표면처리방법, 칼슘 포스페이트(calcium phosphate)와 같은 흡수성 입자를 사용하여 표면처리하는 RBM(Resorbable Blast Media) 표면처리방법 등이 사용될 수 있다.
코팅단계(S120)는 전처리된 임플란트의 표면에 코팅물질을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계로, 본 발명에서 코팅물질은 패럴린(poly(para-xylylene), parylene)으로 마련될 수 있다.
임플란트의 내식성 및 내마모성 등의 개선과 세균 증식 억제를 위해 표면에 다양한 물질을 코팅하는 기술들이 연구개발되고 있으나, 기존의 물질은 임플란트의 표면에 고르게 증착되지 못하여 코팅층에 핀홀(pin-hole), 공극(voids) 등이 발생하고 코팅층의 두께도 균일하지 못하여, 목표한 내식성 및 내마모성을 달성하지 못하고 세균 증식 억제의 효과가 저조한 문제점이 있었다.
패럴린은 기상증착이 가능한 고분자 군으로 구성되며 치환기에 따라 그 명칭이 부여되는데, 어떠한 모재에도 그 형태에 관계없이 균일하게 코팅이 가능하고, 깊은 구멍이나 크랙 등의 속에 치밀하게 코팅될 수 있는 특징이 있다. 특히, 패럴린은 코팅 공정 중 모재에 열적 스트레스를 주지 않으며, 코팅 두께의 조절이 용이한 이점이 있다. 이러한 패럴린은 기상증착의 방식으로 수백 나노미터에서 100 마이크로미터까지의 얇은 구조의 연속적인 박막으로 형성되어 모재에 증착될 수 있다.
또한, 패럴린은 생체적합성이 뛰어나고, 생화학적으로 안정하여 인체에 무해하며, 패럴린 코팅층은 혐기성 세균 억제에도 효과적인 것으로 알려져 있다.
이에 따라, 본 발명의 코팅단계(S120)는 전처리된 임플란트의 표면에 상술한 패럴린을 코팅함으로써, 임플란트의 생체적합성, 내식성 및 내마모성의 증대와 함께 혐기성 세균의 증식을 효과적으로 억제할 수 있다.
이 때, 본 발명에서 패럴린은 패럴린-N(parylene N), 패럴린-C(parylene-C), 패럴린-D(parylene-D) 및 패럴린-HT(parylene-HT) 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
패럴린-N의 화학식은 하기의 화학식 1과 같으며, 패럴린-N의 형성 과정은 하기의 화학식 2와 같이, 고리형 파라자일릴렌 다이머(cyclic para-xylylene dimer)가 열분해되어 파라자일릴렌 모노머(para-xylylene monomer)로 분해된 후, 모재의 표면에 증착될 때 폴리파라자일릴렌(poly(para-xylylene)), 즉, 패럴린-N으로 합성되어 모재의 표면에 박막 형태로 균일하게 증착된다. 이러한 패럴린-N은 가장 범용적으로 사용되는 패럴린으로, 상술한 패럴린의 기본 특징들과 함께, 상대적으로 분자의 크기가 작고 가벼워 월등한 투과력을 갖고 있으며, 낮은 유전율 및 높은 저항값을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.
패럴린-C는 아릴 고리(aryl ring)의 어느 하나의 수소가 염소(chlorine, Cl)로 치환된 염소화 패럴린(chlorinated parylenes)의 일종으로, 패럴린-C의 화학식은 하기의 화학식 3과 같으며, 패럴린-C의 형성 과정은 하기의 화학식 4와 같이 패럴린-N의 형성과정과 동일하다. 이러한 패럴린-C는 상술한 패럴린의 기본 특징들과 함께, 뛰어난 방습성, 상대적으로 높은 유전력 및 높은 증착력을 보유한 것으로 알려져 있다.
패럴린-D는 아릴 고리(aryl ring)의 어느 두개의 수소가 염소(chlorine, Cl)로 치환된 염소화 패럴린(chlorinated parylenes)의 일종으로, 패럴린-D의 화학식은 하기의 화학식 5와 같으며, 패럴린-D의 형성 과정은 하기의 화학식 6과 같이 패럴린-N의 형성과정과 동일하다. 이러한 패럴린-D는 상술한 패럴린의 기본 특징들 외에, 다른 패럴린에 비해 분자 크기가 크기 때문에 활동성, 틈새 침투력은 떨어지나 코팅층에 물리적인 단단함을 부여하며, 뛰어난 내열성 및 내화학성을 갖는 특징이 있다. 또한 패럴린-D는 다른 패럴린에 비해 수율이 좋은 특징이 있다.
패럴린-HT는 지방족 사슬(aliphatic chain)의 4개의 수소가 불소(fluorine, F)로 치환된 불소화 패럴린(fluorinated parylenes)의 일종으로, 패럴린-HT의 화학식은 하기의 화학식 7과 같으며, 패럴린-HT의 형성 과정은 하기의 화학식 8과 같이 패럴린-N의 형성과정과 동일하다. 이러한 패럴린-HT는 내열성, UV안정성 및 틈새 침투력이 패럴린 중 가장 뛰어나며, 마찰계수와 유전상수가 패럴린 중 가장 낮은 것으로 알려져 있다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 코팅단계(S120)는 보다 상세하게, 기화단계(S121)와, 열분해단계(S122)와, 증착단계(S123)를 포함한다.
기화단계(S121)는 고리형 파라자일릴렌 다이머를 고온에서 기화(vaporization)시키는 단계로, 분말 형태의 원료, 즉, 고리형 파라자일릴렌 다이머(cyclic para-xylylene dimer)가 기화챔버에 장입된 후, 가열되어 다이머 가스(dimer gas)를 형성하는 단계이다. 이러한 기화단계(S121)에서의 기화는 120℃ 내지 300℃의 온도, 100 torr의 압력 조건하에서 실시되는 것이 바람직한데, 상기 온도보다 낮은 온도인 경우, 다이머의 기화가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있고, 상기 온도보다 높은 온도인 경우, 후술하는 증착단계(S123)에서 임플란트에 증착되기 전에 모노머를 형성한 후 패럴린으로 합성되어 임플란트의 코팅이 적절히 이루어지지 않는 문제점이 있다.
열분해단계(S122)는 기화된 고리형 파라자일릴렌 다이머를 고온에서 열분해(pyrolysis)하여 파라자일릴렌 모노머를 형성하는 단계로(즉, 이량체로부터 단량체를 형성), 기화단계(S121)에서 형성되어 열분해챔버로 이동된 다이머 가스가 고온에서 가열되어 고리형 파라자일릴렌 다이머가 반응성이 높은 파라자일릴렌 모노머로 열분해된 후 모노머 가스(monomer gas)를 형성하는 단계이다. 이러한 열분해단계(S122)에서의 열분해는 600℃ 내지 850℃의 온도와, 적정 진공 압력 조건하에서 실시되는 것이 바람직한데, 상기 온도보다 낮은 온도인 경우, 고리형 파라자일릴렌 다이머가 충분히 열분해되지 못하는 문제점이 있고, 상기 온도보다 높은 온도인 경우, 다이머 또는 모노머가 변성되는 문제점이 있다.
증착단계(S123)는 열분해된 파라자일릴렌 모노머를 저온에서 패럴린으로 합성하여 임플란트에 박막 형태로 증착(deposition)시킴으로써 코팅층을 형성하는 단계로, 열분해단계(S122)에서 형성되어 증착챔버로 이동된 모노머 가스가 상온의 증착챔버 내의 모든 표면에 얇고 투명한 패럴린 박막을 형성하는 단계이다. 이러한 증착단계(S123)에서는 상온(RT), 바람직하게는 25℃의 온도와, 100 MT 이하의 압력 조건하에서 실시되는 것이 바람직한데, 상기 온도와 압력을 벗어나는 경우, 임플란트의 표면에 패럴린 박막이 적절히 형성되지 못하는 문제점이 있다.
한편, 증착단계(S123)에서 임플란트에 코팅되는 패럴린은 100 ㎚ ~ 50 ㎛ 의 두께로 코팅되는 것이 바람직하다.
코팅되는 패럴린의 두께가 100 ㎚ 미만인 경우, 즉, 너무 얇은 경우 코팅하고자 하는 임플란트의 해당 부분에 패럴린이 충분히 코팅되지 못하여 혐기성 세균 억제 기능이 제대로 발휘되기 어렵고, 코팅되는 패럴린의 두께가 50 ㎛ 이상인 경우, 즉, 너무 두꺼운 경우 과도하게 두꺼운 코팅층이 형성되므로, 임플란트의 각 구성들 간의 결합이 어려워지며, 각 구성들을 결합할 때 코팅층이 탈락될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 코팅단계(S120)는 임플란트에 혐기성 세균이 증식하지 못하도록, 특히, 임플란트의 픽스쳐(13)와 상부구조물(12)이 접합되는 부분, 예를 들면, 픽스쳐-어버트먼트 연결(fixture-abutment connection) 또는 IAJ(implant-abutment junction) 부분에 상술한 패럴린을 코팅하는데, 이를 위해 코팅단계(S120)는 상부구조물(12)의 내주면과 외주면, 스크류(14)의 외주면 중 적어도 어느 하나의 부분에 패럴린을 코팅할 수 있다. 여기서 상부구조물(12)은 어버트먼트와, 커버스크류와, 힐링어버트먼트와, 템퍼러리어버트먼트를 포함하는 개념임은 전술한 바와 같다.
한편, 증착단계(S123)에서 형성되는 코팅층에는 시트르산(citric acid, 구연산)이 포함될 수 있다. 즉, 증착단계(S123)는 임플란트의 표면에 시트르산을 추가적으로 코팅할 수 있는데, 증착단계(S123)에서는 열분해된 파라자일릴렌 모노머를 패럴린으로 합성한 후 임플란트에 박막 형태로 증착시켜 코팅층을 형성하는 과정에서, 시트르산이 코팅층에 포함되도록 증착챔버 내에서 시트르산을 분산시킬 수 있다. 시트르산의 화학식은 하기의 화학식 9와 같으며, 시트르산은 구강 내 혐기성 세균의 증식을 효과적으로 억제하며, 구강 내 구취 요소를 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 알려져 있다.
이 때, 증착단계(S123)에서 임플란트에 코팅되는 시트르산은 단위 면적(㎟) 당 10 내지 100 ㎍의 양으로 코팅되는 것이 바람직하다. 코팅되는 양이 10 ㎍/㎟ 미만인 경우, 코팅하고자 하는 임플란트의 해당 부분에 시트르산이 충분히 코팅되지 못하여 혐기성 세균 억제 기능이 제대로 발휘되기 어렵고, 코팅되는 양이 100 ㎍/㎟ 이상인 경우, 과도한 시트르산으로 인해 구강 내 에나멜 침식이 일어날 수 있는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 전처리단계(S110)와, 코팅단계(S120)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법(S100)에 따르면, 치과용 임플란트(10)의 표면에 패럴린 박막이 균일하게 코팅될 수 있고, 이러한 박막에 의하면, 치과용 임플란트(10)의 픽스쳐(13)와 상부구조물(12), 그리고 상부구조물(12)과 크라운(11)이 접합되는 부분의 공간에 혐기성 세균이 증식되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 - 전처리 후 패럴린 코팅층이 형성된 치과용 임플란트
SLA 표면처리방법을 이용하여 치과용 임플란트(10)의 픽스쳐(13)를 전처리한 후 준비하고, 치과용 임플란트(10)의 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 각각 세척하여 전처리한 후 전처리된 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 패럴린 코팅 기기의 증착챔버로 이동시켜 각각 패럴린-C 코팅층을 형성시켰다. 패럴린 코팅은 SCS(specialty coating systems)사의 PDS 2060PC 기기를 이용하여 수행되었으며, 상부구조물(12) 및 스크류(14)에 코팅된 패럴린-C는 각각 100 ㎚ 정도의 두께로 코팅될 수 있도록 설정해주었다. 이 후, 픽스쳐(13), 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 서로 각각 결합해주었다.
실시예 2 - 전처리 후 패럴린 및 시트르산 코팅층이 형성된 치과용 임플란트
SLA 표면처리방법을 이용하여 치과용 임플란트(10)의 픽스쳐(13)를 전처리한 후 준비하고, 치과용 임플란트(10)의 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 각각 세척하여 전처리한 후 전처리된 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 패럴린 코팅 기기의 증착챔버로 이동시켜 각각 시트르산이 포함된 패럴린-C 코팅층을 형성시켰다. 패럴린 코팅은 SCS(specialty coating systems)사의 PDS 2060PC 기기를 이용하여 수행되었으며, 상부구조물(12) 및 스크류(14)에 코팅된 패럴린-C는 각각 100 ㎚ 정도의 두께로 코팅될 수 있도록 설정해주었고, 시트르산은 각각 30 ㎍/㎟ 정도의 양으로 코팅될 수 있도록 설정해주었다. 이 후, 픽스쳐(13), 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 서로 각각 결합해주었다.
비교예 - 전처리한 치과용 임플란트
SLA 표면처리방법을 이용하여 치과용 임플란트(10)의 픽스쳐(13)를 전처리한 후 준비하고, 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 각각 세척하여 전처리한 후 상부구조물(12)와 스크류(14)에 별도의 코팅처리는 수행되지 않았다. 이 후, 픽스쳐(13), 상부구조물(12) 및 스크류(14)를 서로 결합해주었다.
실험예 - 세균 증식 억제력 실험 1
패럴린 및 시트르산 코팅층이 형성된 치과용 임플란트의 세균 증식 억제력을 확인하고자, 아래와 같이 실험을 진행하였다. 증류수에 영양배지를 넣어 만든 액체배지에 백금 팁으로 대표적인 치주원인균이며 혐기성 세균인 Prevotella intermedia을 조금 넣고 24시간 배양하였다. 그 후, 균주 액을 10만분의 1로 희석하여 실시예 1의 치과용 임플란트, 실시예 2의 치과용 임플란트 및 비교예의 치과용 임플란트가 각각 들어 있는 바이알에 넣고 24시간 배양시켰다. 바이알의 액을 소량 취하여 배양접시의 고체배지 위에 도말하여 24시간 정치한 후 Prevotella intermedia의 증식 정도를 확인하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예
Prevotella intermedia 3.1 2.6 3.4
(log cfu/cm2)
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 치과용 임플란트는 비교예의 치과용 임플란트와 대비하였을 때 혐기성 세균 증식 억제에 어느 정도 효과가 있는 것으로 나타났으며, 실시예 2의 치과용 임플란트는 혐기성 세균 증식 억제에 상당한 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 - 세균 증식 억제력 실험 2
다른 실험으로, Prevotella intermedia 균주를 실시예 1의 치과용 임플란트, 실시예 2의 치과용 임플란트 및 비교예의 치과용 임플란트 각각에 2×106의 세포수로 접종하고, 38℃, 12시간 동안 배양 후 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 균주로 인해 형성된 바이오필름 유무 및 정도를 평가하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예
바이오필름 유무 및 정도 소량 발생 거의 발생하지 않음 다수 발생
상기 표 2에 도시된 바와 같이, 비교예의 치과용 임플란트의 경우 바이오필름이 다수 발생하였고, 실시예 1의 치과용 임플란트의 경우에는 바이오필름이 다소 발생하였으나, 비교예와 비교하였을 때 Prevotella intermedia가 유의미하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 실시예 2의 치과용 임플란트의 경우에는 실시예 1 및 비교예와 대비하였을 때, 바이오필름이 현저히 적은 양으로 발생한 것을 확인할 수 있었다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석 되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 치과용 임플란트
11 : 크라운
12 : 상부구조물
13 : 픽스쳐
14 : 스크류
S100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법
S110 : 전처리단계
S120 : 코팅단계
S121 : 기화단계
S122 : 열분해단계
S123 : 증착단계

Claims (6)

  1. 픽스쳐, 상부구조물, 크라운 및 스크류를 포함하는 치과용 임플란트의 표면을 코팅하는 임플란트의 코팅 방법에 있어서,
    상기 임플란트를 전처리하는 전처리단계; 및
    전처리된 상기 임플란트의 표면에 코팅물질을 코팅하여 폴리머 코팅층을 형성하는 코팅단계를 포함하고,
    상기 코팅물질은,
    패럴린으로 마련되고,
    코팅되는 상기 패럴린의 두께는,
    100㎚ 이상 50㎛ 미만의 두께로 형성되고,
    상기 코팅단계는,
    상기 픽스쳐, 상기 상부구조물, 상기 크라운 또는 상기 스크류 중 적어도 2개 이상이 이루는 내부의 공간에서 혐기성 세균이 증식하는 것을 억제하기 위해, 상기 상부구조물 및 상기 스크류에만 상기 패럴린을 코팅하고,
    상기 코팅단계는,
    고리형 파라자일릴렌 다이머를 기화시키는 기화단계와, 기화된 상기 고리형 파라자일릴렌 다이머를 열분해하여 파라자일릴렌 모노머를 형성하는 열분해단계와, 열분해된 상기 파라자일릴렌 모노머를 상기 패럴린으로 합성하여 상기 임플란트에 박막 형태로 증착시킴으로써 상기 폴리머 코팅층을 형성하는 증착단계를 포함하고,
    상기 증착단계에서는,
    증착챔버 내에서 상기 폴리머 코팅층을 형성하는 과정에서 시트르산(citric acid)을 분산시킴으로써 상기 시트르산이 상기 폴리머 코팅층에 포함되도록 하고,
    상기 시트르산은,
    상기 폴리머 코팅층에 10 ㎍/㎟ 내지 100 ㎍/㎟의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 패럴린은,
    패럴린-N , 패럴린-C , 패럴린-D 및 패럴린-HT 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부구조물은,
    커버스크류, 힐링어버트먼트, 템퍼러리어버트먼트 및 어버트먼트를 포함하는 패럴린을 이용한 임플란트의 코팅 방법.
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