KR20140143295A - Dental implant including antibiotic coating layer and surface treatment method thereof - Google Patents

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KR20140143295A KR1020130065021A KR20130065021A KR20140143295A KR 20140143295 A KR20140143295 A KR 20140143295A KR 1020130065021 A KR1020130065021 A KR 1020130065021A KR 20130065021 A KR20130065021 A KR 20130065021A KR 20140143295 A KR20140143295 A KR 20140143295A
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Abstract

The present invention relates to a dental implant including an abutment having a nitrogen-doped titania nanotube coating layer and a method for treating the surface of the same. By means of the dental implant of the present invention, the elution time and elution amount of an antibiotic having an antibacterial activity can be regulated, so that the surroundings of the implant can be prevented from microbism even after the implant is implanted in the gum. Also, alveolar bone reduction and implant loss caused by microbism can be prevented. Moreover, when the method for treating the surface of the dental implant of the present invention is used, the elution time and elution amount of drugs can be effectively regulated, and drugs can be effectively transferred to a target region. Accordingly, the side effects of the antibiotic can be minimized, and microbism can be effectively prevented during implant treatment. A nitrogen-doped titania nanotube is formed on the surface of the implant, so that an optical catalyst can be induced also by visible rays and side effects such as mucosal damage caused by ultraviolet rays can be resolved.

Description

항균성 코팅층을 포함하는 치과용 임플란트 및 이의 표면처리 방법{DENTAL IMPLANT INCLUDING ANTIBIOTIC COATING LAYER AND SURFACE TREATMENT METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dental implant and an antimicrobial coating layer,

본 발명은 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트를 포함하는 치과용 임플란트와 이의 표면처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dental implant including an abutment having a nitrogen-doped titania nanotube coating layer and a surface treatment method thereof.

임플란트는 생체 내에 매식되어 소기의 기능을 발휘하는 생체 매식용 의료기구로, 치아 임플란트(dental implant)는 결손된 치아의 수복을 위한 보철물의 지지 용도로 턱뼈 안이나 위에 식립(잇몸과 잇몸 뼈에 심은)된 고정체를 말한다.Implant is a biomedical device that is implanted in a living body and exhibits a desired function. A dental implant is used to support a prosthesis for restoration of a missing tooth. The implant is placed in or on the jawbone (embedded in the gums and gums) Is a fixed body.

상기 임플란트는 크게 픽스쳐(fixture), 어버트먼트(abutment) 그리고 크라운(crown) 부분으로 구성되고, 상기 픽스쳐는 치아의 뿌리역할을 하는 부위로, 주로 티타늄으로 제조되며, 상기 어버트먼트는 크라운과 픽스쳐를 연결하는 역할을 하는 부분으로 자연치아의 목에 해당하고, 상기 크라운은 임플란트의 상부보철로 자연치아에서 치아의 머리부분에 해당하며, 상기 치아의 위치나 상태를 고려해서 금이나 세라믹 재료를 이용한다.The implant is largely composed of a fixture, an abutment, and a crown portion. The fixture serves as a root of a tooth. The implant is mainly made of titanium. The abutment includes a crown The crown corresponds to the head of the tooth in the natural tooth due to the upper prosthesis of the implant. In consideration of the position and condition of the tooth, the crown corresponds to the neck of the natural tooth, .

임플란트는 골 유착력과 같은 생체 친화성 및 화학적 적합성과 관련된 조건을 만족할 것이 요구되므로, 임플란트에 대한 연구는 주로 뿌리에 해당하는 픽스쳐에 대해 많이 진행되고 있다. 특히, 상기 픽스쳐부는 생체 적합성이 뛰어난 티타늄 또는 일부의 티타늄 합금이 주로 사용되므로, 이와 관련하여 티타늄 소재와 골의 결합촉진 또는 응력 분산을 위한 연구, 일 예로 티타니아(TiO2) 나노튜브를 이용한 표면처리 기술 등에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다.Because implants are required to meet the conditions related to biocompatibility and chemical compatibility such as bone adhesion, research on implants has been conducted mainly on fixtures corresponding to roots. Particularly, since titanium or titanium alloy having excellent biocompatibility is mainly used as the fixture, researches for promotion of bonding or stress dispersion of titanium material and bone, for example, surface treatment using titania (TiO 2 ) nanotubes Technology, and so on.

그러나, 이러한 임플란트를 이용한 시술은 외과적 수술에 따른 세균 감염 가능성이 있으므로, 상기 세균 감염에 의하여 임플란트 주변의 뼈가 녹아 임플란트가 유실되거나, 통증, 염증 또는 부종 등의 부작용이 나타날 수 있으며, 이러한 부작용이 임플란트 치료에 있어서 더 큰 문제를 야기하고 있다.However, since the implant using such an implant has a possibility of bacterial infection due to a surgical operation, the bone surrounding the implant may melt due to the bacterial infection, resulting in loss of the implant, side effects such as pain, inflammation or edema, This leads to greater problems in implant treatment.

상기 세균 감염을 해결하는 가장 이상적인 방법은 임플란트 치료 후 항생제를 두 달 정도 투여하는 것이나, 구강 내에 지속적으로 유용한 함량의 항생제를 상기 기간 동안 전달할 수 있는 항생제 전달 방법에 대한 연구는 제한적으로 진행되고 있는 실정이다.The most ideal method to solve the bacterial infection is to administer the antibiotic for about two months after the implant treatment, but the research on the antibiotic delivery method which can continuously deliver the useful amount of the antibiotic in the oral cavity during the period has been limited to be.

상기 항생제 전달 방법은 일반적으로 침투적 투여 방법, 정맥 내 투여 방법, 근육 내 투여 방법 그리고 국부 투여 방법 등이 있다. 상기 항생제 전달 방법 중, 침투적 투여 방법의 경우 일반적으로 의도하지 않은 부작용을 일으키는 문제점이 있다.The antibiotic delivery method generally includes an intramuscular administration method, an intravenous administration method, an intramuscular administration method, and a local administration method. Among the above antibiotic delivery methods, there is a problem that an unintended side effect is generally caused in an infusion administration method.

따라서, 최근에는 임플란트 치료를 한 부위에 투여된 항생제의 효과를 높이기 위한 다양한 항생제 전달 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 일 예로, 침투적 투여 방법의 부작용을 해결하기 위한 항생제 전달 장치가 제안되었다. 상기 항생제 전달 장치는 활성 부위에 용출되는 항생제의 양을 조절할 수 있으므로, 과도한 항생제 투여에 의한 상기 침투적 투여 방법의 부작용을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 약물 용출의 개시 또는 종료를 조절할 수 없는 단점이 있다.Therefore, in recent years, various antibiotic delivery methods have been under study to increase the effectiveness of antibiotics administered at the site of implant treatment. As an example, an antibiotic delivery device for solving the side effects of the infiltrative administration method has been proposed. Since the antibiotic delivery device can control the amount of the antibiotic dissolved in the active site, it is possible to reduce side effects of the infusion administration method due to excessive antibiotic administration. However, the disadvantage that the initiation or termination of drug release can not be controlled have.

상기 약물 용출의 개신 또는 종료를 포함한 항생제 용출을 조절하는 방법으로 광촉매 효과 즉, 광조사를 자극으로 이용하는 방법은 합병증과 부작용 모두를 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 구체적으로, 상기 광조사를 자극으로 이용하여 항생제 용출을 조절하는 방법으로, 티타니아를 이용한 방법이 제공되어 있다.The photocatalytic effect, that is, the method of using light irradiation as a stimulus, is a method of controlling dissolution of antibiotics including the modification or termination of the drug elution, and it is advantageous that both complications and side effects can be minimized. Specifically, a method using titania is provided as a method of controlling the dissolution of antibiotics using the light irradiation as a stimulus.

상기 티타니아(TiO2)는 광촉매 효과에 따라 자외선을 조사받으면 표면에 있는 물질을 분리해내는 특징이 있다. 종래 보고된 티타니아는 자외선에 의해서만 광촉매 효과가 발생하는 특징이 있다.The above-mentioned titania (TiO 2 ) is characterized in that the material on the surface is separated when irradiated with ultraviolet rays according to the photocatalytic effect. The previously reported titania has a characteristic that a photocatalytic effect is generated only by ultraviolet rays.

상기 티타니아 광촉매 활성의 경우 구강 내에서 살균에도 불구하고 자외선에 의해서만 자극되므로, 조사되는 자외선에 의하여 구강 내 점막에 피해가 발생할 수 있다는 문제가 있다. 따라서, 점막 등 피부에 손상을 일으키지 않고, 일상생활에서 주로 이용하게 되는 가시광선 영역에 의해서 광촉매 효과를 유도할 수 있다면 약물의 전달에 있어서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 평가된다. 그러므로, 티타니아 나노튜브의 광촉매 활성을 가시광선 영역에서 가능하게 하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.In the case of the titania photocatalytic activity, since it is stimulated only by ultraviolet rays in spite of sterilization in the oral cavity, there is a problem that damage to the oral mucosa may occur due to the ultraviolet rays to be irradiated. Therefore, if the photocatalytic effect can be induced by the visible ray region which is mainly used in daily life without damaging the skin such as the mucous membrane, it can be usefully used for the drug delivery. Therefore, various studies are being conducted to make the photocatalytic activity of titania nanotubes possible in the visible light region.

일 예로, 티타니아에 철(Fe)을 도핑하여 제조된 나노튜브의 경우 가시광선 영역에서 순수한 티타니아 나노튜브 보다 우수한 광촉매 활성을 나타냈다는 보고가 있다.For example, it has been reported that nanotubes prepared by doping iron (Fe) with titania exhibit better photocatalytic activity than pure titania nanotubes in the visible region.

상기한 바와 같이, 광촉매 효과를 이용한 항생제 용출 조절과 관련하여, 가시광선 영역의 광조사에 의해서도 광촉매 효과가 유도되어, 자외선에 의한 부작용을 최소화하고 약물 방출의 양을 조절하는 효과를 향상시킬 수 있는 기술을 개발하기 위한 연구가 요구되고 있다.As described above, in relation to the control of the dissolution of antibiotics using the photocatalytic effect, the photocatalytic effect is also induced by light irradiation in the visible light region, thereby minimizing adverse effects due to ultraviolet rays and improving the effect of controlling the amount of drug release Research is needed to develop technology.

KRKR 10-2011-008265810-2011-0082658 AA KRKR 10-2012-012927010-2012-0129270 AA

본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하기 위하여 나노튜브 내부에 항생제를 포함하는 질소도핑 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트를 포함하는 치과용 임플란트 및 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 형성하는 표면처리방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a surface treatment method for forming a dental implant and a nitrogen-doped titania nanotube coating layer including an abutment having a nitrogen-doped nanotube coating layer containing an antibiotic in a nanotube .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 치과용 임플란트, 구체적으로 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트(abutment)부를 포함한 치과용 임플란트를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dental implant including an abutment portion having a dental implant, specifically, a nitrogen-doped titania nanotube coating layer.

상기 치과용 임플란트는 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트(abutment)부를 포함하고, 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브는 내부에 항생제 및 폴리락트산(polylactic acid) 혼합물을 포함한다. The dental implant includes an abutment portion having a nitrogen-doped titania nanotube coating layer, and the nitrogen-doped titania nanotube includes an antibiotic and a mixture of polylactic acid.

상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층은 디에탄올아민(diethanolamine) 0.01 M 내지 0.15 M을 포함하는 질소도핑용 양극산화 전해질 용액으로 형성하는 것 일 수 있다. The nitrogen-doped titania nanotube coating layer may be formed of anodizing electrolyte solution for nitrogen doping containing 0.01 M to 0.15 M of diethanolamine.

상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액은 물 및 아세트산 혼합액에 불산을 포함하는 것일 수 있다. 상기 분산의 함량은 전해질 용액 전체 중량 대비 불산의 중량을 기준으로 0.4 내지 0.6 중량%(w/w)일 수 있다. 상기 물 및 아세트산 혼합액의 혼합비는 부피비를 기준으로 6 : 1(물 : 아세트산) 내지 8 : 1(물 : 아세트산) 인 것 일 수 있다.The anodizing electrolyte solution for nitrogen doping may include hydrofluoric acid in a mixture of water and acetic acid. The content of the dispersion may be 0.4 to 0.6% by weight (w / w) based on the weight of the hydrofluoric acid based on the total weight of the electrolytic solution. The mixing ratio of the water and the acetic acid mixture may be 6: 1 (water: acetic acid) to 8: 1 (water: acetic acid) based on the volume ratio.

상기 항생제는 테트라사이클린(tetracycline), 클로르헥시딘(chlorhexidine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The antibiotic may be any one selected from the group consisting of tetracycline, chlorhexidine, and combinations thereof.

상기 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합물의 혼합비는 중량비를 기준으로 8 : 1(항생제 : 폴리락트산) 내지 12 : 1(항생제 : 폴리락트산)일 수 있다.The mixing ratio of the antibiotic and the polylactic acid mixture may be 8: 1 (antibiotic: polylactic acid) to 12: 1 (antibiotic: polylactic acid) based on the weight ratio.

또한, 본 발명은 치과용 임플란트의 표면처리 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method of surface treatment of a dental implant.

상기 치과용 임플란트의 표면처리 방법은 양극산화 전해질 용액에 디에탄올아민(diethanolamine, DEA)을 0.01 M 내지 0.15 M 혼합하여 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 준비하는 단계, 상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액에 인가전압 5 내지 25 V로 하여 20 내지 50분 동안 양극산화 하여 상기 티타늄에 질소도핑 티타니아 나노튜브 고팅층을 형성하는 단계 및 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층이 형성된 치과용 임플란트를 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합액에 담궈 상기 나노튜브 코팅층에 상기 혼합물을 포함시키는 단계를 포함한다.The surface treatment method of the dental implant includes preparing an anodized electrolyte solution for nitrogen doping by mixing 0.01 M to 0.15 M of diethanolamine (DEA) in an anodic oxidation electrolyte solution, preparing an anodized electrolyte solution for nitrogen doping Doped titania nanotube gating layer on the titanium by anodic oxidation at an applied voltage of 5 to 25 V for 20 to 50 minutes, and a step of immersing the dental implant in which the nitrogen-doped titania nanotube coating layer is formed with antibiotics and polylactic acid polylacticacid) to form the mixture in the nanotube coating layer.

상기 표면처리 방법에 있어서 상기 양극산화 전해질 용액은 물 및 아세트산 혼합액에 불산을 포함하는 것일 수 있다. 상기 불산의 함량은 전해질 용액 전체 중량 대비 불산의 중량을 기준으로 0.4 내지 0.6 중량%(w/w)일 수 있다. 상기 물 및 아세트산 혼합액의 혼합비는 부피비를 기준으로 6 : 1(물 : 아세트산) 내지 8 : 1(물 : 아세트산) 인 것 일 수 있다.In the surface treatment method, the anodic electrolytic solution may include hydrofluoric acid in a mixture of water and acetic acid. The content of hydrofluoric acid may be 0.4 to 0.6 wt% (w / w) based on the weight of the hydrofluoric acid with respect to the total weight of the electrolytic solution. The mixing ratio of the water and the acetic acid mixture may be 6: 1 (water: acetic acid) to 8: 1 (water: acetic acid) based on the volume ratio.

상기 표면처리 방법에 있어서, 상기 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합물의 혼합비는 중량비를 기준으로 8 : 1(항생제 : 폴리락트산) 내지 12 : 1(항생제 : 폴리락트산)일 수 있다.In the surface treatment method, the mixing ratio of the antibiotic and the polylactic acid mixture may be 8: 1 (antibiotic: polylactic acid) to 12: 1 (antibiotic: polylactic acid) based on the weight ratio.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 발명자들은 임플란트 치료의 성공 효율을 높이기 위하여, 임플란트를 잇몸에 식립 후에도 임플란트 주변 부위의 세균감염을 예방할 수 있는 방법 및 세균감염 예방을 위하여 효과적인 항생제 전달 방법에 대하여 연구를 진행 하던 중, 임플란트의 어버트먼트에 항균활성을 갖는 항생제의 용출시기 및 용출양을 조절할 수 있는 코팅층을 형성하여 임플란트 주변부위의 세균 감염을 지속적으로 방지할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. 또한 이러한 코팅층의 활성과 관련된 자외선의 부작용을 해결하기 위하여, 질소도핑 티타니아를 적용하는 경우, 가시광선에 의한 광촉매 효과에 의하여 나노튜브 코팅층에 포함된 항생제가 용출되어 임플란트 주변조직이 세균에 감염되는 것을 방지할 수 있으며, 이러한 세균 감염을 예방함으로써 치조골 저하, 임플란트 유실을 예방할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. The inventors of the present invention have been studying a method of preventing bacterial infection in the vicinity of an implant and implanting an effective antibiotic for preventing bacterial infection even after implantation of the implant into the gum in order to increase the success rate of the implant treatment, The present inventors completed the present invention by confirming that it is possible to continuously prevent bacterial infection in the vicinity of the implant by forming a coating layer capable of controlling the release timing and elution amount of the antibiotic having antimicrobial activity to the abutment of the implant. In order to solve the side effect of ultraviolet rays related to the activity of the coating layer, when nitrogen-doped titania is applied, the antibiotic contained in the nanotube coating layer is eluted by the photocatalytic effect of visible light, The present invention has been accomplished by confirming that alveolar bone loss and implant loss can be prevented by preventing bacterial infection.

특히, 본 발명의 항생제가 포함된 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트를 포함하는 임플란트의 경우, 가시광선을 조사한 경우에도 광촉매에 의한 약물의 용출이 일어나므로 자외선에 의한 부작용 없이도 약물의 용출시기와 용출양을 제어할 수 있고, 약물의 전달을 더욱 효과적으로 수행할 수 있다. In particular, in the case of an implant including an abutment having a nitrogen-doped titania nanotube coating layer containing the antibiotic of the present invention, dissolution of the drug by the photocatalyst occurs even when visible light is irradiated, The timing and amount of elution can be controlled, and the delivery of the drug can be performed more effectively.

본 발명은 치과용 임플란트에 관한 것이다. 상기 치과용 임플란트는 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트(abutment)를 포함하고, 상기 임플란트는 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층에 항생제 및 폴리락트산(polylactic acid) 혼합물을 포함한다. The present invention relates to a dental implant. The dental implant includes an abutment having a nitrogen-doped titania nanotube coating layer, wherein the implant comprises an antibiotic and a mixture of polylactic acid in a nitrogen-doped titania nanotube coating layer.

상기 임플란트는 생체 내에 매식되어 소기의 기능을 발휘하는 생체 매식용 의료기구를 의미하고, 치과용 임플란트는 결손된 치아의 수복을 위한 보철물 지지 용도로 턱뼈 안이나 위에 식립(잇몸과 잇몸뼈 사이에 심은)된 고정체를 모두 포함하는 의미이다.The implant implies a biomedical medical device which is implanted in a living body and exhibits a desired function. The dental implant is used for supporting a prosthesis for restoration of a missing tooth. The implant is placed in or on the jawbone (between the gum and the gum ) ≪ / RTI >

상기 임플란트는 일반적으로 픽스쳐(fixture), 어버트먼트(abutment) 그리고 크라운 또는 상부보철(crown) 부분으로 구성된다. 본 발명에 있어서, 임플란트는 픽스쳐, 어버트먼트 및 크라운을 포함하는 개념 또는 어버트먼트 단독을 의미하는 것 일 수 있다. The implant generally consists of a fixture, an abutment and a crown or upper crown portion. In the present invention, the implant may be a concept or an abutment alone, including a fixture, abutment, and crown.

상기 픽스쳐는 치아의 뿌리역할을 하는 부위로 도 8에서 노란색으로 표시된 부분의 아래쪽인 나사형 부분을 나타내고, 픽스쳐 부분의 경우 생체적합성을 통해서 골과 유착이 잘 일어나도록 하는 것을 목적으로 하나, 잇몸 내부에 매립되어 있어 오히려 세균 감염의 위험이 낮다.The fixture serves as a root of the tooth. The fixture is a threaded portion below the portion indicated by yellow in Fig. 8, and in the case of the fixture portion, it is intended to allow bone and adhesion to occur well through biocompatibility. The risk of bacterial infection is low.

상기 어버트먼트는 크라운과 픽스쳐를 연결하는 역할을 하는 부분으로 도 8에서 노란색 부분을 나타낸다. 상기 어버트먼트의 재료는 통상적으로 이용되는 것을 모두 이용할 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 티타늄을 이용할 수 있다. 상기 어버트먼트의 재료로 티타늄을 사용하는 경우 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층이 더욱 효과적으로 형성될 수 있다. The abutment serves to connect the crown and the fixture, and shows a yellow portion in FIG. The material of the abutment may be any material conventionally used, and titanium is preferably used, although not limited thereto. When titanium is used as the material of the abutment, the nitrogen-doped titania nanotube coating layer can be formed more effectively.

상기 티타늄은 바람직하게는 5 nm 이하의 평탄도(flatness)를 갖는 것 일 수 있다. 상기 티타늄이 상기 평탄도를 만족할 수 있도록, 전기분해연마법을 수행하는 경우 표면에 존재하는 오염물질 및 데브리(debris)가 제거될 수 있으므로, 상기 오염물질 또는 데브리에 의한 염증유발을 예방할 수 있다.The titanium may preferably have a flatness of 5 nm or less. When the electrolytic polishing is performed so that the titanium can satisfy the flatness, contaminants and debris present on the surface can be removed, so that inflammation caused by the contaminants or debris can be prevented .

상기 어버트먼트의 경우 구강 내에서 잇몸 외부로 노출되므로 세균감염의 위험이 높고, 임플란트 주변 부위가 세균에 감염되는 경우 치조골의 저하 등으로 인해 픽스쳐의 유착(osteointefration)이 실패하여 임플란트 유실이 발생하고 임플란트 치료 자체가 불가능 해 질 수 있으나, 상기 항생제를 포함하는 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트의 경우 광조사에 의하여 자극을 받는 경우 나노튜브 코팅층에 포함된 항생제가 광촉매 반응이 일어나는 경우 임플란트 주변 부위로 용출되어 임플란트 주변 조직의 세균에 대한 항균 작용을 하므로 세균 감염에 의한 임플란트의 유착이 실패 등의 문제점을 해결할 수 있다. In the case of the above abutment, the risk of bacterial infection is high because it is exposed to the outside of the gum in the oral cavity, and when the peripheral region of the implant is infected with bacteria, osteointefration fails due to reduction of the alveolar bone, In the case of the abutment having the titania nanotube coating layer containing the antibiotic, when the stimulation is obtained by the light irradiation, when the photocatalytic reaction of the antibiotic contained in the nanotube coating layer occurs, And the antibacterial action against the bacteria in the surrounding tissues of the implants can be solved. Therefore, problems such as failure of adhesion of implants due to bacterial infection can be solved.

상기 티타니아 나노튜브 코팅층이 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층 인 경우 가시광선에 의해서도 광촉매 작용이 발생하므로 구강 내 자외선 조사에 의한 점막 손상과 같은 부작용이 발생하지 않는다. When the titania nanotube coating layer is a nitrogen-doped titania nanotube coating layer, a photocatalytic action is also caused by visible light, so that side effects such as mucosal damage due to irradiation in the oral cavity do not occur.

상기 크라운은 임플란트의 상부보철로 자연치아에서 치아의 머리부분에 해당하며, 도 8에서는 노란색으로 표시된 부분의 위쪽에 형성되는 것이 일반적이다. The crown is an upper prosthesis of the implant, which corresponds to the head of a tooth in natural teeth, and is generally formed above the portion indicated by yellow in FIG.

상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층은 디에탄올아민(diethanolamine)을 포함하는 질소도핑용 양극산화 전해질 용액으로 형성하는 것 일 수 있다. The nitrogen-doped titania nanotube coating layer may be formed of an anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping including diethanolamine.

치과용 임플란트의 표면에 티타니아 나노튜브 코팅층을 형성하는 표면처리 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 표면처리 방법에 의하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 양극산화 방법에 의한 표면처리 방법 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The surface treatment method for forming the titania nanotube coating layer on the surface of the dental implant can be carried out by a surface treatment method commonly used in the technical field of the present invention and preferably a surface treatment method by an anodic oxidation method But is not limited thereto.

상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층 양극산화 표면처리 방법에 의하여 형성되는 것 일 수 있다. 상기 양극산화 표면처리 방법은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 방법으로 수행할 수 있고, 일 예로 양극을 본 발명의 어버트먼트로 하고, 음극을 백금, 텅스텐 및 은으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나로 하여 전해질 용액을 이용해서 30 분 내지 2 시간 동안 전기화학반응을 일으켜 양극 어버트먼트의 표면에 나노튜브 코팅층을 형성하는 방법으로 수행할 수 있다. The nitrogen-doped titania nanotube coating layer may be formed by an anodic oxidation treatment method. The anodic oxidation surface treatment method can be carried out by a conventional method in the field of the present invention. For example, the anode may be used as the abutment of the present invention, and the anode may be made of any one selected from the group consisting of platinum, tungsten and silver And an electrochemical reaction is performed using an electrolyte solution for 30 minutes to 2 hours to form a nanotube coating layer on the surface of the anode substrate.

상기 형성된 질소도핑 티타니아 나노튜브는 아나타제(anatase)형 나노튜브 일 수 있다.The formed nitrogen-doped titania nanotubes may be anatase-type nanotubes.

상기 전해질 용액은 디에탄올아민(diethanolamine), 물 및 아세트산 혼합액에 불산을 포함하는 것 일 수 있다. The electrolytic solution may include hydrofluoric acid in a mixture of diethanolamine, water and acetic acid.

상기 물과 아세트산의 혼합액은 바람직하게는 물과 아세트산을 부피비를 기준으로 6 : 1 내지 8 : 1로 혼합하여 제조된 것 일 수 있는데, 전해질 용액에서 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 어버트먼트 표면에 생성된 나노튜브의 길이가 지나치게 길어져 임플란트를 식립하는 과정에서 표면의 나노튜브가 손상되는 문제가 발생할 수 있다. The mixture of water and acetic acid may preferably be prepared by mixing water and acetic acid in a volume ratio of 6: 1 to 8: 1. If the electrolyte solution does not satisfy the above range, The length of the generated nanotubes becomes excessively long, and the surface nanotubes may be damaged during the implantation.

상기 불산은 전해질 용액 전체 중량대비 불산의 중량을 기준으로 0.1 중량%(w/w) 내지 0.9 중량%(w/w)로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.4 중량%(w/w)내지 0.6 중량%(w/w)로 포함될 수 있다. 상기 전해질 용액에서 불산의 농도가 너무 낮으면, 나노튜부가 형성이 어렵고, 불산의 농도가 너무 높으면 나노튜브를 만드는 도중에 불산에 의해 녹아 없어질 수 있으므로, 본 발명의 경우에 불산의 함량은 상기 범위가 적절하다.The hydrofluoric acid may be contained in an amount of 0.1 wt% (w / w) to 0.9 wt% (w / w) based on the weight of the hydrofluoric acid, preferably 0.4 wt% % (w / w). If the concentration of hydrofluoric acid in the electrolyte solution is too low, it is difficult to form the nanotubes. If the concentration of hydrofluoric acid is too high, the nanotubes may be dissolved by hydrofluoric acid during the formation of the nanotubes. Is appropriate.

상기 디에탄올아민은 0.2 M 미만으로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.01 M 내지 0.15 M을 포함될 수 있다. 상기 전해질 용액에 디에탄올아민이 0.01M 미만으로 포함되는 경우 나노튜브에 질소 도핑의 효과가 미미하여 가시광선에 의한 광촉매가 유발되지 않을 수 있고, 상기 전해질 용액에 디에탄올아민이 0.15M 초과하여 포함되는 경우 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성되지 않는 문제가 발생한다. The diethanolamine may be contained in an amount of less than 0.2 M, preferably 0.01 M to 0.15 M. When the electrolyte solution contains less than 0.01 M of diethanolamine, the effect of nitrogen doping on the nanotubes is insignificant, so that a photocatalyst due to visible light may not be induced. When the electrolyte solution contains more than 0.15 M of diethanolamine There arises a problem that nitrogen-doped titania nanotubes are not formed.

상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 전해질 용액은 부피비를 기준으로 6 : 1(물 : 아세트산) 내지 8 : 1(물 : 아세트산)로 혼합한 물 및 아세트산 혼합액에 전해질 용액 전체 중량 대비 불산의 중량을 기준으로 0.4 내지 0.6 중량%(w/w)으로 불산이 포함된 것일 수 있으며, 디에탄올 아민을 0.01 M 내지 0.15 M을 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 질소도핑 티타니아 나노튜브 전해질 용액에 의하여 형성된 나노튜브 코팅층은 나노튜브의 직경이 항생제 및 폴리락트산 혼합물을 포함하고 있기에 적합하여 약물의 일회 용출량을 효과적으로 조절할 수 있고, 가시광선에 의한 광촉매 유도 또한 일반 티타니아 나노튜브 보다 높게 나타나므로 가시광선 영역에서도 나노튜브에 포함되어 있는 약물을 효과적으로 용출시킬 수 있다. The nitrogen-doped titania nanotube electrolyte solution was added to a mixture of water and acetic acid mixed with 6: 1 (water: acetic acid) to 8: 1 (water: acetic acid) based on the volume ratio of 0.4 To 0.6% by weight (w / w) of hydrofluoric acid, and the diethanolamine may be 0.01M to 0.15M. The nanotube coating layer formed by the nitrogen-doped titania nanotube electrolyte solution satisfying the above range is suitable because the diameter of the nanotube includes an antibiotic and a mixture of polylactic acid. Thus, it is possible to effectively control the one-time elution amount of the drug, Induction is also higher than that of conventional titania nanotubes, so that the drug contained in the nanotubes can be effectively eluted even in the visible light region.

상기 질소도핑 티타니아 나노튜브는 나노튜브에 항생제 및 폴리락트산(polylactic acid) 혼합물을 포함한다.The nitrogen-doped titania nanotubes include an antibiotic and a mixture of polylactic acid in the nanotube.

상기 항생제(antibiotics)는 일 예로 미생물이 생산하는 소량으로 다른 미생물의 성장이나 생명을 저해하는 물질을 의미하고, 페니실린(penicillin)류, 세팔로스포린(cephalosporin)류, 아미노글리코사이드(aminoglycoside)류, 테트라사이클린(tetracycline)류, 클로람페니콜(chloramphenicol)류, 폴리펩티트(polypeptide) 항생제 그리고 퀴놀론(quinolone)류 항생제로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있고, 일 예로 테트라사이클린(tetracycline), The antibiotics are, for example, small amounts produced by microorganisms. These antibiotics are substances that inhibit the growth or life of other microorganisms. Examples of such antibiotics include penicillins, cephalosporins, aminoglycosides, And may be any one selected from the group consisting of tetracycline, chloramphenicol, polypeptide antibiotics and quinolone antibiotics. Examples of the antibiotic include tetracycline,

클로르헥시딘(chlorhexidine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다. 그러나 상기 항생제는 본 발명의 사용자가 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.  Chlorhexidine, and a combination thereof. However, the antibiotic can be selected and used by the user of the present invention as needed, but is not limited thereto.

상기 폴리락트산(polylactic acid)은 재생 가능한 원료를 사용하고, 옥수수 전분, 타피오카 뿌리 또는 사탕수수 등에서 뽑아낸 열가소성 지방족 폴리에스테르 중 하나로, 생분해성 고분자로 인체에 무해함이 이미 검증되어 있다. The polylactic acid is one of the thermoplastic aliphatic polyesters extracted from corn starch, tapioca roots or sugar cane using a renewable raw material and is a biodegradable polymer and has already been proved to be harmless to the human body.

상기 항생제와 폴리락트산 혼합물을 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브의 내부에 포함시키는 경우 평상 시에는 거의 용출되지 않으나, 광촉매 작용에 의하여 티타니아 나노튜브 내에 존재하는 약물이 용출될 때 약물이 용출되어 구강 내 세포가 항생제 독성에 의하여 피해를 입는 부작용을 더욱 효과적으로 예방할 수 있다. 또한 폴리락트산이 항생 물질을 코팅하고 있으므로 용출된 항생제의 거동성이 느려지고 폴리락트산이 분해되는 시간 동안 임플란트 주변 부위에 머무르면서 지속적인 항균 활성을 나타내므로 임플란트 주변 부위의 세균 감염을 지속적으로 예방할 수 있다. When the mixture of antibiotics and polylactic acid is included in the inside of the nitrogen-doped titania nanotube, it is hardly eluted during normal operation. However, when the drug present in the titania nanotube elutes due to the photocatalytic action, Antibiotic toxicity can more effectively prevent harmful side effects. In addition, since polylactic acid is coated with antibiotics, the antibacterial activity of the surrounding area of the implant can be continuously prevented because the antibacterial activity of the eluted antibiotic is slowed and the antibacterial activity is maintained while staying in the periphery of the implant during the time of decomposition of polylactic acid.

상기 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합물의 혼합비는 중량비를 기준으로 8 : 1(항생제 : 폴리락트산) 내지 12 : 1(항생제 : 폴리락트산), 바람직하게는 9 : 1 내지 11 : 1, 더욱 바람직하게는 10 : 1일 수 있다.The mixing ratio of the antibiotic and the polylactic acid mixture is 8: 1 (antibiotic: polylactic acid) to 12: 1 (antibiotic: polylactic acid), preferably 9: 1 to 11: 1, May be 10: 1.

상기 범위를 만족하여 항생제와 폴리락트산을 혼합하는 경우 상기 나노튜브에서 용출 된 후 임플란트 주변 부위에서만 효과적으로 항균활성을 나타낼 수 있어 부작용을 줄일 수 있고, 항생제 용출양을 효과적으로 조절할 수 있다.  When the antibiotic and the polylactic acid are mixed in the above range, it is possible to effectively exhibit the antimicrobial activity only around the implant after being eluted from the nanotube, thereby reducing side effects and effectively controlling the amount of antibiotic leaching.

또한 본 발명은 치과용 임플란트의 표면처리 방법에 관한 것이다. 상기 치과용 임플란트는 임플란트에 포함되는 어버트먼트 일 수 있다.The present invention also relates to a method for surface treatment of a dental implant. The dental implant may be an abutment included in the implant.

상기 치과용 임플란트의 표면처리 방법은 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 준비하는 단계, 나노튜브 코팅층을 형성하는 단계 및 나노튜브에 혼합물을 포함시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 치과용 임플란트는 임플란트에 포함되는 어버트먼트 일 수 있다.The surface treatment method of the dental implant may include preparing an anodized electrolyte solution for nitrogen doping, forming a nanotube coating layer, and incorporating the mixture into the nanotube. The dental implant may be an abutment included in the implant.

상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 준비하는 단계는 양극산화 전해질 용액에 디에탄올아민을 혼합하는 방법으로 수행할 수 있다. The step of preparing the anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping may be performed by mixing diethanolamine with an anodic oxidation electrolyte solution.

상기 양극산화 전해질 용액은 양극산화 시 통상적으로 사용되는 전해질 용액으로 모두 포함하는 의미이고, 바람직하게는 불산, 물 및 아세트산을 포함하는 것 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 물과 아세트산을 부피비 6:1 내지 8:1 로 포함하고, 전해질 용액 전체 중량 대비 불산의 중량을 기준으로 불산을 0.1 중량%(w/w) 내지 0.9 중량%(w/w), 또는 0.4 중량%(w/w) 내지 0.6 중량%(w/w) 포함하는 것일 수 있다. The anodic oxidation electrolyte solution is meant to include all electrolytic solutions commonly used in anodization, preferably hydrofluoric acid, water and acetic acid, more preferably water and acetic acid in a volume ratio of 6: 1 (W / w) to 0.9 wt% (w / w), or 0.4 wt% (w / w) to 0.6 wt%, based on the weight of the hydrofluoric acid, (W / w). ≪ / RTI >

상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액은 상기 양극산화 전해질 용액에 디에탄올아민을 더 포함할 수 있다. 상기 디에탄올아민은 0.2 M 미만으로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.01 M 내지 0.15 M을 포함될 수 있다. The anodizing electrolyte solution for nitrogen doping may further include diethanolamine in the anodizing electrolyte solution. The diethanolamine may be contained in an amount of less than 0.2 M, preferably 0.01 M to 0.15 M.

상기 디에탄올아민이 0.01M 미만으로 포함된 질소도핑 양극산화 전해질 용액을 이용하여 표면처리 하는 경우 나노튜브에 질소 도핑의 효과가 미미하여 가시광선에 의한 광촉매가 유발되지 않을 수 있고, 상기 디에탄올아민이 0.15M 초과하여 포함된 질소도핑 양극산화 전해질 용액을 이용하여 표면처리 하는 경우 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성되지 않는 문제가 발생한다. When the surface treatment is carried out using a nitrogen-doped anodic oxidation electrolyte solution containing less than 0.01 M of diethanolamine, the effect of nitrogen doping on the nanotubes may be insufficient, so that a photocatalyst due to visible light may not be induced. When the surface treatment is performed using the nitrogen-doped anodic oxidation electrolyte solution containing more than 0.15M, there arises a problem that nitrogen-doped titania nanotubes are not formed.

상기 나노튜브 코팅층을 형성하는 단계는 상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액에 인가전압 5 V 내지 25 V로 하여 20 내지 50분 동안 양극산화 하여 상기 치과용 임플란트 표면에 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 형성하는 방법으로 수행할 수 있다. The step of forming the nanotube coating layer may include anodizing the anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping at an applied voltage of 5 V to 25 V for 20 to 50 minutes to form a nitrogen-doped titania nanotube coating layer on the surface of the dental implant . ≪ / RTI >

상기 인가전압은 바람직하게는 10 V 내지 25 V로 수행 할 수 있고, 상기 인가전압이 낮아지는 경우 생성되는 나노튜브의 직경이 작아져 항생제를 효과적으로 포함하지 못하게 되는바 상기 범위를 만족하는 인가전압으로 양극산화하여 상기 치과용 임플란트의 표면에 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다. The applied voltage may preferably be in the range of 10 V to 25 V. When the applied voltage is lowered, the diameters of the generated nanotubes may be reduced to effectively contain antibiotics, It is preferable to form the nitrogen-doped titania nanotube coating layer on the surface of the dental implant by anodic oxidation.

상기 방법에 의하여 형성된 질소도핑 티타니아 나노튜브는 바람직하게는 아나타제(anatase)형 나노튜브 일 수 있다.The nitrogen-doped titania nanotubes formed by the above method may be preferably anatase-type nanotubes.

상기 나노튜브에 혼합물을 포함시키는 단계는 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층이 형성된 치과용 임플란트를 항생제 및 폴리락트산 혼합물에 담궈 상기 나노튜브에 상기 혼합물을 포함하는 방법으로 수행한다. 상기 나노튜브에 상기 혼합물을 포함시키는 방법은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 방법으로 수행할 수 있다. 일 예로 상기 혼합물 속에 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 치과용 임플란트를 담그고 10 분 내지 60 분간 교반시켜 건조하는 방법으로 수행할 수 있다.The step of incorporating the mixture in the nanotubes is performed by immersing the dental implant in which the nitrogen-doped titania nanotube coating layer is formed in an antibiotic and a polylactic acid mixture, and the mixture is contained in the nanotubes. The method of incorporating the mixture into the nanotubes can be carried out by a conventional method in the field of the present invention. For example, the dental implant having the nitrogen-doped titania nanotube coating layer may be immersed in the mixture and stirred for 10 minutes to 60 minutes.

상기 임플란트 표면처리 방법은 상기 나노튜브에 혼합물을 포함시키는 단계 이후에 상기 건조된 임플란트를 세척하고, 400 ℃ 내지 600 ℃에서 1시간 내지 3시간 동안 열처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for surface treatment of an implant may further include washing the dried implant after the step of adding the mixture to the nanotube, and performing heat treatment at 400 ° C to 600 ° C for 1 hour to 3 hours.

상기 항생제(antibiotics)는 일 예로 미생물이 생산하는 소량으로 다른 미생물의 성장이나 생명을 저해하는 물질을 의미하고, 페니실린(penicillin)류, 세팔로스포린(cephalosporin)류, 아미노글리코사이드(aminoglycoside)류, 테트라사이클린(tetracycline)류, 클로람페니콜(chloramphenicol)류, 폴리펩티트(polypeptide) 항생제 그리고 퀴놀론(quinolone)류 항생제로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있고, 일 예로 테트라사이클린(tetracycline), 클로르헥시딘(chlorhexidine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다. 그러나 상기 항생제는 본 발명의 사용자가 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The antibiotics are, for example, small amounts produced by microorganisms. These antibiotics are substances that inhibit the growth or life of other microorganisms. Examples of such antibiotics include penicillins, cephalosporins, aminoglycosides, And may be any one selected from the group consisting of tetracycline, chloramphenicol, polypeptide antibiotic and quinolone antibiotics. Examples of the antibiotic include tetracycline, chlorhexidine, And a combination thereof. However, the antibiotic can be selected and used by the user of the present invention as needed, but is not limited thereto.

상기 폴리락트산(polylactic acid)은 재생 가능한 원료를 사용하고, 옥수수 전분, 타피오카 뿌리 또는 사탕수수 등에서 뽑아낸 열가소성 지방족 폴리에스테르 중 하나로, 생분해성 고분자로 인체에 무해함이 이미 검증되어 있다. The polylactic acid is one of the thermoplastic aliphatic polyesters extracted from corn starch, tapioca roots or sugar cane using a renewable raw material and is a biodegradable polymer and has already been proved to be harmless to the human body.

상기 항생제와 폴리락트산 혼합물을 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브의 내부에 포함시키는 경우 광촉매 작용에 의하여 티타니아 나노튜브의 약물이 용출될 때 초기에 대량으로 약물이 용출되어 구강 내 세포가 항생제 독성에 의하여 피해를 입는 부작용을 더욱 효과적으로 예방할 수 있다. 또한 폴리락트산이 항생 물질을 코팅하고 있으므로 용출된 항생제의 거동성이 느려지고 폴리락트산이 분해되는 시간 동안 임플란트 주변 부위에 머무르면서 지속적인 항균 활성을 나타내므로 임플란트 주변 부위의 세균 감염을 지속적으로 예방할 수 있다. When the mixture of the antibiotic and the polylactic acid is contained in the inside of the nitrogen-doped titania nanotube, when the drug of the titania nanotube is eluted by the photocatalytic action, a large amount of the drug elutes in the early stage and the cells in the oral cavity are damaged by the antibiotic toxicity It is possible to prevent the adverse side effect more effectively. In addition, since polylactic acid is coated with antibiotics, the antibacterial activity of the surrounding area of the implant can be continuously prevented because the antibacterial activity of the eluted antibiotic is slowed and the antibacterial activity is maintained while staying in the periphery of the implant during the time of decomposition of polylactic acid.

상기 항생제 및 폴리락트산 혼합물의 혼합비는 중량비를 기준으로 8 : 1(항생제 : 폴리락트산) 내지 12 : 1(항생제 : 폴리락트산), 바람직하게는 9 : 1 내지 11 : 1, 더욱 바람직하게는 10 : 1일 수 있다. 상기 범위를 만족하여 항생제와 폴리락트산을 혼합하는 경우 상기 나노튜브에서 용출 된 후 임플란트 주변 부위에서만 효과적으로 항균활성을 나타낼 수 있어 부작용을 줄일 수 있고, 항생제 용출양을 효과적으로 조절할 수 있다.The mixing ratio of the antibiotic and the polylactic acid mixture is 8: 1 (antibiotic: polylactic acid) to 12: 1 (antibiotic: polylactic acid), preferably 9: 1 to 11: 1, more preferably 10: 1 < / RTI > When the antibiotic and the polylactic acid are mixed in the above range, it is possible to effectively exhibit the antimicrobial activity only around the implant after being eluted from the nanotube, thereby reducing side effects and effectively controlling the amount of antibiotic leaching.

상기 치과용 임플란트 표면처리 방법은 상기 표면처리 전에 임플란트의 표면 평탄화 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 임플란트 표면 평탄화 단계는 상기 임플란트를 연마하는 방법으로 수행할 수 있다. The dental implant surface treatment method may further include a surface planarization step of the implant before the surface treatment. The implant surface planarization step may be performed by polishing the implant.

상기 연마는 바람직하게 전기분해법으로 수행할 수 있고, 더욱 바람직하게는 4% 내지 8% 과염소산(perchloric acid, Sigma, USA), 30% 내지 40% 뷰톡시 에탄올 글리콜(butoxy ethylene glycol, JunseiI, Japan) 및 50 내지 70% 메탄올(methanol, Sigma, USA)을 포함하는 용액을 이용하여 전기분해하는 방법으로 수행할 수 있다.The polishing may preferably be performed by an electrolysis method, more preferably 4% to 8% perchloric acid (Sigma, USA), 30% to 40% butoxy ethylene glycol (Junsei I, Japan) And 50 to 70% methanol (methanol, Sigma, USA).

상기 임플란트에 질소도핑 티타니아 나노튜브를 형성하기 전에 상기 임플란트의 표면을 평탄화 하기 위하여, 전기분해연마법을 수행하는 경우 표면에 존재하는 오염물질 및 데브리(debris)가 제거될 수 있으므로, 상기 오염물질 또는 데브리에 의한 염증유발을 예방할 수 있다.In order to planarize the surface of the implant before forming the nitrogen-doped titania nanotubes on the implant, contaminants and debris present on the surface may be removed when electrolytic polishing is performed, Or inflammation induced by debridement can be prevented.

본 발명의 치과용 임플란트에 의하면 항균활성을 갖는 항생제의 용출시기 및 용출양을 조절할 수 있어 임플란트를 잇몸에 식립 후에도 임플란트 주변 부위의 세균감염을 예방할 수 있고, 이러한 세균 감염에 의한 치조골 저하, 임플란트 유실을 예방할 수 있다. 또한 본 발명의 치과용 임플란트의 표면처리 방법에 의하는 경우 약물의 용출시기 및 용출량을 효과적으로 조절할 수 있고, 약물을 목적부위에 효과적으로 전달할 수 있으므로 항생제에 대한 부작용을 최소화하면서도 임플란트 치료에 있어서 세균 감염을 효과적으로 예방할 수 있으며, 질소도핑된 티타니아 나노튜브를 임플란트 표면에 형성함으로써 가시광선에 의해서도 광촉매를 유도할 수 있어 자외선에 의한 점막 손상 등의 부작용을 해결할 수 있다.According to the dental implant of the present invention, it is possible to control the elution timing and elution amount of the antibiotic having antimicrobial activity, so that it is possible to prevent the bacterial infection in the vicinity of the implant even after the implant is placed in the gum, and the alveolar bone loss, Can be prevented. In addition, according to the surface treatment method of the dental implant of the present invention, it is possible to effectively control the elution time and elution amount of the drug and effectively deliver the drug to the target site, thereby minimizing the side effect on the antibiotic, By forming nitrogen-doped titania nanotubes on the surface of the implant, the photocatalyst can be induced by visible light, and the side effects such as damage to the mucous membrane due to ultraviolet rays can be solved.

도 1은 본 발명의 디에타올아민의 농도에 따른 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성여부를 확인한 FE-SEM(전계방출형주사전자현미경) 사진으로, 도 1a는 0.05 M의 디에탄올아민을 포함한 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 이용한 것이고, 도 1b는 0.1M 디에탄올아민을 포함한 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 이용한 사진이며 도 1c는 0.2 M 디에탄올아민을 포함한 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 이용한 시편의 사진이다.
도 2는 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성된 시편의 TEM 수직절단면을 나타내는 자신으로 도 2a에서 Ti는 티타늄 층을 나타내는 것이고, Nanotube는 나노튜브가 형성된 것을 나타낸 것이다.
도 3은 일반 티타니아 나노뷰브와 0.1 M 디에탄올아민으로 처리된 질소도핑 티타니아 나노튜브의 X-선 회절분석기 분석결과(도 3a) 및 X-선 광전자 분광기 분석 결과(도 3b 및 도 3c)를 나타낸 그래프이다. 도 3a에서 윗(top) 부분의 그래프는 질소도핑 티타니아 나노튜브의 그래프이고, 아래(bottom)는 일반 티타니아 나노튜브의 그래프이다. 도 3a의 세로축은 X-선 회절강도를 나타내고, 가로축은 X-선 회절각을 나타낸다. 도 3b의 세로축은 광전자 강도를 나타내고, 가로축은 결합에너지를 나타내고, 도 3c의 세로축은 광전자 강도를 나타내고, 가로축은 결합에너지를 나타낸다.
도 4는 항생제를 담지시킨 나노튜브의 PLA 혼합에 따른 용출 양의 차이를 나타낸 그래프이다. 그래프의 세로축은 테트라사이클린의 농도를 나타내고, 가로축은 나노튜브에 상기 항생제 담지 후 용출 시간을 나타낸다. 그래프에서 표시는 테트라사이클린만 담지 시킨 경우를 나타내고, 표시는 테트라사이클린과 폴리락틱산 혼합물을 담지시킨 경우를 나타낸다.
도 5는 일반 나노튜브와 질소도핑나노튜브의 약물 용출 차이를 나타내는 그래프이다. 그래프의 가로축에서 TiO2 NT는 일반 티타니아 나노튜브 코팅층에 항생제를 포함시킨 것을 의미하고, N-doped TiO2 NT는 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층에 항생제를 담지시킨 것을 의미하며, 도 5a의 세로축은 테트라사이클린의 농도를 나타내고, 도 5b의 세로축은 클로르헥시딘의 농도를 나타낸다.
도 6은 치과용 광조사기 및 상기 광조사기를 이용하여 실험을 수행하는 과정을 나타내는 사진이다.
도 7은 일반 티타니아 나노튜브의 FE-SEM 사진을 나타낸 것이다.
도 8은 치과용 임플란트를 나타내는 그림으로 노란색으로 표시된 부분이 어버트먼트 부를 나타낸다.
FIG. 1 is a FE-SEM (field emission scanning electron microscopic) photograph showing the formation of nitrogen-doped titania nanotubes according to the concentration of diethanolamine of the present invention. FIG. 1b is a photograph using an anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping including 0.1M diethanolamine, and Fig. 1c is a photograph showing an anode oxidation electrolyte solution for nitrogen doping containing 0.2 M diethanolamine. .
FIG. 2 is a TEM vertical cross-sectional view of a specimen having nitrogen-doped titania nanotubes formed thereon. In FIG. 2A, Ti represents a titanium layer and Nanotube represents a nanotube.
FIG. 3 shows the results of X-ray diffraction analysis (FIG. 3A) and X-ray photoelectron spectroscopy (FIG. 3B and FIG. 3C) of nitrogen-doped titania nanotubes treated with general titania nanobeads and 0.1 M diethanolamine Graph. 3A is a graph of a nitrogen doped titania nanotube, and the bottom is a graph of a general titania nanotube. 3A shows the X-ray diffraction intensity, and the horizontal axis shows the X-ray diffraction angle. 3B represents the photoelectron intensity, the horizontal axis represents the binding energy, the vertical axis of FIG. 3C represents the photoelectron intensity, and the horizontal axis represents the binding energy.
FIG. 4 is a graph showing the difference in the amount of elution of antibiotic-loaded nanotubes according to PLA mixing. The vertical axis of the graph represents the concentration of tetracycline, and the horizontal axis represents the elution time after the antibiotic is supported on the nanotubes. In the graph, the symbol represents the case where only tetracycline is carried, and the symbol represents the case where a mixture of tetracycline and polylactic acid is carried.
5 is a graph showing the difference in drug elution between a general nanotube and a nitrogen-doped nanotube. In the abscissa of the graph, TiO 2 NT means that antibiotics are contained in the general titania nanotube coating layer, and N-doped TiO 2 NT means that the antibiotic is supported on the nitrogen-doped titania nanotube coating layer. In FIG. 5A, the vertical axis represents the concentration of tetracycline, and the vertical axis of FIG. 5B represents the concentration of chlorhexidine.
6 is a photograph showing a process of performing an experiment using the dental radiograph and the light irradiator.
7 shows an FE-SEM photograph of a general titania nanotube.
Fig. 8 is a view showing a dental implant, and a part indicated by yellow indicates an abutment part.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

제조예Manufacturing example : 나노튜브 시편 제작: Nanotube Specimen Production

제조예Manufacturing example 1.  One. 티타니아Titania 나노튜브 시편 제작 Fabrication of Nanotube Specimen

기계 가공된 티타늄 판(두께 0.2mm, 99.5%; 현대 티타늄, 한국)를 아세톤, 에탄올 그리고 증류수의 순서로 세척한 후, 6% 과염소산(perchloric acid, Sigma, USA), 37% 뷰톡시 에탄올 글리콜(butoxy ethylene glycol, JunseiI, Japan), 59% 메탄올(methanol, Sigma, USA)을 이용하여 전기분해법으로 표면처리하고 연마를 수행하여 5 nm 이하의 평탄도(flatness)를 가지는 티타늄 판을 제조하였다. The machined titanium plate (thickness 0.2mm, 99.5%; Hyundai Titanium, Korea) was washed with acetone, ethanol and distilled water in the order of 6% perchloric acid (Sigma, USA), 37% butoxyethanol glycol butadiene glycol, JunseiI, Japan), and 59% methanol (Methanol, Sigma, USA), and polishing was performed to produce a titanium plate having a flatness of 5 nm or less.

상기 전기분해 연마된 티타늄 판을 0.5 wt% 불산(48 w/v%; Sigma, USA), 물 및 아세트산 혼합물을 전해질 용액으로 하고(물과 아세트산 혼합물 부피비는 7:1), 인가전압이20 V로 되게 해서 30분 동안 양극산화 시켰다. The electrolytically polished titanium plate was immersed in a solution of 0.5 wt% hydrofluoric acid (48 w / v%; Sigma, USA), water and acetic acid in an electrolyte solution (water / acetic acid mixture ratio of 7: 1) And anodized for 30 minutes.

양극산화 완료 후, 시편을 증류수로 세척하고, 60 ℃의 오븐에서 24시간 건조한 후, 500 ℃에서 2시간 동안 열처리(공기중 열처리, 승온 및 냉각속도 = 1K/min) 하여 티타니아 나노튜브가 코팅된 티타늄 판을 제작하였다.
After completion of the anodic oxidation, the specimen was washed with distilled water, dried in an oven at 60 ° C. for 24 hours, and then subjected to heat treatment at 500 ° C. for 2 hours (heat treatment in air, heating and cooling rate = 1 K / min) A titanium plate was produced.

제조예Manufacturing example 2.  2. 질소도핑Nitrogen doping 티타니아Titania 나노튜브 제작 Nanotube fabrication

기계 가공된 티타늄 판(두께 0.2mm, 99.5%; 현대 티타늄, 한국)를 아세톤, 에탄올 그리고 증류수의 순서로 세척한 후, 6% 과염소산(perchloric acid, Sigma, USA), 37% 뷰톡시 에탄올 글리콜(butoxy ethylene glycol, JunseiI, Japan), 59% 메탄올(methanol, Sigma, USA)을 이용하여 전기분해법으로 표면처리하고 연마를 수행하여 5 nm 이하의 평탄도(flatness)를 가지는 티타늄 판을 제조하였다. The machined titanium plate (thickness 0.2mm, 99.5%; Hyundai Titanium, Korea) was washed with acetone, ethanol and distilled water in the order of 6% perchloric acid (Sigma, USA), 37% butoxyethanol glycol butadiene glycol, JunseiI, Japan), and 59% methanol (Methanol, Sigma, USA), and polishing was performed to produce a titanium plate having a flatness of 5 nm or less.

상기 전기분해 연마된 티타늄 판을 0.5 wt% 불산(48 w/v%; Sigma, USA), 물 및 아세트산 혼합물을 전해질 용액으로 하고(물과 아세트산 혼합물 부피비는 7:1), 상기 전해질 용액 1000 ml에 대하여 디에탄올아민(diethanolamine, DEA, 105.14 g/mol)을 각각 0.05 mol(5.25 g), 0.1 mol(10. 5 g) 및 0.2 mol(21 g)로 첨가하여 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 제조하였다. 상기 질소도핑용 전해질 용액에 인가전압이 20 V로 되게 해서 30분 동안 양극산화시켰다. The electrolytically polished titanium plate was immersed in a solution containing 0.5 wt% hydrofluoric acid (48 w / v%; Sigma, USA), water and acetic acid mixture as an electrolyte solution (water / acetic acid mixture volume ratio = 7: 0.05 mol (5.25 g), 0.1 mol (10.5 g) and 0.2 mol (21 g) of diethanolamine (DEA, 105.14 g / mol) were added to the anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping . The electrolyte solution for nitrogen doping was anodized for 30 minutes with an applied voltage of 20V.

양극산화 완료 후, 시편을 증류수로 세척하고, 60 ℃의 오븐에서 24시간 건조한 후, 500 ℃에서 2시간 동안 열처리(공기중 열처리, 승온 및 냉각속도 = 1K/min) 하여 질소도핑 티타니아 나노튜브가 코팅된 티타늄 판을 제작하였다.
After completion of the anodic oxidation, the specimen was washed with distilled water, dried in an oven at 60 ° C for 24 hours, and then heat-treated at 500 ° C for 2 hours (heat treatment in air, temperature elevation and cooling rate = 1K / min) to obtain a nitrogen-doped titania nanotube A coated titanium plate was produced.

제조예Manufacturing example 3. 시편의 형상 및 표면 분석 3. Shape and surface analysis of specimen

질소도핑 티타니아 나노튜브의 형상 및 표면 분석은 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM, S4800; Hitachi.Horiba, 일본)과 투과전자현미경(TEM, Tecnai G2;FEI Co. 미국, power:300kV)으로 수행하였고, 질소도핑 여부는 X-선 광전자 분광기(XPS, K-Alpha ESKA system; Termo, 미국)로 분석을 수행하였다. 또한 experimental specimen의 접촉각은 접촉각미터(Theta Optical Tensiometer, KSV, 핀란드)로 측정하였고, 접촉각 측정 용매는 증류수를 사용하였다.The morphology and surface analysis of the nitrogen-doped titania nanotubes were carried out with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, S4800; Hitachi.Horiba, Japan) and a transmission electron microscope (TEM, Tecnai G2; FEI Co., USA, power: 300 kV) (XPS, K-Alpha ESKA system; Termo, USA) for nitrogen doping. The contact angle of the experimental specimen was measured with a contact angle meter (Theta Optical Tensiometer, KSV, Finland), and distilled water was used as the contact angle measuring solvent.

FE-SEM 이미지 확인 결과는 도 1에 나타냈다. The FE-SEM image verification results are shown in Fig.

도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 0.05 M 및 0.1 M의 DEA를 첨가한 질소도핑용 양극산화 전해질 용액에서는 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성되었으나, 도 1c의 0.2 M의 DEA를 첨가한 전해질 용액에서는 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성되지 않았다. 따라서 질소도핑된 티타니아 나노튜브를 형성할 수 있는 DEA의 농도는 0.1 M 이하인 것을 확인할 수 있었다. 0.1M의 DEA를 첨가하여 질소도핑한 티타니아 나노튜브에 대하여 분석을 시행하였다. As shown in FIGS. 1A and 1B, nitrogen doped titania nanotubes were formed in the anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping with 0.05 M and 0.1 M DEA added. However, in the electrolyte solution containing DEA of 0.2 M in FIG. 1C No nitrogen doped titania nanotubes were formed. Therefore, it was confirmed that the concentration of DEA capable of forming nitrogen-doped titania nanotubes is 0.1 M or less. 0.1M of DEA was added to analyze nitrogen doped titania nanotubes.

질소도핑한 티타니아 나노튜브의 TEM 수직절단면 이미지 확인 결과는 도 2에 나타내었다.The results of TEM vertical cross-sectional image confirmation of the nitrogen-doped titania nanotubes are shown in FIG.

도 2a 및 도 2b에 각각 나타낸 바와 같이, 티타늄판과 티타니아 나노튜브 그리고 100nm의 새로운 층이 관찰되었고, 생기 100nm의 새로운 층을 고배율 TEM으로 확인한 결과, 격자상수 0.35nm의 티타니아 결정상인 아나타제(anatase) 형으로 분석되었다. As shown in FIGS. 2A and 2B, a titanium layer, a titania nanotube and a new layer having a thickness of 100 nm were observed. As a result of a high-magnification TEM observation of a new layer having a thickness of 100 nm, anatase, a titania crystal phase with a lattice constant of 0.35 nm, Respectively.

티타니아 나노튜브의 격자 내에 도핑 된 질소의 함량은 및 X-선 광전자 분광기로 분석하여 도 3에 나타내었다.The content of doped nitrogen in the lattice of the titania nanotube was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy and is shown in FIG.

도 3에 나타낸 바와 같이 순수한 티타니아 나노튜브와 질소도핑 티타니아 나노튜브의 질소 함량은 각각 0.57 및 3.39 atomic%를 나타내었다. 도한 도 3b 및 도 3c에 나타낸 바와 같이, N1s 피크 분석결과 질소도핑 티타니나 나노튜브에서는 NO 및 NO2 -의 결합에너지가 각각 406.1 eV 및 402.5 eV로 침입형 질소도핑 티타니아 나노튜브가 형성되었음을 확인하였다.
As shown in FIG. 3, the nitrogen content of the pure titania nanotubes and the nitrogen-doped titania nanotubes were 0.57 and 3.39 atomic%, respectively. As shown in FIGS. 3B and 3C, N1s peak analysis showed that the binding energy of NO and NO 2 - in nitrogen doped titanate nanotubes was 406.1 eV and 402.5 eV, respectively, indicating that interstitial nitrogen-doped titania nanotubes were formed Respectively.

실험예Experimental Example : : 질소도핑Nitrogen doping 티타니아Titania 나노튜브의 항균성 확인 Identification of antimicrobial properties of nanotubes

실험예Experimental Example 1. 항생제의 탑재 1. Mounting antibiotics

상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 내에 항생제를 포함하도록 하기 위하여 항생제를 질소도핑 티타니아 나노튜브 속에 담지 시켰다. In order to contain the antibiotic in the nitrogen-doped titania nanotube, the antibiotic was carried in the nitrogen-doped titania nanotube.

담지 방법은 항생제는 이메틸설폭사이드(DMSO) 용액에 용해시키고, PLA는 테트라하이드로퓨란에 용해시킨 후, 각각의 농도에 맞춰 두 용액을 혼합하였다. 구체적으로, 본 발명의 실시예는 테트라하이드로퓨란 100 g에 PLA 2g을 용해시키고, DMSO 100 g에 항생제, 구체적으로 테트라사이클린(Sigma, 미국) 20 g을 용해시킨 후, 두 용액을 혼합한 혼합용액 속에 질소도핑 티타니아 나노튜브 시편(1.27 X 1.27 ㎠ )을 침지시키고, 30분간 교반한 후, 시편을 꺼내어, 23±2 ℃에서 건조시켰다. 대조군으로는 DMSO 200 g에 테트라사이클린 20 g을 녹여 10 %(w/w) 테트라사이클린(Sigma, 미국) 용액에 질소도핑 티타니아 나노튜브 시편(1.27 X 1.27 ㎠ )을 침지시킨 후, 상기와 같은 방법으로 제조하였다.For the supporting method, the antibiotics were dissolved in the methylsulfoxide (DMSO) solution, the PLA was dissolved in tetrahydrofuran, and the two solutions were mixed to the respective concentrations. Specifically, in an embodiment of the present invention, 2 g of PLA is dissolved in 100 g of tetrahydrofuran, 20 g of antibiotic, specifically tetracycline (Sigma, USA) is dissolved in 100 g of DMSO, (1.27 X 1.27 cm < 2 >) was immersed in a nitrogen-doped titania nanotube specimen and stirred for 30 minutes. Then, the specimen was taken out and dried at 23 ± 2 ° C. As a control, 20 g of tetracycline was dissolved in 200 g of DMSO, and a nitrogen-doped titania nanotube specimen (1.27 X 1.27 cm 2) was immersed in a solution of 10% (w / w) tetracycline .

건조된 시편을 증류수에 각각 담궈, 37 ℃ 오븐에 넣은 후 각각의 용출시간에 꺼내어 증류수를 추출하여 microplate ELISA reader를 이용하여 증류수 속에 용출된 항균약물의 농도를 측정하였다.The dried samples were immersed in distilled water, placed in an oven at 37 ° C, taken out at each elution time, and extracted with distilled water. The concentrations of antimicrobial drugs eluted in distilled water were measured using a microplate ELISA reader.

항생제의 용출 특성을 확인 하기 위하여, 상기 제조된 10 %(w/w) 테트라사이클린(Sigma, 미국) 용액에 질소도핑 티타니아 나노튜브 시편을 담지시킨 경우와 10 %(w/w) 테트라사이클린(Sigma, 미국) 용액과 1 %(w/w) PLA 용액을 혼합한 혼합용액에 질소도핑 티타니아 나노튜브 시편을 담지시킨 경우 항생제의 용출 특성을 확인하여 도 4에 나타내었다. In order to confirm the dissolution characteristics of the antibiotics, 10% (w / w) tetracycline (Sigma, USA) solution containing 10% (w / w) tetracycline , USA) solution and a 1% (w / w) PLA solution, the dissolution characteristics of the antibiotic were confirmed and shown in FIG.

도 4에 나타낸 바와 같이, PLA와 혼합하지 않은 항균 약물의 경우 초기대량방출 거동을 나타내고 있으나, 항생제를 PLA에 혼합하여 질소도핑 티타니아 나노튜브에 탑재한 경우 항생제만 탑재한 경우보다 천천히 용출되는 것을 확인 할 수 있다. 다라서 PLA와 혼합한 항균 물질을 탑재한 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 치과용 임플란트의 어버트먼트에 형성하는 경우 상기 항균 물질의 용출이 서서히 일어나므로 서방제로서의 특징을 갖는 항균성 임플란트를 제공할 수 있을 것으로 확인된다.
As shown in FIG. 4, the antimicrobial drug not mixed with PLA exhibited an initial mass release behavior. However, when antibiotics were mixed with PLA and mounted on nitrogen-doped titania nanotubes, it was confirmed that the antibiotics dissolve more slowly than antibiotics alone can do. Therefore, when the nitrogen-doped titania nanotube coating layer having the antimicrobial material mixed with PLA is formed on the abutment of the dental implant, the dissolution of the antimicrobial substance gradually occurs, so that the antibacterial implant having the characteristic of the sustained release agent can be provided .

실험예Experimental Example 2.  2. 광조사에On light irradiation 의한 항균성 확인  Identification of antimicrobial activity by

질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층과 티타니아 나노튜브 코팅층의 광촉매에 의한 항균활성을 확인 하기 위하여, 상기에서 제조한 티타니아 나노튜브 시편을 각각 10 %(w/w) 테트라사이클린(Sigma, 미국) 및 1 %(w/w) PLA 혼합용액에 담지하고(비교예1), 10 %(w/w) 클로르헥시딘(Sigma, 미국) 및 1 %(w/w) PLA 혼합용액에 담지 하였다(비교예2). 또한 상기에서 제조한 질소도핑 티타니아 나노튜브 시편을 각각 10 %(w/w) 테트라사이클린(Sigma, 미국) 및 1 %(w/w) PLA 혼합용액에 담지하고(실시예1), 10 %(w/w) 클로르헥시딘(Sigma, 미국) 및 1 %(w/w) PLA 혼합용액에 담지 하였다(실시예2).To confirm the antimicrobial activity of the nitrogen-doped titania nanotube coating layer and the titania nanotube coating layer by the photocatalyst, the titania nanotube specimens prepared above were dissolved in 10% (w / w) tetracycline (Sigma, USA) and 1% (Sigma, USA) and 1% (w / w) PLA mixed solution (Comparative Example 1), and then loaded on a 10% (w / w) The nitrogen-doped titania nanotube specimens prepared above were each loaded on a 10% (w / w) tetracycline (Sigma, USA) and 1% (w / w) PLA mixed solution (Example 1) w / w) chlorhexidine (Sigma, USA) and 1% (w / w) PLA mixed solution (Example 2).

치과용 광중합기를 이용하여 상기 비교예1 및2와 실시예 1 및 2의 시편에 대하여 광중합기를 이용한 원격제어 약물용출 시험을 실시하고 그 결과를 도 7에 나타내었다.A remote controlled drug elution test using a photopolymerizer was carried out on the specimens of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 using a dental light curing machine and the results are shown in FIG.

도 7에 나타낸 바와 같이, 테트라사이클린과 클로르헥시딘 모두에서 실시예와 비교예의 광중합기 조사 후 약물의 용출이 유의있게 높아지는 것을 확인 하였다. 따라서 가시광선 영역에서 질소도핑 티타니아 나노튜브의 광촉매 효과가 더 우수하므로 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트를 포함하는 임플란트의 경우 가시광선 영역에 의해서도 광촉매가 발생하여 항균 효과를 나타낼 수 있을 것으로 확인된다.
As shown in FIG. 7, it was confirmed that the elution of the drug after irradiation with the photopolymerization initiator of Examples and Comparative Examples significantly increased in both tetracycline and chlorhexidine. Therefore, since the photocatalytic effect of the nitrogen-doped titania nanotubes is better in the visible light region, in the case of the implant including the abutment having the nitrogen-doped titania nanotube coating layer, the photocatalyst can be generated by the visible light region, .

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (8)

질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층을 갖는 어버트먼트(abutment)를 포함하고, 상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층에 항생제 및 폴리락트산(polylactic acid) 혼합물을 포함하는 것인 치과용 임플란트.1. A dental implant comprising an abutment having a nitrogen-doped titania nanotube coating layer, wherein the nitrogen-doped titania nanotube coating layer comprises an antibiotic and a mixture of polylactic acid. 제1항에 있어서,
상기 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합물의 혼합비는 중량비를 기준으로 8 : 1(항생제 : 폴리락트산) 내지 12 : 1(항생제 : 폴리락트산)인 것인 치과용 임플란트.
The method according to claim 1,
Wherein the mixing ratio of the antibiotic and the polylactic acid mixture is 8: 1 (antibiotic: polylactic acid) to 12: 1 (antibiotic: polylactic acid) based on the weight ratio.
제1항에 있어서,
상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층은 디에탄올아민(diethanolamine) 0.01 M 내지 0.15 M을 포함하는 질소도핑용 양극산화 전해질 용액으로 형성하는 것인 치과용 임플란트.
The method according to claim 1,
Wherein the nitrogen-doped titania nanotube coating layer is formed of an anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping containing 0.01 M to 0.15 M of diethanolamine.
제3항에 있어서,
상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액은 물 및 아세트산 혼합액에 불산이 전해질 용액 전체 중량 대비 불산의 중량을 기준으로 0.4 중량% 내지 0.6 중량%(w/w) 첨가된 것이고, 상기 물과 아세트산 혼합액의 혼합비는 부피비를 기준으로 6 : 1(물: 아세트산) 내지 8 : 1(물: 아세트산)인 것인 치과용 임플란트.
The method of claim 3,
The anodizing electrolyte solution for nitrogen doping is prepared by adding hydrofluoric acid to a mixture of water and acetic acid in an amount of 0.4 to 0.6 wt% (w / w) based on the weight of hydrofluoric acid based on the total weight of the electrolytic solution, Is 6: 1 (water: acetic acid) to 8: 1 (water: acetic acid) based on the volume ratio.
제1항에 있어서,
상기 항생제는 테트라사이클린(tetracycline), 클로르헥시딘(chlorhexidine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 치과용 임플란트.
The method according to claim 1,
Wherein the antibiotic is any one selected from the group consisting of tetracycline, chlorhexidine, and combinations thereof.
양극산화 전해질 용액에 디에탄올아민(diethanolamine, DEA)을 0.01 M 내지 0.15 M 혼합하여 질소도핑용 양극산화 전해질 용액을 준비하는 단계,
상기 질소도핑용 양극산화 전해질 용액에 인가전압 5 내지 25 V로 하여 20 내지 50분 동안 양극산화 하여 상기 치과용 임플란트 표면에 질소도핑 티타니아 나노튜브 고팅층을 형성하는 단계 및
상기 질소도핑 티타니아 나노튜브 코팅층이 형성된 치과용 임플란트를 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합물에 침지시켜 상기 나노튜브 코팅층에 상기 혼합물을 포함시키는 단계
를 포함하는 치과용 임플란트의 표면처리 방법.
Preparing an anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping by mixing 0.01 M to 0.15 M of diethanolamine (DEA) in an anodic oxidation electrolyte solution,
Anodizing the anodic oxidation electrolyte solution for nitrogen doping at an applied voltage of 5 to 25 V for 20 to 50 minutes to form a nitrogen doped titania nanotube gating layer on the surface of the dental implant;
Immersing the dental implant in which the nitrogen-doped titania nanotube coating layer is formed in a mixture of an antibiotic and a polylactic acid to thereby include the mixture in the nanotube coating layer
Of the implant surface.
제6항에 있어서,
상기 항생제 및 폴리락트산(polylacticacid) 혼합물의 혼합비는 중량비를 기준으로 8 : 1(항생제 : 폴리락트산) 내지 12 : 1(항생제 : 폴리락트산)인 치과용 임플란트의 표면처리 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the mixing ratio of the antibiotic and the polylactic acid mixture is 8: 1 (antibiotic: polylactic acid) to 12: 1 (antibiotic: polylactic acid) based on the weight ratio.
제6항에 있어서,
상기 양극산화 전해질 용액은 물 및 아세트산 혼합액에 불산이 전해질 용액 전체 중량 대비 불산의 중량을 기준으로 0.4 중량% 내지 0.6 중량%(w/w) 첨가된 것이고, 상기 물과 아세트산 혼합액의 혼합비는 부피비를 기준으로 6 : 1(물: 아세트산) 내지 8 : 1(물: 아세트산) 인 것인 치과용 임플란트의 표면처리 방법.
The method according to claim 6,
The anodic oxidation electrolyte solution is prepared by adding hydrofluoric acid to a mixed solution of water and acetic acid in an amount of 0.4 to 0.6 wt% (w / w) based on the weight of hydrofluoric acid based on the total weight of the electrolytic solution, Wherein the base is 6: 1 (water: acetic acid) to 8: 1 (water: acetic acid).
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