KR20160123075A - 마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트 및 임플란트의 표면처리방법 - Google Patents

마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트 및 임플란트의 표면처리방법 Download PDF

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임형진
최홍영
엄태관
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오스템임플란트 주식회사
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Abstract

마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트 및 임플란트의 표면처리방법이 개시된다. 개시된 마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트는 마이크로 크기의 홈 및 상기 마이크로 크기의 홈내에 형성된 복수의 나노크기의 홈을 포함하는 표면을 갖는다.

Description

마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트 및 임플란트의 표면처리방법{Implant having a surface of micro-nano composite structure and method of surface-treating implant}
마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트 및 임플란트의 표면처리방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 마이크로 크기의 홈 및 그의 내부에 형성된 복수의 나노크기의 홈을 포함하는 마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트 및 임플란트의 표면처리방법이 개시된다.
생체에 적용하는 치과용 임플란트는 시술의 실패율을 낮추고 뼈와의 고정력을 높일 수 있는 방향으로 개발되어 왔다.
일반적으로 임플란트를 나선형으로 디자인함으로써 상기 임플란트를 뼈에 기계적으로 강하게 고정시키는 방법이 사용되고 있다.
또한, 임플란트의 표면에 인체 뼈와 유사한 무기물 성분인 인산칼슘을 코팅하여 뼈가 임플란트에 더 잘 붙어 있게 하는 다양한 방법들도 사용되고 있다.
이외에도, 임플란트와 뼈의 강한 고정력을 얻기 위해서 임플란트의 표면에 연마가공과 산 에칭 방법을 적용하여 임플란트의 표면에 거칠기(roughness)를 부여하고, 이로써 임플란트의 표면적을 넓히는 방법도 많은 임플란트 제조 회사에서 공통적으로 적용하는 표면 처리방법 중의 하나이다.
그러나, 아직까지 임플란트와 뼈의 고정력을 만족할만한 수준까지 향상시킬 수 있는 임플란트의 표면 처리방법은 개발되어 있지 않은 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 마이크로 크기의 홈 및 그의 내부에 형성된 복수의 나노크기의 홈을 포함하는 마이크로-나노 복합구조의 표면을 갖는 임플란트를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 임플란트의 표면처리방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
마이크로 크기의 홈; 및
상기 마이크로 크기의 홈내에 형성된 복수의 나노크기의 홈을 포함하는 표면을 갖는 임플란트를 제공한다.
상기 마이크로 크기의 홈은 제1 마이크로 크기의 홈 및 상기 제1 마이크로 크기의 홈내에 형성된 제2 마이크로 크기의 홈을 포함하고, 상기 복수의 나노크기의 홈은 상기 제2 마이크로 크기의 홈내에 형성된 것일 수 있다.
상기 마이크로 크기의 홈 및 상기 복수의 나노크기의 홈은 각각 구형 홈(spherical recess)일 수 있다.
상기 복수의 나노크기의 홈은 벌집 유사 구조를 형성할 수 있다.
상기 마이크로 크기의 홈은 1~200㎛의 최대 폭 및 0.2~50㎛의 최대 깊이를 가지며, 상기 복수의 나노크기의 홈은 30~100nm의 최대 폭 및 10~100nm의 최대 깊이를 가질 수 있다.
상기 제1 마이크로 크기의 홈은 10~200㎛의 최대 폭 및 1~50㎛의 최대 깊이를 가지며, 상기 제2 마이크로 크기의 홈은 1~5㎛의 최대 폭 및 0.2~2.5㎛의 최대 깊이를 가질 수 있다.
상기 임플란트는 금속 임플란트일 수 있다.
상기 금속 임플란트는 티타늄계 소재의 임플란트일 수 있다.
상기 금속 임플란트는 자연 산화층이 아닌 표면 산화층을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
미처리된 임플란트의 표면을 연마입자(abrasive grain)를 사용하여 연마가공(abrasive blasting)하는 단계(S10);
상기 연마가공된 임플란트의 표면을 산으로 에칭하는 단계(S20); 및
상기 산으로 에칭된 임플란트의 표면을 전해 에칭하는(electroetching) 단계(S30)를 포함하는 임플란트의 표면처리방법을 제공한다.
상기 단계(S30)는 상기 단계(S20)를 거친 임플란트의 표면을 전해액에 침지시킨 상태에서 20V 이하의 전압을 120초 이하의 시간 동안 인가함으로써 수행될 수 있다.
상기 전해액은 불산, 황산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 임플란트의 표면처리방법은 상기 단계(S30) 이후에 상기 임플란트의 표면을 세정하는 단계(S40) 및 상기 세정된 임플란트의 표면을 건조하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 마이크로-나노 복합구조를 갖는 표면을 포함하는 임플란트는 자연골과 유사한 표면을 가짐으로써 생체 조직내에 이식될 경우 그 표면에서의 골화를 촉진시키고 형성된 뼈와의 고정력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 임플란트의 표면의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 임플란트 표면의 모식도이다.
도 3a는 비교예 1에 따른 임플란트 표면의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 3b는 실시예 1에 따른 임플란트 표면의 SEM 사진이다.
도 4a는 도 3a를 확대한 SEM 사진이다.
도 4b는 도 3b를 확대한 SEM 사진이다.
도 5a는 비교예 1에 따른 임플란트 표면의 XPS 스펙트럼이다.
도 5b는 실시예 1에 따른 임플란트 표면의 XPS 스펙트럼이다.
도 6은 비교예 1 및 실시예 1에서 제조된 임플란트 표면에서의 골유사 세포의 분화 능력을 도시한 그래프이다.
도 7은 비교예 1 및 실시예 1에서 제조된 임플란트의 계면 골결합력을 도시한 그래프이다.
먼저, 도 1을 참조하여 종래의 임플란트를 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 종래의 임플란트는 제1 마이크로크기의 홈(Co) 및 상기 홈(Co)내에 형성된 제2 마이크로크기의 홈(Ro)을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 임플란트는 나노크기의 홈을 포함하지 않기 때문에, 뼈와 결합하는 임플란트의 표면에서 골융합이 완벽하게 이루지지 못하여 재수술로 이어지는 경우가 자주 발생하였으며, 이로 인해 환자나 술자에게 부담을 주는 문제점이 있었다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 임플란트를 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 임플란트는 마이크로 크기의 홈(R0 및 C0) 및 상기 마이크로 크기의 홈(R0 및 C0)내에 형성된 복수의 나노크기의 홈을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 임플란트는 자연골과 유사하게 마이크로 크기의 홈뿐만 아니라 복수의 나노크기의 홈을 포함하기 때문에, 종래의 임플란트에 비해 임플란트의 표면에서의 골융합 속도가 높아, 임플란트 시술 이후 실패율을 낮추고 시술 시간을 단축시킬 수 있다.
상기 마이크로 크기의 홈(R0 및 C0)은 제1 마이크로 크기의 홈(C0) 및 상기 제1 마이크로 크기의 홈(C0)내에 형성된 제2 마이크로 크기의 홈(R0)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 나노크기의 홈은 상기 제2 마이크로 크기의 홈(R0)내에 형성된 것일 수 있다.
상기 마이크로 크기의 홈(R0 및 C0) 및 상기 복수의 나노크기의 홈은 각각 구형 홈(spherical recess)일 수 있다.
상기 복수의 나노크기의 홈은 벌집 유사 구조(honeycomb-like structure)를 형성할 수 있다. 본 명세서에서, 「벌집 유사 구조」란 평판 상에 형성된 벌집 구조와 유사한 구조로서 구형 홈내에 형성된 벌집 구조를 의미한다.
상기 마이크로 크기의 홈(R0 및 C0)은 1~200㎛의 최대 폭 및 0.2~50㎛의 최대 깊이를 가질 수 있다.
상기 제1 마이크로 크기의 홈(C0)은 10~200㎛의 최대 폭 및 1~50㎛의 최대 깊이를 가질 수 있다.
상기 제2 마이크로 크기의 홈(R0)은 1~5㎛의 최대 폭 및 0.2~2.5㎛의 최대 깊이를 가질 수 있다.
상기 복수의 나노크기의 홈은 30~100nm의 최대 폭 및 10~100nm의 최대 깊이를 가질 수 있다.
상기 제1 마이크로 크기의 홈(C0), 상기 제2 마이크로 크기의 홈(R0), 및 상기 복수의 나노크기의 홈의 최대 폭 및 최대 깊이가 각각 상기 범위이내이면, 상기 임플란트가 자연골과 유사한 표면 구조를 가짐으로써 임플란트의 표면에서의 골융합 속도가 향상되어, 임플란트 시술 이후 실패율을 낮추고 시술 시간을 단축시킬 수 있다.
상기 임플란트는 금속 임플란트일 수 있다.
상기 금속 임플란트는 티타늄계 소재의 임플란트일 수 있다. 본 명세서에서, 「티타늄계 소재의 임플란트」란 티타늄을 포함하는 표면을 갖는 임플란트, 예를 들어, 순수 티타늄 또는 티타늄과 주기율표 상의 다른 금속의 합금으로 이루어진 표면을 갖는 임플란트를 의미한다.
상기 금속 임플란트는 자연 산화층이 아닌 표면 산화층을 포함하지 않을 수 있다. 본 명세서에서, 「자연 산화층」이란 상기 금속 임플란트의 표면이 대기 중의 산소와 접촉함에 의해 형성된 층으로서 8nm 미만의 두께를 갖는 층을 의미하고, 「자연 산화층이 아닌 표면 산화층」이란 상기 금속 임플란트의 표면이 인위적으로 주입된 산소 또는 산소 함유 물질과 접촉함에 의해 형성된 층으로서 전체 산화층에서 상기 자연 산화층을 제외한 층을 의미한다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 임플란트의 표면처리방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 임플란트의 표면처리방법은 미처리된 임플란트의 표면을 연마입자(abrasive grain)를 사용하여 연마가공(abrasive blasting)하는 단계(S10), 상기 연마가공된 임플란트의 표면을 산으로 에칭하는 단계(S20), 및 상기 산으로 에칭된 임플란트의 표면을 전해 에칭하는(electroetching) 단계(S30)를 포함한다.
상기 단계(S10)는 상기 임플란트의 표면에 도 1에 도시된 것과 같은 제1 마이크로 크기의 홈(C0)을 제공할 수 있다.
상기 연마입자는 알루미나를 포함할 수 있다.
상기 알루미나는 강옥(corundum)일 수 있다.
상기 단계(S20)는 상기 단계(S10)에서 얻어진 임플란트의 표면에 도 1에 도시된 것과 같은 제2 마이크로 크기의 홈(R0)을 제공할 수 있다.
상기 산은 염산, 황산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 「산」은 산 자체일 수도 있고, 산성 수용액일 수도 있다.
상기 산은 염산과 황산의 혼합액일 수 있다. 예를 들어, 상기 산은 5M 이상의 염산(HCl) 및 1M 이상의 황산(H2SO4)을 포함하는 산성 수용액일 수 있다.
상기 단계(S30)는 상기 단계(S20)에서 얻어진 상기 임플란트의 표면에 도 1에 도시된 것과 같은 복수의 나노크기의 홈을 제공할 수 있다.
상기 단계(S30)는 상기 임플란트의 표면을 산화시키지 않으므로, 상기 임플란트의 표면처리방법에 의해 얻어진 임플란트 표면은 자연 산화층이 아닌 표면 산화층을 포함하지 않을 수 있다.
상기 단계(S30)는 상기 단계(S20)를 거친 임플란트의 표면을 전해액에 침지시킨 상태에서 20V 이하(예를 들어, 5~20V)의 전압을 120초 이하(예를 들어, 50~120초)의 시간 동안 인가함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 단계(S30)는 상기 단계(S20)를 거친 임플란트의 표면을 양극에 연결하고, 상기 임플란트 표면을 형성하는 금속과 동일한 금속을 음극에 연결하고 내부에 상기 전해액을 충진하여 제조한 전기화학셀에서 수행될 수 있다.
상기 전해액은 불산, 황산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 임플란트의 표면처리방법은 상기 단계(S30) 이후에 상기 임플란트의 표면을 세정하는 단계(S40) 및 상기 세정된 임플란트의 표면을 건조하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(S40)는 상기 단계(S30)에서 얻어진 임플란트를 에탄올과 같은 알코올, 탈이온수와 같은 물, 및/또는 이들의 혼합물에 침지시킨 후, 교반 및/또는 초음파 조사를 실시함으로써 수행될 수 있다.
상기 단계(S50)는 30~100℃(예를 들어, 55℃)에서 1~100시간(예를 들어, 24시간) 동안 수행될 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
비교예 1
<미처리된 임플란트의 표면을 연마가공하는 단계(S10)>
미처리된 표면을 갖는 티타늄 임플란트(자체 제작)를 0.1mm의 평균입경을 갖는 미세 강옥으로 0.5분 동안 연마가공하였다. 결과로서, 도 1에 도시된 것과 같은 제1 마이크로 크기(최대 폭: 10~200㎛, 최대 깊이: 1~50㎛)의 홈(C0)이 형성된 임플란트 표면을 얻었다.
<상기 연마가공된 임플란트의 표면을 산으로 에칭하는 단계(S20)>
상기 단계(S10)에서 얻어진 임플란트를 상온(약 25℃)의 산에 침지시켜 1.5분 동안 유지시킴으로써 상기 임플란트의 표면을 에칭하였다. 상기 산은 50중량%의 불산 4중량부, 60중량%의 질산 20중량부 및 물 76 중량부의 혼합액이었다. 결과로서, 도 1에 도시된 것과 같은 제2 마이크로 크기(최대 폭: 1~5㎛, 최대 깊이: 0.2~2.5㎛)의 홈(R0)이 형성된 임플란트 표면을 얻었다.
실시예 1
<상기 산으로 에칭된 임플란트의 표면을 전해 에칭하는 단계(S30)>
상기 단계(S20)에서 얻어진 임플란트의 표면을 양극에 연결하고, 상기 임플란트 표면을 형성하는 티타늄과 동일한 재질의 티타늄을 음극에 연결하고, 내부에 상기 전해액(불산 0.5M 및 황산 0.5M)의 혼합액이 충진된 전기화학셀을 제조하였다. 이후, 상기 전기화학셀에 20V의 전압을 120초 동안 인가하였다. 결과로서, 도 2에 도시된 것과 같은 복수의 나노크기(최대 폭: 30~100nm 최대 깊이: 10~100nm)의 홈이 형성된 임플란트 표면을 얻었다.
<상기 전해 에칭된 임플란트의 표면을 세정하는 단계(S40) 및 건조하는 단계(S50)>
상기 단계(S30)에서 얻어진 임플란트를 탈이온수에 20초 동안 침지시켰다. 이후, 상기 임플란트를 100중량%의 에탄올에 침지시킨 후, 10분 동안 초음파를 조사하였다. 이후, 상기 임플란트를 탈이온수에 침지시킨 후, 10분 동안 초음파를 조사하였다. 이 과정을 3회 이상 반복한 이후, 상기 임플란트를 상기 탈이온수로부터 꺼내어 에어건을 이용하여 건조시켰다.
평가예
평가예 1: SEM 분석
상기 비교예 1 및 실시예 1에서 얻어진 임플란트의 표면을 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영하여, 그 결과를 도 3a 내지 도 4b에 나타내었다. 도 3a는 상기 비교예 1에서 제조된 임플란트 표면의 5,000 배율의 SEM 사진이고, 도 3b는 상기 실시예 1에서 제조된 임플란트 표면의 5,000배율의 SEM 사진이고, 도 4a는 상기 비교예 1에서 제조된 임플란트 표면의 100,000배율의 SEM 사진이고, 도 4b는 상기 실시예 1에서 제조된 임플란트 표면의 100,000배율의 SEM 사진이다.
도 3a 및 도 4a를 참조하면, 상기 비교예 1에서 제조된 임플란트는 도 1에 도시된 것과 같은 제1 마이크로 크기의 홈 및 제2 마이크로 크기의 홈은 포함하지만, 도 2에 도시된 것과 같은 복수의 나노크기의 홈은 포함하지 않는 것으로 나타났다.
도 3b 및 도 4b를 참조하면, 상기 실시예 1에서 제조된 임플란트는 도 1에 도시된 것과 같은 제1 마이크로 크기의 홈 및 제2 마이크로 크기의 홈뿐만 아니라, 도 2에 도시된 것과 같은 복수의 나노크기의 홈도 포함하는 것으로 나타났다.
또한, 도 3b 및 도 4b를 참조하면, 상기 실시예 1에서 제조된 임플란트에 포함된 복수의 나노크기의 홈은 벌집 유사 구조를 형성하는 것으로 나타났다.
평가예 2: XPS 분석
상기 비교예 1 및 실시예 1에서 얻어진 임플란트의 표면을 X선 광전자 분광기(XPS)로 분석하여, 그 결과를 도 5a 및 도 5b에 나타내었다. 도 5a는 상기 비교예 1에서 제조된 임플란트 표면의 XPS 스펙트럼이고, 도 5b는 상기 실시예 1에서 제조된 임플란트 표면의 XPS 스펙트럼이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 실시예 1에서 얻어진 임플란트의 표면의 XPS 스펙트럼은 비교예 1에서 얻어진 임플란트의 표면의 XPS 스펙트럼과 거의 동일한 특성 피크들(예를 들어, 자연 산화층의 산소 피크 및 티타늄 피크)을 갖는 것으로 나타났다. 이 결과로부터, 실시예 1에서 얻어진 임플란트의 표면에는 자연 산화층이 아닌 표면 산화층이 형성되지 않았음을 확인할 수 있다.
평가예 3: 골유사 세포의 알칼리성 인산 분해효소 활성 평가
먼저, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 6개의 티타늄 디스크를 표면처리하였다. 이후, 상기 표면처리된 6개의 티타늄 디스크 중 3개의 티타늄 디스크를 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 추가로 표면처리하였다.
이후, 상기 표면처리된 6개의 티타늄 디스크 각각에 골유사 세포(MG63)을 파종하고, 뼈모세포로의 분화를 유도하기 위하여 0.1μM의 덱사메타손, 10mM의 β-글리세롤포스페이트 및 50㎍/ml의 아스코르브산을 함유하는 배양액을 사용하여 상기 골유사 세포를 14일간 배양한 후, 파라니트로페놀로 알칼리성 인산 분해효소(ALP: alkaline phosphatase) 활성을 측정하여, 각각의 평균치를 도 6에 나타내었다. 여기서, ALP 활성의 단위는 단백질 성분 20㎍당 파라니트로페놀의 몰농도(M)이다.
도 6을 참조하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면처리된 3개의 티타늄 디스크에 골유사 세포를 배양한 경우는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 표면처리된 3개의 티타늄 디스크에 골유사 세포를 배양한 경우에 비해 평균적으로 13.9% 높은 ALP 활성을 제공하는 것으로 나타났다.
평가예 4: 계면 골결합력 평가
먼저, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 20개의 티타늄계 소재의 임플란트를 표면처리하였다. 이후, 상기 표면처리된 20개의 임플란트 중 10개의 임플란트를 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 추가로 표면처리하였다.
이후, 상기 표면처리된 20개의 임플란트를 20개의 토끼 경골에 1N·m의 토크를 가하여 각각 이식하였다. 이후, 14일 경과후에 상기 각 토끼 경골로부터 상기 각 임플란트를 제거하기 위해 요구되는 토크를 측정하여, 각각의 평균치를 도 7에 나타내었다.
도 7을 참조하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면처리된 10개의 임플란트는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 표면처리된 10개의 임플란트에 비해 평균적으로 20.3% 높은 계면 골결합력(즉, 임플란트 표면에 대한 상기 표면에 형성된 골의 결합력)을 제공하는 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 마이크로 크기의 홈; 및
    상기 마이크로 크기의 홈내에 형성된 복수의 나노크기의 홈을 포함하는 표면을 갖는 임플란트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 크기의 홈은 제1 마이크로 크기의 홈 및 상기 제1 마이크로 크기의 홈내에 형성된 제2 마이크로 크기의 홈을 포함하고, 상기 복수의 나노크기의 홈은 상기 제2 마이크로 크기의 홈내에 형성된 임플란트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 크기의 홈 및 상기 복수의 나노크기의 홈은 각각 구형 홈(spherical recess)인 임플란트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 나노크기의 홈은 벌집 유사 구조를 형성하는 임플란트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 크기의 홈은 1~200㎛의 최대 폭 및 0.2~50㎛의 최대 깊이를 가지며, 상기 복수의 나노크기의 홈은 30~100nm의 최대 폭 및 10~100nm의 최대 깊이를 갖는 임플란트.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 크기의 홈은 10~200㎛의 최대 폭 및 1~50㎛의 최대 깊이를 가지며, 상기 제2 마이크로 크기의 홈은 1~5㎛의 최대 폭 및 0.2~2.5㎛의 최대 깊이를 갖는 임플란트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임플란트는 금속 임플란트인 임플란트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금속 임플란트는 티타늄계 소재의 임플란트인 임플란트.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 금속 임플란트는 자연 산화층이 아닌 표면 산화층을 포함하지 않는 임플란트.
  10. 미처리된 임플란트의 표면을 연마입자(abrasive grain)를 사용하여 연마가공(abrasive blasting)하는 단계(S10);
    상기 연마가공된 임플란트의 표면을 산으로 에칭하는 단계(S20); 및
    상기 산으로 에칭된 임플란트의 표면을 전해 에칭하는(electroetching) 단계(S30)를 포함하는 임플란트의 표면처리방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단계(S30)는 상기 단계(S20)를 거친 임플란트의 표면을 전해액에 침지시킨 상태에서 20V 이하의 전압을 120초 이하의 시간 동안 인가함으로써 수행되는 임플란트의 표면처리방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전해액은 불산, 황산 또는 이들의 조합을 포함하는 임플란트의 표면처리방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 단계(S30) 이후에 상기 임플란트의 표면을 세정하는 단계(S40) 및 상기 세정된 임플란트의 표면을 건조하는 단계(S50)를 더 포함하는 임플란트의 표면처리방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019054831A3 (ko) * 2017-09-18 2019-07-04 오스템임플란트 주식회사 치과용 임플란트 조립체 및 그 제조방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101724039B1 (ko) * 2016-05-18 2017-04-06 한국전기연구원 나노패터닝 요홈 표면을 갖는 임플란트 및 그 제조방법
CN108478858A (zh) * 2018-04-02 2018-09-04 南方医科大学 一种钛种植体纳米级超亲水表面的制备方法
CN110055535B (zh) * 2019-05-21 2021-03-02 成都贝施美生物科技有限公司 一种种植体的表面处理方法
CN111728726B (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 上海大博医疗科技有限公司 一种牙科种植体和种植牙及其制备方法
CN115054737B (zh) * 2022-06-27 2023-06-06 中国科学院金属研究所 一种促内皮化的镍钛合金血管支架表面涂层及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258098A (en) * 1991-06-17 1993-11-02 Cycam, Inc. Method of production of a surface adapted to promote adhesion
KR100530814B1 (ko) * 2002-03-04 2005-11-24 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 금속띠의 간접 통전식 연속 전해 에칭 방법 및 간접통전식 연속 전해 에칭장치
DE202005002450U1 (de) * 2005-02-16 2005-07-07 Oraltronics Dental Implant Technology Gmbh Nanostrukturierte Oberfläche
KR100814355B1 (ko) * 2007-02-27 2008-03-18 (주)메디사이텍 티타네이트 산화막 임플란트의 제조 방법 및 그 방법에의해 제조되는 티타네이트 산화막 임플란트
ATE441378T1 (de) * 2007-04-19 2009-09-15 Straumann Holding Ag Verfahren zur bereitstellung einer topographie auf der oberfläche eines zahnimplantats
WO2011073194A2 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Straumann Holding Ag Debridement paste
CN101919741B (zh) * 2010-09-28 2012-09-05 吉林大学 具有微米--纳米多级微表面结构的牙种植体及制备方法
CN102525826B (zh) * 2012-01-19 2014-01-08 浙江大学 一种超亲水微纳复合的牙种植体表面的制备方法
KR101901980B1 (ko) * 2012-02-13 2018-09-28 오스템임플란트 주식회사 거시-미세-나노규모의 삼중 구조를 지니는 임플란트의 골 유착 능력을 향상시키기 위한 다공성 표면과 그 제조 방법
CN102525675B (zh) * 2012-03-02 2014-01-01 吉林大学 在钛合金牙种植体表面制备微米亚微米双级微结构的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019054831A3 (ko) * 2017-09-18 2019-07-04 오스템임플란트 주식회사 치과용 임플란트 조립체 및 그 제조방법
CN111093557A (zh) * 2017-09-18 2020-05-01 奥齿泰有限责任公司 牙科用种植体组件及其制造方法

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