KR20180106457A - Orthodontic screw - Google Patents

Orthodontic screw Download PDF

Info

Publication number
KR20180106457A
KR20180106457A KR1020170034810A KR20170034810A KR20180106457A KR 20180106457 A KR20180106457 A KR 20180106457A KR 1020170034810 A KR1020170034810 A KR 1020170034810A KR 20170034810 A KR20170034810 A KR 20170034810A KR 20180106457 A KR20180106457 A KR 20180106457A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tio
nanotube array
diameter
bone
groove
Prior art date
Application number
KR1020170034810A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최원열
정효태
Original Assignee
강릉원주대학교산학협력단
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 강릉원주대학교산학협력단 filed Critical 강릉원주대학교산학협력단
Priority to KR1020170034810A priority Critical patent/KR20180106457A/en
Priority to PCT/KR2017/003123 priority patent/WO2018174315A1/en
Publication of KR20180106457A publication Critical patent/KR20180106457A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0093Features of implants not otherwise provided for
    • A61C8/0096Implants for use in orthodontic treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0012Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0022Self-screwing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0022Self-screwing
    • A61C8/0024Self-screwing with self-boring cutting edge

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

The present invention relates to an orthodontic screw which comprises the following: a body unit having screw threads on the outer circumferential surface, formed of a titanium metal or a titanium alloy, and fixed to the alveolar bone through the gum; and a head unit formed at one end of the body unit, and exposed to the outside of the gum, in which one side of an orthodontic wire is hooked and supported. A plurality of grooves are formed on the outer circumferential surface of the body unit so that an adhesive material can be injected or the grooves can be filled with the bone tissue of teeth.

Description

치아 교정용 나사{Orthodontic screw}Orthodontic screw

본 발명은 치아 교정용 나사에 관한 것으로서, 더 상세하게는 치아의 교정시 사용되는 와이어를 고정하기 위한 치아 교정용 나사에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a screw for orthodontic treatment, and more particularly, to a screw for orthodontic treatment for fixing a wire used for correcting a tooth.

비뚤어진 치아를 가지런하게 교정하기 위해서는 치아의 표면 또는 이면에 브라켓을 부착하여 결합하고, 치아의 높이방향과 대략 수직하게 나사를 치조골에 박아서 결합한다. 그리고, 브라켓에 일측이 연결된 와이어를 당겨서 와이어의 타측을 나사에 고정함으로써, 치아를 교정한다.In order to calibrate the crooked teeth, a bracket is attached to the surface or the back of the tooth, and the screw is inserted into the alveolar bone and substantially perpendicular to the height direction of the tooth. Then, by pulling the wire connected to one side of the bracket and fixing the other side of the wire to the screw, the tooth is calibrated.

이때, 나사가 견고하게 치조골에 결합되어야 와이어의 타측을 나사에 고정하였을 때, 와이어의 장력에 의하여, 나사가 치조골로부터 빠지지 않는다.At this time, when the other end of the wire is fixed to the screw when the screw is firmly coupled to the alveolar bone, the thread does not come out of the alveolar bone due to the tension of the wire.

본 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허공보 제10-0759470호에 개시된 "치아 교정용 선재의 고정에 이용되는 앵커 나사"에 대하여 설명한다.The anchor screw used for fixing the wire for orthodontic treatment disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0759470 filed and filed by the present applicant will be described.

상기 앵커 나사는 잇몸의 외부로 노출되는 헤드부(110)와 치조골에 박혀서 결합되는 나사산부(120)를 가지고, 헤드부(110)와 나사산부(120)의 내부에는 상호 연통된 중공부가 세로방향으로 형성된다. 그리고, 나사산부(120)의 외주면에는 중공부와 연통된 복수의 가로방향 홀(123.1∼123.N)이 형성된다.The anchor screw includes a head portion 110 exposed to the outside of the gum and a threaded portion 120 engaged with the alveolar bone. The hollow portion communicating with the inside of the head portion 110 and the threaded portion 120 has a longitudinal direction . A plurality of transverse holes 123.1 to 123.N are formed in the outer circumferential surface of the threaded portion 120 to communicate with the hollow portion.

그리하여, 나사산부(120)를 치조골에 박아서 결합한 상태에서, 중공부를 통하여 생체에 무해한 접착물질을 주입하면, 접착물질이 가로방향 홀(123.1∼123.N)로 유입되어 치조골에 접착 결합되므로, 상기 앵커 나사가 치조골에 견고하게 결합된다.Thus, when an adhesive material harmless to the living body is injected through the hollow portion while the threaded portion 120 is inserted into the alveolar bone, the adhesive material flows into the lateral holes 123.1 to 123.N and is adhesively bonded to the alveolar bone, The anchor screw is firmly coupled to the alveolar bone.

또는, 나사산부(120)를 치조골에 박아서 결합하면, 치아의 골조직이 가로방향 홀(123.1∼123.N)과 중공부로 유입되어 채워지므로, 상기 앵커 나사가 치조골에 견고하게 결합된다.Alternatively, when the threaded portion 120 is inserted into the alveolar bone, the bone tissue of the tooth is introduced into and filled in the lateral holes 123.1 to 123.N and the hollow portion, so that the anchor screw is firmly coupled to the alveolar bone.

상기와 같은 종래의 앵커 나사는 치조골에 견고하게 결합은 되나, 내부에 중공부가 형성되어 있으므로, 강성이 약하여 치조골에 박는 도중에 쉽게 파손되는 단점이 있었다.The conventional anchor screw as described above is firmly coupled to the alveolar bone but has a disadvantage in that it is easily broken during insertion into the alveolar bone because the hollow is formed inside the alveolar bone.

또한, 이러한 기존에 사용된 임플란트(Implant)는 순수한 티타늄(Ti)이나, Ti-6Al-4V와 같은 합금을 사용하여 왔다.In addition, such previously used implants have used pure titanium (Ti) or an alloy such as Ti-6Al-4V.

최근에는 골조식에 골접합 특성을 향상시키고자 샌드블래스터(sand blaster), 습식식각(wet etching), 아노다이징(anodizing)과 같은 제조 공정을 이용하여 임플란트에 마이크로미터(㎛) 크기의 기공을 형성하고자 하는 시도가 있다. 그러나, 티타늄(Ti) 아노다이징 관련한 메카니즘(mechanism)이 아직 정확히 규명되지는 않았으며, 최근에 여러 연구팀에서 그 메카니즘을 연구하고 있으나, 이렇게 골조직과 임플란트와의 상호작용이 이루어지기에는 상당히 긴 반응시간이 요구되며, 일례로 치아용 임플란트의 경우 12주 이상의 기간이 소요된다고 보고되고 있다.In recent years, in order to improve the bone-bonding properties in bone scaffolds, it is desired to form micrometer (㎛) sized pores in an implant using a manufacturing process such as sand blaster, wet etching, and anodizing There is an attempt to do. However, the mechanisms related to titanium anodization have not yet been elucidated. Recently, several research teams have been studying the mechanism. However, a long reaction time is required for the interaction between the bone tissue and the implant It is reported that, for example, tooth implants take a period of more than 12 weeks.

대한민국 등록특허공보 제10-0856031호Korean Patent Publication No. 10-0856031

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 강성의 저하 없이 치조골에 견고하게 결합할 수 있는 치아 교정용 나사를 제공하며, 또한, BIC(bone to implant contact ratio)와 뼈 부피율(bone volume ratio)이 높은 치과용 임플란트의 제조방법을 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.It is an object of the present invention to provide a screw for orthodontic treatment which can be firmly coupled to an alveolar bone without deteriorating rigidity, contact ratio and a bone volume ratio of the implant. However, these problems are illustrative, and thus the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 치아 교정용 나사는, 외주면에 나사산이 형성되며, 잇몸을 통하여 치조골에 박혀서 고정되는 티타늄 금속 또는 티타늄 합금으로 이루어진 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단부에 형성되고 상기 잇몸의 외측으로 노출되며, 치아 교정용 와이어의 일측이 걸려서 지지되는 머리부;를 포함하며, 상기 몸체부의 외주면에는 접착물질이 주입되거나 치아의 골조직이 유입되어 채워질 수 있도록 형성되는 복수의 홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a screw for orthodontic treatment, comprising: a body portion formed of a titanium metal or a titanium alloy, the screw portion being formed on an outer circumferential surface thereof and fixed to the alveolar bone through the gum; And a head portion formed at one end of the body portion and exposed to the outside of the gum and supported at one side of the tooth for orthodontic wire by being hung on the outer circumferential surface of the body portion and an adhesive material is injected or a bone tissue of the tooth is introduced And a plurality of grooves formed so as to be filled can be formed.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 홈은 상기 몸체부의 나사골에 제1직경을 가지는 홈부로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the groove may be formed as a groove having a first diameter in a threaded hole of the body portion.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 홈은 상기 몸체부의 길이방향을 따라 상기 몸체부의 일단부측에서 타단부측까지 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the groove may be formed from one end to the other end of the body along the longitudinal direction of the body.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 홈은 상기 몸체부의 길이방향을 따라 상기 몸체부의 중앙부에서 타단부측까지 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the groove may be formed from a central portion of the body portion to a side of the other end along a longitudinal direction of the body portion.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 홈은 직선형태로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the groove may be formed in a linear shape.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 홈은 곡선형태로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the groove may be formed in a curved shape.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 몸체부의 일단부 및 중앙부는 원기둥형으로 형성되고, 타단부는 원뿔형으로 형성되며, 상기 나사산은 상기 몸체부의 중앙부 외주면에 형성되고, 상기 머리부는, 상기 몸체부의 일단면에 일체로 형성되며 상기 몸체부의 일단부의 직경 보다 큰 직경을 가지는 경계판, 상기 경계판의 직경 보다 작은 직경을 가지면서 상기 경계판에 일체로 형성되고 상기 와이어의 일측이 삽입 지지되는 지지공이 형성된 지지봉, 상기 지지봉의 직경 보다 큰 직경을 가지면서 상기 지지봉에 일체로 형성되고 상기 몸체부를 상기 잇몸에 결합하기 위한 지그가 맞물려 지지되는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the one end and the middle portion of the body portion are formed in a cylindrical shape, the other end portion is formed in a conical shape, the thread is formed on the outer peripheral surface of the central portion of the body portion, A supporting plate having a diameter smaller than the diameter of the boundary plate and integrally formed on the boundary plate and having a support hole into which one side of the wire is inserted and supported, And a support plate having a diameter larger than the diameter of the support bar and integrally formed on the support bar, and a jig for engaging the body part with the gum is engaged and supported.

본 발명의 사상에 따르면, 약물을 로딩하기 위한 상기 몸체부를 양극산화 하여 형성된 TiO2 나노튜브 어레이;를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a TiO 2 nanotube array formed by anodizing the body portion for loading a drug may be further included.

본 발명의 사상에 따르면, 상기 TiO2 나노튜브 어레이는, 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 있는 튜브형 구조를 가지며, 내부 직경의 크기가 10~300nm를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the TiO 2 nanotube array may have a tubular structure having an open upper portion and a closed lower portion and having an inner diameter of 10 to 300 nm.

본 발명에 따른 치아 교정용 나사에 의하면, 나사산이 형성된 몸체부의 외주면에 복수의 홈이 형성된다. 그러면, 몸체부의 강성에 영향을 주지 않으면서, 홈에 주입된 접착물질 또는 홈으로 유입되어 채워지는 치아의 골조직으로 인해, 몸체부가 치조골에 견고하게 결합되는 효과가 있다.According to the screw for orthodontic treatment according to the present invention, a plurality of grooves are formed on the outer circumferential surface of the body portion having the threads. Thereby, there is an effect that the body part is firmly coupled to the alveolar bone due to the bone tissue of the tooth which is filled and adhered to the groove or the adhesive material injected into the groove without affecting the rigidity of the body.

또한, 본 발명에 의하면, 임플란트에 TiO2 나노튜브 어레이가 형성되어 있어 재조합 인간 골 성장 인자(Recombinant human bone morphogenetic protein-2; rhBMP-2), 소염제 등과 같은 약물을 삽입할 수 있으며, 본 발명에 따라 제조된 약물이 로딩된 임플란트는, BIC(bone to implant contact ratio)와 뼈 부피율(bone volume ratio)이 높다. 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.In addition, according to the present invention, a TiO 2 nanotube array is formed on an implant and a drug such as a recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and an anti-inflammatory agent can be inserted. Drug-loaded implants thus fabricated have high bone to implant contact ratio (BIC) and bone volume ratio. The scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정용 나사를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 치아 교정용 나사를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 "A-A"선를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치아 교정용 나사를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정용 나사의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 양극산화 공정을 위한 수행하기 위한 장비의 개략적인 구성도이다.
도 7은 TiO2 나노튜브 어레이에 대하여 간섭측정 바이오센싱법으로 관찰하기 장치의 구성을 보여주는 모식도이다.
도 8a 및 도 8b는 가공 임플란트로서 티타늄 임플란트의 전형적인 이미지와 미세구조를 보여주는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 SLA(sandblasted large-grit and acid-etched) 임플란트의 거친 표면 이미지와 미세구조를 보여주는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 양극산화에 의해 제조된 TiO2 나노튜브 어레이의 거친 표면을 보여주는 도면이다.
도 11a 내지 도 11d는 TiO2 나노튜브 어레이의 FESEM 이미지와 표면에 rhBMP-2가 로딩된 TiO2 나노튜브 어레이를 보여주는 도면이다.
도 12는 rhBMP-2 로딩에 따라 10일 동안의 광학두께 변화를 보여주는 그래프이다.
도 13은 조직계측학적 분석(histomorphometric analysis)의 결과를 보여준다.
도 14 내지 도 17은 광학현미경으로 관찰된 4개 그룹의 형광(fluorescence) 및 조직학적 염색(histologic staining) 이미지를 보여주는 도면이다.
도 18은 나사골의 응력 분포 및 측정 위치를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 18의 나사골의 응력 분포 및 측정 위치 따른 위치별 유효응력을 나타내는 그래프이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예의 치아 교정용 나사에 형성된 홈의 직경별 모형의 측정위치를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20의 홈의 직경에 따른 측정위치별 유효응력을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예의 치아 교정용 나사에 형성된 홈의 길이에 따른 모형의 측정위치를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 22의 치아 교정용 나사에 형성된 홈의 측정 위치별 유효응력을 나타내는 도면이다.
도 24는 도 22의 치아 교정용 나사에 형성된 홈의 길이에 따른 응력분포를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 22의 치아 교정용 나사에 형성된 홈의 길이에 따른 내부응력분포를 나타내는 도면이다.
1 is a perspective view showing a screw for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a screw for orthodontic treatment according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the line "AA" in Fig.
4 is a perspective view showing a screw for orthodontic treatment according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a method of manufacturing a screw for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic configuration diagram of equipment for performing an anodizing process.
7 is a schematic diagram showing the structure of a device for observing an interference measurement biosensing method for a TiO 2 nanotube array.
8A and 8B are views showing a typical image and microstructure of a titanium implant as a processing implant.
Figures 9a and 9b show the rough surface image and microstructure of sandblasted large-grit and acid-etched (SLA) implants.
Figures 10a and 10b show the rough surface of a TiO 2 nanotube array fabricated by anodization.
Figure 11a through 11d are diagrams showing the TiO 2 nanotube array FESEM image of the surface and TiO 2 nano-tube array is loaded in the rhBMP-2.
Figure 12 is a graph showing optical thickness changes over 10 days following rhBMP-2 loading.
Figure 13 shows the results of histomorphometric analysis.
Figures 14-17 show fluorescence and histologic staining images of the four groups observed with an optical microscope.
18 is a view showing stress distribution and measurement positions of the threaded bones.
FIG. 19 is a graph showing the stress distribution and the effective stress per position according to the measurement position of the thread of FIG. 18; FIG.
20 is a view showing a measurement position of a model of each groove formed in a thread for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a view showing effective stresses at measurement positions according to the diameter of the grooves in FIG. 20; FIG.
22 is a view showing a measurement position of a model according to a length of a groove formed in a screw for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention.
Fig. 23 is a view showing effective stresses of the grooves formed on the teeth for orthodontic treatment shown in Fig. 22, according to measurement positions. Fig.
24 is a view showing a stress distribution along the length of the groove formed in the screw for orthodontic treatment shown in Fig.
25 is a view showing the internal stress distribution along the length of the groove formed in the screw for orthodontic treatment shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

이하에서, 나노라 함은 나노미터 단위의 크기로서 1㎚∼1㎛ 범위의 크기를 의미하는 것으로 사용하며, 나노튜브는 튜브형 구조를 가지면서 내부 직경의 크기가 나노인 것을 의미하는 것으로 사용한다.Hereinafter, the term " nano " refers to a size in the range of 1 nm to 1 [mu] m in terms of a nanometer unit size, and the nanotube has a tubular structure and has an inner diameter of nano.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정용 나사를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 "A-A"선를 나타내는 단면도이다.1 and 2 are perspective views showing a screw for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a sectional view showing the line "A-A" in Fig.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 치아 교정용 나사는 몸체부(110)와 머리부(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the screw for orthodontic treatment according to the present embodiment may include a body 110 and a head 120.

상기 몸체부(110)는 잇몸을 통하여 치조골에 박혀서 고정된다. 이를 위하여, 몸체부(110)의 상단부측과 중앙부측은 원기둥형으로 형성될 수 있고, 하단부는 원뿔형으로 형성되며, 중앙부측 외주면에는 나선형태로 나사산(112)이 형성될 수 있다.The body 110 is fixed to the alveolar bone through the gums. For this, the upper end side and the center side of the body 110 may be formed in a cylindrical shape, the lower end may be formed in a conical shape, and the thread 112 may be formed in a spiral shape on the outer peripheral surface on the central side.

상기 머리부(120)는 경계판(121), 지지봉(123) 및 지지판(125)을 포함할 수 있으며, 몸체부(110)의 상단부에 형성되어 상기 잇몸의 외측으로 노출 될 수 있다. 또한, 머리부(120)에는 치아 교정용 와이어의 일측이 걸려서 지지될 수 있다.The head 120 may include a boundary plate 121, a support bar 123 and a support plate 125. The head 120 may be formed at an upper end of the body 110 and exposed to the outside of the gum. In addition, one side of the wire for orthodontic treatment can be hooked on the head 120.

더욱 구체적으로 설명하면, 경계판(121)은 몸체부(110)의 상단면에 일체로 형성될 수 있으며, 몸체부(110)의 상단부의 직경 보다 큰 직경으로 형성될 수 있다. 경계판(121)은 상기 잇몸에 몸체부(110)만 박혀서 고정될 수 있도록, 몸체부(110)와 머리부(120)를 구획할 수 있다.More specifically, the boundary plate 121 may be integrally formed on the upper surface of the body 110, and may have a diameter larger than a diameter of the upper end of the body 110. The boundary plate 121 may divide the body 110 and the head 120 such that only the body 110 is fixed to the gum.

여기서, 상기 지지봉(123)은 경계판(121)의 상면에 일체로 형성되어 상측으로 돌출될 수 있으며, 경계판(121)의 직경 보다 작은 직경으로 형성될 수 있다. 지지봉(123)에는 지지공(123a)이 형성될 수 있으며, 지지공(123a)에 상기 와이어의 일측이 삽입 지지될 수 있다.Here, the support bar 123 may be integrally formed on the upper surface of the boundary plate 121 and protrude upward, and may have a diameter smaller than the diameter of the boundary plate 121. A support hole 123a may be formed in the support rod 123 and one side of the wire may be inserted and supported in the support hole 123a.

상기 지지판(125)은 지지봉(123)의 상면에 일체로 형성될 수 있으며 지지봉(123)의 직경 보다 큰 직경으로 형성될 수 있다. 지지판(125)은 몸체부(110)를 상기 잇몸에 결합하기 위한 드라이버 또는 스패너 등과 같은 지그가 맞물려 결합 지지될 수 있다.The support plate 125 may be integrally formed on the upper surface of the support rod 123 and may have a diameter larger than the diameter of the support rod 123. The support plate 125 may be coupled and supported by a jig such as a screwdriver or a wrench for coupling the body 110 to the gums.

또한, 약물을 로딩하기 위한 상기 몸체부(110)를 양극산화 하여 형성된 TiO2 나노튜브 어레이(130)를 포함할 수 있다.The body 110 may also include a TiO 2 nanotube array 130 formed by anodizing the body 110 to load the drug.

상기 TiO2 나노튜브 어레이(130)는, 불소(F)를 포함하는 전해액을 사용하여 티타늄 금속 또는 티타늄 합금으로 이루어진 몸체부(110)를 제1 양극산화하고, 초음파로 제거한 후에, 제2 양극산화 되어 형성된 것 일 수 있다.The TiO 2 nanotube array 130 is formed by first anodizing the body 110 made of a titanium metal or a titanium alloy by using an electrolyte containing fluorine F and ultrasonically removing the body 110, Or the like.

더욱 구체적으로 설명하면, 상기 TiO2 나노튜브 어레이(130)는 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 있는 튜브형 구조를 가지며, 내부 직경의 크기가 10~300nm를 갖도록 형성할 수 있다.More specifically, the TiO 2 nanotube array 130 has a tubular structure having an open upper portion and a closed lower portion, and may have an inner diameter of 10 to 300 nm.

그리하여, 임플란트에 재조합 인간 골 성장 인자, 소염제 등과 같은 약물을 삽입할 수 있다.Thus, drugs such as recombinant human bone growth factors, anti-inflammatory agents and the like can be inserted into the implants.

본 실시예에 따른 치아 교정용 나사는 몸체부(110)의 외주면에 복수의 홈(113,114)이 형성될 수 있다. The teeth for orthodontic treatment according to the present embodiment may have a plurality of grooves 113 and 114 formed on the outer circumferential surface of the body 110.

상기 홈(113)은 상기 몸체부(110)의 나사골에 제1직경을 가지는 홈부로 형성될 수 있다. 또한, 상기 홈(114)은 몸체부(110)의 길이방향을 따라 몸체부(110)의 중앙부의 중앙에서 중앙부 하단면까지 형성될 수 있다.The groove 113 may be formed as a groove having a first diameter in a thread of the body 110. The grooves 114 may extend from the center of the central portion of the body 110 along the longitudinal direction of the body 110 to the lower end of the central portion.

상기 홈(113,114)에는 겔(Gel) 형태의 생체에 무해한 접착물질이 주입될 수 있다. 즉, 홈(113,114)에 상기 접착물질을 주입한 상태에서, 몸체부(110)를 상기 잇몸에 박아서 결합하면, 상기 접착물질을 매개로 몸체부(110)가 치조골에 견고하게 결합될 수 있다.In the grooves 113 and 114, a gel-like adhesive material harmless to the living body can be injected. That is, when the body 110 is inserted into and bonded to the gum while the adhesive material is injected into the grooves 113 and 114, the body 110 can be firmly coupled to the alveolar bone through the adhesive material .

또는, 상기 몸체부(110)를 상기 잇몸에 박아서 결합하면, 소정의 시간이 경과한 후, 치아의 골조직이 홈(113,114)으로 유입되어 채워지므로, 몸체부(110)가 치조골에 견고하게 결합될 수 있다.Alternatively, when the body 110 is inserted into the gums, the bone tissue of the teeth is filled into the grooves 113 and 114 after a predetermined time has elapsed, so that the body 110 is firmly coupled to the alveolar bone .

본 실시예에 따른 치아 교정용 나사는 몸체부(110)의 외주면에 홈(113,114)이 형성되므로, 홈(113,114)으로 인해 몸체부(110)의 강성은 거의 영향을 받지 않을 수 있다.Since the grooves 113 and 114 are formed on the outer circumferential surface of the body 110 in accordance with the present embodiment, the rigidity of the body 110 may be hardly affected by the grooves 113 and 114.

상기 홈(114)은 직선형태로 형성될 수 있다. 이때, 홈(114)은 몸체부(110)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 홈(114)은 곡선형태로 형성될 수도 있다.The grooves 114 may be formed in a linear shape. At this time, it is preferable that the groove 114 is formed radially with respect to the center of the body 110. The grooves 114 may be formed in a curved shape.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 치아 교정용 나사를 나타내는 사시도로서, 도 1 및 도 2와의 차이점만을 설명한다.Fig. 4 is a perspective view showing a screw for orthodontic treatment according to another embodiment of the present invention, and only differences from Figs. 1 and 2 will be described.

도 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(210)의 외주면에 형성된 홈(214)은 몸체부(210)의 길이방향을 따라 몸체부(210)의 중앙부 상단부측에서 중앙부 하단면까지 형성될 수 있다.4, the groove 214 formed in the outer circumferential surface of the body 210 may be formed from the upper end of the center of the body 210 to the lower end of the center along the longitudinal direction of the body 210 .

그리하여, 상기와 같은 홈(113,114,214)에 주입된 접착물질 또는 홈(113,114,214)으로 유입되어 채워지는 치아의 골조직으로 인해, 몸체부가 치조골에 견고하게 결합되는 효과를 가질 수 있다.Therefore, the body part can be firmly coupled to the alveolar bone due to the bone tissue of the teeth that are introduced and filled into the adhesive material or grooves 113, 114, and 214 injected into the grooves 113, 114, and 214 as described above.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정용 나사의 제조방법을 나타내는 순서도이며, 도 6은 양극산화 공정을 위한 수행하기 위한 장비의 개략적인 구성도이다.FIG. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing a screw for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram of equipment for performing an anodizing process.

도 5에 개시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정용 나사 제조방법은, 불소(F)를 포함하는 전해액을 사용하여 티타늄 금속 또는 티타늄 합금을 제1 양극산화하여 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하는 단계(S1)와, 상기 티타늄 금속 또는 티타늄 합금의 표면에 형성된 상기 TiO2 나노튜브 어레이를 초음파 처리하여 제거하는 단계(S2)와, 상기 TiO2 나노튜브 어레이가 제거된 표면의 티타늄 금속 또는 티타늄 합금에 대하여 불소(F)를 포함하는 전해액을 사용하여 제2 양극산화하여 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하는 단계(S3) 및 상기 제2 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이 내부에 약물을 로딩하는 단계(S4)를 포함할 수 있다.5, a method of manufacturing a screw for orthodontic treatment according to an embodiment of the present invention includes firstly anodizing a titanium metal or a titanium alloy using an electrolyte solution containing fluorine (F) to form a TiO 2 nanotube array forming (S1) and the titanium metal or the step (S2) of removing by ultrasonic treatment the TiO 2 nanotube array formed on the surface of a titanium alloy, wherein the TiO 2 nanotube array is titanium metal of the removed surface or titanium with respect to the alloy using the electrolytic solution containing fluorine (F) a second anodization and TiO 2 nano-forming a tube array (S3) and formed by the second anodizing TiO 2 nanotube array drug therein (S4). ≪ / RTI >

상기 제2 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이는 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 있는 튜브형 구조를 가지며, 내부 직경의 크기가 10~300nm를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.The TiO 2 nanotube array formed by the second anodization has a tubular structure having an open upper portion and a closed lower portion, and preferably has an inner diameter of 10 to 300 nm.

상기 약물은 재조합 인간 골 성장 인자 및 소염제 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The drug may comprise one or more substances selected from recombinant human bone growth factors and anti-inflammatory agents.

상기 전해액은 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 구연산(citric acid), 옥살산(oxalic acid), 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 글리세롤(Glycerol), 디메틸설프옥사이드(Dimethyl Sulfoxide; DMSO) 중에서 선택된 1종 이상의 용액에 NH4F가 혼합된 용액일 수 있다.The electrolytic solution may be selected from the group consisting of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), citric acid, oxalic acid, ethylene glycol, glycerol, dimethyl sulfoxide DMSO) may be a solution in which NH 4 F is mixed.

상기 제1 양극산화 또는 상기 제2 양극산화는 티타늄 금속 또는 티타늄 합금이 배치된 양극과 음극을 서로 이격 배치하고, 전해액이 담긴 전해조 내에서 상기 전해액에 상기 양극과 음극이 담겨지도록 하고, 상기 양극과 음극에 전압을 인가하여 수행하며, 상기 제1 양극산화 또는 제2 양극산화에 의해 형성되는 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하기 위하여 인가하는 전압은 상기 양극과 음극의 전압차가 80V 보다 작거나 같도록 인가하는 것이 바람직하다.Wherein the first anodization or the second anodization is performed by disposing a positive electrode and a negative electrode in which a titanium metal or a titanium alloy is disposed apart from each other so that the positive electrode and the negative electrode are contained in the electrolytic solution in an electrolytic bath containing the electrolytic solution, The voltage to be applied to form the TiO 2 nanotube array formed by the first anodization or the second anodization is such that the voltage difference between the anode and the cathode is less than or equal to 80 V .

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치과용 임플란트의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a dental implant according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

불소(F)를 포함하는 전해액을 사용하여 티타늄 금속 또는 티타늄 합금을 제1 양극산화하여 TiO2 나노튜브 어레이를 형성할 수 있다.A TiO 2 nanotube array can be formed by first anodizing titanium metal or a titanium alloy using an electrolyte containing fluorine (F).

상기 제1 양극산화는 티타늄 금속 또는 티타늄 합금이 배치된 양극과 음극을 서로 이격 배치하고, 전해액이 담긴 전해조 내에서 상기 전해액에 상기 양극과 음극이 담겨지도록 하고, 상기 양극과 음극에 전압을 인가하여 수행한다.The first anodization may be performed by disposing a positive electrode and a negative electrode having a titanium metal or a titanium alloy disposed thereon apart from each other, inserting the positive electrode and the negative electrode into the electrolyte in an electrolytic bath containing the electrolyte, .

상기 제1 양극산화를 위한 재질은 티타늄(Ti) 또는 티타늄(Ti) 합금일 수 있다. 상기 티타늄(Ti) 합금은 Ti-6Al-4V 합금과 같이 티타늄(Ti) 성분을 적어도 포함하는 합금이다. The material for the first anodization may be titanium (Ti) or titanium (Ti) alloy. The titanium (Ti) alloy is an alloy including at least a titanium (Ti) component such as a Ti-6Al-4V alloy.

티타늄과 티타늄 합금은 기계적 특성과 생체적합성이 우수하여 치아용 임플란트(dental implants) 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 티타늄의 자연산화층(native oxide layer)은 골유착(osseointegration)의 초기 단계에서 뼈와 직접적으로 결합할 수 있다. 블래스팅(blasting), 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)의 플라즈마 스프레이(plasma spraying), 샌드블래스팅(sandblasting), 에칭(etching), 양극산화(anodic oxidation)와 같은 방법으로 임플랜트 계면화학(implant surface chemistry)이나 표면 형상을 변화시킴으로써 치과 또는 정형외과용 임플란트를 최적화하려는 연구가 있다. Titanium and titanium alloys are widely used in the field of dental implants because of their excellent mechanical properties and biocompatibility. However, the native oxide layer of titanium can bind directly to the bone at an early stage of osseointegration. Implant surface chemistry by methods such as blasting, plasma spraying of hydroxyapatite, sandblasting, etching, and anodic oxidation. There is research to optimize dental or orthopedic implants by changing the surface shape of the implant.

양극산화를 하기 위해 중요한 인자로는 전해액, 인가전압, 양극산화 시간, 온도 등을 들을 수 있다. 상기 양극산화 장비는 도 6에 도시된 바와 같이, 전해조(electrochemical bath)(10), 전해액(20), 양극(30), 음극(40), 전원 공급수단(power supply)(50), 자석 교반기(80), 교반용 자석 막대(90), 냉각장치(chiller)(85), 온도계(thermometer)(95) 등을 구비할 수 있다.The important factors for anodic oxidation include electrolyte, applied voltage, anodic oxidation time, and temperature. 6, the anodic oxidation equipment includes an electrochemical bath 10, an electrolytic solution 20, an anode 30, a cathode 40, a power supply 50, a magnetic stirrer 50, A stirring bar 80, a stirring bar 90, a chiller 85, a thermometer 95, and the like.

상기 양극(30)과 상기 음극(40)은 소정 거리를 두고 서로 이격 배치된다. 양극(30)은 얻고자 하는 TiO2 나노튜브 어레이의 금속성분과 동일한 성분인 티타늄(Ti) 또는 티타늄합금을 사용할 수 있다.The anode 30 and the cathode 40 are spaced apart from each other by a predetermined distance. The anode 30 may be made of titanium (Ti) or a titanium alloy, which is the same as the metal component of the TiO 2 nanotube array to be obtained.

상기 제1 양극산화를 위한 전해액은 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 구연산(citric acid), 옥살산(oxalic acid), 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 글리세롤(Glycerol), 디메틸설프옥사이드(Dimethyl Sulfoxide; DMSO) 중에서 선택된 1종 이상의 용액에 NH4F가 혼합된 용액일 수 있다.The electrolytic solution for the first anodic oxidation may be at least one selected from the group consisting of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), citric acid, oxalic acid, ethylene glycol, glycerol, And a solution in which NH 4 F is mixed with at least one solution selected from dimethyl sulfoxide (DMSO).

TiO2 나노튜브 어레이를 형성하기 위하여 티타늄 또는 티타늄합금을 준비하고, 이를 양극(30)에 장착한다. 음극(40)으로는 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 은(Ag), 금(Au)과 같은 내산성 금속 전극을 사용한다. 양극(30)은 음극(40)과 일정한 간격을 유지하여 전해액(20) 속에 잠길 수 있도록 설치한다. 양극(30)과 음극(40)은 전압 또는 전류를 인가하기 위한 전원 공급 수단(power supply)(50)에 연결되어 있다. 양극(30)과 음극(40)의 전압차는 형성되는 TiO2 나노튜브의 직경 크기, TiO2 나노튜브의 길이 등을 고려하여 적절하게 조절한다. 상기 제1 양극산화에 의해 형성되는 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하기 위하여 인가하는 전압은 상기 양극과 음극의 전압차가 80V 보다 작거나 같도록 인가하는 것이 바람직하다. 상기 제1 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이는 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 있는 튜브형 구조를 가지며, 내부 직경의 크기가 10~300nm를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.A titanium or titanium alloy is prepared to form a TiO 2 nanotube array and mounted on the anode (30). As the cathode 40, an acid-resistant metal electrode such as platinum (Pt), tantalum (Ta), silver (Ag), or gold (Au) The anode 30 is installed at a predetermined distance from the cathode 40 so as to be locked in the electrolyte 20. The anode 30 and the cathode 40 are connected to a power supply 50 for applying a voltage or current. The voltage difference between the anode 30 and the cathode 40 is appropriately adjusted in consideration of the diameter of the formed TiO 2 nanotube, the length of the TiO 2 nanotube, and the like. The voltage applied to form the TiO 2 nanotube array formed by the first anodization is preferably such that the voltage difference between the anode and the cathode is less than or equal to 80V. It is preferable that the TiO 2 nanotube array formed by the first anodization has a tubular structure having an open upper portion and a closed lower portion and having an inner diameter of 10 to 300 nm.

전해조(10)에는 양극산화 공정 중 발열 반응에 의한 급격한 온도 상승을 방지하고, 금속막 전체에 전기 분해 또는 화학 반응의 균일성을 높이기 위해 냉각장치(Chiller)(85)가 구비되고, 또한 전해액을 교반하여 양극산화 공정이 용이하게 일어나도록 하기 위하여 자석 교반기(Magnetic Stirrer)(80)와 교반용 자석 막대(Stirring Magnetic Bar)(90)가 구비되어 있을 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않지만 전해조 내의 온도을 일정하게 유지하기 위한 핫플레이트(Hot Plate)와 같은 온도 조절 장치가 설치되어 있을 수도 있다. The electrolyzer (10) is provided with a cooling device (85) for preventing an abrupt temperature rise due to an exothermic reaction during the anodic oxidation process and for increasing the uniformity of electrolysis or chemical reaction on the entire metal film, A magnetic stirrer 80 and a stirring magnetic bar 90 may be provided in order to facilitate the anodizing process with stirring. In addition, although not shown, a temperature regulating device such as a hot plate for maintaining the temperature in the electrolytic bath at a constant level may be provided.

전해조(10)의 온도는 0∼50℃ 정도 범위로 설정하는 것이 바람직하다. The temperature of the electrolytic bath 10 is preferably set in the range of about 0 to 50 占 폚.

전해액(20)은 전하를 띤 전자나 이온의 이동을 원활히 해주어 티타늄(Ti) 또는 티타늄합금 표면에 티타늄산화막(TiO2)을 형성하게 할 수 있다. 티타늄 금속 이온(Ti4+)은 전해액(20)과 산화막 계면에서 전해액(20)에 용해되며, 전해액(20)은 산화막과 금속 계면에서 산화막을 형성시킬 수 있도록 O2-, OH- 이온과 결합할 수 있다.The electrolyte solution 20 facilitates the movement of charged electrons and ions to form a titanium oxide film (TiO 2 ) on the surface of titanium (Ti) or a titanium alloy. The titanium metal ion (Ti 4+ ) is dissolved in the electrolyte solution 20 at the interface between the electrolyte solution 20 and the oxide film. The electrolyte solution 20 is combined with O 2- and OH - ions so as to form an oxide film at the interface between the oxide film and the metal. can do.

양극산화 공정을 살펴보면, 전해액(20) 속의 물분자(H2O)는 전기분해에 의하여 아래의 반응식 1과 같이 수소 이온(H+)과 하이드록실기 이온(OH-)으로 전해될 수 있다.In the anodic oxidation process, the water molecule (H 2 O) in the electrolyte (20) can be electrolyzed by the hydrogen ion (H + ) and the hydroxyl group ion (OH - ) according to the following reaction formula 1.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

H2O→H+OH H 2 O → H + + OH -

수소 이온(H)은 음극(40)쪽으로 이동하고, 전해액(20)과 음극(40) 표면 사이에서 전자와 결합하여 수소 가스(H2)로 방출될 수 있다. The hydrogen ion H + moves toward the cathode 40 and can be released to the hydrogen gas H 2 by coupling with electrons between the surface of the electrolyte 20 and the cathode 40.

하이드록실기 이온(OH-)은 양극(30)쪽으로 이동하고, 양극(30) 표면에 형성된 자연산화막에서 산소 이온(O2-)과 수소 이온(H)으로 분리되어진다. 이때 분리되어진 산소 이온(O2-)은 자연산화막을 침투하여 자연산화막과 티타늄(또는 티타늄합금) 사이에서 티타늄 이온(Ti4+)과 반응하여 아래의 반응식 2와 같이 티타늄산화막(TiO2)을 형성하게 될 수 있다.The hydroxyl group ion (OH - ) migrates toward the anode 30 and is separated into oxygen ions (O 2- ) and hydrogen ions (H + ) in the natural oxide film formed on the surface of the anode 30. The separated oxygen ion (O 2- ) penetrates the natural oxide film and reacts with the titanium ion (Ti 4+ ) between the natural oxide film and the titanium (or titanium alloy) to form a titanium oxide film (TiO 2 ) .

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Ti4++2O2-→TiO2 Ti 4+ + 2 O 2- ? TiO 2

또한, 수소 이온(H)은 티타늄산화막(TiO2)과 반응하여 티타늄(Ti)과 산소의 결합을 부분적으로 끊고 수산화물을 형성하게 되며, 이것은 전해액(20)에 용해될 수 있다. 즉, 티타늄산화막(TiO2)과 전해액(20) 사이의 표면에서 산화물 에칭(etching)이 발생할 수 있다. 이렇게 자연산화막과 티타늄(또는 티타늄합금) 사이의 계면에서는 티타늄산화막(TiO2)이 형성되게 될 수 있다.Further, the hydrogen ion H + reacts with the titanium oxide film (TiO 2 ) to partially break the bond between titanium (Ti) and oxygen to form a hydroxide, which can be dissolved in the electrolyte solution 20. That is, oxide etching may occur on the surface between the titanium oxide film (TiO 2 ) and the electrolyte solution 20. Thus, a titanium oxide film (TiO 2 ) may be formed at the interface between the natural oxide film and the titanium (or titanium alloy).

이를 종합하여 반응식으로 나타내면, 다음의 반응식 3과 같다. If this is expressed as a reaction formula, the following reaction formula 3 is obtained.

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Ti + 2H2O → TiO2 + 4H+ + 4e- Ti + 2H 2 O → TiO 2 + 4H + + 4e -

전해질 용액속의 물분자는 양극에서 티타늄과 만나 티타늄산화막(TiO2)을 반응식 3과 같이 형성할 수 있다.The water molecules in the electrolyte solution meet with titanium at the anode and form a titanium oxide (TiO 2 )

이렇게 형성된 티타늄산화막(TiO2)은 전해질 용액에 포함되어 있는 소량의 불소이온 (fluorine ion, F-)에 의해 반응식 4와 같이 해리될 수 있다.The titanium oxide (TiO 2 ) thus formed can be dissociated as shown in Scheme 4 by a small amount of fluorine ion (F - ) contained in the electrolyte solution.

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

TiO2 + 6F- + 4H+ → [TiF6]2- + 2H2O TiO 2 + 6F - + 4H + - [TiF 6 ] 2 - + 2H 2 O

이러한 해리 작용은 전체 티타늄산화막(TiO2)에 걸쳐 발생하며 나노튜브 어레이를 형성하게 될 수 있다. 또한 양극산화 시간이 증가될수록 반응식 3의 산화 반응과 반응식 4의 해리 반응이 동시에 발생하게 되고, 이로부터 나노튜브 어레이를 얻을 수 있다.This dissociation occurs over the entire titanium oxide (TiO 2 ) and can form a nanotube array. Also, as the anodic oxidation time is increased, the oxidation reaction of Reaction Formula 3 and the dissociation reaction of Reaction Formula 4 occur at the same time, and thus a nanotube array can be obtained.

상기 티타늄 금속 또는 티타늄 합금의 표면에 형성된 상기 TiO2 나노튜브 어레이를 초음파 처리하여 제거할 수 있다. 일반적으로 초음파라 함은 20kHz 이상의 주파수를 갖는 음파를 말하며, TiO2 나노튜브 어레이를 제거하기 위한 초음파의 주파수는 28 ~ 40kHz 정도일 수 있다. 초음파 처리를 수행하게 되면, 티타늄 금속 또는 티타늄 합금의 표면에 형성된 TiO2 나노튜브 어레이는 티타늄 금속 또는 티타늄 합금의 표면으로부터 떨어져 나가면서 제거되게 될 수 있다. 제1 양극산화에서 생성된 TiO2 나노튜브 어레이는 표면이 지저분해서 나노튜브의 기공이 막혀 있는 부분이 많이 있기 때문에 약물 탑재가 용이하지 않으며, 따라서 제1 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이를 제거하고, TiO2 나노튜브 어레이가 제거된 표면의 티타늄 금속 또는 티타늄 합금에 대하여 제2 양극산화를 통해서 깨끗한 표면을 갖는 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하는 것이며, 제2 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이의 기공은 대부분 열려 있어 약물 탑재가 용이한 구조를 만들 수가 있다. The TiO 2 nanotube array formed on the surface of the titanium metal or titanium alloy can be removed by ultrasonic treatment. Generally, ultrasound refers to a sound wave having a frequency of 20 kHz or more, and the frequency of ultrasonic waves for removing the TiO 2 nanotube array may be about 28 to 40 kHz. When the ultrasonic treatment is performed, the TiO 2 nanotube array formed on the surface of the titanium metal or the titanium alloy may be removed while being separated from the surface of the titanium metal or the titanium alloy. The TiO 2 nanotube arrays produced by the first anodization are not easy to mount on the drug because the surfaces are dirty and the pores of the nanotubes are clogged. Therefore, the TiO 2 nanotube array formed by the first anodization removal and, TiO 2 nano-tubes will the array is formed in the TiO 2 nanotube array having a clean surface through the second anode oxide with respect to titanium metal or titanium alloy of the removed surface, TiO 2 nano-formed by the second anodizing Most of the pores of the tube array are open, which makes it easy to mount the drug.

상기 TiO2 나노튜브 어레이가 제거된 표면의 티타늄 금속 또는 티타늄 합금에 대하여 불소(F)를 포함하는 전해액을 사용하여 제2 양극산화 하여 TiO2 나노튜브 어레이를 형성할 수 있다.The TiO 2 and nanotube array have a second oxide cathode using an electrolyte solution containing fluorine (F) with respect to the titanium metal or titanium alloy of the removed surface can be formed in the TiO 2 nanotube array.

상기 제2 양극산화는 티타늄 금속 또는 티타늄 합금이 배치된 양극과 음극을 서로 이격 배치하고, 전해액이 담긴 전해조 내에서 상기 전해액에 상기 양극과 음극이 담겨지도록 하고, 상기 양극과 음극에 전압을 인가하여 수행할 수 있다.The second anodization may be performed by disposing a positive electrode and a negative electrode having a titanium metal or a titanium alloy disposed thereon apart from each other so that the positive electrode and the negative electrode are contained in the electrolytic solution in an electrolytic bath containing the electrolytic solution, Can be performed.

상기 제2 양극산화에 의해 형성되는 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하기 위하여 인가하는 전압은 상기 양극과 음극의 전압차가 80V 보다 작거나 같도록 인가하는 것이 바람직하다.The voltage applied to form the TiO 2 nanotube array formed by the second anodization is preferably such that the voltage difference between the anode and the cathode is less than or equal to 80V.

상기 제2 양극산화를 위한 전해액은 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 구연산(citric acid), 옥살산(oxalic acid), 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol), 글리세롤(Glycerol), 디메틸설프옥사이드(Dimethyl Sulfoxide; DMSO) 중에서 선택된 1종 이상의 용액에 NH4F가 혼합된 용액일 수 있다.The electrolytic solution for the second anodization includes at least one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), citric acid, oxalic acid, ethylene glycol, glycerol, And a solution in which NH 4 F is mixed with at least one solution selected from dimethyl sulfoxide (DMSO).

상기 제2 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이는 상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 있는 튜브형 구조를 가지며, 내부 직경의 크기가 10~300nm를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.The TiO 2 nanotube array formed by the second anodization has a tubular structure having an open upper portion and a closed lower portion, and preferably has an inner diameter of 10 to 300 nm.

상기 제2 양극산화에 의해 형성된 TiO2 나노튜브 어레이 내부에 약물을 로딩 할 수 있다. 상기 약물은 재조합 인간 골 성장 인자 및 소염제 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The drug can be loaded into the TiO2 nanotube array formed by the second anodization. The drug may comprise one or more substances selected from recombinant human bone growth factors and anti-inflammatory agents.

상술한 바와 같이, 원주형의 다공성 티타니아인 TiO2 나노튜브 어레이는 순수 티타늄 또는 티타늄 합금 표면에 2-스텝 양극산화(제1 양극산화와 제2 양극산화)를 수행하여 형성될 수 있고, 정렬된 나노구조(nanostructure)로 인하여 커다란 장점이 있다. 표면적이 상당히 증가하고 표면 형상이 원래의 뼈조직(bone tissue)과 유사하게 변화될 수 있기 때문에, 임플란트 표면의 형성이 골유착을 강화시킬 수 있다. As described above, the TiO 2 nanotube array, which is a columnar porous titania, can be formed by performing two-step anodization (first anodization and second anodization) on the surface of pure titanium or titanium alloy, The nanostructure has great advantages. The formation of the implant surface can enhance osseointegration, since the surface area is significantly increased and the surface morphology can be altered similar to the original bone tissue.

전압, 전류밀도, 전해액과 같은 공정 요소의 제어를 통해 빈 공간의 조절된 직경을 갖는 정렬된 TiO2 나노튜브 어레이를 제조할 수 있다. 세포 접착(cell adhesion) 및 분화(differentiation)를 위한 최적의 길이를 갖는 TiO2 나노튜브 표면은 조골세포(osteoblasts)의 이동과 간엽세포(mesenchymal) 줄기세포(stem cells)를 유도할 수 있고, 따라서 임플란트 표면과 세포 사이의 상호작용을 강화할 수 있다.Aligned TiO 2 nanotube arrays with controlled diameters of void space can be fabricated through control of process elements such as voltage, current density, and electrolyte. TiO 2 nanotube surfaces with optimal lengths for cell adhesion and differentiation can induce osteoblast migration and mesenchymal stem cells, The interaction between the surface of the implant and the cell can be enhanced.

TiO2 나노튜브의 빈 공간은 약물 저장소로서 작용할 수 있다. 항생제, 항염증제, 성장인자와 같은 약물은 구강, 정맥, 근육으로 주입되게 처방될 수 있다. 그러나, 어떤 약물들은 이러한 루트를 통해 전달될 때에 효과적이지 못하다. 이러한 약물들의 시스템적 전달은 고농도에 따른 역효과와 장기 독성(organ toxicity)을 유발할 수 있다. 따라서, 국부적 약물 요법이 치료의 허용된 타입이 되고 있다.The void space of the TiO 2 nanotubes can act as a drug reservoir. Drugs such as antibiotics, anti-inflammatory drugs, and growth factors can be prescribed to be injected into the mouth, vein, and muscle. However, some medications are not effective when delivered through these routes. Systemic delivery of these drugs can lead to adverse effects and organ toxicity at high concentrations. Thus, local drug therapy is becoming an accepted type of treatment.

한편, 재조합 인간 골 성장 인자는 조골세포 분화와 뼈 형성 및 리모델링(remodeling)을 개선하는 것으로 알려져 있다.On the other hand, recombinant human bone growth factors are known to improve osteoblast differentiation and bone formation and remodeling.

rhBMP-2의 적절한 양은 뼈 형성을 유도하지만 너무 많은 양은 원치않는 영향과 관련될 수 있다. rhBMP-2의 시스템적 전달은 원치않는 이소성 뼈 형성(ectopic bone formation)과 같은 제어되지 않는 역 효과를 가지기 때문에 원치않는 영향을 끼칠 수 있다. 따라서, rhBMP-2가 임플란트 표면에 고정되어야 골유착을 촉진하기 위한 충분한 시간을 가질 수가 있다.The proper amount of rhBMP-2 induces bone formation, but too much can be associated with unwanted effects. Systemic delivery of rhBMP-2 can have undesirable effects because it has an uncontrolled adverse effect, such as unwanted ectopic bone formation. Thus, rhBMP-2 must be immobilized on the surface of the implant to have sufficient time to promote osseointegration.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 실험예를 설명한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an experimental example to which the technical idea described above is applied will be described in order to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that the following examples are for the purpose of promoting understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

[실험예 1][Experimental Example 1]

본 발명의 일부 실시예에 따른 점용접 제어방법에 의한 용접품질에 대해서 실험한 결과를 설명하면 다음과 같다.Experimental results of the welding quality by the spot welding control method according to some embodiments of the present invention are as follows.

본 발명의 실험예에서는 2-스텝 양극산화에 의해 치과용 임플란트의 표면에 TiO2 나노튜브 어레이를 형성하였다. TiO2 나노튜브 어레이는 약물 로딩을 위한 빈 공간을 제공하며, 생체적합성을 보여준다. 항생제, 소염제, 성장인자와 같은 약물을 삽입하기에 적합한 구조인 TiO2 나노튜브 어레이를 갖는 치과용 임플란트를 디자인하였다. 임플란트-뼈 유착을 개선하기 위하여, rhBMP-2는 TiO2 나노튜브 어레이의 저장 공간에 로딩된다. 토끼에 대한 생체내 실험과 시험관 시험에 의해 치과용 임플란트에서 임플란트-뼈 유착과 리모델링에 대한 TiO2 나노튜브 어레이와 rhBMP-2의 영향을 연구하였다.In the experimental example of the present invention, a TiO 2 nanotube array was formed on the surface of a dental implant by two-step anodization. The TiO 2 nanotube array provides a void space for drug loading and shows biocompatibility. A dental implant with a TiO 2 nanotube array, a structure suitable for insertion of drugs such as antibiotics, anti-inflammatory agents and growth factors, was designed. To improve implant-bone adhesion, rhBMP-2 is loaded into the storage space of the TiO 2 nanotube array. Effects of TiO 2 nanotube arrays and rhBMP-2 on implant-bone adhesion and remodeling in dental implants were studied by in vitro and in vitro experiments on rabbits.

에틸렌 글리콜과 0.5중량%의 NH4F를 포함하는 전해액을 사용하여 2-스텝 양극산화에 의해 임플란트의 표면에 TiO2 나노튜브 어레이를 제조하였다. 적절한 미세구조의 TiO2 나노튜브 어레이를 얻기 위하여, DC 파워 서플라이에 의해 양극산화 전압과 시간이 LabVIEW 프로그램에 의해 컴퓨터적으로 제어되었다. TiO2 나노튜브 어레이의 깨끗한 표면과 열린 윈도우(open windows)를 얻기 위하여 2-스텝 양극산화가 수행되었다. 임플란트는 60V의 전압과 60분의 시간으로 첫번째로 산화되었다. 제1 양극산화에 의해 제조된 TiO2 나노튜브 어레이는 초음파 처리에 의해 제거되었다. 그 다음에, 깨끗하고 열린 윈도우를 갖는 TiO2 나노튜브 어레이가 제2 양극산화에 의해 최종적으로 제조되었다. 제2 양극산화의 전압과 시간은 15V와 15분 이었다. TiO2 나노튜브 어레이의 두께와 열린 윈도우 크기는 전계 주사전자현미경(field emission scanning electron microscopy; FESEM)으로 관찰하였다. rhBMP-2(Cowellme Co., Busan, Korea)는 진공 챔버에서 딥 코팅(dip coating) 공정에 의해 TiO2 나노튜브 어레이의 내부 공간으로 로딩되었다. rhBMP-2의 농도는 1.5mg/ml 이었다. 각 임플란트는 rhBMP-2 용액에 5초 동안 3번을 담그었으며, 20℃의 온도에서 건조하였다.A TiO 2 nanotube array was prepared on the surface of the implant by two-step anodization using an electrolyte solution containing ethylene glycol and 0.5 wt% NH 4 F. To obtain an appropriately microstructured TiO 2 nanotube array, the anodization voltage and time by a DC power supply were computer controlled by the LabVIEW program. Two -step anodization was performed to obtain clean surfaces and open windows of the TiO 2 nanotube array. Implants were first oxidized with a voltage of 60V and a time of 60 minutes. The TiO 2 nanotube array fabricated by the first anodization was removed by ultrasonication. A TiO 2 nanotube array with a clean open window was then finally produced by the second anodization. The voltage and time of the second anodization was 15V and 15 minutes. The thickness of the TiO 2 nanotube array and the open window size were observed by field emission scanning electron microscopy (FESEM). rhBMP-2 (Cowellme Co., Busan, Korea) was loaded into the interior space of the TiO 2 nanotube array by a dip coating process in a vacuum chamber. The concentration of rhBMP-2 was 1.5 mg / ml. Each implant was soaked in rhBMP-2 solution three times for 5 seconds and dried at a temperature of 20 ° C.

rhBMP-2의 용출은 간섭측정 바이오센싱법(interferometric biosensing method)에 의해 관찰되었다. The elution of rhBMP-2 was observed by an interferometric biosensing method.

도 7은 TiO2 나노튜브 어레이에 대하여 간섭측정 바이오센싱법으로 관찰하기 장치의 구성을 보여주는 모식도이다. 7 is a schematic diagram showing the structure of a device for observing an interference measurement biosensing method for a TiO 2 nanotube array.

도 7을 참조하면, 입사 백색광 공급원(A)은 텅스텐 램프를 사용한다. 백색광이 광섬유 및 렌즈를 이용하여 TiO2 나노튜브 어레이 위에 입사된 면은 직경이 0.1~1mm인 원 안에 포함되도록 초점을 맞추는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 7, the incident white light source A uses a tungsten lamp. It is preferable to focus the white light incident on the TiO 2 nanotube array using an optical fiber and a lens so as to be included in a circle having a diameter of 0.1 to 1 mm.

이때, TiO2 나노튜브 어레이(C)로부터 간섭되어 나오는 반사광을 CCD 스펙트로미터(B)를 이용하여 수집할 수 있다. 도 7에서 참조부호 'D'는 티타늄(Ti)이다.At this time, the reflected light coming from the interference of the TiO 2 nanotube array C can be collected by using the CCD spectrometer (B). In FIG. 7, 'D' is titanium (Ti).

이하에서, TiO2 나노튜브 어레이에 대한 간섭 반사광을 측정하는 방법을 설명한다. TiO2 나노튜브 어레이에 약물을 투여하지 않은 상태에서 CCD 스펙트로미터(B)를 이용하여 반사광 스펙트럼의 파장에 따라 강도(intensity)가 변하는 것을 측정할 수 있으며, TiO2 나노튜브 어레이에 약물을 투여한 상태에서 반사광 스펙트럼의 파장에 따라 강도(intensity)가 변하는 것을 측정할 수 있다.Hereinafter, a method of measuring the interference reflected light for the TiO 2 nanotube array will be described. In the absence of the drug in the TiO 2 nanotube array, it is possible to measure the intensity variation according to the wavelength of the reflected light spectrum using the CCD spectrometer (B). In the case of administering the drug to the TiO 2 nanotube array It is possible to measure the change in intensity according to the wavelength of the reflected light spectrum.

먼저 패브리-패로 간섭 현상에 대하여 설명한다. 반사율이 높은 거울을 서로 평행하게 놓고 거울에 빛을 입사시켰을 때 거울을 투과한 빛은 평행한 거울의 표면에서 일부의 빛을 투과하지만, 대부분은 투과와 반사를 반복한다. 입사한 방향의 반대쪽에서는 두 거울 사이를 반사한 수만큼 아래 거울을 투과하여 나오는데, 각각의 빛이 경로 차이 만큼 간섭 현상을 보인다. First, the interference phenomenon with the Fabry-Perot will be explained. When a mirror with a high reflectance is placed parallel to each other and light is incident on the mirror, the light transmitted through the mirror transmits some light on the surface of the parallel mirror, but most of the light repeats transmission and reflection. On the opposite side of the incidence direction, the number of reflections between the two mirrors is transmitted through the lower mirror, where each light exhibits interference as much as the path difference.

나노 크기의 기공을 갖는 TiO2 나노튜브 어레이에 백색광을 입사시키면, TiO2 나노튜브 어레이에 형성된 기공의 상단부와 기공의 하단부의 광 경로 차이에 의해서 광학두께에 관계된 간섭 패턴이 나타난다. When white light is incident on a TiO 2 nanotube array having nano-sized pores, an interference pattern related to the optical thickness appears due to a difference in optical path between the upper end of the pores formed in the TiO 2 nanotube array and the lower end of the pores.

광학두께라고 하는 것은 상술한 바와 같이, 기공의 상단부에서 TiO2 나노튜브 어레이의 길이 방향으로 반대편에 있는 기공의 하단부 사이의 간격, 즉 TiO2 나노튜브 어레이 내에 약물이 탑재되는 공간의 길이를 나타낸다. 이때 기공의 상단부와 기공의 하단부 사이에 약물이 들어 있으면 약물의 두께가 광학두께가 된다. Optical thickness refers to the distance between the lower end of the pores on the opposite side in the longitudinal direction of the TiO 2 nanotube array at the upper end of the pore, that is, the length of the space in which the drug is loaded in the TiO 2 nanotube array, as described above. At this time, if a drug is contained between the upper end of the pore and the lower end of the pore, the thickness of the drug becomes the optical thickness.

수학식 1은 굴절률(n)과 광학두께(L)의 관계를 보여준다. Equation (1) shows the relationship between the refractive index (n) and the optical thickness (L).

[수학식 1][Equation 1]

mλ=2nL m? = 2nL

여기서 m은 간섭 차수이고, λ는 m 차수에서 얻어지는 최대 간섭 파장이고, n은 TiO2 나노튜브 어레이와 TiO2 나노튜브 어레이에 포함된 약물에 따른 굴절률이고, L은 TiO2 나노튜브 어레이의 광학두께(optical thickness)이다.Where m is the interference order, λ is the maximum interference wave obtained by the m degree, n is the refractive index of the drug contained in the TiO 2 nanotube array and TiO 2 nano-tube array, L is the TiO 2 nanotube array optical thickness of lt; / RTI >

전해액의 농도, 전압, 양극산화 시간 등에 따라 광학두께 L을 변화시킬 수 있다. 광학두께의 길이가 길어질수록 프린지(fringe)의 수가 증가하며, 간섭파장의 특성을 변화시킨다.The optical thickness L can be changed according to the concentration of the electrolytic solution, the voltage, the anodization time, and the like. The longer the optical thickness, the greater the number of fringes and changes the characteristics of the interference wavelength.

TiO2 나노튜브 어레이 위에 백색광을 조사하면, TiO2 나노튜브 어레이의 상단부와 기공의 하단부의 광 경로 차에 의해서 패브리-패로 프린지 형태의 반사파형이 나타난다. TiO 2 nanotubes irradiated with a white light on the array, TiO 2 nano-tube array fabrication by the optical path difference between the top and the bottom of the pores of-the fringe losses in the form of reflected waveform is displayed.

약물을 투여함에 따라 패브리-패로 프린지 형태의 반사 파형이 백색광의 세기 변화와 반사 파장의 이동을 확인할 수 있다.As the drug is administered, the reflection waveform of the Fabry-Perof fringe shape can confirm the intensity change of the white light and the shift of the reflection wavelength.

백색광에 대한 패브리-패로 프린지 형태의 반사파장에 대한 스펙트럼을 고속 푸리에 변환(fast fourier transformation; FFT)을 시도한다. 고속 푸리에 변환은 푸리에 변환에 근거하여 근사공식을 이용한 이산 푸리에 변환(discrete fourier transform)을 계산할 때 연산회수를 줄일 수 있도록 고안된 알고리즘이다. We attempt fast Fourier transformation (FFT) on the spectrum for the reflected wavelength in the form of a Fabry-Perof fringe for white light. Fast Fourier transform is an algorithm designed to reduce the number of operations when computing a discrete fourier transform based on Fourier transform.

고속 푸리에 변환은 시간적 흐름의 소리 정보를 주파수의 흐름으로 변환시켜 주는 함수 계산 방식이다.Fast Fourier transform is a function calculation method that converts the temporal flow sound information into frequency flow.

TiO2 나노튜브 어레이로부터 얻어진 반사광 스펙트럼을 고속 푸리에 변환(FFT)시킨다. And performs a fast Fourier transform (FFT) on the reflected light spectrum obtained from the TiO 2 nanotube array.

특정한 광학두께를 갖는 피크(peak)를 얻을 수 있고, 이런 광학두께를 유효 광학두께라고 한다. 이런 유효 광학두께는 TiO2 나노튜브 어레이 안에 들어있는 약물의 크기와 굴절률에 따른 스펙트럼의 변화에 따라 이동하게 된다. A peak having a specific optical thickness can be obtained, and such optical thickness is referred to as effective optical thickness. This effective optical thickness is shifted according to the change in spectrum depending on the size and refractive index of the drug contained in the TiO 2 nanotube array.

이런 유효 광학두께는 TiO2 나노튜브 내부 표면에 적당한 포획 전극(capture probe)을 부착하여 특정 바인딩(specific binding)을 사용하는 방법으로 특정한 약물을 장전(loading)하고 용출(elution)하는 것에 대한 센싱이 가능하다. Such effective optical thickness may be determined by sensing the loading and elution of a particular drug by attaching a suitable capture probe to the inner surface of the TiO 2 nanotube and using specific binding It is possible.

도 8a 및 도 8b에 나타낸 가공 임플란트(machined implant)는 티타늄 임플란트의 전형적인 이미지와 미세구조를 보여주는 도면이다. 가공 임플란트는 일방향 가공된 그루브(grooves)를 가지고 있다. CNC 기구를 이용하여 가공함으로써 도 8b에 나타낸 바와 같이 표면이 매끄럽다.The machined implant shown in Figs. 8A and 8B is a view showing a typical image and microstructure of a titanium implant. The machined implants have one-way machined grooves. By machining using the CNC mechanism, the surface is smooth as shown in Fig. 8B.

도 9a 및 도 9b는 SLA(sandblasted large-grit and acid-etched) 임플란트의 거친 표면 이미지와 미세구조를 보여주는 도면이다. Figures 9a and 9b show the rough surface image and microstructure of sandblasted large-grit and acid-etched (SLA) implants.

도 10a 및 도 10b는 2-스텝 양극산화에 의해 제조된 TiO2 나노튜브 어레이의 거친 표면을 보여준다. TiO2 나노튜브 어레이의 표면은 SLA 임플란트 표면보다 덜 거친 것을 볼 수 있다. 그러나, TiO2 나노튜브 어레이는 BMP-2, PEP7, 이브프로펜(ibuprofen)과 같은 약물을 로딩하기 위한 나노 사이즈(nano-sized)의 홀들(holes)을 가지고 있다. Figures 10a and 10b show the rough surface of a TiO 2 nanotube array fabricated by two-step anodization. The surface of the TiO 2 nanotube array is less rough than the SLA implant surface. However, the TiO 2 nanotube array has nano-sized holes for loading drugs such as BMP-2, PEP7, ibuprofen.

도 11a 내지 도 11d는 TiO2 나노튜브 어레이의 FESEM 이미지와 표면에 rhBMP-2가 로딩된 TiO2 나노튜브 어레이를 보여주는 도면이다. 도 6a는 TiO2 나노튜브 어레이의 FESEM 이미지이고, 도 11b는 도 11a의 확대 이미지이며, 도 11c는 rhBMP-2가 로딩된 TiO2 나노튜브 어레이의 FESEM 이미지이고, 도 11d는 도 11c의 확대 이미지이다. TiO2 나노튜브 어레이는 2-스텝 양극산화(two-step anodic oxidation)에 의해 제조되었다. TiO2 나노튜브 윈도우와 TiO2 나노튜브의 직경은 각각 ∼70nm와 ∼110nm 였다. TiO2 나노튜브의 윈도우는 깨끗하고 열려 있으며, 이러한 미세구조는 약물을 로딩하기에 적합하다. TiO2 나노튜브의 두께는 도 11a에 도시된 바와 같이 ∼17㎛ 정도 였다. 도 11d에 도시된 바와 같이, TiO2 나노튜브의 윈도우는 rhBMP-2 로딩으로 약간 막혀있다. rhBMP-2 로딩에 의해 TiO2 나노튜브 윈도우의 직경은 ∼50nm 정도로 감소하였다. 표면에 로딩된 rhBMP-2는 골유착을 개선할 것으로 기대된다. Figure 11a through 11d are diagrams showing the TiO 2 nanotube array FESEM image of the surface and TiO 2 nano-tube array is loaded in the rhBMP-2. And Figure 6a is a TiO 2 FESEM image of a nanotube array, and Fig. 11b is an enlarged image of Figure 11a, Figure 11c is a rhBMP-2 are FESEM images of the loaded TiO 2 nanotube array, Figure 11d is an enlarged image of Figure 11c to be. TiO 2 nanotube arrays were fabricated by two-step anodic oxidation. TiO 2 The diameter of the nanotubes windows and TiO 2 nano-tubes, each was ~70nm and ~110nm. The windows of the TiO 2 nanotubes are clean and open, and these microstructures are suitable for drug loading. The thickness of the TiO 2 nanotubes was ~ 17 μm as shown in FIG. 11A. As shown in Figure 11 (d), the window of TiO 2 nanotubes is slightly clogged with rhBMP-2 loading. The diameter of the TiO 2 nanotube window was reduced to ~ 50 nm by rhBMP-2 loading. Surface-loaded rhBMP-2 is expected to improve osseointegration.

TiO2 나노튜브 어레이로부터 rhBMP-2의 용출을 관찰하기 위하여, 플로우 셀(flow cell)을 갖는 간섭측정 바이오센싱법(interferometric biosensing method)이 사용되었다. 상기 방법에서, rhBMP-2가 로딩된 TiO2 나노튜브를 갖는 치과용 임플란트로 탈이온수(deionized water; DI water)가 흐른다. rhBMP-2의 광학두께 변화는 실시간으로 모니터링 되었다. 도 7은 rhBMP-2 로딩에 따라 10일 동안의 광학두께 변화를 보여주는 그래프이다. 베이스라인(baseline)은 20시간 동안 탈이온수(DI water)의 광학두께를 가지고 설립되었다. rhBMP-2를 포함하는 용액은 rhBMP-2가 로딩된 TiO2 나노튜브 어레이를 갖는 치과용 임플란트를 통과하는 탈이온수에 의해 유도되었다. 광학두께는 TiO2 나노튜브 어레이로부터 rhBMP-2의 용출에 의해 증가되었으며, 9일 동안 서서히 증가되었다. In order to observe the elution of rhBMP-2 from the TiO 2 nanotube array, an interferometric biosensing method with a flow cell was used. In this method, deionized water (DI water) flows through the dental implant with rhBMP-2 loaded TiO 2 nanotubes. Changes in optical thickness of rhBMP-2 were monitored in real time. Figure 7 is a graph showing optical thickness changes over 10 days following rhBMP-2 loading. The baseline was established with an optical thickness of deionized water (DI water) for 20 hours. The solution containing rhBMP-2 was induced by deionized water through a dental implant with a rhBMP-2 loaded TiO 2 nanotube array. Optical thickness was increased by elution of rhBMP-2 from the TiO 2 nanotube array and gradually increased for 9 days.

임플란트 표면 주위에 새로운 뼈 형성과 골유착 유도를 개선하기 위한 약물로 rhBMP-2를 선정하고, 약물 저장소로서 TiO2 나노튜브 어레이의 사용 가능성을 평가하였다. 치과용 임플란트는 4개의 그룹으로 분류하였다. 가공된 표면 임플란트, SLA 임플란트, TiO2 나노튜브 어레이 표면 임플란트, 그리고 rhBMP-2를 포함하는 TiO2 나노튜브 어레이 표면 임플란트를 각각 I1 그룹, I2 그룹, I3 그룹, I4 그룹이라고 명명하였다. 4개 그룹의 임플란트는 8주 동안 토끼의 근위경골(proximal tibia)에 식립되었다. 8주 후에, 모든 임플란트들이 조직학적으로 줄기를 따라 뼈를 둘러싸면서 직접 접촉하고 있었다. We selected rhBMP-2 as a drug to improve new bone formation and osteoinduction induction around the implant surface and evaluated the possibility of using TiO 2 nanotube arrays as drug stores. Dental implants were classified into four groups. The surface of the implant, the implant SLA, TiO 2 nanotube array surface of the implant, and TiO 2 nano-tube array surface implant containing rhBMP-2 were processed respectively named groups I1, I2 group, group I3, I4 group. Four groups of implants were implanted in the proximal tibia of the rabbit for 8 weeks. After 8 weeks, all of the implants were in direct contact with the bone along the stalk histologically.

도 13과 표 1은 조직계측학적 분석(histomorphometric analysis)의 결과를 보여준다.Figure 13 and Table 1 show the results of histomorphometric analysis.

I1 그룹I1 group I2 그룹I2 Group I3 그룹I3 Group I4 그룹I4 group Bone to implant contact(%)
Bone to implant contact (%)

11.1±17.0

11.1 ± 17.0

14.7±9.5

14.7 ± 9.5

16.3±11.9

16.3 ± 11.9

29.5±3.8

29.5 ± 3.8

Bone volume ratio(%)

Bone volume ratio (%)

66.9±6.7

66.9 ± 6.7

53.7±11.5

53.7 ± 11.5

67.2±7.6

67.2 ± 7.6

77.3±8.8

77.3 ± 8.8

표 1과 도 13을 참조하면, I4 그룹의 BIC(bone to implant contact ratio)는 최대값이 29.5% 였고, I3 그룹, I2 그룹, 그리고 I1 그룹은 각각 16.3%, 14.7%, 11.1% 였다. 뼈 부피율(bone volume ratio)는 임플란트 줄기(implant threads) 주위에서 측정되었다. 77.3%의 가장 높은 뼈 부피율은 I4 그룹에서 나타났다. I3 그룹, I2 그룹, 그리고 I1 그룹의 뼈 부피율은 각각 67.2%, 53.7%, 66.9% 이었다. 이러한 결과는 TiO2 나노튜브 어레이 표면 임플란트가 가공된 표면 임플란트나 SLA 임플란트에 비하여 골유착 효과가 크고, rhBMP-2를 포함하는 TiO2 나노튜브 어레이 표면 임플란트는 뼈 유도(bone induction)의 생화학적 효과를 가짐을 보여주는 것이다. TiO2 나노튜브 어레이는 뼈 형성과 세포 유착 효과(cell adhesion effect)를 강화하는 것으로 판단된다. TiO2 나노튜브 어레이는 새로운 뼈 성장을 위한 우수한 산화물 미세구조를 가지며, 단백질 상호작용, 빠르고 영구적인 뼈 접착을 위한 뼈의 성분에 영향을 끼칠 수 있다. Referring to Table 1 and FIG. 13, the maximum BIC (bone to implant contact ratio) of the I4 group was 29.5%, and the I3 group, I2 group, and I1 group were 16.3%, 14.7%, and 11.1%, respectively. Bone volume ratios were measured around the implant threads. The highest bone volume ratio of 77.3% was seen in the I4 group. The bone volume rates of I3, I2, and I1 groups were 67.2%, 53.7% and 66.9%, respectively. These results indicate that the TiO 2 nanotube array surface implants have a higher osseointegration effect than the surface implants and SLA implants, and the TiO 2 nanotube array surface implants containing rhBMP-2 have a biochemical effect of bone induction As shown in Fig. TiO 2 nanotube arrays are believed to enhance bone formation and cell adhesion effects. TiO 2 nanotube arrays have an excellent oxide microstructure for new bone growth and can affect bone components for protein interaction, fast and permanent bone adhesion.

rhBMP-2가 코팅된 임플란트의 골유착 효과가 보고되었으나, rhBMP-2를 단순히 코팅하거나 적시는 방법은 rhBMP-2에 의한 장기로 지속적인 골유착을 제공할 수 없다. TiO2 나노튜브 어레이는 습윤성을 강화하고, 약물 저장소로서 기능할 수 있다. rhBMP-2가 결합된 TiO2 나노튜브 임플란트는 골 형성을 높일 수 있다. rhBMP-2가 TiO2 나노튜브 어레이에 로딩된 I4 그룹은 작용 후 8주 동안에 BIC(bone to implant contact ratio)와 뼈 부피율(bone volume ratio)이 높게 나타났다. 이것은 rhBMP-2의 오래 지속되는 효과를 입증하는 것이고, 뼈 리모델링, 뼈 형성 및 뼈 환원(bone reduction)이 천천히 일어난다. rhBMP-2가 서서히 용출되는 것을 보여주는 도 12은 rhBMP-2의 오래 지속되는 효과를 뒷받침하는 것이다. Although the osseointegration effect of rhBMP-2 coated implants has been reported, simple coating or wetting of rhBMP-2 can not provide sustained osseointegration with organs by rhBMP-2. The TiO 2 nanotube array enhances wettability and can function as a drug reservoir. rhBMP-2-bound TiO 2 nanotube implants can enhance bone formation. The I4 group loaded with rhBMP-2 in the TiO 2 nanotube array showed high bone to implant contact ratio (BIC) and bone volume ratio during 8 weeks after the operation. This demonstrates the long lasting effect of rhBMP-2, and bone remodeling, bone formation and bone reduction are slow to occur. Figure 12, which shows slow elution of rhBMP-2, supports the long lasting effect of rhBMP-2.

도 14 내지 도 17은 광학현미경으로 관찰된 4개 그룹의 형광(fluorescence) 및 조직학적 염색(histologic staining) 이미지를 보여준다. 도 14 내지 도 17에 나타낸 형광 및 조직학적 염색 이미지들은 우측과 좌측을 각각 보여준다. 형광 이미지들은 알리자린 레드(alizarin red)와 칼세인 그린(calcein green)으로 형광색소 라벨링(fluorochrome labeling) 함에 의해 형성된다. 뼈 형성과 뼈 리모델링의 다른 패턴들은 4개 그룹에서 관찰되었다. 레드(red)와 그린(green)은 임플랜트 식립 후에 각각 3주와 6주 동안 형성된 새로운 뼈 형성을 나타낸다. 흰색 화살표로 표시되는 뼈 형성과 뼈 리모델링은 I1 그룹, I2 그룹 및 I3 그룹에서 골막(periosteum) 부근에서 주로 관찰되었다. 그러나, I4 그룹에서 뼈 형성과 뼈 리모델링은 골막 부근뿐만 아니라 모든 임플란트 줄기(implant threads) 부근에서도 관찰되었다. Figures 14-17 show fluorescence and histologic staining images of the four groups observed with an optical microscope. The fluorescence and histological staining images shown in Figs. 14 to 17 show the right side and the left side, respectively. Fluorescent images are formed by fluorochrome labeling with alizarin red and calcein green. Other patterns of bone formation and bone remodeling were observed in four groups. Red and green represent new bone formation formed for 3 and 6 weeks after implant placement, respectively. Bone formation and bone remodeling, represented by white arrows, were mainly observed near the periosteum in groups I1, I2 and I3. However, in the I4 group, bone formation and bone remodeling was observed not only near the periosteum but also around all implant threads.

I1 그룹, I2 그룹 및 I3 그룹에서 뼈 형성과 뼈 리모델링은 조골세포가 풍부한 골막(osteoblast-rich periosteum)에 의해 설명될 수 있다. I4 그룹에서, 임플란트 줄기에서의 풍부한 뼈 형성과 뼈 리모델링은 TiO2 나노튜브 어레이로부터 용출된 rhBMP-2의 골 형성 효과(osteogenesis effect)에 기인한다. 또한, I4 그룹은 더 강한 형광색소 라벨링을 보여주었다. 골막 주위의 형광색소 라벨링은 뼈 형성을 반영하는 것이고, 임플란트 줄기 주위의 형광색소 라벨링은 뼈 리모델링이 되고 골유착을 개선하는 것으로 판단된다. rhBMP-2를 포함하는 TiO2 나노튜브 어레이는 임플란트 부근의 뼈 형성과 뼈 리모델링을 증대시킬 수 있고, 따라서 치과용 임플란트의 표면에 골유착을 강화시킬 수 있다.Bone formation and bone remodeling in the I1, I2, and I3 groups can be explained by osteoblast-rich periosteum. In the I4 group, abundant bone formation and bone remodeling in the implant stem is due to the osteogenesis effect of rhBMP-2 eluted from the TiO 2 nanotube array. In addition, the I4 group showed stronger fluorescent dye labeling. Fluorescent pigment labeling around the periosteum reflects bone formation, and fluorescent dye labeling around the implant stem is thought to be bone remodeling and improve osseointegration. TiO 2 nanotube arrays containing rhBMP-2 can increase bone formation and bone remodeling near the implant, thus enhancing osteointegration on the surface of the dental implant.

[실험예 2][Experimental Example 2]

본 발명의 일부 실시예에 따른 치아 교정용 나사에 대해서 임플란트 표면에 TiO₂나노튜브 형성에 따른 재료물성을 고려한 응력분포 해석 및 구조모델 구성을실험하였다.Stress distribution analysis and structure model construction considering the material properties due to the formation of TiO 2 nanotubes on the surface of the implant for the orthodontic screw according to some embodiments of the present invention were experimented.

나사산으로 설계된 임플란트에 튜브 형성에 따른 응력분포를 해석하기 위하여 튜브 형성 전과 후를 해석하였으며 또한 튜브의 직경 및 생성 길이에 따른 해석을 진행하였다.In order to analyze the stress distribution due to the formation of the tubes in the threaded implants, the analysis was carried out according to the diameter and length of the tube.

여기서, 튜브는 상기 홈(113)을 구성 할 수 있다.Here, the tube may constitute the groove 113.

도 18에서 나타난 바와 같이, 튜브를 생성 시킨 임플란트 모형의 나사골 중 튜브가 없는 P1, P2, P5, P6 지점은 튜브를 생성시키지 않은 임플란트 모형과 비슷한 응력분포를 보였으며, 도 18의 튜브가 생성된 P3, P4의 나사골 부분의 응력 분포는 튜브 주변으로 응력 집중현상이 발생하였다.As shown in FIG. 18, the points P1, P2, P5, and P6 without the threaded bone of the implant model that generated the tube showed a stress distribution similar to that of the implant model without the tube, The stress distribution in the threaded part of P3 and P4 occurred stress concentration around the tube.

또한, 도 19의 나사골의 응력 분포 및 측정 위치 따른 위치별 유효응력을 나타내는 그래프에서도 튜브가 생성된 P3, P4의 나사골 부분의 유효응력이 높게 나타나고 있다.Also, in the graph showing the stress distribution of the threaded bones in Fig. 19 and the effective stresses according to the positions along the measurement positions, the effective stresses of the threaded portions of the tubes P3 and P4 in which the tubes are formed are high.

이어서, 치아 교정용 나사의 튜브 직경에 따른 응력분포에 대해서 실험하였다. 치아 교정용 나사의 튜브 직경은 생성된 직경의 크기의 140%, 120%, 100%, 80%, 60%에 대하여 실험을 하였고, 치아 교정용 나사의 튜브 길이는 생성된 길이의 190%, 160%, 130%, 100%에 대하여 실험을 하였다.Next, the stress distribution according to the tube diameter of the orthodontic screw was experimented. The tube diameters of the orthodontic screws were tested for 140%, 120%, 100%, 80%, and 60% of the generated diameters, and the tube lengths of the orthodontic screws were 190% %, 130%, and 100%, respectively.

도 20에 나타난 바와 같이, 튜브의 직경에 따른 응력분포는 튜브의 직경이 작아질수록 튜브 주변의 응력집중 현상이 완화되었다. 또한, 도 21과 같이 내부의 응력집중도 완화되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 20, the stress distribution along the diameter of the tube was relaxed as the diameter of the tube became smaller. It is also seen that the internal stress concentration is relaxed as shown in Fig.

도 22에 나타난 바와 같이, 튜브 생성 길이에 따른 응력분포를 해석한 결과 튜브의 생성 길이가 작아질수록 튜브 주변의 응력집중 현상이 완화는 되지만, 생성되는 튜브의 직경의 차이에 따른 완화 폭보다는 작은 것을 알 수 있다. 내부 응력집중은 도 22 내지 도 25에서와 같이 튜브의 생성 길이가 작을수록 완화가 되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 22, as a result of analyzing the stress distribution according to the tube-formed length, the stress concentration phenomenon around the tube is alleviated as the length of the tube formed becomes smaller, . It can be seen that the internal stress concentration is relaxed as the length of the tube formed is small as shown in Figs. 22 to 25.

여기서, 도 23은 도 22의 치아 교정용 나사에 형성된 홈의 측정 위치별 유효응력을 나타내는 도면이고, 도 24는 응력분포를 나타내는 도면이고, 도 25는 내부응력분포를 나타내는 도면이다.Here, FIG. 23 is a view showing effective stresses at measurement positions of grooves formed in the teeth for orthodontic treatment shown in FIG. 22, FIG. 24 is a diagram showing stress distribution, and FIG. 25 is a diagram showing an internal stress distribution.

TiO₂나노튜브 생성시 표면과 내부에 응력집중현상이 발생을 하며 응력집중 현상은 튜브의 직경과 길이에 영향을 받을수 있으나, TiO₂나노튜브는 평균 직경 100 nm, 길이 10 μm 이내 이므로 많은 응력집중현상이 발생하지 않고 응력이 고르게 분포할 것이므로 재료물성에는 큰 영향을 미치지 않을 수 있다.The concentration of stress on the surface and inside of the TiO 2 nanotube is affected by the diameter and length of the tube. However, since the TiO 2 nanotube has an average diameter of 100 nm and a length of 10 μm or less, And the stress is uniformly distributed. Therefore, the material properties may not have a great influence.

이와 같이 본 발명에 따른 치아 교정용 나사에 따르면, 나사산이 형성된 몸체부의 외주면에 복수의 홈이 형성되어, 몸체부의 강성에 영향을 주지 않으면서, 홈에 주입된 접착물질 또는 홈으로 유입되어 채워지는 치아의 골조직으로 인해, 몸체부가 치조골에 견고하게 결합되는 효과가 있다.As described above, according to the screw for orthodontic treatment according to the present invention, a plurality of grooves are formed on the outer circumferential surface of the threaded body portion, so that the adhesive material or groove, which is injected into the groove, Due to the bone structure of the teeth, there is an effect that the body part is firmly coupled to the alveolar bone.

또한, 본 발명에 의하면, 임플란트에 TiO2 나노튜브 어레이가 형성되어 있어 재조합 인간 골 성장 인자, 소염제 등과 같은 약물을 삽입할 수 있으며, 본 발명에 따라 제조된 약물이 로딩된 임플란트는, BIC(bone to implant contact ratio)와 뼈 부피율(bone volume ratio)이 높은 효과를 가진다.According to the present invention, since a TiO 2 nanotube array is formed on an implant, a drug such as a recombinant human bone growth factor and an anti-inflammatory agent can be inserted, and the drug loaded according to the present invention can be used as a BIC to-implant contact ratio and bone volume ratio are high.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 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.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 전해조
20: 전해액
30: 양극
40: 음극
50: 전원 공급수단
80: 자석 교반기
85: 냉각장치
90: 교반용 자석 막대
95: 온도계
110: 몸체부
113, 114, 124: 홈
120: 머리부
121: 경계판
123: 지지봉
125: 지지판
130: 나노튜브 어레이
10: electrolytic cell
20: electrolyte
30: anode
40: cathode
50: Power supply means
80: magnetic stirrer
85: Cooling unit
90: Magnet bar for stirring
95: Thermometer
110:
113, 114, 124: Home
120: Head
121: Boundary plate
123: support rod
125: Support plate
130: nanotube array

Claims (9)

외주면에 나사산이 형성되며, 잇몸을 통하여 치조골에 박혀서 고정되는 티타늄 금속 또는 티타늄 합금으로 이루어진 몸체부; 및
상기 몸체부의 일단부에 형성되고 상기 잇몸의 외측으로 노출되며, 치아 교정용 와이어의 일측이 걸려서 지지되는 머리부;
를 포함하며,
상기 몸체부의 외주면에는 접착물질이 주입되거나 치아의 골조직이 유입되어 채워질 수 있도록 형성되는 복수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
A body portion formed of a titanium metal or a titanium alloy having a thread formed on an outer circumferential surface thereof and fixed and fixed to the alveolar bone through the gum; And
A head portion formed at one end of the body portion and exposed to the outside of the gum, wherein one side of the tooth for orthodontic wire is hooked and supported;
/ RTI >
Wherein a plurality of grooves are formed on an outer circumferential surface of the body so that an adhesive material is injected or a bone tissue of the teeth is introduced and filled.
제1항에 있어서,
상기 홈은 상기 몸체부의 나사골에 제1직경을 가지는 홈부로 형성된 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 1,
And the groove is formed as a groove having a first diameter in a threaded hole of the body portion.
제1항에 있어서,
상기 홈은 상기 몸체부의 길이방향을 따라 상기 몸체부의 일단부측에서 타단부측까지 형성된 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 1,
Wherein the groove is formed from one end side to the other end side of the body part along the longitudinal direction of the body part.
제1항에 있어서,
상기 홈은 상기 몸체부의 길이방향을 따라 상기 몸체부의 중앙부에서 타단부측까지 형성된 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 1,
And the groove is formed from the central portion of the body portion to the other end portion along the longitudinal direction of the body portion.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 홈은 직선형태로 형성된 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 3 or 4,
Wherein the groove is formed in a straight line shape.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 홈은 곡선형태로 형성된 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 3 or 4,
Wherein the groove is formed in a curved shape.
제1항에 있어서,
상기 몸체부의 일단부 및 중앙부는 원기둥형으로 형성되고, 타단부는 원뿔형으로 형성되며, 상기 나사산은 상기 몸체부의 중앙부 외주면에 형성되고,
상기 머리부는, 상기 몸체부의 일단면에 일체로 형성되며 상기 몸체부의 일단부의 직경 보다 큰 직경을 가지는 경계판, 상기 경계판의 직경 보다 작은 직경을 가지면서 상기 경계판에 일체로 형성되고 상기 와이어의 일측이 삽입 지지되는 지지공이 형성된 지지봉, 상기 지지봉의 직경 보다 큰 직경을 가지면서 상기 지지봉에 일체로 형성되고 상기 몸체부를 상기 잇몸에 결합하기 위한 지그가 맞물려 지지되는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 1,
Wherein one end and a central portion of the body portion are formed in a columnar shape and the other end portion is formed in a conical shape, the thread is formed on an outer peripheral surface of a central portion of the body portion,
Wherein the head part is integrally formed on one end face of the body part and has a diameter larger than a diameter of one end part of the body part, a diameter smaller than a diameter of the boundary plate, And a support plate having a diameter larger than the diameter of the support bar and integrally formed on the support bar and having a jig for engaging the body part with the gum being engaged with each other, Screws for orthodontics.
제1항에 있어서,
약물을 로딩하기 위한 상기 몸체부를 양극산화 하여 형성된 TiO2 나노튜브 어레이;
를 더 포함하는, 치아 교정용 나사.
The method according to claim 1,
A TiO 2 nanotube array formed by anodizing the body portion for loading a drug;
Further comprising a screw for orthodontic treatment.
제8항에 있어서,
상기 TiO2 나노튜브 어레이는,
상부는 개방되고 하부는 밀폐되어 있는 튜브형 구조를 가지며, 내부 직경의 크기가 10~300nm를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는, 치아 교정용 나사.
9. The method of claim 8,
In the TiO 2 nanotube array,
Characterized in that the upper part is open and the lower part is closed and the inner diameter is in the range of 10 to 300 nm.
KR1020170034810A 2017-03-20 2017-03-20 Orthodontic screw KR20180106457A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170034810A KR20180106457A (en) 2017-03-20 2017-03-20 Orthodontic screw
PCT/KR2017/003123 WO2018174315A1 (en) 2017-03-20 2017-03-23 Orthodontic screw

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170034810A KR20180106457A (en) 2017-03-20 2017-03-20 Orthodontic screw

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180106457A true KR20180106457A (en) 2018-10-01

Family

ID=63585824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170034810A KR20180106457A (en) 2017-03-20 2017-03-20 Orthodontic screw

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180106457A (en)
WO (1) WO2018174315A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109044546A (en) * 2018-09-28 2018-12-21 郑州康德钛制品科技有限公司 A kind of dental implant

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110082658A (en) * 2010-01-12 2011-07-20 전북대학교산학협력단 Titanium implant surface treatment method and implant manufactured by the same
KR101457763B1 (en) * 2012-08-01 2014-11-03 강릉원주대학교산학협력단 Orthodontic screw
KR101507916B1 (en) * 2013-06-17 2015-04-07 강릉원주대학교산학협력단 Orthodontic screw
KR101666972B1 (en) * 2014-06-27 2016-10-17 주식회사 비에스코렘 Implant surface- modified by bioactive material and method for preparing the same
KR20160126513A (en) * 2015-04-24 2016-11-02 강릉원주대학교산학협력단 Manufacturing method of the drug loaded dental implant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109044546A (en) * 2018-09-28 2018-12-21 郑州康德钛制品科技有限公司 A kind of dental implant

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018174315A1 (en) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160126513A (en) Manufacturing method of the drug loaded dental implant
Gulati et al. Optimizing anodization conditions for the growth of titania nanotubes on curved surfaces
Simi et al. Influence of tunable diameter on the electrochemical behavior and antibacterial activity of titania nanotube arrays for biomedical applications
Salou et al. Enhanced osseointegration of titanium implants with nanostructured surfaces: An experimental study in rabbits
Cipriano et al. Anodic growth and biomedical applications of TiO2 nanotubes
JP4237418B2 (en) Implant
Li et al. Bridging the gap: Optimized fabrication of robust titania nanostructures on complex implant geometries towards clinical translation
Buser et al. Enhanced bone apposition to a chemically modified SLA titanium surface
Yu et al. Corrosion behaviors of TiO2 nanotube layers on titanium in Hank's solution
Dey et al. Anodic mesoporous TiO2 layer on Ti for enhanced formation of biomimetic hydroxyapatite
Louarn et al. Nanostructured surface coatings for titanium alloy implants
TWI480026B (en) Bio-implant having screw body selectively formed with nanoporous in spiral groove and method of making the same
Choi et al. Biological responses of anodized titanium implants under different current voltages
Patel et al. Transparent TiO 2 nanotubes on zirconia for biomedical applications
KR101281722B1 (en) A manufacturing method for enhancing biomolecule loading property implant materials by using porous titania layer and Implant materials fabricated there by
US20180161128A1 (en) Dental Implant And Abutment With Nanotube Arrays
Barjaktarević et al. Anodization of Ti-based materials for biomedical applications: A review
KR20180106457A (en) Orthodontic screw
Singh Surface treatment of dental implants: A review
Chopra et al. Random, aligned and grassy: Bioactivity and biofilm analysis of Zirconia nanostructures as dental implant modification
JP2661451B2 (en) Implant and method of manufacturing the same
Minagar et al. Cell response and bioactivity of titania–zirconia–zirconium titanate nanotubes with different nanoscale topographies fabricated in a non-aqueous electrolyte
Cheng et al. Effects of different hierarchical hybrid micro/nanostructure surfaces on implant osseointegration
CN102232875B (en) Threaded biomedical implant structure and selective surface treatment method thereof
Abdel-Karim et al. Fabrication of titanium nanotubes array: phase structure, hydrophilic properties, and electrochemical behavior approach