KR20210139024A - 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 합성골의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate:BCP)으로 이루어진 다공체의 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 합성골의 제조방법에 관한 것으로서, 기공과 함께 미세 와이어가 형성된 이중구조를 가져 비표면적 및 세포 흡착력 개선을 통한 골 유도 기능을 향상시킬 수 있는 이상 인산칼슘 다공체와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 합성골의 제조방법에 관한 것이다.

Description

이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 합성골의 제조방법{porous materials of biphasic calcium phosphate having dual structure and manufacturing method thereof and manufacturing method of synthetic bone}

본 발명은 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate:BCP)으로 이루어진 다공체의 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 합성골의 제조방법에 관한 것으로서, 기공과 함께 미세 와이어가 형성된 이중구조를 가져 비표면적 및 세포 흡착력 개선을 통한 골 유도 기능을 향상시킬 수 있는 이상 인산칼슘 다공체와 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 합성골의 제조방법에 관한 것이다.

뼈의 결함 및 손상을 복원하기 위해서 인산칼슘 계열의 세라믹 재료들 중 수산화아파타이트(Hydrowyapatite; HAp)와 β-인산삼칼슘(Tricalcium phosphate; β-TCP)은 생체적합성과 인체 골조직과의 화학적, 물리적인 유사성으로 인하여 많은 연구가 이루어져 왔다.

치밀한 HAp는 생체 내에서 용해율이 낮아 숙주 결합 조직 내에서 면역반응 없는 이물질로서 작용하여 신생골 형성을 위한 지지체로 기능을 하지 못하고, β-TCP는 체액과 여러 용액에서 쉽게 흡수되어 골성장을 위한 골격을 예견성 있게 제공할 수 없어, 순수한 HAp나 β-TCP의 사용은 임상적으로 한계가 있었다.

골 결손이 생겼을 때 가장 좋은 치료방법은 자가골(autograft bone)을 이용하는 것으로 특히 장골의 뼈를 일부 채취하여 수술하는 방식이다. 척추융합 수술 과정에서는 자가골을 이용하는 방법을 많이 사용하고 있으며 미국에서도 계속 증가하는 추세이다. 자가골은 골전도성과 골유도성을 모두 갖추었고 이에 골세포까지 포함되어 있어 치료 속도가 빠르며 면역반응이 전혀 없는 장점이 있는 반면 2차 수술의 감염 및 제한된 양을 채취해야 하는 단점이 있다. 그래서 최근에는 칼슘과 인을 이용한 합성골(synthetic bone) 제품이 증가하는 추세이다.

합성골은 경제적이며 질병의 전염 가능성이 없고, 재료의 물성을 조절할 수 있는 장점이 있기는 하지만, 실제 골과의 유착이 떨어지고 골 유도성이 없는 것이 단점이다. 따라서 합성골은 체액이 내외부로 원활하게 순환할 수 있도록 하는 미세 기공 구조를 가져야 할 뿐만 아니라, 세포가 자라서 조직이 내부로 성장되어 들어올 수 있도록, 수십-수백 마이크로미터 크기의 서로 연결된 기공을 갖는 다공체 구조를 갖는 것이 필요하다.

일반적으로 위의 조건을 충족시키기 위하여 블록형태의 다공체가 널리 사용되고 있다. 블록형태의 다공체는 다공성 구조이므로 비표면적이 높아 많은 세포가 부착되어 분화-증식할 수 있는 여건을 제공하는 장점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2019-0124700호에는 침상 하이드록시아파타이트를 포함하는 복합 재료 성형체의 제조 방법 및 복합 재료 성형체가 개시되어 있다.

상기 복합 재료 성형체의 제조방법은 α-인산삼칼슘을 포함하는 인산칼슘 화합물, 인을 포함하지 않는 칼슘 화합물, 셀룰로오스 나노 파이버, 물 또는 친수성 용매로 이루어지는 수계 용매를 혼합하여 혼합물을 얻는 조합 공정과, 혼합물을 이용하여 성형체를 형성하는 성형 공정과, 성형체를 건조시키는 건조 공정과, 건조 후의 성형체를 합성 처리하는 합성 공정으로 이루어진다.

상기 복합 재료 성형체는 표면적이 크다는 장점은 있으나 수산화아파타이트만으로 이루어져 생체 내에서 비분해되므로 합성골 소재로의 적용이 제한적이다는 문제점이 있다.

인산칼슘계 세라믹 재료의 적용에 있어서 생체분해속도를 조절하기 위하여 HAp와 β-TCP로 구성된 이상 칼슘인산염(biphasic calcium phosphate, BCP) 세라믹스의 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 생체비분해성과 생체활성의 조절은 BCP의 구성 성분인 HAp/β-TCP의 값에 의해 좌우될 수 있다.

대한민국 공개특허 제10-2019-0124700호: 침상 하이드록시아파타이트를 포함하는 복합 재료 성형체의 제조 방법 및 복합 재료 성형체

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate:BCP)으로 이루어진 다공체와 이의 제조방법 그리고 합성골의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기공과 미세 와이어가 함께 형성된 이중구조를 통해 비표면적을 크게 높여 세포 흡착력 개선을 통한 골 유도 기능을 향상시킬 수 있는 다공체의 이의 제조방법 그리고 합성골의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체는 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate)으로 이루어지며, 표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어와 기공이 형성된다.

상기 이상 인산칼슘 합성골은 상기 β-인산삼칼슘 80 내지 95중량%와, 상기 수산화아파타이트 5 내지 20중량%를 함유한다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법은 β-인산삼칼슘을 출발원료로 하여 기공이 형성된 3차원 형상의 1차 다공체를 형성시키는 제 1단계와; 상기 1차 다공체에 열과 수분을 가해 표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어가 형성된 2차 다공체를 수득하는 제 2단계;를 포함하고, 상기 2차 다공체는 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate)으로 이루어진다.

상기 제 1단계는 a)β-인산삼칼슘 분말과 바인더를 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와, b)상기 혼합물을 3차원 형상으로 성형하여 성형체를 수득하는 성형단계와, c)상기 성형체를 1100 내지 1200℃로 소결하여 상기 1차 다공체를 수득하는 소결단계와, d)상기 1차 다공체를 세척 후 건조시키는 세척및건조단계로 이루어진다.

상기 제 2단계는 a)상기 1차 다공체에 열과 수분을 가해 상기 1차 다공체의 표면에 미세 와이어를 생성시켜 상기 2차 다공체를 수득하는 수열합성단계와, b)상기 2차 다공체를 냉각시키는 냉각단계와, c)냉각된 상기 2차 다공체를 세척 후 건조시키는 세척및건조단계로 이루어진다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체 소재의 합성골 제조방법은 β-인산삼칼슘을 출발원료로 하여 기공이 형성된 3차원 형상의 1차 다공체를 형성시키는 제 1단계와; 상기 1차 다공체에 열과 수분을 가해 표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어가 형성된 2차 다공체를 수득하는 제 2단계와; 상기 2차 다공체를 생체 내로 이식하기 위한 합성골로 가공하는 제 3단계;를 포함하고, 상기 2차 다공체는 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate)으로 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘으로 이루어지며, 기공과 미세 와이어가 함께 형성된 이중구조를 갖는 다공체를 제공한다.

이러한 다공체는 합성골의 소재로 적용시 생체분해성과 생체활성을 적절히 조절할 수 있어서 골 전도 및 골 유도 기능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기공과 미세 와이어가 함께 형성된 이중구조를 통해 비표면적을 크게 높여 세포 흡착력 개선을 통한 골 유도 기능을 크게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법을 단계별로 나타낸 블록도이고,
도 2는 1차 다공체의 SEM이미지이고,
도 3은 65시간 동안 수열합성한 2차 다공체의 SEM이미지이고,
도 4는 수열합성 시간에 따른 2차 다공체의 SEM이미지이고,
도 5는 토끼 경골근위내측 골결손 모델에서 이식재 이식 후 4, 6 및 8주째의 이미지이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체와 이의 제조방법 그리고 합성골의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 이상 인산칼슘 다공체는 2개의 상으로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate:BCP)이다. 즉, β-인산삼칼슘(β-Tricalcium phosphate:β-TCP)과 수산화아파타이트(Hydrowyapatite; HAp)로 이루어진다.

순수한 수산화아파타이트는 생체 내 용해율이 낮아 결합조직 내에서 면역반응이 없는 이물질로 작용하여 신생골 형성을 위한 지지체로서의 기능을 충분히 하지 못하고, 순수한 β-인산삼칼슘은 조직에 쉽게 흡수되어 골성장을 위한 골격을 예견성 있게 제공하기 어렵다.

본 발명은 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트가 일정 비율로 포함된 이상 인산칼슘으로 이루어지므로 합성골 소재로 적용시 생체분해 속도를 적절히 조절할 수 있다. 생체분해성과 생체활성의 조절은 구성 성분인 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트의 비율에 의해 영향을 받는다.

본 발명에서 이상 인산칼슘은 β-인산삼칼슘 80 내지 95중%, 수산화아파타이트 5 내지 20중량%로 이루어질 수 있다. 이러한 비율 범위에 의해 생체분해성과 생체활성을 높여 골 전도 및 골 유도 기능을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 2개의 형태학적 구조를 함께 갖는 이중 구조의 다공체이다. 즉, 본 발명의 이상 인산칼슘 다공체는 다수의 기공들이 형성되어 있는 기공구조를 가짐과 동시에 섬유상 형태의 미세 와이어 구조를 갖는다.

기공은 다공체의 표면과 내부에 형성된다. 표면의 기공과 내부의 기공은 서로 연결될 수 있다. 기공은 마이크로미터 크기이다. 가령, 기공의 평균 입경 크기는 5~20㎛일 수 있다. 또한, 기공은 나노미터에서 마이크로미터 크기일 수 있다.

미세 와이어는 다공체의 표면에 형성된다. 미세 와이어는 길이가 짧은 섬유상 형태를 갖는다. 미세 와이어는 다공체의 표면에 불규칙하게 배열되어 서로 얽혀있다. 미세 와이어는 평균직경이 마이크로미터 크기이다. 가령, 평균직경이 1 내지 5㎛일 수 있다. 그리고 미세 와이어의 길이는 10 내지 100㎛일 수 있다.

이와 같이 본 발명의 이상 인산칼슘 다공체는 기공구조와 미세 와이어 구조를 동시에 갖는 이중구조로 이루어져 있어서 비표면적을 현저히 향상시킬 수 있다. 단순히 기공만 형성된 구조에 비해 본 발명은 비표면적을 1.5 내지 3배 정도 향상시킬 수 있다.

이러한 이중구조에 의해 본 발명은 비표면적 및 세포 흡착력 개선을 가져오고, 이를 통해 골 유도 기능을 크게 향상시킨다.

이하, 본 발명의 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법은 크게 2개의 공정으로 이루어진다.

먼저 제 1단계에서 β-인산삼칼슘을 출발원료로 하여 다공구조를 갖는 3차원 형상의 1차 다공체를 형성시키고, 다음으로 제 2단계에서 1차 다공체의 형상과 성분을 변화시켜 2차 다공체를 얻는다. 2차 다공체가 본 발명의 이상 인산칼슘 다공체이다.

구체적으로, 제 1단계는 a)β-인산삼칼슘 분말과 바인더를 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와, b)혼합물을 3차원 형상으로 성형하는 성형단계와, c)성형체를 1100 내지 1200℃로 소결하여 상기 1차 다공체를 수득하는 소결단계와, d)1차 다공체를 세척 후 건조시키는 세척및건조단계로 이루어진다.

먼저, β-인산삼칼슘 분말과 바인더를 혼합하여 혼합물을 수득한다. 일 예로, β-인산삼칼슘 분말 100중량부에 대하여 바인더 20 내지 60중량부를 혼합할 수 있다.

β-인산삼칼슘은 분말 형태로 이용한다. 바인더는 에탄올에 셀룰로오스를 첨가하여 얻는다. 가령, 에탄올 100중량부에 대하여 셀룰로오스 10 내지 30중량부를 첨가하여 바인더를 얻을 수 있다.

β-인산삼칼슘 분말과 바인더를 혼합한 혼합물은 바인더에 β-인산삼칼슘 분말이 분산된 슬러리 형태이다.

다음으로, 혼합물을 3차원 형상으로 성형한다.

성형은 다양한 방법으로 가능이 가능하다. 성형의 일 예는 스폰지 코팅법을 이용하여 수행할 수 있다. 스폰지 코팅법에 의한 성형을 위해 다공성 주형인 폴리우레탄 스폰지를 이용할 수 있다. 폴리우레탄 스폰지를 슬러리 형태의 혼합물에 담가 폴리우레탄 스폰지의 표면에 혼합물을 코팅한다. 그리고 코팅된 폴리우레탄 스폰지를 건조시킨다. 침지와 건조는 수회 추가로 반복할 수 있다.

건조 후 폴리우레탄 스폰지를 전기로에 넣고 800℃에서 10 내지 60분 동안 가열하여 폴리우레탄 스폰지를 제거하여 성형체를 얻는다.

다음으로, 성형체를 소결하여 1차 다공체를 수득한다.

성형체는 1100 내지 1200℃에서 4 내지 8시간 동안 소결시킨다. 소결을 통해 조대 기공과 미세 기공이 표면과 내부에 형성된 1차 다공체를 얻을 수 있다. 소결온도가 1200℃를 초과하면 고온상인 α-TCP가 형성되므로 소결시 온도는 1200℃ 이하로 유지하는 것이 바람직하다.

1차 다공체는 초순수로 세척 후 건조시킨다. 세척 전 1차 다공체는 적절한 크기로 분쇄할 수 있다. 분쇄는 50㎛에서 4~6mm 까지의 크기로 할 수 있다.

제 2단계는 a)1차 다공체에 열과 수분을 가해 1차 다공체의 표면에 미세 와이어를 생성시켜 2차 다공체를 수득하는 수열합성단계와, b)2차 다공체를 냉각시키는 냉각단계와, c)냉각된 2차 다공체를 세척 후 건조시키는 세척및건조단계로 이루어진다.

준비된 1차 다공체를 2차 다공체로 변화시키기 위해 열과 수분을 가한다. 초순수가 담긴 테프론 박스에 1차 다공체를 투입한 다음 테프론 박스를 금속챔버에 넣어서 열을 가하여 수열합성을 수행한다. 통상적인 오토클레이브를 이용하여 수열합성을 수행할 수 있음은 물론이다.

수열합성은 온도 150℃ 이상, 바람직하게는 150 내지 250℃에서 20 내지 80시간 동안 수행한다. 수열합성시 1차 다공체에는 열과 수증기가 가해지면서 일부의 β-인산삼칼슘이 수산화아파타이트로 전환된다. 수산화아파타이트의 전환은 1차 다공체의 표면에서부터 발생된다. 전환된 수산화아파타이트는 섬유상의 미세 와이어 형태로 이루어진다. 이러한 미세 와이어는 수열합성시간에 의해 직경과 길이가 달라진다. 수열합성시간이 짧으면 직경이 크고 길이가 짧다. 그리고 수열합성시간이 길어지면 직경이 작아지고 길이는 커진다.

수열합성과정을 통해 1차 다공체의 표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어가 형성된다. 이와 같이 표면에 미세 와이어가 형성된 1차 다공체가 2차 다공체이다.즉, 수열합성과정을 통해 1차 다공체가 2차 다공체로 바뀐다. 2차 다공체는 미세 와이어 구조와 함께 기공 구조도 함께 갖는다. 2차 다공체의 기공은 1차 다공체에 있던 기공이거나 수열합성 과정에서 새로 생성된 기공일 수 있다.

2차 다공체를 수득한 후 상온에서 서서히 냉각시킨다. 그리고 냉각된 2차 다공체는 초순수로 세척한 후 건조시킨다.

이와 같이 수득한 2차 다공체는 마이크로미터 크기에서 밀리미터 크기의 입자로 이루어질 수 있다. 또한, 이를 미분화시켜 나노미크 크기로 만들 수 있음은 물론이다.

상술한 방법으로 제조된 본 발명의 다공체는 생내 내로 이식하기 위한 합성골의 소재로 이용할 수 있다. 가령, 2차 다공체를 적절한 크기와 형태로 성형하는 가공공정을 거쳐 합성골로 제조할 수 있다. 가공의 일 예는 분말 형태의 2차 다공체를 이식가능한 블록 형태로 성형하는 것이다. 성형을 위해 프레스 성형 방법을 적용하거나 당업계에서 공지된 다양한 성형방법을 적용할 수 있다. 또한, 2차 다공체는 특정한 크기와 형태로 이루어진 지지체의 표면에 코팅되어 합성골이 이용될 수 있다.

한편, 본 발명의 다공체는 합성골과 같은 의료용 외에도 다양한 비의료용 용도로도 활용될 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 이는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.

(실시예)

1. 1차 다공체 제조

β-인산삼칼슘 분말(Sigma Aldrich사) 1000g에 바인더 400g을 혼합하여 혼합물을 준비하였다. 바인더는 에탄올과 에틸셀룰로오스를 10:2의 중량비로 혼합하여 만들었다.

60ppi의 폴리우레탄 스폰지(Polyether Polyurethane-foam, Foam Partner Group, 독일)를 혼합물에 담가 폴리우레탄 스폰지의 표면에 혼합물을 코팅한 다음 오븐에 넣어 80℃에서 6시간 동안 건조시켰다. 건조 후 폴리우레탄 스폰지를 전기로에 넣고 800℃에서 40분 동안 가열하여 폴리우레탄 스폰지를 제거하여 성형체를 얻었다. 그리고 성형체를 전기로에 투입하여 1140℃에서 6시간 동안 소결하여 1차 다공체를 수득하였다. 1차 다공체를 분쇄한 다음 초순수를 이용해 초음파 세척한 후 건조시켰다.

2. 2차 다공체 제조

초순수가 담긴 오토클레이브에 1차 다공체를 투입한 후 180℃에서 일정시간(20hr, 40hr, 65hr) 동안 유지시켜 열과 수증기를 가하여 2차 다공체를 제조하였다. 2차 다공체는 상온에서 서서히 냉각시킨 다음 초순수를 이용해 초음파 세척한 후 건조시켰다.

<표면 형태 분석>

주사전자 현미경으로 1차 다공체와 2차 다공체의 표면을 관찰하였다. 도 2는 1차 다공체의 SEM이미지이고, 도 3은 65시간 동안 수열합성한 2차 다공체의 SEM이미지이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 1차 다공체의 경우 표면이 구형 입자가 서로 연결된 형태이며, 미세한 기공들이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 이에 반해 2차 다공체의 경우 표면에 미세 와이어가 불규칙하게 배열된 형태로 형성되어 있음을 관찰할 수 있다.

비표면적 측정결과 1차 다공체는 0.3612m²/g 이었고, 2차 다공체는 0.7563m²/g이었다. 이는 비표면적이 약 109%가 증가된 결과로서, 표면의 미세 와이어 구조에 의해 비표면적을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

도 4에 수열합성 시간에 따른 2차 다공체의 SEM이미지를 나타내었다. 도 4를 통해 수열합성 시간이 증가할수록 미세 와이어의 직경은 작아지고 길이는 커지는 것을 알 수 있다.

<성분 분석>

수열합성을 통해 성분의 변화를 확인하기 위해 1차 다공체와 40시간 동안 수열합성한 2차 다공체를 X선 회절분석(XRD) 실험을 수행하였다. XRD에 의한 정량분석 결과 수열합성 전후의 성분 변화를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	β-TCP:Ca3(PO4)2	HAp:Ca10(PO4)6(OH)2
1차 다공체	99.4wt%	0.6wt%
2차 다공체	85.5wt%	14.5wt%

상기 표 1의 결과를 참조하면, 1차 다공체의 경우 미량의 수산화아파타이트가 검출되었다. 이는 출발원료로 구입한 β-TCP 분말에 수산화아파타이트가 불순물로 혼입된 결과인 것으로 추정된다.

수열합성을 통해 제조한 2차 다공체의 경우 β-TCP의 함량이 85.5wt%이고, 수산화아파타이트의 함량이 14.5wt%인 것으로 나타났다. 1차 다공체의 수산화아파타이트의 함량이 0.6wt%에 비해 2차 다공체의 수산화아파타이트의 함량은 14.5wt%로 크게 증가하였다. 따라서 수열합성에 의해 β-TCP의 일부가 수산화아파타이트로 전환되었음을 확인할 수 있었다.

이의 실험결과를 통해 2차 다공체는 β-TCP와 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘인 것을 알 수 있다.

<골재생 효능평가>

토끼의 경골결손 모델에서 2차 다공체의 매식에 따른 골재생 효능을 평가하였다. 2차 다공체 분말을 압축 프레스로 성형하여 사각블록 형태의 합성골을 만들d었다.

수컷 토끼(New Zealand White rabbit)를 대상으로 양측 경골 근위내측 골단상에 피질골 결손 모델을 유도한 후 편측에는 결손 상태를 유지하고 다른 편측에는 합성골을 매식한 후 4주, 6주 및 8주간 경과 시점을 두어 부검 후 육안평가, micro-CT 평가, 조직학적 평가를 통하여 시험물질의 신생골 형성능을 평가하였다.

도 5를 참조하면, 토끼 경골근위내측 골결손 모델에서 합성골 이식 후 4, 6 및 8주 부검시편의 육안 평가와 micro CT 평가 및 조직학적 평가 결과, 생체 적합적으로 점진적인 변연부의 골성재생과 신생골주의 형성을 보이며 골성 피개를 활성화시키는 것으로 나타났다. 따라서 우수한 골재생 효능이 있는 것으로 확인되었다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate)으로 이루어지며,
   표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어와 기공이 형성된 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이상 인산칼슘 합성골은 상기 β-인산삼칼슘 80 내지 95중량%와, 상기 수산화아파타이트 5 내지 20중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체.
3. β-인산삼칼슘을 출발원료로 하여 기공이 형성된 3차원 형상의 1차 다공체를 형성시키는 제 1단계와;
   상기 1차 다공체에 열과 수분을 가해 표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어가 형성된 2차 다공체를 수득하는 제 2단계;를 포함하고,
   상기 2차 다공체는 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1단계는 a)β-인산삼칼슘 분말과 바인더를 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와, b)상기 혼합물을 3차원 형상으로 성형하여 성형체를 수득하는 성형단계와, c)상기 성형체를 1100 내지 1200℃로 소결하여 상기 1차 다공체를 수득하는 소결단계와, d)상기 1차 다공체를 세척 후 건조시키는 세척및건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법.
5. 제 3항에 있어서, 상기 제 2단계는 a)상기 1차 다공체에 열과 수분을 가해 상기 1차 다공체의 표면에 미세 와이어를 생성시켜 상기 2차 다공체를 수득하는 수열합성단계와, b)상기 2차 다공체를 냉각시키는 냉각단계와, c)냉각된 상기 2차 다공체를 세척 후 건조시키는 세척및건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 다공체의 제조방법.
6. β-인산삼칼슘을 출발원료로 하여 기공이 형성된 3차원 형상의 1차 다공체를 형성시키는 제 1단계와;
   상기 1차 다공체에 열과 수분을 가해 표면에 불규칙하게 배열된 미세 와이어가 형성된 2차 다공체를 수득하는 제 2단계와;
   상기 2차 다공체를 생체 내로 이식하기 위한 합성골로 가공하는 제 3단계;를 포함하고,
   상기 2차 다공체는 β-인산삼칼슘과 수산화아파타이트로 구성된 이상 인산칼슘(biphasic calcium phosphate)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조를 갖는 이상 인산칼슘 소재의 합성골 제조방법.
   
   

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