KR20230074009A - Manufacturing method of biocompatible magnesium mesh - Google Patents

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KR20230074009A
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배태성
전우용
고명원
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주식회사 도이프
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Abstract

본 발명은 마그네슘 메시를 불화수소 또는 수산화나트륨으로 처리하여 보호피막층을 형성하는 보호피막형성단계; 상기 보호피막형성단계를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 석회화전처리하는 석회화전처리단계; 및 상기 석회화전처리단계를 통해 전처리된 마그네슘 메시를 열처리하는 열처리단계;를 포함하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 생체친화형 마그네슘 메시에 관한 것이다.
본 발명에 따른 생체친화형 마그네슘 메시는 불소피막층 또는 알칼리보호층이 형성되어 용해가 억제되며 생체활성도가 개선될 뿐만 아니라, 석회화전처리를 통해 인산칼슘이 석출되어 골재생효과가 우수한 생체친화형 마그네슘 메시를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
The present invention comprises a protective film forming step of forming a protective film layer by treating the magnesium mesh with hydrogen fluoride or sodium hydroxide; A pre-calcification treatment step of pre-calcifying the magnesium mesh surface-treated through the protective film forming step; and a heat treatment step of heat-treating the magnesium mesh pretreated through the precalcification treatment step; and a biocompatible magnesium mesh manufactured by the method.
The biocompatible magnesium mesh according to the present invention has a fluorine film layer or an alkaline protective layer to suppress dissolution and improve bioactivity, and has excellent bone regeneration effect as calcium phosphate is precipitated through precalcification treatment. shows an excellent effect to provide.

Description

생체친화형 마그네슘 메시의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF BIOCOMPATIBLE MAGNESIUM MESH}Manufacturing method of biocompatible magnesium mesh {MANUFACTURING METHOD OF BIOCOMPATIBLE MAGNESIUM MESH}

본 발명은 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불소피막층이나 알칼리 보호층이 형성되어 마그네슘 메시의 빠른 용해가 억제되며 생체적합성이 개선될 뿐만 아니라, 인산염과 칼슘 이온을 함유하는 용액에서 석회화전처리를 하거나 석회화순환처리 중 인산염 함유 용액에서 저전압을 인가하여 인산칼슘 석출을 촉진함으로써 골재생효과가 우수한 생체친화형 마그네슘 메시를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a biocompatible magnesium mesh, and more specifically, a fluorine film layer or an alkali protective layer is formed to suppress rapid dissolution of the magnesium mesh, improve biocompatibility, and contain phosphate and calcium ions. It relates to a method for manufacturing a biocompatible magnesium mesh with excellent bone regeneration effect by performing precalcification treatment in a solution or by applying a low voltage to a phosphate-containing solution during calcification cycle treatment to promote calcium phosphate precipitation.

임플란트에 대한 장기간의 예지성 있는 결과를 얻기 위해서는 임플란트 식립부위에 충분한 양과 크기를 보이는 치조골이 존재해야 한다. 심각한 결손을 보이는 잔존 치조골 만으로는 임플란트의 심미성과 기능성의 획득을 보장할 수 없다. 이 경우 골의 높이와 폭을 증가시키는 방법의 하나로서 분말 이식(particulate grafts)이 시행되고 있다. 그러나, 이 방법의 단점들 중의 하나는 구조적인 완전성(structural integrity)이 결여되어 있기 때문에 연조직의 외형이 붕괴되면서 골이식 재료의 압축 또는 위치 이동이 일어나 바람직한 결과를 얻을 수 없게 된다는 점이다. 이러한 문제점을 해결하면서 치조융선을 재건하기 위해 골이식 재료와 함께 결손부를 덮어서 연조직의 침투는 물론 외형적인 변형을 막는 메시(차폐막)가 적용되고 있다.In order to obtain long-term predictive results for implants, alveolar bone showing a sufficient amount and size must exist at the site of implant placement. Acquisition of esthetics and functionality of implants cannot be guaranteed only with residual alveolar bone showing serious defects. In this case, as one of the methods to increase the height and width of the bone, particulate grafts are being performed. However, one of the disadvantages of this method is that, because of the lack of structural integrity, the shape of the soft tissue collapses, resulting in compression or displacement of the bone graft material, making it impossible to obtain desirable results. To solve these problems and to reconstruct the alveolar ridge, a mesh (shielding film) that covers the defect together with bone graft material to prevent soft tissue penetration as well as external deformation is applied.

타이타늄은 우수한 부식 저항성과 생체적합성을 보이는 금속으로 외과적 분야에서 다양한 용도로 활용되고 있다. 티타늄 메시(titanium mesh)는 연조직의 붕괴를 막아주기에 충분한 정도의 강도를 갖고 있을 뿐만 아니라 골이식재를 위한 안정적인 공간을 제공한다. 그러나 티타늄 메시는 골의 치유가 완료된 후 제거를 위한 2차적인 외과적 처치가 요구된다. 이에 비해 마그네슘과 그의 일부 합금은 골이 재생되는 과정에서 생분해가 일어나므로 골재생 후 제거하는 2차적인 수술이 필요하지 않아 환자와 의사의 부담을 줄일 수 있다. 하지만, 마그네슘은 생분해 속도가 지나치게 빠르므로 임상 적용이 제한되고 있는 부분이 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 환자의 상태에 따라서 다소 편차는 있지만 통상 골 결손부에서 골재생을 유도하기 위해서는 12주 이상 유지되어야 한다. 이와 관련하여 생체재료로서 순수 마그네슘과 그의 합금에 대한 많은 연구가 수행되었지만, 생체의 높은 염화물 환경에서 진행되는 빠른 마그네슘의 분해는 임상적용에 있어서 주된 장애 요인이 되고 있다. 마그네슘의 생분해 속도의 조절과 골전도성의 개선을 위해 합금 원소를 첨가하거나, 안정적인 보호 코팅층을 형성하거나, 생체 활성의 세라믹 코팅층을 형성하는 등의 다양한 방법이 시도되었는데, 원소의 합금은 어떤 범위에서 마그네슘 합금의 분해속도를 늦출 수는 있지만 다양한 임상적 요구를 충족하기에는 많은 한계를 보였다.Titanium is a metal that exhibits excellent corrosion resistance and biocompatibility and is used for various purposes in the surgical field. Titanium mesh not only has sufficient strength to prevent soft tissue from collapsing, but also provides a stable space for a bone graft material. However, the titanium mesh requires secondary surgical treatment for removal after bone healing is complete. On the other hand, since magnesium and some alloys thereof are biodegraded during bone regeneration, secondary surgery to remove them after bone regeneration is not required, thereby reducing the burden on patients and doctors. However, since the biodegradation rate of magnesium is too fast, the part where clinical application is limited is pointed out as the biggest problem. Although there is some variation depending on the patient's condition, it is usually maintained for 12 weeks or longer to induce bone regeneration in the bone defect. In this regard, many studies have been conducted on pure magnesium and its alloys as biomaterials, but the rapid decomposition of magnesium in the high chloride environment of the living body has become a major obstacle in clinical application. Various methods have been tried to control the biodegradation rate of magnesium and improve osteoconductivity, such as adding alloying elements, forming a stable protective coating layer, or forming a bioactive ceramic coating layer. Although it is possible to slow down the decomposition rate of alloys, it has many limitations in meeting various clinical needs.

이에 비해 생분해가 가능한 고분자 재료나 세라믹 재료의 치밀한 코팅층을 형성하는 것은 마그네슘의 내식성 개선에 크게 기여할 수 있다. 마이크로 아크 산화(MAO), 졸-겔 코팅, 물리적 전환 코팅과 화학적 전환 코팅에 의해 마그네슘계 재료의 부식 저항성을 개선하려는 시도가 여러 문헌에서 보고되었다.On the other hand, forming a dense coating layer of a biodegradable polymer material or ceramic material can greatly contribute to improving the corrosion resistance of magnesium. Attempts to improve the corrosion resistance of magnesium-based materials by micro arc oxidation (MAO), sol-gel coating, physical conversion coating and chemical conversion coating have been reported in several literatures.

이들 기술 중 화학적 전환 코팅은 적용이 간편하고 기판의 형상이 불규칙한 경우에도 효과적으로 균일한 코팅을 형성할 수 있다. 화학적 전환에 의해 인산마그네슘, 인산칼슘과 같은 인산염 코팅이 마그네슘계 생체재료의 부식 억제를 위해 검토되었다. 그러나 이러한 인산염 전환 코팅에 대한 부식 거동과 생체적합성에 대해서는 충분히 검토되지 못하였다.Among these techniques, chemical conversion coating is easy to apply and can effectively form a uniform coating even when the shape of the substrate is irregular. Phosphate coatings such as magnesium phosphate and calcium phosphate by chemical conversion have been investigated for corrosion inhibition of magnesium-based biomaterials. However, the corrosion behavior and biocompatibility of these phosphate conversion coatings have not been sufficiently studied.

한편, 하이드로젤(hydrogel)은 수용성 고분자가 물리적 또는 화학적인 결합에 의한 3차원적인 망상구조를 이룬 친수성 물질로서 다량의 물을 흡수하여 팽윤이 되지만 물에 녹지 않고 그 형태를 유지한다. 하이드로젤은 높은 수분 함량, 다공성의 구조, 상대적으로 부드러운 물성, 우수한 생체적합성, 그리고 세포외 기질과의 물리적 유사성 등으로 인해 약물전달시스템, 조직공학 지지체(scaffold), 바이오센서 등의 생체의료 분야에서 광범위하게 개발되어 응용되고 있다. 또한 하이드로젤의 다공성 구조는 약물이 서서히 방출되게 하므로 약물전달 분야에서 응용되기도 한다. 하이드로젤 중에는 온도, 산도, 광 또는 환경적인 요인에 의해서 그 형태가 변화하는 것도 있다.On the other hand, hydrogel is a hydrophilic material in which water-soluble polymers form a three-dimensional network structure by physical or chemical bonding, and absorbs a large amount of water to swell, but maintains its shape without dissolving in water. Hydrogels are used in biomedical fields such as drug delivery systems, tissue engineering scaffolds, and biosensors due to their high water content, porous structure, relatively soft physical properties, excellent biocompatibility, and physical similarity with the extracellular matrix. It has been widely developed and applied. In addition, since the porous structure of the hydrogel allows the drug to be released slowly, it is also applied in the field of drug delivery. Some hydrogels change their shape depending on temperature, acidity, light or environmental factors.

하이드로젤은 주사슬을 구성하는 고분자와 가교방식에 따라 다양한 성질을 나타낼 수 있다. 주사슬에 동일한 고분자를 사용하는 경우에도 가교방식이 다르면 얻어진 하이드로젤은 다른 성질을 나타낸다. 하이드로젤의 가교 방식은 크게 물리적인 방식과 화학적인 방식으로 나눌 수 있다. 물리적인 가교는 이온결합(ionic interaction), 수소결합(hydrogen bond) 및 분자구조의 얽힘 등에 의한 가역적인 방식으로 얻어지며, 이들은 별도의 화학첨가제 또는 복잡한 과정을 거치지 않고 3차원적인 망상구조를 얻을 수 있다. 반면, 화학적 가교는 일반적으로 공유결합에 의해 얻어지는 비가역적인 방식으로 물리적인 가교방식에 비해 안정성이 우수하다.Hydrogels can exhibit various properties depending on the polymer constituting the main chain and the crosslinking method. Even when the same polymer is used for the main chain, the resulting hydrogel exhibits different properties when the crosslinking method is different. Crosslinking methods of hydrogels can be largely divided into physical methods and chemical methods. Physical cross-linking is obtained in a reversible manner by ionic interaction, hydrogen bond, and molecular structure entanglement, and they can obtain a three-dimensional network structure without separate chemical additives or complicated processes. there is. On the other hand, chemical crosslinking is an irreversible method generally obtained by covalent bonding and is superior in stability to physical crosslinking.

친수성 고분자 네트워크 구조의 하이드로젤은 난용성 약물의 용해와 전달이 용이하지 않기 때문에 친수성과 소수성을 겸비한 양친매성 블록 공중합체를 이용하는 방법이 고려되고 있다. 가장 잘 알려진 양친매성 블록 공중합체로는 친수성의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide; PEO)와 소수성의 폴리프로필렌옥사이드(polypropylene oxide; PPO)로 이루어진 PEO-PPO-PEO 삼중 블록 공중합체이다. Pluronic F-127은 PEO-PPO-PEO 삼중블록 공중합체로서, 20% 이상의 고농도 수용액은 온도가 4℃에서 37℃로 상승될 때 졸-젤(sol-gel) 전이를 나타내며, 그의 젤화 거동은 온도에 대하여 가역적이다. 이 하이드로젤은 주입형 젤(injectable gel) 시스템 개발의 대표적인 모델로서 약물전달이나 조직공학을 포함하는 다양한 분야에서 생체응용이 고려되고 있다.Since the hydrogel of the hydrophilic polymer network structure is not easy to dissolve and deliver poorly soluble drugs, a method using an amphiphilic block copolymer having both hydrophilic and hydrophobic properties is being considered. The best-known amphiphilic block copolymer is the PEO-PPO-PEO triblock copolymer composed of hydrophilic polyethylene oxide (PEO) and hydrophobic polypropylene oxide (PPO). Pluronic F-127 is a PEO-PPO-PEO triblock copolymer. A high-concentration aqueous solution of 20% or more exhibits a sol-gel transition when the temperature is raised from 4°C to 37°C, and its gelation behavior is is reversible for This hydrogel is a representative model for the development of an injectable gel system and is being considered for bio-application in various fields including drug delivery and tissue engineering.

골다공증 치료제 중의 하나인 비스포스포네이트(bisphosphonate) 계열의 약물은 칼슘 및 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)에 대하여 높은 친화력을 가지므로 골에 용이하게 부착이 되고, 골 흡수가 진행되는 과정에서는 파골세포 내로 유입되어 기능을 떨어뜨려서 골 흡수를 강력하게 억제할 뿐만 아니라 종국에는 사멸(apoptosis)을 유발하는 것으로 알려져 있다. 치과분야에서 치조골 흡수가 증가된 시험동물 모델에 비스포스포네이트(bisphosphonate)계 약물인 알렌드로네이트(alendronate)를 투여하였을 때 골 소실이 감소되고 골 밀도가 증가하는 긍정적인 효과를 나타냈다. 생체 내(in vivo) 연구에서 임플란트에 국소적으로 비스포스포네이트를 탑재처리하였을 때 탑재처리하지 않은 경우에 비해 조기에 더 많은 골이 생성되고 더 높은 골-임플란트 접촉(bone-to-implant contact)을 보였다. 이러한 점을 고려할 때 치과용 임플란트의 매식 직후 임플란트 식립부에서 비스포스포네이트가 방출될 경우 파골세포의 활성이 억제되므로 빠른 골유착을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.Bisphosphonate drugs, one of the osteoporosis treatments, have high affinity for calcium and hydroxyapatite, so they are easily attached to bone, and in the process of bone resorption, they are introduced into osteoclasts and function. It is known to not only strongly inhibit bone resorption, but also eventually induce apoptosis. In the field of dentistry, when alendronate, a bisphosphonate drug, was administered to a test animal model with increased alveolar bone resorption, it showed a positive effect of reducing bone loss and increasing bone density. In an in vivo study, when the implant was topically loaded with bisphosphonate, more bone was formed earlier and higher bone-to-implant contact was observed than when the implant was not loaded. . Considering this, it is thought that rapid osseointegration can be obtained because the activity of osteoclasts is suppressed when bisphosphonate is released from the implant placement site immediately after implantation of the dental implant.

한국특허등록 제10-1289122호(2013.07.17.)Korean Patent Registration No. 10-1289122 (2013.07.17.) 한국특허등록 제10-1888091호(2018.08.07.)Korean Patent Registration No. 10-1888091 (2018.08.07.)

본 발명의 하나의 목적은 불소피막층이나 알칼리보호층의 형성으로 마그네슘의 용해가 억제되며 생체적합성이 개선될 뿐만 아니라, 석회화전처리를 하거나 인산칼슘 함유 용액에서 저전압을 인가하여 인산칼슘을 석출함으로써 골재생효과가 우수한 생체친화형 마그네슘 메시의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to suppress dissolution of magnesium and improve biocompatibility by forming a fluorine film layer or alkali protective layer, as well as bone regeneration by performing precalcification treatment or precipitating calcium phosphate by applying a low voltage in a calcium phosphate-containing solution. It is to provide a method for manufacturing a biocompatible magnesium mesh with excellent effects.

본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 생체친화형 마그네슘 메시를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a biocompatible magnesium mesh manufactured by the above manufacturing method.

하나의 양태로서, 본 발명은 마그네슘 메시를 불화수소 또는 수산화나트륨으로 처리하여 보호피막층을 형성하는 보호피막형성단계; 상기 보호피막형성단계를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 석회화전처리하는 석회화전처리단계; 및 상기 석회화전처리단계를 통해 전처리된 마그네슘 메시를 열처리하는 열처리단계;를 포함하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법을 제공한다.As one aspect, the present invention provides a protective film forming step of forming a protective film layer by treating the magnesium mesh with hydrogen fluoride or sodium hydroxide; A pre-calcification treatment step of pre-calcifying the magnesium mesh surface-treated through the protective film forming step; and a heat treatment step of heat-treating the magnesium mesh pretreated through the calcification pretreatment step.

본 발명의 상기 마그네슘 메시는 마그네슘이 99.0 중량% 이상 및 잔여 불순물로 이루어진 순수 마그네슘 메시이거나 마그네슘이 95.0 중량% 이상 함유된 마그네슘 합금인 것을 특징으로 한다. 상기 마그네슘 합금은 고온, 예를 들면 300℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 이상, 보다 바람직하게는 500℃ 이상의 고온에서 기계적 물성이 변하지 않는 특성을 가지는 것이 바림직하며, 이의 예로는 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만 마그네슘이 95.0 중량% 이상 함유되고 잔여 성분이 알루미늄 1.5 내지 2.5 중량% 및 아연 0.5 내지 0.8 중량%, 기타 불순물로 이루어질 수 있다.The magnesium mesh of the present invention is characterized in that it is a pure magnesium mesh consisting of 99.0% by weight or more of magnesium and residual impurities, or a magnesium alloy containing 95.0% by weight or more of magnesium. The magnesium alloy preferably has properties that do not change mechanical properties at high temperatures, for example, 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher, more preferably 500 ° C. or higher, and examples thereof are not necessarily limited thereto. However, it may contain 95.0% by weight or more of magnesium, and the remaining components may consist of 1.5 to 2.5% by weight of aluminum, 0.5 to 0.8% by weight of zinc, and other impurities.

또한, 상기 마그네슘 메시는 두께가 0.05 내지 0.15mm인 원형 또는 다각형이며, 직경이 0.4 내지 0.6mm인 원형홀이 다수개, 예를 들면 10 내지 100개 형성된 것일 수 있다. 상기 마그네슘 메시의 형상은 적용하고자 하는 생체의 부위에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 상기 마그네슘 메시에 적용된 원형홀은 마그네슘 메시가 적용된 생체의 부위에서 체액의 이동이 원활하기 위한 것으로 원형 홀의 개수는 체액의 이동 속도 및 양 등의 조건에 따라 적절히 조절 가능하다. 예를 들어, 상기 마그네슘 메시의 원형홀은 65 내지 75개, 바람직하게는 65 내지 70개, 보다 바람직하게는 66 내지 68개일 수 있다.In addition, the magnesium mesh may have a circular or polygonal shape having a thickness of 0.05 to 0.15 mm, and a plurality of circular holes having a diameter of 0.4 to 0.6 mm, for example, 10 to 100 may be formed. The shape of the magnesium mesh can be appropriately adjusted according to the part of the body to be applied, and the circular hole applied to the magnesium mesh is for smooth movement of body fluid in the part of the body to which the magnesium mesh is applied. It can be appropriately adjusted according to conditions such as moving speed and quantity. For example, the number of circular holes of the magnesium mesh may be 65 to 75, preferably 65 to 70, and more preferably 66 to 68.

하나의 예로서, 상기 마그네슘 메시는 도 1 및 2에 나타낸 것처럼, 두께가 0.05 내지 0.15mm이고 직경이 0.4 내지 0.6 mm인 원형홀이 다수개 형성되어 있다.As an example, as shown in FIGS. 1 and 2 , the magnesium mesh has a plurality of circular holes having a thickness of 0.05 to 0.15 mm and a diameter of 0.4 to 0.6 mm.

또 하나의 예로서, 상기 마그네슘 메시는 두께가 0.05 내지 0.15mm이고 직경이 9 내지 11mm인 원반형이며, 직경이 0.4 내지 0.6mm인 원형홀이 직경 8mm 이내에 65 내지 75개 형성된 것일 수 있다.As another example, the magnesium mesh may have a disk shape having a thickness of 0.05 to 0.15 mm and a diameter of 9 to 11 mm, and 65 to 75 circular holes having a diameter of 0.4 to 0.6 mm within a diameter of 8 mm.

이하, 본 발명에 따른 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a biocompatible magnesium mesh according to the present invention will be described in detail.

먼저, 상기 보호피막형성단계(S100)는 마그네슘 메시를 불화수소 또는 수산화나트륨으로 표면처리하여 보호피막층을 형성하는 단계이다.First, the protective film forming step (S100) is a step of forming a protective film layer by surface treatment of the magnesium mesh with hydrogen fluoride or sodium hydroxide.

보다 구체적으로, 상기 보호피막형성단계(S100)는 마그네슘 메시를 불화수소 또는 수산화나트륨 용액에 침지하고 세척한 후에 건조하여 보호피막층을 형성하는 단계이다.More specifically, the protective film forming step (S100) is a step of immersing the magnesium mesh in a hydrogen fluoride or sodium hydroxide solution, washing it, and then drying it to form a protective film layer.

상기 불화수소 용액은 불화수소의 질량농도가 35 내지 45%, 바람직하게는 40%인 것이 바람직하다. 상기 수산화나트륨 수용액은 수산화나트륨의 몰농도가 1 내지 2M, 바람직하게는 1.5M이다. 상기한 불화수소 및 수산화나트륨 농도를 가진 용액에서 보호피막층 형성이 원활하게 이루어질 수 있다.The hydrogen fluoride solution preferably has a mass concentration of hydrogen fluoride of 35 to 45%, preferably 40%. The sodium hydroxide aqueous solution has a molar concentration of sodium hydroxide of 1 to 2M, preferably 1.5M. Formation of a protective film layer can be smoothly performed in a solution having the concentrations of hydrogen fluoride and sodium hydroxide.

상기 침지는 불화수소 용액의 경우 90 내지 150분, 바람직하게는 100 내지 140분, 보다 바람직하게는 110 내지 130분 동안 이루어질 수 있으며, 수산화나트륨 용액의 경우 25분 내지 35분, 바람직하게는 28분 내지 32분, 가장 바람직하게는 30분 동안 이루어질 수 있다. 상기 침지가 90분 또는 25분 미만으로 이루어지는 경우 불화수소에 의한 보호피막층 또는 수산화나트륨에 의한 알칼리보호층이 충분히 형성되지 아니하며, 150분 또는 35분 초과하여 상기 침지가 이루어지더라도 보호피막층의 형성이 더 증가하지 아니한다.The immersion may be performed for 90 to 150 minutes, preferably 100 to 140 minutes, more preferably 110 to 130 minutes in the case of hydrogen fluoride solution, and 25 to 35 minutes, preferably 28 minutes in the case of sodium hydroxide solution. to 32 minutes, most preferably 30 minutes. When the immersion is made for less than 90 minutes or 25 minutes, the protective film layer by hydrogen fluoride or the alkali protective layer by sodium hydroxide is not sufficiently formed, and even if the immersion is made for more than 150 minutes or 35 minutes, the formation of the protective film layer no more increase

상기 세척은 통상의 방법에 의하여 이루어질 수 있는데, 1차, 2차 또는 3차 증류수, 멸균수 등을 이용할 수 있다.The washing may be performed by a conventional method, and primary, secondary or tertiary distilled water, sterilized water, and the like may be used.

상기 건조는 35 내지 45℃ 건조기에서 24 내지 30시간 동안 건조하는 과정으로 이루어질 수 있다.The drying may be performed in a drying process at 35 to 45° C. for 24 to 30 hours.

상기의 과정으로 이루어지는 보호피막형성단계(S100)를 통해 마그네슘 메시의 표면에는 보호피막층이 형성되어 마그네슘의 용해가 억제되며 생체활성도가 개선된다.Through the protective film forming step (S100) consisting of the above process, a protective film layer is formed on the surface of the magnesium mesh to suppress dissolution of magnesium and improve bioactivity.

다음으로, 상기 석회화전처리단계(S200)는 상기 보호피막형성단계(S100)를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 석회화전처리(cyclic pre-calcification treatment)하는 단계이다.Next, the precalcification treatment step (S200) is a step of subjecting the magnesium mesh surface-treated through the protective film formation step (S100) to a cyclic pre-calcification treatment.

보다 구체적으로, 상기 석회화전처리단계(S103)는 상기 보호피막형성단계(S101)를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 인산암모늄 수용액과 수산화칼슘 수용액 각각에 교대로 반복 침지하여 석회화전처리하는 단계이다.More specifically, the pre-calcification treatment step (S103) is a step of pre-calcification treatment by alternately and repeatedly immersing the magnesium mesh surface-treated through the protective film forming step (S101) in an aqueous solution of ammonium phosphate and an aqueous solution of calcium hydroxide, respectively.

상기 인산암모늄 수용액은 인산수소나트륨 수용액 또는 인산수소암모늄 수용액일 수 있으며, 0.03 내지 0.07 몰인 것이 바람직하다.The aqueous ammonium phosphate solution may be a sodium hydrogen phosphate aqueous solution or an ammonium hydrogen phosphate aqueous solution, and is preferably 0.03 to 0.07 mole.

상기 수산화칼슘 수용액은 0.01 내지 0.015 몰, 바람직하게는 0.01 내지 0.013 몰, 가장 바람직하게는 0.011 몰이다.The aqueous calcium hydroxide solution is 0.01 to 0.015 mol, preferably 0.01 to 0.013 mol, most preferably 0.011 mol.

상기 반복 침지는 인산암모늄 수용액과 수산화칼슘 수용액 각각에 교대로 50 내지 70초, 바람직하게는 55 내지 65초, 보다 바람직하게는 60초 동안 10 내지 22회, 바람직하게는 15 내지 22회, 보다 바람직하게는 18 내지 22회, 가장 바람직하게는 20회 반복하여 이루어진다.The repeated immersion is alternately 50 to 70 seconds, preferably 55 to 65 seconds, more preferably 10 to 22 times, preferably 15 to 22 times, more preferably 60 seconds, respectively, in the aqueous solution of ammonium phosphate and the aqueous solution of calcium hydroxide, respectively. Is made by repeating 18 to 22 times, most preferably 20 times.

이들 수용액의 농도와 침지 조건 및 회수에 의하여 마그네슘 메시에 인산칼슘이 충분히 흡착되고 이후 생체 내에서 인산칼슘이 석출되어 우수한 골재생효과를 나타내게 된다.Calcium phosphate is sufficiently adsorbed to the magnesium mesh by the concentration, immersion conditions and number of these aqueous solutions, and then the calcium phosphate is precipitated in vivo, resulting in an excellent bone regeneration effect.

상기 석회화전처리단계(S200)에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 인산암모늄 수용액과 수산화칼슘 수용액 각각에 반복 침지하기 전에 상기 보호피막형성단계(S100)를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 실리카 수용액에 함침하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 공정에 의하여 표면처리된 마그네슘 메시에의 인산칼슘 흡착이 보다 용이하게 되는 효과가 있다.In the pre-calcification treatment step (S200), surface treatment through the protective film formation step (S100) before repeatedly immersing the magnesium mesh surface-treated through the protective film forming step (S100) in an aqueous solution of ammonium phosphate and an aqueous solution of calcium hydroxide, respectively. A step of impregnating the magnesium mesh into an aqueous silica solution may be further included. This process has an effect of facilitating the adsorption of calcium phosphate to the surface-treated magnesium mesh.

상기 실리가 수용액에의 함침은 질량농도가 0.4 내지 0.6%, 바람직하게는 0.5%인 실리카 수용액에 4 내지 6분, 바람직하게는 4.5 내지 5.5분, 보다 바람직하게는 5분 동안 침지하여 이루어질 수 있다.The impregnation of the aqueous silica solution may be performed by immersing in an aqueous silica solution having a mass concentration of 0.4 to 0.6%, preferably 0.5% for 4 to 6 minutes, preferably 4.5 to 5.5 minutes, and more preferably 5 minutes. .

또한, 상기 석회화전처리단계(S200)에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 인산암모늄 수용액과 수산화칼슘 수용액 각각에 반복 침지할 때 상기 수용액 각각에 저전압, 바람직하게는 1 내지 20V의 저전압, 보다 바람직하게는 1 내지 10V의 저전압, 보다 바람직하게는 1 내지 5V의 저전압이 인가된 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 저전압 상태에 의하여 인산 및 칼슘의 해리가 증가하여 마그네슘 메시에 잘 흡착될 수 있다.In addition, in the precalcification treatment step (S200), when the magnesium mesh surface-treated through the protective film forming step (S100) is repeatedly immersed in each of the aqueous ammonium phosphate solution and the aqueous solution of calcium hydroxide, each of the aqueous solutions is subjected to low voltage, preferably 1 It is preferable to apply a low voltage of from 1 to 20V, more preferably from 1 to 10V, more preferably from 1 to 5V. Dissociation of phosphoric acid and calcium is increased by the low voltage state, so that they can be well adsorbed on the magnesium mesh.

다음으로, 상기 열처리단계(S300)는 상기 석회화전처리단계(S200)를 통해 전처리된 마그네슘 메시를 열처리하는 단계이다.Next, the heat treatment step (S300) is a step of heat-treating the magnesium mesh pretreated through the calcification pretreatment step (S200).

보다 구체적으로, 상기 열처리단계(S300)는 상기 석회화전처리단계(S200)를 통해 전처리된 마그네슘 메시를 열처리하여 상기 흡착된 인산칼슘을 고정화하는 단계이다.More specifically, the heat treatment step (S300) is a step of fixing the adsorbed calcium phosphate by heat-treating the magnesium mesh pretreated through the calcification pretreatment step (S200).

상기 열처리는 90 내지 600℃, 바람직하게는 90℃ 내지 500℃, 보다 바람직하게는 100 내지 400℃의 전기로 등에서 1.5 내지 2.5시간, 바람직하게는 1.8 내지 2.2시간, 가장 바람직하게는 2시간 동안 가열 처리하여 이루어질 수 있다.The heat treatment is performed in an electric furnace at 90 to 600°C, preferably 90°C to 500°C, more preferably 100 to 400°C for 1.5 to 2.5 hours, preferably 1.8 to 2.2 hours, most preferably 2 hours. It can be done by processing.

상기 열처리가 상기한 조건 미만(즉, 90℃ 미만의 온도 또는 30분 미만의 시간)에서 이루어지는 경우 상기 석회화전처리단계(S200)를 통해 전처리된 마그네슘 메시에 흡착된 인산칼슘 고정이 충분하지 않아 마그네슘 메시가 생체 내 이식되었을 때 인산칼슘의 충분한 HA 석출이 이루어지지 않아 생체활성도의 개선이 충분히 이루어지지 않는 문제가 있다. 이와 달리, 상기 열처리가 상기한 조건을 초과하는 경우(즉, 500℃ 초과의 온도 또는 2.5시간 초과의 경우)는 마그네슘 메시의 물성 저하로 마그네슘 메시의 생체 적합성이 감소되는 문제가 있다.When the heat treatment is performed under the above conditions (ie, a temperature of less than 90 ° C or a time of less than 30 minutes), fixation of calcium phosphate adsorbed to the magnesium mesh pretreated through the precalcification treatment step (S200) is not sufficient, and thus the magnesium mesh When is implanted in vivo, there is a problem in that sufficient HA precipitation of calcium phosphate is not achieved, so that the bioactivity is not sufficiently improved. On the other hand, when the heat treatment exceeds the above conditions (ie, a temperature of more than 500 ° C. or a time of more than 2.5 hours), there is a problem in that the biocompatibility of the magnesium mesh is reduced due to a decrease in physical properties of the magnesium mesh.

상기한 방법에 의하여 제조된 생체친화형 마그네슘 메시는 불소피막층 또는 알칼리보호층이 형성되어 마그네슘의 빠른 용해가 억제되어 신생골 형성 기간 동안 메시가 유지되는 효과가 있다.The biocompatible magnesium mesh manufactured by the above method has an effect of maintaining the mesh during the new bone formation period by suppressing rapid dissolution of magnesium due to the formation of a fluorine coating layer or an alkali protective layer.

또한, 상기한 방법에 의하여 제조된 생체친화형 마그네슘 메시는 HA 석출의 초기단계에서 관찰되는 돌기상이 치밀한 구조로 석출이 되며 Ca/P 원자비 1.51 이상을 보여 Ca와 P의 석출량이 증가하는 효과가 있다.In addition, the biocompatible magnesium mesh prepared by the above method is precipitated in a dense structure with protrusions observed in the initial stage of HA precipitation, and has an effect of increasing the amount of Ca and P precipitated by showing a Ca/P atomic ratio of 1.51 or more. there is.

또한, 상기한 방법에 의하여 제조된 생체친화형 마그네슘 메시는 Ca와 P의 석출량이 증가함으로써 생체 활성도의 개선에 유용하여 골밀도 증가 및 신생골 부피의 증가를 초래하는 효과가 있다.In addition, the biocompatible magnesium mesh prepared by the above method is useful for improving bioactivity by increasing the amount of Ca and P precipitated, thereby increasing bone density and increasing the volume of new bone.

따라서, 본 발명의 다른 하나의 양태로서 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 생체친화형 마그네슘 메시를 제공한다.Therefore, as another aspect of the present invention, a biocompatible magnesium mesh manufactured by the method according to the present invention is provided.

한편, 본 발명의 상기 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법은, 상기 열처리단계(S300) 이후에 골다공증 치료 약물이 함유된 하이드로젤을 상기 열처리단계(S300)를 통해 열처리된 마그네슘 메시의 일면 또는 양면에 도포하는 약물도포단계(S400)를 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, in the method for manufacturing the biocompatible magnesium mesh of the present invention, after the heat treatment step (S300), a hydrogel containing a drug for treating osteoporosis is applied to one or both sides of the magnesium mesh heat treated through the heat treatment step (S300). A drug application step (S400) of applying may be further included.

상기 골다공증 치료 약물은 비스포스포네이트(bisphosphonate) 계열의 약물인 것이 바람직하며, 이의 예로는 파미드로네이트, 알렌드로네이트, 리세드로네이트, 이반드로네이트, 졸레드로네이트 등이 있다. 상기 약물은 칼슘 및 HA(Hydroxyapatite)에 대한 높은 친화력을 가져 골에 용이하게 부착이 되고 골 흡수가 진행되는 과정에서 파골세포 내로 유입되어 파골세포의 기능을 감소시키므로, 본 발명에 따른 마그네슘 메시에 의한 골밀도 증가 및 신생골 형성을 증가시키는 효과가 있다.The osteoporosis treatment drug is preferably a bisphosphonate-based drug, and examples thereof include pamidronate, alendronate, risedronate, ibandronate, and zoledronate. Since the drug has a high affinity for calcium and HA (Hydroxyapatite), it is easily attached to bone and is introduced into osteoclasts in the process of bone resorption to reduce the function of osteoclasts. It has the effect of increasing bone density and new bone formation.

상기 하이드로젤(hydrogel)은 수용성 고분자가 물리적 또는 화학적인 결합에 의해 3차원적인 망상구조의 친수성 물질로서, 상기 망상구조에 약물이 탑재되어 약물이 서서히 방출하게 하는 물질이다.The hydrogel is a hydrophilic material having a three-dimensional network structure by physical or chemical bonding of water-soluble polymers, and a drug is loaded on the network structure to slowly release the drug.

하나의 구체적 예로서, 상기 하이드로젤은 2-하이드록시에틸 메트아크릴산(2-Hydroxyethyl methacrylate), 메타크릴 무수물(methacrylic anhydride), PEO-PPO-PEO 삼중블록 공중합체(예로, (PEO)99(PPO)67(PEO)99), 및 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)의 혼합물일 수 있다.As one specific example, the hydrogel is 2-hydroxyethyl methacrylate, methacrylic anhydride, PEO-PPO-PEO triblock copolymer (eg, (PEO) 99 (PPO ) 67 (PEO)99), and 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone.

또 하나의 구체적 예로서, 상기 하이드로젤은 2-하이드록시에틸 메트아크릴산(2-Hydroxyethyl methacrylate) 87중량%, 메타크릴 무수물(methacrylic anhydride) 2중량%, PEO-PPO-PEO 삼중블록 공중합체(예로, (PEO)99(PPO)67(PEO)99) 2중량%, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone) 1중량%, 및 잔여 용매(물)의 혼합물일 수 있다.As another specific example, the hydrogel is 87% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2% by weight of methacrylic anhydride, a PEO-PPO-PEO triblock copolymer (eg , (PEO) 99 (PPO) 67 (PEO) 99) 2% by weight, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone 1% by weight, and residual solvent (water ) may be a mixture of

본 발명에 따른 생체친화형 마그네슘 메시는 불소피막층 또는 알칼리보호층이 형성되어 용해가 억제되며 생체활성도가 개선될 뿐만 아니라, 석회화전처리를 통해 인산칼슘이 석출되어 골재생효과가 우수한 생체친화형 마그네슘 메시를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.The biocompatible magnesium mesh according to the present invention has a fluorine film layer or an alkaline protective layer to suppress dissolution and improve bioactivity, and has excellent bone regeneration effect as calcium phosphate is precipitated through precalcification treatment. shows an excellent effect to provide.

도 1은 본 발명에서 사용되는 생체친화형 마그네슘 메시의 설계도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 생체친화형 마그네슘 메시를 주사전자현미경을 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 3은 시험쥐에 본 발명을 통해 제조되는 생체친화형 마그네슘 메시를 적용하는 모습을 나타낸 사진이다(a: 트레핀버에 의한 두개관 손상(Calvarial defect) 준비, b: 두개관 손상(직경=8 ㎜), c: 마그네슘 메시에 Mg membrane 배치 및 골막 피복(covering)).
도 4는 본 발명의 비교예 2의 마그네슘 메시(HT-H1) 및 비교예 3의 마그네슘 메시(HT-H4)를 주사전자현미경으로 촬영하여 나타낸 사진이다. (a) 및 (b)는 비교예 2의 마그네슘 메시(HT-H1)를 각각 10배율 및 50배율로 촬영한 사진이고, (c) 및 (d)는 비교예 3의 마그네슘 메시(HT-H4)를 각각 10배율 및 50배율로 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 마그네슘 메시(CP-H1) 및 실시예 2의 마그네슘 메시(CP-H4)를 주사전자현미경으로 촬영하여 나타낸 사진이다. (a) 및 (b)는 비교예 2의 마그네슘 메시(CP-H1)를 각각 10배율 및 50배율로 촬영한 사진이고, (c) 및 (d)는 비교예 3의 마그네슘 메시(CP-H4)를 각각 10배율 및 50배율로 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 3의 마그네슘 메시의 X-선 회절분석 결과이다((a)는 비교예 1의 마그네슘 메시(UT), (b)는 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100 ℃에서 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1), (c)는 비교예 3의 90℃ 수열처리 후 400℃에서 열처리한 마그네슘 메시(HT-H4), (d)는 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1), (e)는 실시예 2의 90℃ 순환 석회화전처리 후 400℃에서 열처리한 마그네슘 메시(CP-H4)임).
도 7은 비교예 1의 무처리 마그네슘 메시(UT)(a), 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100℃에서 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)(b) 및 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1)(c)를 37℃ SBF 10 ㎖에 침지하고 7일 동안에 걸쳐서 pH 변화를 조사한 결과이다.
도 8은 도 8은 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)(a는 10배율이고, b는 50배율임) 및 비교예 3의 90℃ 수열처리 후 400℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)(c는 10배율이고, d는 50배율임)를 SBF에 3일 동안 침지하고서 관찰한 HR FE-SEM 사진 HR FE-SEM 이미지이다.
도 9는 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1)(a는 10배율이고, b는 50배율임) 및 실시예 2의 90℃ 순환 석회화전처리 후 400℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(CP-H4)(c는 10배율이고, d는 50배율임)를 SBF에 3일 동안 침지하고서 관찰한 HR FE-SEM 이미지이다.
도 10은 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 시편(CP-H1)과 하이브리드 젤 시편(HG)에 이반드로네이트(ibandronate)를 탑재처리한 다음 1 mL 증류수에 24시간 동안 침지하는 방식으로 7일 동안에 걸쳐서 방출량을 조사한 결과를 나타낸 그림이다.
도 11은 시험동물(쥐)의 두부에 직경 8 mm 임계 손상(critical defect)을 형성한 다음 무처리 그룹(UT), 90℃ 수열처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(HT-H1)과 400 ℃에서 열처리한 그룹(HT-H4), 및 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(CP-H1)과 400℃에서 열처리한 그룹(CP-H4) 그룹의 마그네슘 메시를 4주간 매식하고서 조사한 골밀도를 나타낸 그림이다.
도 12는 시험동물(쥐)의 두부에 직경 8 mm 임계 손상(critical defect)을 형성한 다음 무처리 그룹(UT), 90℃ 수열처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(HT-H1)과 400 ℃에서 열처리한 그룹(HT-H4), 및 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(CP-H1)과 400℃에서 열처리한 그룹(CP-H4) 그룹의 마그네슘 메시를 4주간 매식하고서 조사한 골부피를 나타낸 그림이다.
도 13은 무처리 그룹(UT), 90℃ 수열처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(HT-H1과 400℃에서 열처리한 그룹(HT-H4) 그리고 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(CP-H1)과 400 ℃에서 열처리한 그룹(CP-H4)의 혈중 염증성 사이토카인 IL-1β의 분석 결과를 나타낸 그림이다.
도 14는 무처리 그룹(UT), 90℃ 수열처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(HT-H1과 400℃에서 열처리한 그룹(HT-H4) 그리고 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 그룹(CP-H1)과 400 ℃에서 열처리한 그룹(CP-H4)의 혈중 염증성 사이토카인 IL-6의 분석 결과를 나타낸 그림이다.
1 is a design diagram of a biocompatible magnesium mesh used in the present invention.
2 is a photograph showing a biocompatible magnesium mesh used in the present invention taken with a scanning electron microscope.
Figure 3 is a photograph showing the application of the biocompatible magnesium mesh prepared by the present invention to the test rat (a: preparation for calvarial defect by Trepinvir, b: calvarial damage (diameter = 8 mm), c: Mg membrane placement on magnesium mesh and periosteal covering).
4 is a photograph showing a magnesium mesh (HT-H1) of Comparative Example 2 and a magnesium mesh (HT-H4) of Comparative Example 3 of the present invention taken with a scanning electron microscope. (a) and (b) are photographs of the magnesium mesh (HT-H1) of Comparative Example 2 taken at 10 and 50 magnifications, respectively, and (c) and (d) are the magnesium mesh (HT-H4 of Comparative Example 3). ) are photographs taken at 10x magnification and 50x magnification, respectively.
5 is a photograph showing a magnesium mesh (CP-H1) of Example 1 and a magnesium mesh (CP-H4) of Example 2 of the present invention taken with a scanning electron microscope. (a) and (b) are photographs of the magnesium mesh (CP-H1) of Comparative Example 2 taken at 10 and 50 magnifications, respectively, and (c) and (d) are the magnesium mesh of Comparative Example 3 (CP-H4 ) are photographs taken at 10x magnification and 50x magnification, respectively.
6 is an X-ray diffraction analysis result of magnesium meshes of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention ((a) is the magnesium mesh (UT) of Comparative Example 1, (b) is Comparative Example 2 Magnesium mesh (HT-H1) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment of Comparative Example 3 (HT-H4), (d) Magnesium mesh (CP-H1) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C cycle calcification pre-treatment of Example 1, (e) is magnesium mesh (CP-H4) heat-treated at 400 ° C after 90 ° C cycle calcification pre-treatment of Example 2) .
7 is an untreated magnesium mesh (UT) (a) of Comparative Example 1, a magnesium mesh (HT-H1) (b) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment of Comparative Example 2, and 90 ° C cycling of Example 1 This is the result of examining the pH change over 7 days after immersing the magnesium mesh (CP-H1) (c) heat-treated at 100 ° C after calcification pre-treatment in 10 ml of 37 ° C SBF.
8 is a magnesium mesh (HT-H1) heat-treated at 100 ° C. for 2 hours after hydrothermal treatment at 90 ° C. of Comparative Example 2 (a is 10 magnification, b is 50 magnification) and 90 ° C of Comparative Example 3 HR FE-SEM photograph observed after immersing a magnesium mesh (HT-H1) heat-treated at 400°C for 2 hours after hydrothermal treatment (c is 10x magnification, d is 50x magnification) in SBF for 3 days HR FE-SEM It is an image.
9 is a magnesium mesh (CP-H1) heat-treated at 100° C. for 2 hours after 90° C. calcination pre-treatment of Example 1 (a is 10 times magnification, b is 50 times magnification) and 90° C calcination cycle calcification of Example 2 HR FE-SEM image observed after immersing a magnesium mesh (CP-H4) (c is 10 magnification, d is 50 magnification) heat-treated at 400 ° C. for 2 hours after pretreatment in SBF for 3 days.
10 is a sample (CP-H1) and a hybrid gel specimen (HG) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C cycle calcification pre-treatment in Example 1, after loading treatment with ibandronate, and then in 1 mL distilled water for 24 hours. This is a picture showing the result of examining the amount of emission over 7 days by immersion method.
11 is a non-treatment group (UT) after forming a critical defect with a diameter of 8 mm on the head of a test animal (rat), a group (HT-H1) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment, and 400 ° C After 4 weeks of planting and examining the magnesium mesh of the group (HT-H4) heat treated at 90 ° C, the group heat treated at 100 ° C (CP-H1) and the group heat treated at 400 ° C (CP-H4) after calcination pretreatment at 90 ° C. A picture showing bone density.
12 is a non-treatment group (UT) after forming a critical defect with a diameter of 8 mm on the head of a test animal (rat), a group (HT-H1) treated at 100 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment, and 400 ° C After 4 weeks of planting and examining the magnesium mesh of the group (HT-H4) heat treated at 90 ° C, the group heat treated at 100 ° C (CP-H1) and the group heat treated at 400 ° C (CP-H4) after calcination pretreatment at 90 ° C. This is a picture showing the bone volume.
13 shows an untreated group (UT), a group subjected to heat treatment at 100 ° C after hydrothermal treatment at 90 ° C (HT-H1 and a group treated with heat treatment at 400 ° C (HT-H4), and a group subjected to heat treatment at 100 ° C after 90 ° C cycle calcification pre-treatment). (CP-H1) and 400 ℃ heat treatment group (CP-H4) are a picture showing the analysis results of the inflammatory cytokine IL-1β in the blood.
14 shows an untreated group (UT), a group subjected to heat treatment at 100 ° C after hydrothermal treatment at 90 ° C (HT-H1 and a group treated with heat treatment at 400 ° C (HT-H4), and a group subjected to heat treatment at 100 ° C after 90 ° C cycle calcification pre-treatment). (CP-H1) and 400 ℃ heat treatment group (CP-H4) are a picture showing the analysis results of the inflammatory cytokine IL-6 in the blood.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention and the physical properties of each component will be described in detail, but this is to be explained in detail so that a person having ordinary knowledge in the art to which the present invention belongs can easily practice the invention, This is not meant to limit the technical spirit and scope of the present invention.

제조예 1: 마그네슘 메시 시편의 준비Preparation Example 1: Preparation of Magnesium Mesh Specimen

동물시험용의 마그네슘 메시는 시험동물(쥐)의 두부에 대한 임계 손상 크기(critical defect size)가 직경 8㎜인 점을 고려하여 유지부 포함 직경 10㎜로 디자인하였다. 또한, 시험용 메시는 체액의 이동이 가능하도록 직경이 8㎜인 원형부 내에 직경이 0.5㎜ 원형 홀(hole) 67개가 형성되도록 디자인하였다. 마그네슘 메시 제작용의 소재로는 두께가 0.1mm인 마그네슘 포일(99.9% Mg, as rolled, Goodfellow, England)을 사용하였고, 메시 원형 홀(hole)은 레이저 가공기(LF-30, Legens, Incheon, Korea)로 가공하였다(도 1 및 2 참조).The magnesium mesh for animal testing was designed with a diameter of 10 mm including the retaining part in consideration of the fact that the critical defect size for the head of the test animal (rat) was 8 mm in diameter. In addition, the mesh for testing was designed so that 67 circular holes with a diameter of 0.5 mm were formed in a circular part with a diameter of 8 mm to enable movement of bodily fluid. Magnesium foil (99.9% Mg, as rolled, Goodfellow, England) with a thickness of 0.1 mm was used as a material for manufacturing magnesium mesh, and a circular hole in the mesh was formed using a laser processing machine (LF-30, Legens, Incheon, Korea). ) was processed (see FIGS. 1 and 2).

실시예 1: 생체친화형 마그네슘 메시의 제조Example 1: Manufacturing of biocompatible magnesium mesh

상기 제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시 시편을 실온에서 질량농도 40%인 불화수소(HF) 수용액에 2시간 동안 침지한 다음 3차 증류수로 세척하고 건조기에서 40℃의 온도로 26시간 동안 건조하여 불소피막층을 형성하였다. 이후 37℃에서 질량농도 0.5%인 실리카 수용액에 5분 동안 침지하고, 90℃에서 0.06M NH4H2PO4 수용액과 0.011M Ca(OH)2 수용액에 대하여 1분을 주기로 하여 침지하는 방식으로 20회 순환하여 석회화전처리(cyclic pre-calcification treatment)를 실시하였다. 그 다음, 상기 석회화전처리된 마그네슘 메시를 승온 속도 10℃로 하여 100℃로 전기로를 가열한 후에 마그네슘 메시를 2시간 동안 유지하면서 열처리하여 생체친화형 마그네슘 메시를 제조하였다 (CP-H1).The magnesium mesh specimen prepared through Preparation Example 1 was immersed in a hydrogen fluoride (HF) aqueous solution having a mass concentration of 40% at room temperature for 2 hours, washed with tertiary distilled water, and dried in a dryer at a temperature of 40 ° C. for 26 hours. A fluorine coating layer was formed. Then, it is immersed in a silica aqueous solution having a mass concentration of 0.5% at 37 ° C for 5 minutes, and immersed in 0.06M NH 4 H 2 PO 4 aqueous solution and 0.011M Ca (OH) 2 aqueous solution at 90 ° C for 1 minute. Cyclic pre-calcification treatment was performed by circulating 20 times. Then, after heating the precalcined magnesium mesh in an electric furnace at 100° C. at a heating rate of 10° C., the magnesium mesh was heat-treated while maintaining the magnesium mesh for 2 hours to prepare a biocompatible magnesium mesh (CP-H1).

실시예 2: 생체친화형 마그네슘 메시의 제조Example 2: Manufacturing of biocompatible magnesium mesh

상기 제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시 시편을 실온에서 질량농도 40%인 불화수소(HF) 수용액에 2시간 동안 침지한 다음 3차 증류수로 세척하고 건조기에서 40℃의 온도로 26시간 동안 건조하여 불소피막층을 형성하였다. 이후 37℃에서 질량농도 0.5%인 실리카 수용액에 5분 동안 침지하고, 90℃에서 0.06M NH4H2PO4 수용액과 0.011M Ca(OH)2 수용액에 대하여 1분을 주기로 하여 침지하는 방식으로 20회 순환하여 석회화전처리(cyclic pre-calcification treatment)를 실시하였다. 그 다음, 상기 석회화전처리된 마그네슘 메시를 승온 속도 10℃로 하여 400℃로 전기로를 가열한 후에 마그네슘 메시를 2시간 동안 유지하면서 열처리하여 생체친화형 마그네슘 메시를 제조하였다 (CP-H4).The magnesium mesh specimen prepared through Preparation Example 1 was immersed in a hydrogen fluoride (HF) aqueous solution having a mass concentration of 40% at room temperature for 2 hours, washed with tertiary distilled water, and dried in a dryer at a temperature of 40 ° C. for 26 hours. A fluorine coating layer was formed. Then, it is immersed in a silica aqueous solution having a mass concentration of 0.5% at 37 ° C for 5 minutes, and immersed in 0.06M NH 4 H 2 PO 4 aqueous solution and 0.011M Ca (OH) 2 aqueous solution at 90 ° C for 1 minute. Cyclic pre-calcification treatment was performed by circulating 20 times. Then, after heating the precalcined magnesium mesh in an electric furnace at 400° C. at a heating rate of 10° C., the magnesium mesh was heat-treated while maintaining the magnesium mesh for 2 hours to prepare a biocompatible magnesium mesh (CP-H4).

실시예 3: 생체친화형 마그네슘 메시의 제조Example 3: Manufacturing of biocompatible magnesium mesh

상기 제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시를 실온에서 질량농도 40%인 불화수소(HF) 수용액에 2시간 동안 침지한 다음 3차 증류수로 세척하고 건조기에서 40℃의 온도로 26시간 동안 건조하여 불소피막층을 형성하였다. 이후 37℃에서 질량농도 0.5%인 실리카 수용액에 5분 동안 침지하고, 90℃의 온도인 0.06M NH4H2PO4 수용액과 0.011M Ca(OH)2 수용액에 대하여 1분을 주기로 하여 침지하는 방식으로 20회 순환하여 석회화전처리(cyclic pre-calcification treatment)를 진행하되, 이 과정에서 마그네슘 메시를 음극으로 하여 2V의 DC 전압을 인가한 상태에서 석회화전처리를 실시하였다. 이후 승온 속도 10℃로 하여 100℃로 전기로를 가열한 후에 마그네슘 메시를 2시간 동안 유지하면서 열처리하여 생체친화형 마그네슘 메시를 제조하였다.The magnesium mesh prepared in Preparation Example 1 was immersed in a hydrogen fluoride (HF) aqueous solution having a mass concentration of 40% at room temperature for 2 hours, washed with tertiary distilled water, and dried in a dryer at a temperature of 40 ° C. for 26 hours to remove fluorine A coating layer was formed. Then, it is immersed in a silica aqueous solution having a mass concentration of 0.5% at 37 ° C for 5 minutes, and immersed in 0.06M NH 4 H 2 PO 4 aqueous solution and 0.011M Ca (OH) 2 aqueous solution at 90 ° C for 1 minute. Cyclic pre-calcification treatment was performed by circulating 20 times in the method, and in this process, calcification pre-treatment was performed in a state in which a DC voltage of 2V was applied using a magnesium mesh as a cathode. Thereafter, an electric furnace was heated at a heating rate of 10 °C to 100 °C, and heat treatment was performed while maintaining the magnesium mesh for 2 hours to prepare a biocompatible magnesium mesh.

실시예 4: 생체친화형 마그네슘 메시의 제조Example 4: Manufacturing of biocompatible magnesium mesh

상기 제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시를 90℃에서 1.5 M NaOH 수용액에 30분 동안 침적하여 알칼리처리를 한 다음 3차 증류수로 세척하고 건조기에서 40℃의 온도로 26시간 동안 건조하여 알카리피막층을 형성하였다. 이후 37℃에서 질량농도 0.5%인 실리카 수용액에 5분 동안 침지하고, 90℃의 온도인 0.06M NH4H2PO4 수용액과 0.011M Ca(OH)2 수용액에 대하여 1분을 주기로 하여 침지하는 방식으로 20회 순환하여 석회화전처리(cyclic pre-calcification treatment)를 하였다. 그 다음으로 승온 속도 10℃로 하여 100℃로 전기로를 가열한 후에 마그네슘 메시를 2시간 동안 유지하여 열처리하여 생체친화형 마그네슘 메시를 제조하였다.The magnesium mesh prepared in Preparation Example 1 was immersed in a 1.5 M NaOH aqueous solution at 90 ° C for 30 minutes, subjected to alkali treatment, washed with tertiary distilled water, and dried in a dryer at a temperature of 40 ° C for 26 hours to form an alkaline film layer. formed. Then, it is immersed in a silica aqueous solution having a mass concentration of 0.5% at 37 ° C for 5 minutes, and immersed in 0.06M NH 4 H 2 PO 4 aqueous solution and 0.011M Ca (OH) 2 aqueous solution at 90 ° C for 1 minute. Cyclic pre-calcification treatment was performed by circulating 20 times in the method. Next, after heating the electric furnace at 100 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C., the magnesium mesh was maintained for 2 hours and heat treated to prepare a biocompatible magnesium mesh.

비교예 1: Comparative Example 1:

제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시(UT).Magnesium mesh (UT) prepared through Preparation Example 1.

비교예 2: 수열처리한 마그네슘 메시의 제조Comparative Example 2: Manufacture of hydrothermal treated magnesium mesh

제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시를 실온에서 질량농도가 40%인 불화수소(HF) 수용액에 2시간 동안 침지한 다음 3차 증류수로 세척하고 건조기에서 40℃의 온도로 26시간 동안 건조하여 불소피막층을 형성하였다. 이후 50 ㎖ 증류수에 Ca(NO3)2·4H2O 25g/L와 NH4H2PO4 25g/L을 준비한 다음 Ca(NO3)2·4H2O 용액에 Na2HPO4 용액을 드롭방식으로 첨가하여 혼합하고 1M HNO3로 pH를 4로 조절하였다. 이후 30 ㎖ 용기에 전체 용적비의 70%를 채운 다음 상기 불소피막층이 형성된 마그네슘 메시 시편을 침지하고 90℃에서 30분 동안 유지하여 수열처리된 마그네슘 메시를 제조하고, 마그네슘 메시를 승온 속도 10℃로 하여 100℃로 가열된 전기로에 넣고 2시간 동안 유지하여 열처리하였다(HT-H1).The magnesium mesh prepared in Preparation Example 1 was immersed in an aqueous solution of hydrogen fluoride (HF) having a mass concentration of 40% at room temperature for 2 hours, washed with tertiary distilled water, and dried in a dryer at a temperature of 40 ° C. for 26 hours to remove fluorine A coating layer was formed. Then, prepare 25 g/L of Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O and 25 g/L of NH 4 H 2 PO 4 in 50 ml of distilled water, and then drop the Na 2 HPO 4 solution into the Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O solution. After mixing, the pH was adjusted to 4 with 1M HNO 3 . Thereafter, after filling 70% of the total volume ratio in a 30 ml container, the magnesium mesh specimen having the fluorine film layer was immersed and maintained at 90 ° C. for 30 minutes to prepare a hydrothermally treated magnesium mesh, and the magnesium mesh was heated at a rate of 10 ° C. It was placed in an electric furnace heated to 100 ° C. and maintained for 2 hours to heat-treat (HT-H1).

비교예 3: 수열처리한 마그네슘 메시의 제조Comparative Example 3: Preparation of hydrothermal treated magnesium mesh

제조예 1을 통해 제조된 마그네슘 메시를 실온에서 질량농도가 40%인 불화수소(HF) 수용액에 2시간 동안 침지한 다음 3차 증류수로 세척하고 건조기에서 40℃에서 26시간 동안 건조하여 불소피막층을 형성하였다. 이후 50 ㎖ 증류수에 Ca(NO3)2·4H2O 25g/L와 NH4H2PO4 25g/L을 준비한 다음 Ca(NO3)2·4H2O 용액에 Na2HPO4 용액을 드롭방식으로 첨가하여 혼합하고 1M HNO3로 pH를 4로 조절하였다. 이후 30 ㎖ 용기에 전체 용적비의 70%를 채운 다음 상기 불소피막층이 형성된 마그네슘 메시 시편을 침지하고 90℃에서 30분 동안 유지하여 수열처리된 마그네슘 메시를 제조하고, 마그네슘 메시를 승온 속도 10℃로 하여 400℃로 가열한 전기로에 넣고 2시간 동안 유지하여 열처리하였다(HT-H4).The magnesium mesh prepared in Preparation Example 1 was immersed in a hydrogen fluoride (HF) aqueous solution having a mass concentration of 40% at room temperature for 2 hours, washed with tertiary distilled water, and dried in a dryer at 40 ° C. for 26 hours to form a fluorine film layer. formed. Then, prepare 25 g/L of Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O and 25 g/L of NH 4 H 2 PO 4 in 50 ml of distilled water, and then drop the Na 2 HPO 4 solution into the Ca(NO 3 ) 2 4H 2 O solution. After mixing, the pH was adjusted to 4 with 1M HNO 3 . Thereafter, after filling 70% of the total volume ratio in a 30 ml container, the magnesium mesh specimen having the fluorine film layer was immersed and maintained at 90 ° C. for 30 minutes to prepare a hydrothermally treated magnesium mesh, and the magnesium mesh was heated at a rate of 10 ° C. It was placed in an electric furnace heated to 400 ° C. and maintained for 2 hours to heat-treat (HT-H4).

실험예 1: 마그네슘 메시 시편의 표면 분석Experimental Example 1: Surface analysis of magnesium mesh specimen

상기 제조된 마그네슘 메시 시편의 SBF 침지 후 형태학적 미세구조의 변화를 고해상도 전계방출 주사전자현미경(HR FESEM, S800, Hitachi, Tokyo, Japan)으로 관찰하였고, 원소의 농도 변화를 X-선 스펙트럼(EDS, Bruker, Billerica, MA, USA)으로 분석하였다. 또한 상기 제조된 마그네슘 메시 시편의 피막층에 존재하는 원소의 결정구조를 X-선 회절기(Dmax Ⅲ-A type, Rigaku, Tokyo, Japan)로 조사하였다.Changes in the morphological microstructure of the prepared magnesium mesh specimens after immersion in SBF were observed with a high-resolution field emission scanning electron microscope (HR FESEM, S800, Hitachi, Tokyo, Japan), and changes in the concentration of elements were observed in an X-ray spectrum (EDS). , Bruker, Billerica, MA, USA). In addition, the crystal structure of elements present in the film layer of the prepared magnesium mesh specimen was investigated with an X-ray diffractometer (Dmax III-A type, Rigaku, Tokyo, Japan).

도 4의 (a) 및 (b)는 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)의 고해상도 주사전자현미경 사진이며, 도 4의 (c) 및 (d)는 비교예 3의 400℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(HT-H4)의 고해상도 주사전자현미경 사진이다. 도 4에서 볼 수 있듯이 수열 처리한 표면에서는 침상의 인산칼슘 석출물들이 치밀한 구조로 석출된 양상을 보였다.4 (a) and (b) are high-resolution scanning electron micrographs of the magnesium mesh (HT-H1) heat-treated at 100 ° C. for 2 hours after hydrothermal treatment at 90 ° C. of Comparative Example 2, and FIG. 4 (c) and (d) is a high-resolution scanning electron micrograph of the magnesium mesh (HT-H4) heat-treated at 400° C. for 2 hours in Comparative Example 3. As can be seen in FIG. 4, on the surface subjected to hydrothermal treatment, needle-shaped calcium phosphate precipitates were precipitated in a dense structure.

도 5의 (a) 및 (b)는 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1)의 고해상도 주사전자현미경 사진이며, 도 5의 (c) 및 (d)는 실시예 2의 90℃ 순환 석회화전처리 후 400℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(CP-H4)의 고해상도 주사전자현미경 사진이다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 순환 석회화전처리한 표면에서는 도 4와 달리 미세한 알갱이 구조의 인산칼슘 석출물들이 덩어리(cluster)를 이루며 석출된 양상을 보였다.5 (a) and (b) are high-resolution scanning electron micrographs of the magnesium mesh (CP-H1) heat-treated at 100 ° C. for 2 hours after 90 ° C cycle calcification pre-treatment of Example 1, and FIG. 5 (c) and (d) is a high-resolution scanning electron micrograph of the magnesium mesh (CP-H4) heat-treated at 400 °C for 2 hours after 90 °C cyclic calcification pretreatment of Example 2. As can be seen in FIG. 5, unlike FIG. 4, calcium phosphate precipitates having a fine grain structure were precipitated in clusters on the surface subjected to cyclic calcification treatment.

도 6은 비교예 1의 마그네슘 메시(UT), 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100 ℃에서 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1), 비교예 3의 90℃ 수열처리 후 400℃에서 열처리한 마그네슘 메시(HT-H4), 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1), 및 실시예 2의 90℃ 순환 석회화전처리 후 400℃에서 열처리한 마그네슘 메시(CP-H4)의 X-선 회절분석 결과이다. 도 6에서 볼 수 있듯이,무처리한 비교예 1의 마그네슘 메시(UT)(a)는 마그네슘 피크만이 관찰되었지만, 비교예 2 및 3의 수열처리한 표면((b) 및 (c))에서는 마그네슘 피크 이외에도 CaH2, CaPO3 및 calcium phosphate hydrate 피크가 함께 관찰되었다. 또한 실시예 1 및 2의 순환 석회화처리한 표면에서는 마그네슘(Mg) 피크 이외에도 octa calcium phosphate 피크가 함께 관찰되었다.6 is a magnesium mesh (UT) of Comparative Example 1, a magnesium mesh (HT-H1) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment of Comparative Example 2, and a magnesium mesh heat-treated at 400 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment of Comparative Example 3 Mesh (HT-H4), magnesium mesh heat-treated at 100 ° C after 90 ° C cycle calcination pre-treatment of Example 1 (CP-H1), and magnesium mesh heat-treated at 400 ° C after 90 ° C cycle calcification pre-treatment of Example 2 (CP This is the result of X-ray diffraction analysis of -H4). As can be seen in FIG. 6, only magnesium peaks were observed in the untreated magnesium mesh (UT) of Comparative Example 1 (a), but in the hydrothermal treated surfaces of Comparative Examples 2 and 3 ((b) and (c)) In addition to the magnesium peak, CaH 2 , CaPO 3 and calcium phosphate hydrate peaks were observed together. In addition, in addition to the magnesium (Mg) peak, an octa calcium phosphate peak was also observed on the surfaces subjected to the cycle calcification treatment of Examples 1 and 2.

한편, 실시예 3 및 4의 생체친화형 마그네슘 메시는 본 명세서에 도시하지는 않았지만 실시예 1 및 2와 같이 순환 석회화처리한 표면에서는 마그네슘(Mg) 피크 이외에도 octa calcium phosphate 피크가 함께 관찰되었다.On the other hand, in the biocompatible magnesium meshes of Examples 3 and 4, octa calcium phosphate peaks were observed in addition to magnesium (Mg) peaks on the surface treated with circular calcification as in Examples 1 and 2, although not shown herein.

실험예 2: 마그네슘 메시 시편의 유사체액 침지 시험Experimental Example 2: Immersion Test of Similar Body Fluids of Magnesium Mesh Specimens

본 발명에 따라 제조된 마그네슘 메시 시편들의 부식 거동을 조사하기 위해 준비한 시편들을 37℃ SBF 용액(simulated body fluid) 10 ㎖에 침지하고서 5% CO2 분위기의 배양기에서 7일 동안 유지하며 pH 변화를 조사하였다. 또한 생체활성도를 조사하기 위해 37℃ SBF 용액에 1일과 3일 동안 침지하고 CaP의 석출 양상을 조사하였다. SBF는 Hanks` 용액(H2387, Sigma Chemical Co, USA)에 calcium chloride dihydrate 0.185 g/L, magnesium sulfate 0.09767 g/L, sodium hydrogen carbonate 0.350 g/L를 첨가하여 제조하였으며, 1N HCl 수용액을 사용하여 pH를 7.4로 조절하였다. 생체활성도 시험 시는 준비한 시편들을 120℃에서 20분 동안 고압멸균처리를 하고서 시험에 사용하였으며, SBF 용액은 이온의 농도와 pH 변화의 영향을 줄이기 위해 매일 교환하였다.Specimens prepared to investigate the corrosion behavior of the magnesium mesh specimens prepared according to the present invention were immersed in 10 ml of 37 ° C. SBF solution (simulated body fluid), maintained for 7 days in an incubator with a 5% CO 2 atmosphere, and pH change was investigated. did In addition, to investigate the bioactivity, it was immersed in 37 ℃ SBF solution for 1 day and 3 days, and the precipitation pattern of CaP was investigated. SBF was prepared by adding 0.185 g/L of calcium chloride dihydrate, 0.09767 g/L of magnesium sulfate, and 0.350 g/L of sodium hydrogen carbonate to Hanks' solution (H2387, Sigma Chemical Co, USA), and the pH was adjusted using 1N HCl aqueous solution. was adjusted to 7.4. During the bioactivity test, the prepared specimens were sterilized at 120 ° C for 20 minutes and used for the test, and the SBF solution was exchanged every day to reduce the effect of ion concentration and pH change.

도 7은 비교예 1의 무처리 마그네슘 메시(UT)(a), 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100℃에서 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)(b) 및 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1)(c)를 37℃ SBF 10 ㎖에 침지하고 7일 동안에 걸쳐서 pH 변화를 조사한 결과이다. pH는 시간이 경과하며 무처리 마그네슘 메시(UT)가 표면처리 마그네슘 메시에 비해서 빠르게 상승되었고, 표면처리 마그네슘 메시들의 경우에는 유사하였지만 수열처리 그룹(HT-H1)(b)에 비해 순환 석회화전처리 그룹(CP-H1)(c)에서 더 느리게 상승하는 경향을 보였다.7 is an untreated magnesium mesh (UT) (a) of Comparative Example 1, a magnesium mesh (HT-H1) (b) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C hydrothermal treatment of Comparative Example 2, and 90 ° C cycling of Example 1 This is the result of examining the pH change over 7 days after immersing the magnesium mesh (CP-H1) (c) heat-treated at 100 ° C after calcification pre-treatment in 10 ml of 37 ° C SBF. The pH of the untreated magnesium mesh (UT) rose faster than that of the surface-treated magnesium mesh over time, and it was similar in the case of surface-treated magnesium meshes, but compared to the hydrothermal treatment group (HT-H1) (b), the circulating pre-calcification group (CP-H1) (c) showed a tendency to rise more slowly.

도 8은 비교예 2의 90℃ 수열처리 후 100℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)(a는 10배율이고, b는 50배율임) 및 비교예 3의 90℃ 수열처리 후 400℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(HT-H1)(c는 10배율이고, d는 50배율임)를 SBF에 3일 동안 침지하고서 관찰한 HR FE-SEM 사진 HR FE-SEM 이미지를 나타낸 그림이고, 표 1은 이들의 EDS 분석 결과이다. HT-H1 표면에서는 HA 석출의 초기단계에서 관찰되는 돌기상 인산칼슘이 치밀한 구조로 석출이 되며 Ca/P 원자비 1.07을 보였지만, HT-H4 표면에서는 Mg만 검출이 되고 Ca와 P는 검출되지 않았다.8 is a magnesium mesh (HT-H1) heat-treated at 100° C. for 2 hours after hydrothermal treatment at 90° C. in Comparative Example 2 (a is 10 magnification and b is 50 magnification) and after hydrothermal treatment at 90° C. in Comparative Example 3 HR FE-SEM photograph observed after immersing a magnesium mesh (HT-H1) (c is 10 magnification, d is 50 magnification) heat-treated at 400 ° C for 2 hours in SBF for 3 days HR FE-SEM image showing Figure, and Table 1 is their EDS analysis results. On the surface of HT-H1, the protruding calcium phosphate observed in the early stage of HA precipitation was deposited in a dense structure and showed a Ca/P atomic ratio of 1.07, but only Mg was detected on the surface of HT-H4, and Ca and P were not detected. .

Group/ElementGroup/Element Mg(wt%)Mg (wt%) Ca(wt%)Ca(wt%) P(wt%)P(wt%) Ca/P ratio(at%)Ca/P ratio (at%) HT-H1HT-H1 4.564.56 19.3319.33 13.9313.93 1.071.07 HT-H4HT-H4 44.3544.35 -- -- --

도 9는 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(CP-H1)(a는 10배율이고, b는 50배율임) 및 실시예 2의 90℃ 순환 석회화전처리 후 400℃에서 2시간 동안 열처리한 마그네슘 메시(CP-H4)(c는 10배율이고, d는 50배율임)를 SBF에 3일 동안 침지하고서 관찰한 HR FE-SEM 사진이고, 표 2는 이들의 EDS 분석 결과이다.9 is a magnesium mesh (CP-H1) heat-treated at 100° C. for 2 hours after 90° C. calcination pre-treatment of Example 1 (a is 10 times magnification, b is 50 times magnification) and 90° C calcination cycle calcification of Example 2 A magnesium mesh (CP-H4) (c is a magnification of 10, d is a magnification of 50) after pretreatment at 400 ° C. for 2 hours is immersed in SBF for 3 days. HR FE-SEM photograph, Table 2 is These are the results of EDS analysis.

Group/ElementGroup/Element Mg(wt%)Mg (wt%) Ca(wt%)Ca(wt%) P(wt%)P(wt%) Ca/P ratio(at%)Ca/P ratio (at%) CP-H1CP-H1 7.077.07 28.7328.73 14.6914.69 1.511.51 CP-H4CP-H4 43.2943.29 -- -- --

도 9 및 표 2에서 볼 수 있듯이, 실시예 1의 CP-H1 표면에서는 HA 석출의 초기단계에서 관찰되는 돌기상이 치밀한 구조로 석출이 되며 Ca/P 원자비 1.51을 보였지만 실시예 2의 HT-H4 표면에서는 Mg가 크게 증가하며 Ca와 P는 검출되지 않았다.As can be seen in Figure 9 and Table 2, on the surface of CP-H1 of Example 1, the protrusions observed in the initial stage of HA precipitation were precipitated in a dense structure and showed a Ca / P atomic ratio of 1.51, but HT-H4 of Example 2 On the surface, Mg increased greatly, and Ca and P were not detected.

또한, 표 1의 HT-H1 및 표 2의 CP-H1을 비교해 보면, 수열처리 그룹(HT-H1)에 비해 순환 석회화전처리 그룹(CP-H1)에서 Ca와 P의 석출량이 증가하였음을 알 수 있었다.In addition, when comparing HT-H1 in Table 1 and CP-H1 in Table 2, it can be seen that the precipitation of Ca and P increased in the circulating calcification pre-treatment group (CP-H1) compared to the hydrothermal treatment group (HT-H1). there was.

한편, 실시예 3 및 4의 생체친화형 마그네슘 메시는 본 명세서에 도시하지는 않았지만 실시예 1과 같이 HA 석출의 초기단계에서 관찰되는 돌기상이 치밀한 구조로 석출이 되며 Ca/P 원자비가 실시예 3은 1.57, 실시예 4는 1.48을 나타내었다.On the other hand, in the biocompatible magnesium meshes of Examples 3 and 4, although not shown in this specification, as in Example 1, the projections observed in the initial stage of HA precipitation are precipitated in a dense structure, and the Ca / P atomic ratio of Example 3 is 1.57, Example 4 gave 1.48.

실험예 3: 하이브리드 젤 차폐막 시편의 준비 및 이반드로네이트 탑재와 방출 시험Experimental Example 3: Preparation of Hybrid Gel Shielding Film Specimen and Ibandronate Mounting and Release Test

하이브리드 젤 차폐막의 제조를 위해 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA, 97%, Aldrich) 87 wt%, methacrylic anhydride(MA, 94%, Aldrich) 2 wt%, (PEO)99(PPO)67(PEO)99(Pluronic F127, Aldrich) 2 wt%, 그리고 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPAP 99%, Aldrich) 1wt%를 증류수(잔여 함량)에 혼합하고 광중합하여 직경 10㎜×두께 0.2㎜의 하이브리드 젤(hybrid gel) 시편을 제작하였다. Pluronic F127을 4℃ 물에 8:2 비율로 혼합하고 30분 이상 교반하여 성분들이 완전히 용해된 것을 확인한 시편 제작에 사용하였다. 준비한 시료를 마이크로 피펫을 사용하여 실리콘 틀(mold)에 붓고서 파장 365 nm UV를 10분 동안 조사하였다. 이후 차폐막 내 미반응 모노머의 용출을 유도하기 위해 증류수 100 ㎖에 침지하고 3일 동안 교반을 하였으며 증류수는 매일 1회 교환하였다. 이와 같이 제조된 하이브리드 젤 차폐막 시편은 HG라 한다.2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA, 97%, Aldrich) 87 wt%, methacrylic anhydride (MA, 94%, Aldrich) 2 wt%, (PEO) 99 (PPO) 67 (PEO) 99 ( Pluronic F127, Aldrich) 2 wt% and 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPAP 99%, Aldrich) 1 wt% were mixed in distilled water (residual content) and photopolymerized to form a hybrid gel with a diameter of 10 mm × thickness of 0.2 mm ( hybrid gel) specimens were prepared. Pluronic F127 was mixed with water at 4 ° C in a ratio of 8: 2 and stirred for 30 minutes or more to confirm that the components were completely dissolved. The prepared sample was poured into a silicon mold using a micro pipette and irradiated with UV light at a wavelength of 365 nm for 10 minutes. Thereafter, in order to induce elution of the unreacted monomer in the shielding film, it was immersed in 100 ml of distilled water, stirred for 3 days, and distilled water was exchanged once a day. The hybrid gel shielding film specimen prepared in this way is referred to as HG.

이반드로네이트(ibandronate) 탑재 처리 및 방출성 시험을 위해 이반드로네이트(ibandronate)는 피하주사용으로 제공되는 1 vial Unibone (Unimed) 3 ㎖를 3등분하여 이반드론산나트륨수화물이 1.125 ㎎/㎖로 희석된 용액을 시험에 사용하였다.For the loading treatment and release test of ibandronate, 3 ml of 1 vial Unibone (Unimed) provided for subcutaneous injection was divided into 3 parts, and ibandronate sodium hydrate was reduced to 1.125 mg/ml. A diluted solution was used for testing.

원판상의 하이브리드 젤 시편(HG)과 실시예 1의 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리한 시편(CP-H1)을 준비한 이반드로네이트 용액 1 ㎖에 24시간 동안 침지하여 탑재처리를 한 다음 3차 증류수 1 ㎖에 24시간 동안 침지하는 방식으로 7일에 걸쳐서 침지를 반복하고서 이반드로네이트의 방출량을 HPLC 시스템(1260, Agilent Technologies, CA, USA)으로 7일 동안에 걸쳐서 정량적으로 측정하였다.The disk-shaped hybrid gel specimen (HG) and the specimen (CP-H1) heat-treated at 100 ° C after 90 ° C cyclic calcification pre-treatment of Example 1 were immersed in 1 ml of prepared ibandronate solution for 24 hours, mounted, and then 3 The immersion in 1 ml of tea distilled water for 24 hours was repeated over 7 days, and the amount of ibandronate released was quantitatively measured over 7 days using an HPLC system (1260, Agilent Technologies, CA, USA).

도 10에서 볼 수 있듯이, 실시예 1의 CP-H1의 경우에는 적은 양이지만 6일 동안에 걸친 방출을 보인 반면 하이브리드 젤 시편(HG)의 경우에는 2일간에 걸친 짧은 방출을 보였다.As can be seen in FIG. 10, the CP-H1 of Example 1 showed a small amount but released over 6 days, whereas the hybrid gel specimen (HG) showed a short release over 2 days.

실험예 4: 시험동물에 대한 마그네슘 메시의 매식 시험Experimental Example 4: Erosion test of magnesium mesh on test animals

시험동물에 대한 매식 시험은 시험동물에 관하여 규정한 헬싱키 선언의 원칙을 준수하여 이루어졌다.Eating tests on test animals were performed in compliance with the principles of the Declaration of Helsinki, which stipulates the test animals.

시험동물은 총 20 마리의 8 주령, 체중 (230±20) g의 수컷 쥐(Sprague-Dawley rat)를 사용하였다. 시험동물은 온도와 습도가 일정하게 유지되는 동물사육실에서 1주일 동안 기초사육을 한 다음 시험에 사용하였다.A total of 20 8-week-old male rats (Sprague-Dawley rats) weighing (230±20) g were used as the test animals. The test animals were used in the test after basic breeding for one week in an animal breeding room where the temperature and humidity were kept constant.

시험동물에 대한 매식시험은 무처리 그룹(UT), 수열처리 후 100℃ 열처리 그룹(HT-H1)과 수열처리 후 400℃ 열처리 그룹(HT-H4), 순환 석회화전처리 후 100℃ 열처리 그룹(CP-H1) 및 순환 석회화전처리 후 400℃ 열처리 그룹(CP-H4)의 5개 그룹을 대상으로 하였다.Erosion tests on test animals were conducted in the untreated group (UT), the 100℃ heat treatment group after hydrothermal treatment (HT-H1), the 400℃ heat treatment group after hydrothermal treatment (HT-H4), and the 100℃ heat treatment group after cyclic calcification pretreatment (CP). -H1) and 400℃ heat treatment group after cyclic calcification pretreatment (CP-H4) were targeted.

하기 도 3에 나타낸 것처럼, 각각의 시험쥐에 케타민(ketamine) 0.7 ㎖/kg과 자일라진(xylazine) HCl 0.2 ㎖/kg을 근육 내에 주사하여 전신마취를 유도한 다음 에피네프린(epinephrine) (1:100,000)이 첨가된 2% lidocaine으로 수술 부위의 부가적인 국소마취를 시행하였다. 해당 두개 부위의 털을 면도하여 제거하고 베타딘 스크럽(betadine scrub)으로 소독을 하였고, 해당 부위를 메스로 수직절개하고 두개관(calvarial)에 부착되어 있는 골막을 분리하였다. 이후 근관치료용 모터(X-SMARTTM, Densply, Japan)에 외경 8 ㎜ 트레핀버(trephine bur)를 장착하고 회전속도 400 rpm, 회전력 5 N㎝ 조건에서 임계 손상 크기(critical defect size)인 직경 8 ㎜ 크기의 원형 결손부를 형성하였다. 이후 준비한 마그네슘 메시 시편과 하이브리드 젤 시편으로 덮은 다음 골막과 피부를 흡수성 봉합사로 봉합하였다. 이후 2차 감염 방지를 위해 4 ㎖ 아미노글리코시드(aminoglycoside) 항생제를 3 일 동안 근육 주사하였다.As shown in FIG. 3 below, 0.7 ml/kg of ketamine and 0.2 ml/kg of xylazine HCl were intramuscularly injected into each test rat to induce general anesthesia, followed by epinephrine (1:100,000). ) was added to 2% lidocaine for additional local anesthesia of the surgical site. The hair of the corresponding skull region was shaved and removed, disinfected with a betadine scrub, and the region was vertically incised with a scalpel to separate the periosteum attached to the calvarial. Then, a trephine bur with an outer diameter of 8 mm was mounted on the endodontic motor (X-SMARTTM, Densply, Japan), and under the conditions of a rotational speed of 400 rpm and a rotational force of 5 Ncm, a critical defect size of 8 mm in diameter A circular defect of the size was formed. Then, the prepared magnesium mesh specimen and the hybrid gel specimen were covered, and then the periosteum and skin were sutured with an absorbable suture. Thereafter, 4 ml of an aminoglycoside antibiotic was intramuscularly injected for 3 days to prevent secondary infection.

도 11에서 볼 수 있듯이, 골밀도는 CP-H1 그룹에서 0.294±0.039 g/mm3에서 가장 높고 CP-H4 그룹에서 0.207±0.010 g/mm3으로 가장 낮게 나타났으며, CP-H1 그룹이 나머지 시험 그룹들과 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 또한, 도 12에서 볼 수 있듯이, 신생골 부피의 경우에도 CP-H1 그룹에서 6.251±1.481 mm3으로 가장 높고 무처리 UT 그룹에서 3.048±0.212 mm3으로 가장 낮게 나타났으며, CP-H1 그룹이 나머지 시험 그룹들과 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05).As can be seen in FIG. 11, bone density was the highest at 0.294±0.039 g/mm 3 in the CP-H1 group and the lowest at 0.207±0.010 g/mm 3 in the CP-H4 group, and the CP-H1 group was found to be the lowest in the remaining tests. There was a statistically significant difference from the groups (P<0.05). In addition, as can be seen in FIG. 12, even in the case of new bone volume, the CP-H1 group was the highest at 6.251±1.481 mm 3 and the untreated UT group was the lowest at 3.048±0.212 mm 3 , with the CP-H1 group remaining the rest. There was a statistically significant difference from the test groups (P<0.05).

이러한 결과로부터, 순환 석회화전처리를 통한 인산칼슘의 석출이 생체활성도의 개선에 유용함을 확인할 수 있었다.From these results, it was confirmed that precipitation of calcium phosphate through cyclic calcification pretreatment is useful for improving bioactivity.

한편 순환 석회화전처리의 장점은 순환처리를 한 후 열처리하여 미세한 알갱이 구조의 HA를 석출함으로써 생체활성을 빠르게 가속할 수 있다는 것인데, 본 시험에서 순환 석회화전처리 후 400℃에서 열처리한 그룹(HT-H4, CP-H4)의 경우에는 신생골의 부피가 감소하는 결과를 보였다(도 12 참조). 이는 열처리 과정에서 일어난 마그네슘 메시의 기계적 성질 저하로 인한 용해도의 증가가 원인이라고 생각되는데, 마그네슘 메시가 고온(예를 들어 400℃)에서도 기계적 성질이 변하지 않는 경우라면 신생골의 부피가 감소 문제는 해소될 것으로 판단된다.On the other hand, the advantage of pre-calcification cycle treatment is that bioactivity can be rapidly accelerated by precipitating HA with a fine grain structure by heat treatment after cycle treatment. In this test, the group (HT-H4, CP-H4) showed a decrease in the volume of new bone (see FIG. 12). This is thought to be caused by the increase in solubility due to the deterioration of the mechanical properties of the magnesium mesh during the heat treatment process. If the mechanical properties of the magnesium mesh do not change even at high temperatures (eg 400 ° C), the problem of reducing the volume of new bone will be solved. It is judged to be

실험예 5: 혈액 분석Experimental Example 5: Blood analysis

상기 실험예 4에 따른 시험동물에 마그네슘 메시가 매식된 후 4주가 되었을 때 각각의 시험동물에 조레틸(Zoletil) 0.06 ㎖/100 g과 럼푼(Rompun) 0.04 ㎖/100 g을 근육 내에 주사하여 전신마취를 유도하고 심장 윗부분을 소독한 다음 심장천자(cardiac puncture)를 하여 약 2 ㎖의 혈액을 EDTA 처리된 튜브에 채혈하고 EDTA가 잘 섞이도록 교반을 하였다. 이후 20분 동안 원심분리를 하여 혈장을 분석용 튜브로 옮기고 분석이 이루어질 때까지 -20℃에서 보관하였다.When 4 weeks after the magnesium mesh was implanted in the test animal according to Experimental Example 4, 0.06 ml / 100 g of Zoretil and 0.04 ml / 100 g of Rompun were intramuscularly injected into each test animal, and the whole body Anesthesia was induced, the upper part of the heart was sterilized, and then cardiac puncture was performed, and about 2 ml of blood was collected in an EDTA-treated tube and stirred to mix the EDTA well. After centrifugation for 20 minutes, the plasma was transferred to an analysis tube and stored at -20°C until analysis.

분리된 혈장 내의 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 분비량을 측정하기 위해 IL-1β(interluekin-1β) 및 IL-6(interleukin-6)의 분비량을 ELISA kit (Quantikine, R&D Systems, Mineneapolis, USA)로 검사하였다. 반응액의 발색 정도는 마이크로플레이트 리더(microplate reader; FLUOsrar Omega)로 450 nm에서 흡광도를 측정하여 사이토카인 농도로 정량화하였다.In order to measure the secretion of pro-inflammatory cytokines in the separated plasma, the secretion of IL-1β (interluekin-1β) and IL-6 (interleukin-6) was measured by ELISA kit (Quantikine, R&D Systems, Minneapolis, USA). The degree of color development of the reaction solution was quantified by cytokine concentration by measuring absorbance at 450 nm with a microplate reader (FLUOsrar Omega).

도 13에서 볼 수 있듯이, IL-1β의 경우에는 UT 그룹을 제외한 나머지 모든 시험 그룹에서 유사한 정도로서 낮게 나왔으며, UT 그룹과의 사이에서 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 또한 도 14에서 볼 수 있듯이, IL-6의 경우에는 90℃ 순환 석회화전처리 후 400℃에서 열처리 그룹(CP-H4)에서 가장 높게 나왔고 90℃ 순환 석회화전처리 후 100℃에서 열처리(CP-H1)에서 가장 낮게 나왔으며, CP-H1 그룹과 HT-H4 그룹이 나머지 시험 그룹들과 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05).As can be seen in FIG. 13, in the case of IL-1β, it was similarly low in all test groups except for the UT group, and showed a statistically significant difference between the UT group and the UT group (P<0.05). In addition, as can be seen in FIG. 14, in the case of IL-6, it was the highest in the heat treatment group (CP-H4) at 400 ° C after 90 ° C cycle calcification pretreatment, and in the heat treatment (CP-H1) at 100 ° C after 90 ° C cycle calcification pretreatment It came out the lowest, and the CP-H1 group and the HT-H4 group showed a statistically significant difference from the rest of the test groups (P<0.05).

이와 같이, IL-1β와 IL-6를 분석한 결과, 순환 석회화전처리 후 100 ℃에서 열처리한 그룹(CP-H1)에서 가장 낮고 무처리 대조 그룹(UT)과 순환 석회화전처리 후 400℃에서 열처리한 그룹(CP-H4)에서 유의하게 높게 나타났다(도 13 및 14 참조). 무처리 대조 그룹에서 가장 높게 나타난 것은 Mg 메시의 빠른 용해속도 때문이라고 생각된다. 또한 CP-H4 그룹에서 IL-6가 높게 나타난 것은 열처리 과정에서 일어난 압연 메시의 기계적 성질의 저하로 인해 용해도가 증가된 것이 원인이라고 생각되는데, 마그네슘 메시가 고온(예를 들어 400℃)에서도 기계적 성질이 변하지 않는 경우라면 신생골의 부피가 감소 문제는 해소될 것으로 판단된다.As such, as a result of analyzing IL-1β and IL-6, it was the lowest in the group (CP-H1) heat-treated at 100 ° C after cyclic calcification pre-treatment, and the lowest in the untreated control group (UT) and heat-treated at 400 ° C after cyclic calcification pre-treatment. It was significantly higher in the group (CP-H4) (see FIGS. 13 and 14). The highest in the untreated control group is thought to be due to the fast dissolution rate of the Mg mesh. In addition, the reason why IL-6 was high in the CP-H4 group is thought to be due to the increase in solubility due to the decrease in mechanical properties of the rolled mesh during the heat treatment process. If this does not change, it is judged that the problem of decreasing the volume of new bone will be solved.

따라서, 본 발명에 따른 생체친화형 마그네슘 메시의 제조방법은 불소피막층이나 알칼리 보호층이 형성되어 용해가 억제되며 생체활성도가 개선될 뿐만 아니라, 석회화전처리를 통해 인산칼슘이 석출되어 골재생효과가 우수한 생체친화형 마그네슘 메시를 제공한다.Therefore, in the method for manufacturing a biocompatible magnesium mesh according to the present invention, a fluorine film layer or an alkali protective layer is formed to suppress dissolution and improve bioactivity, and calcium phosphate is precipitated through precalcification treatment, resulting in an excellent bone regeneration effect. A biocompatible magnesium mesh is provided.

Claims (14)

마그네슘 메시를 불화수소 또는 수산화나트륨 용액에 침지하고 세척한 후에 건조하여 보호피막층을 형성하는 보호피막형성단계(S100); 상기 보호피막형성단계(S100)를 통해 표면처리된 마그네슘 메시를 인산암모늄 수용액과 수산화칼슘 수용액 각각에 교대로 반복 침지하여 석회화전처리단계(S200); 및 상기 석회화전처리단계(S200)를 통해 전처리된 마그네슘 메시를 90 내지 600℃에서 1.5 내지 2.5시간 동안 열처리하는 열처리단계(S300);를 포함하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법A protective film forming step (S100) of immersing the magnesium mesh in a hydrogen fluoride or sodium hydroxide solution, washing it, and drying it to form a protective film layer; Preliminary treatment step (S200) by alternately and repeatedly immersing the magnesium mesh surface-treated through the protective film forming step (S100) in an aqueous solution of ammonium phosphate and an aqueous solution of calcium hydroxide, respectively; and a heat treatment step (S300) of heat-treating the magnesium mesh pretreated in the precalcification treatment step (S200) at 90 to 600° C. for 1.5 to 2.5 hours. 제1항에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)의 마그네슘 메시는 마그네슘이 99.0 중량% 이상 및 잔여 불순물로 이루어진 순수 마그네슘 메시 또는 마그네슘이 95.0 중량% 이상 함유된 마그네슘 합금인 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The biocompatible according to claim 1, wherein the magnesium mesh in the protective film forming step (S100) is a pure magnesium mesh consisting of 99.0% by weight or more of magnesium and residual impurities or a magnesium alloy containing 95.0% by weight or more of magnesium. A method for manufacturing a molded magnesium mesh. 제1항에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)의 마그네슘 메시는 두께가 0.05 내지 0.15mm인 원형 또는 다각형이며, 직경이 0.4 내지 0.6mm인 원형홀이 다수개 형성된 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The biocompatible type according to claim 1, wherein the magnesium mesh in the protective film forming step (S100) has a circular or polygonal shape with a thickness of 0.05 to 0.15 mm and a plurality of circular holes with a diameter of 0.4 to 0.6 mm. Manufacturing method of magnesium mesh. 제1항에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)의 불화수소 용액은 불화수소의 질량농도가 35 내지 45%이고, 상기 수산화나트륨 수용액은 수산화나트륨의 몰농도가 1 내지 2M인 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the hydrogen fluoride solution in the protective film forming step (S100) has a mass concentration of hydrogen fluoride of 35 to 45%, and the aqueous sodium hydroxide solution has a molar concentration of sodium hydroxide of 1 to 2M. Manufacturing method of biocompatible magnesium mesh. 제1항에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)의 침지는 불화수소 용액의 경우 90 내지 150분이고, 수산화나트륨 용액의 경우 25분 내지 35분인 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the immersion in the protective film forming step (S100) is 90 to 150 minutes in the case of hydrogen fluoride solution and 25 to 35 minutes in the case of sodium hydroxide solution. 제1항에 있어서, 상기 보호피막형성단계(S100)의 건조는 35 내지 45℃ 건조기에서 24 내지 30시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the drying of the protective film forming step (S100) is performed in a dryer at 35 to 45° C. for 24 to 30 hours. 제1항에 있어서, 상기 석회화전처리단계(S200)의 반복 침지는 인산암모늄 수용액과 수산화칼슘 수용액 각각에 교대로 50 내지 70초 동안 10 내지 22회 반복하여 침지하는 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The biocompatible magnesium mesh according to claim 1, characterized in that the repeated immersion in the precalcification step (S200) is repeated 10 to 22 times for 50 to 70 seconds, respectively, in an aqueous solution of ammonium phosphate and an aqueous solution of calcium hydroxide, respectively. manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 석회화전처리단계(S200)의 인산암모늄 수용액은 인산수소나트륨 수용액 또는 인산수소암모늄 수용액이며, 0.03 내지 0.07 몰인 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the aqueous ammonium phosphate solution in the precalcification step (S200) is a sodium hydrogen phosphate aqueous solution or an ammonium hydrogen phosphate aqueous solution, and has an amount of 0.03 to 0.07 mole. 제1항에 있어서, 상기 석회화전처리단계(S200)의 수산화칼슘은 0.01 내지 0.015 몰인 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the amount of calcium hydroxide in the precalcification step (S200) is 0.01 to 0.015 mol. 제1항에 있어서, 상기 석회화전처리단계(S200)의 반복 침지 전에 질량농도가 0.4 내지 0.6%인 실리카 수용액에 4 내지 6분 동안 함침하는 것을 특징으로 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The manufacturing method of a biocompatible magnesium mesh according to claim 1, characterized in that it is immersed in an aqueous silica solution having a mass concentration of 0.4 to 0.6% for 4 to 6 minutes before repeated immersion in the precalcification treatment step (S200). 제1항에 있어서, 상기 석회화전처리단계(S200)의 반복 침지는 수용액 각각에 저전압인 인가된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the repeated immersion in the precalcification treatment step (S200) is performed in a state in which a low voltage is applied to each aqueous solution. 제1항에 있어서, 상기 열처리단계(S300) 이후에 골다공증 치료 약물이 함유된 하이드로젤을 상기 열처리단계(S300)를 통해 열처리된 마그네슘 메시의 일면 또는 양면에 도포하는 약물도포단계(S400)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.The method of claim 1, after the heat treatment step (S300), a drug application step (S400) of applying a hydrogel containing a drug for treating osteoporosis to one or both sides of the magnesium mesh heat-treated through the heat treatment step (S300) is added. Method for producing a biocompatible magnesium mesh comprising a. 제12항에 있어서, 상기 골다공증 치료 약물은 파미드로네이트, 알렌드로네이트, 리세드로네이트, 이반드로네이트, 및 졸레드로네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 비스포스포네이트(bisphosphonate) 계열의 약물인 것을 특징으로 하는 생체친화형 마그네슘 메시의 제조 방법.13. The method of claim 12, wherein the osteoporosis treatment drug is at least one bisphosphonate-based drug selected from the group consisting of pamidronate, alendronate, risedronate, ibandronate, and zoledronate. Manufacturing method of biocompatible magnesium mesh. 제1항 내지 제13항 중의 어느 하나의 제조 방법에 의하여 제조된 체친화형 마그네슘 메시.A body-friendly magnesium mesh manufactured by the method of any one of claims 1 to 13.
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