| 초록 |
생체 필수 원소의 하나인 아연(Zn)은 골아세포를 활성화하며 파골세포를 억제하는 것으로 알려져 있다. 이러한 아연 이온의 생체 내에서의 골형성 촉진 기능에 주목하여 재료자신이 뼈 조직의 재생촉진 작용을 가지는 아연서방형 생체활성 재료 개발에 관한 연구들이 행해지고 있다. 한편 손상된 생체 뼈 조직을 수복하기 위해서는 인공재료가 생체 환경하에서 생체 뼈와 결합하여야 하며 이러한 재료는 생체활성(bioactive) 재료라 불리고 있다. 본 연구에서는 생체활성을 나타낼 수 있는 기본 조성을 가지는 Na2O-CaO-SiO2계 유리를 중심으로 아연 이온을 서서히 방출하여 골아세포를 활성화할 수 있는 인공재료를 개발하고자 하였다. 25Na2O-25CaO-50SiO2 조성의 유리를 기본 조성으로 택하여 용융법에 의해 제조하였다. 이 유리 조성의 5～15mole %를 ZnO로 치환하여 아연이온 방출형 생체활성 유리를 제조하여 그 특성을 평가하였다. 이 유리들의 생체활성은 사람의 체액의 무기이온 농도와 유사한 농도를 가지는 유사체액(Simulated Body Fluid (Na+ 142.0, K+ 5.0, Mg2+ 1.5, Ca2+ 2.5, Cl- 147.8, HCO3- 4.2, HPO42- 1.0, SO42- 0.5 mmol/dm3)을 사용하여 36.5℃에서 그 표면에 아파타이트를 형성하는 능력을 조사함으로써 평가하였다. 용융법으로 제조한 각종 조성의 유리를 10mm X 15mm X 1.5mm3 크기로 절단하여 유사체액 30ml가 들어 있는 폴리스틸렌 병에 넣어 36.5℃의 인큐베이터 속에 일정시간 침적한 후 꺼내어 그 표면의 구조변화를 X선 회절분석, FT-IR reflection spectroscopy 및 SEM 관찰로 조사하였다. 유사체액 중의 아연이온 농도를 atomic absorption spectroscopy로 측정하여 생체 환경하에서의 아연 이온 농도의 방출 속도를 측정하였다. 실험결과, 25Na2O-25CaO-50SiO2 조성에 ZnO를 첨가하여 제조한 유리는 생체활성을 잃어버리지 않고 유사체액 중에 아연이온을 방출함을 알 수 있어 서방형 생체활성 유리의 기본 조성이 될 수 있음을 확인하였다. |
