골융합 촉진을 위한 Ti Gr4의 HA 코팅에 대한 물리적 특성과 생체안정성에 대한 융합적 연구 (Convergence study of mechanical properties and biocompatability of Ti Gr4 surface coated with HA using plasma spray for ossoeintegration)

서지정보

· 발행기관 : 한국융합학회
· 수록지 정보 : 한국융합학회논문지 / 12권 / 12호 / 145 ~ 151페이지
· 저자명 : 황갑운

초록

Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

This study aimed to investigate the efficient conduct of HA coating on Ti Gr4 for the practical use of medical device. Ti Gr4 alloy specimens measuring Φ 25mm x 1mm were sprayed with hydroxyapatite using thermal spray according to ASTM F1185-88. The surface was evaluated at #120, #400, #1,000 sandpaper and barrel finishing. Each coating properties was analyzed using SEM, UTS 20,000psi cap. and in vitro cytotoxicity. Surface morphology consists of well molten particles with very little resolidified or unmolten areas. The average Ca/P ratio is 1.74 which is in good agreement with theoretical value of 1.67. The average roughness Ra is very representative of roughness of specimen. The coatings are dense and well adhered to the substrate. The average bond strength was 61.74 MPa with a standard deviation of 4.06 which indicates fairly reliable results for ASTM 633 type tests. Variations in results from jig design, epoxy used, crosshead speeds etc. in vitro cytotoxicity result had a Grade 3. The results of the study are expected to be helpful in osseointegration and plasma-spray HA coated Ti Gr4 are more satisfactory in HA coating thickness elevation which is preferable to any other system.

참고자료

· 없음