[한국기술뉴스] 조선대학교 치의예과 최한철 교수 연구팀은 임플란트 시술의 부작용을 개선하는 티타늄 합금 기반 임플란트를 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2020년 07월 21일 특허를 출원(출원번호 제1020200090010호)했다. 특허 명칭은 'Ti-Nb-Ta합금을 이용한 HA 코팅형 치과용 임플란트의 제조방법 및 치과용 임플란트’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

의료 기술의 발달로 인간의 평균수명이 늘어남에 따라 자연치아를 임플란트로 대체하는 사례가 증가하고 있습니다. 일반적인 임플란트 시술은 티타늄이나 티타늄 합금을 가공한 후 표면처리 과정을 통해 진행됩니다. 표면처리 방법에는 이온주입법이나 가열산화법, 플라즈마 스프레이법 등이 있으며, 점차 진화된 방법들이 개발되고 있습니다. 하지만, 현재까지는 표면처리 과정에서 염증반응이 발생하거나 임플란트가 박리되는 등 부작용의 위험성이 있습니다. 이를 개선하기 위해 새로운 티타늄 합금들이 개발되었지만, 합금 제작에 사용된 원소에 의해 다양한 부작용이 발생해 상용화되지 못하고 있습니다.

조선대학교 최한철 교수 연구팀은 생체적합성이 높은 티타늄 합금을 이용해 부작용을 개선한 임플란트 시술법을 개발했습니다.

티타늄과 니오비움, 탄탈럼으로 구성된 티타늄 합금은 사람의 골과 유사한 탄성계수를 지녀 응력차폐 현상을 감소시킬 수 있습니다. 해당 티타늄 합금을 생체적합성이 높은 칼슘 이온이나 인 이온과 같은 전해용액에 담금 시킵니다. 이후 플라즈마 전해 산화 장치를 이용해 다공성 산화피막을 형성합니다. 다공성 산화피막은 세포 침착 및 성장 속도를 증가시키고, 뼈와 임플란트의 생체 활성을 촉진합니다. 다공성 산화피막이 형성된 티타늄 합금은 건조시킨 후 HA코팅층을 형성합니다. 

개발된 임플란트 시술법은 인체와 유사한 탄성 강도를 지닌 티타늄 합금을 사용해 응력차폐로 인한 부작용을 방지할 수 있습니다. 또한, 두 차례의 코팅 과정을 통해 골세포의 부착을 돕고 임플란트의 생체적합성을 높임으로써 염증 발생과 같은 부작용을 개선할 수 있습니다.

본 방법을 통해 임플란트 수술 중에 발생할 수 있는 다양한 부작용을 개선함으로써, 임플란트 시술의 품질을 높이고 환자의 만족도를 개선하는데 이바지할 것으로 기대됩니다.