티타늄 합금(Ti-6Al-4V) 바이오미메틱 코팅 혁신: 차세대 임플란트 표면 처리 기술
DOI: 10.2174/1875181400901010019 서론: 임플란트 성공의 핵심은 "표면"이다 오늘날 치과 및 정형외과 임플란트 시장은 폭발적으로 성장하고 있습니다. 특히 고령화 사회 에 접어들면서 골다공증 환자, 치아 손실 환자가 증가함에 따라 임플란트 수요가 급격히 늘어나고 있습니다. 그러나 단순히 강도가 높은 금속을 삽입한다고 해서 성공적인 임플란트가 보장되지는 않습니다. 임플란트의 장기적인 성공 여부 는 표면에서 시작됩니다. 즉, 인체 조직과 직접 접촉하는 임플란트의 표면이 뼈세포와 얼마나 잘 결합할 수 있는가 가 핵심입니다. 대표적인 임플란트 소재인 티타늄 합금(Ti-6Al-4V)은 강도와 내식성에서 탁월하지만, 뼈와 직접 결합하는 능력이 부족합니다. 이런 한계를 극복하기 위해 연구자들이 주목한 것이 바로 바이오미메틱(biomimetic) 코팅 기술 입니다. 티타늄 합금의 장점과 한계 장점 강도와 경량성 : 인체 하중을 충분히 지탱 가능 우수한 내식성 : 체내 장기간 안정성 보장 기계적 가공 용이성 : 의료 기구 제작에 적합 한계 표면 자체의 생체 활성도(bioactivity) 부족 뼈세포와의 결합력이 낮아 장기적 골융합(osseointegration) 미흡 따라서 단순히 티타늄 합금을 사용하는 것만으로는 부족하며, 표면 개질(surface modification)을 통한 생체 활성도의 강화가 필수적입니다. 바이오미메틱 코팅이란 무엇인가? 바이오미메틱 코팅 은 말 그대로 "자연을 모방하는 코팅"입니다. 인체 체액과 유사한 성분을 가진 용액, 즉 시뮬레이티드 바디 플루이드(SBF, Simulated Body Fluid)에 금속을 침지하여 자연스럽게 칼슘 인산염(CaP) 또는 수산화인회석(HA, Hydroxyapatite)이 형성되도록 하는 기술입니다. 이 방식의 가장 큰 장점은 다음과 같습니다. 저온 공정 : 금속의 물리적 특성을 손상시키...