| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | B. 나노화학/바이오 분과 |
| 제목 | Fabrication and Characterization of Porous CaP Scaffolds with Controlled Macro/Micro Pore Channels using 3D Printing Technique |
| 초록 | 골 조직 결손 부위에 식립되어 효과적인 재건을 돕는 생체 세라믹 스캐폴드는 다양한 제조 방법들이 개발되어 있으며, 특히 다양한 방법들로 제조된 매크로/마이크로 기공을 가지는 이중구조형 세라믹 구조물은 뼈 조직 형성 및 혈액 공급 등의 이유로 핵심적인 기능을 발휘할 수 있다. 그러나 기존의 전통적인 제조 방법들은 생체 세라믹 스캐폴드의 기계적 물성 및 생물학적 특성에 영향을 주는 기공 구조(기공율, 기공크기, 기공형상)를 정밀하게 제어하는 데에는 어려움이 있다. 따라서 최근 각광받고 있는 기술인 3D 프린팅법을 접목하여 전통적 방식의 한계점을 극복할 수 있는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 기술은 기본적으로 고도로 정렬된 기공 구조는 물론, 다양하고 복잡한 형상의 구현이 가능하기 때문에, 이를 이용해 세라믹 구조물을 제조하고, 그 특성을 평가하는 연구들이 발표되었다. 그러나, 세라믹 구조물 내에 3차원적으로 연결된 마이크로 기공을 포함하면서도 높은 기계적 강도와 생체안정성 등을 만족시키기 위해, 고함량의 무기물(생체세라믹 등)을 유기물과 매우 균일하게 잘 복합화시키며, 또한 이를 응용하여, 3D 프린팅법 중 하나인 정밀도 및 속도 등이 우수한 DLP(Digital Light Processing)법에 적용 가능한 액체기반의 광경화성 세라믹 복합소재 제조에 관한 연구는 거의 보고되지 않았다. 이에 본 연구에서는 생체친화성이 우수한 세라믹 분말 중 하나인 CaP(Calcium phosphate)와 광경화성 모노머인 UDMA(Diurethane dimethacrylate) 및 마이크로 기공 구현을 위한 동결매체를 특정 온도에서 매우 균일하게 혼합하여 슬러리 내 세라믹 함량 50vol%의 고함량 세라믹 슬러리를 제조하였다. 제조된 세라믹 슬러리는 온도가 제어된 테잎 캐스팅 방식의 장비에서 얇고 균일한 두께의 세라믹 슬러리 층을 형성하였고, 선택 영역을 광경화하여 층층이 적층하는 과정을 통해, 다양한 형상을 가지는 생체세라믹 구조물을 제조하였다. 제조된 세라믹/폴리머 구조물은 동결매체 및 탈지과정을 통해, 바인더를 제거하고 1250도의 고온에서 열처리를 하여 치밀화를 유도하여 최종 소결체를 제조하고 평가하였다. |
| 저자 | 이정빈, 맹우열, 이윤희, 조인환, 고영학 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | 세라믹; 스캐폴드; 3D Printing; 이중구조 |
