의료 치료용 나노바이오세라믹 소재개발 및
응용과 산업동향

조성암 경북대학교 치의학 전문대학원 보철과 교수

1. 치과 임프란트에의 응용
현대 치과 임프란트학은 틀니라는 치과보철의 한 분야를 뒤 흔들 정도. 특히 한국임프란트 산업은 전 세계적으로 비약적인 발전을 해왔다. 가까운 미래에 조선이나 전자처럼 치과 임프란트 분야가 전 세계를 재패할 날도 멀지 않은듯하다. 그러나 아직도 상악(윗니) 부위의 임프란트 성공률은 하악보다 떨어진다.
골의 밀도가 낮은 치과환자의 상악에 임프란트 성공율을 높이기 위하여 임프란트의 표면에 Hydroxyapate, (Ca10(PO4)6(OH)2)등을 Coating하여 골과, 티타늄 임프란트와의 골결합력을 증진시키는데 사용되고 있다(Figure 1,2) 국내에서도 일부 회사에서 HA Coating에 성공 했다고는 하나  어느 정도의 두께와 거칠기를 가지면서 Hydroxyapatite 코팅이 티타늄에 부착되어야 티타늄임프란트 주위의 염증을 방지시킬 수 있는가, 이문제가 장기적인 임상성공율에 주된 영향을 끼칠 것이다. 보다 더 장기적인 임상시험 성적서가 필요하다.
비교적 안정된 임상 성공률을 보이고 있다, 국내에서 출시된 것이 있으나 장기적인 임상시험 성적서는 아직 보고되고 있지 않다.
2.지르코니아  
1) 자연치아에 직접 적용하여 사용하는 경우, 지르코니아를 이용하여, 치과의사가 손으로 형성한 치아 모양을 캐드 프로그램을 이용하여 스캔으로 이미지를 잡아서 이를 CAM으로 가공하는 CAD-CAM 기법을 사용하는 데 쓰이는 재료에 지르코니아가 최근 치과보철에서 각광 받고 있다. 지르코니아는 색깔이 가지는 심미적인 가치와 더불어 경제적으로도 금값의 국제적인 상승에 따라 상대적으로 수요가 늘어나고 있다. 
2) 임프란트 상부구조로서 사용되고 있다,
지르코니아는 자연치아의 수복을 넘어서, 임프란트의 주 지대치로도 쓰여지고 있다.(Figure 3,4,5)
현재 임플란트와 지대치의 연결 구조 부분 가공에서 문제를 보이고 있으나 미래는 밝다.
3) 임프란트 하부구조로도 이용되고 있다.
최근 들어 독일을 중심으로 지르코니아가 임프란트 하부구조로도 사용되고 있어 장기적인 성공률을 보고하고는 있으나, 소비자들이 아직은 지르코니아 하부구조(픽스쳐)를 광범위하게 받아들이는 상태는 아니다.

3. 티타늄에 결합이 되는 세라믹의 개발
종래의 치과용 세라믹은  니켈합금이나 금합금에 붙는 세라믹종류이었다.
임프란트의 임상적 성공의 증가로  티타늄에 붙는 세라믹의 특성에 대한 연구의 필요성이 증대 되고 있다. 그러나, 임상적으로 통상적으로 쓰이고 있으나 합금과의 결합력보다 떨어지므로 개발이 절실하다. 현재 국내에서 사용되는 재료는 주로 독일, 일본 계열의 회사에서 수입하는 제품이 많으므로(Table 1) 앞으로 국산화가 필요한 상태이다.

4. 골의 대치물로 사용되는 세라믹의 개발
Hydroxyapatite는 인조골의 주요성분으로도 많은 연구가 되어 왔지만 아직도 골과 대체되지 않은 Non Living Tissue에 불과하며, 인조골인 HA는 일정기간이 지나면 스스로 분해 후 흡수되고 그 자리는 살아있는 골이 들어와 주는 방식의 역할을 수행할 수 있는 재질이 필요하다.
현재는 스위스 계열의 회사들이 소뼈에서 추출한 무기물을  국내에 소개하고 있다. 민간 의료보험에서 인조골에 대한 보험계약을 체결하여 이를 치과에서 받아 들여 인조골의 사용추세가 늘어나고 있다.

Figure 1. 외국계회사의 경우 HA-Coating이 출시되고 있다
Figure 2. 수입된  모 회사의  HA가 Coating된 모습
figure 3. 필자가 가공한 Zirconia Coping
figure 4. Zirconia Coping과 하부 임프란트와의 상관관계를 체크하고 있다.
figure 5. Zirconia Coping Bridge에 일반 치과용 Porcelain을 build Up한 모습

독일 모회사의 Triceram

Table 1. 티타늄과 Porcelain의 Bonding분야에서 임상적 성공을 거두고 있다.

조성암
서울대학교 치과 대학 졸업
서울대학교 치의학 박사
일본치과대학 방문교수
스웨덴 요테보리 대학교 생체재료구룹 방문교수
벤처기업 시에스엠 임프란트 설립
미국 네브라스카 메디컬센터 치과대학 보철과 방문교수
현재 경북대학교 치의학 전문대학원  대학원 보철과 주임교수
현재 벤처기업 시에스엠 임프란트 대표

< 본 사이트는 일부 내용이 생략되었습니다. 자세한 내용은 세라믹코리아 2010년 9월호를 참조바랍니다.>