치주 조직 재생을 위한 3D 프린터로 제작된 흡수성 차폐막의 물리적 및 생분해성 특성
Physical and biodegradable properties of 3D printed resorbable membranes for periodontal guided tissue regenerations
고혜빈, 서경진, 천연욱, 이승원, 유성민, 임범순, 권재성,
소속 상세정보
고혜빈 ( Go Hye-Bin ) - Yonsei University College of Dentistry Department of Dental Biomaterials and Bioengineering
서경진 ( Seo Kyoung-Jin ) - Yonsei University College of Dentistry Department of Dental Biomaterials and Bioengineering
천연욱 ( Chun Youn-Wook ) - Korea Conformity Laboratories
이승원 ( Lee Seung-Won ) - Korea Conformity Laboratories
유성민 ( You Sung-Min ) - Korea Conformity Laboratories
임범순 ( Lim Bum-Soon ) - Seoul National University School of Dentistry Department of Dental Biomaterials Science
권재성 ( Kwon Jae-Sung ) - Yonsei University College of Dentistry Department of Dental Biomaterials and Bioengineering
Abstract
본 연구의 목적은 치주 조직의 유도 재생에 사용되는 3D 프린터로 제작된 흡수성 차폐막의 물리적 및 생분해성 특성을 비교하는 것이었다. 세 가지 유형의 3D 프린터로 제작된 흡수성 차폐막(β-TCP가 함유되지 않은 제품 2종과 β-TCP가 함유된 제품 1종)이 고려되었다. 3D 프린터로 제작된 흡수성 차폐막의 형태와 성분 구성은 EDS (energydispersive X-ray spectroscopy)와 함께 주사 전자 현미경(FE-SEM)으로 분석되었다. 기공도 및 기공 크기는 Micro-CT를 사용하여 측정하였다. 또한 인장 강도, 생분해성 시험이 수행되었다. 통계적 분석은 인장 강도에서 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 시행하였고, 사후분석으로 Tukey’s test를 시행하였다(p<0.05). EDS 분석을 통한 SEM 이미지의 결과는 모든 그룹에서 C, O가 존재하는 격자 구조의 선형 층을 보여주었다. 일부 그룹에서는 Ca, P에서 약간의 차이가있었다. 인장 강도는 모든 그룹에서 유의한 차이를 보였으며(p<0.05), 생분해성은 β-TCP를 함유한 그룹이 가장 빠른 분해율을 보였다. 따라서, 본 연구의 결과는 3D 프린터로 제작된 흡수성 차폐막이 임상 사용을 위한 다양한 물리적 및 생분해성 성질을 가지고 있으며, 이러한 정보는 관련 제품의 향후 개발 및 제품의 임상 적용을 위해 고려되는 사항으로 유용할 것이라고 사료된다.
The purpose of this study was to compare physical and biodegradable properties of 3D printed resorbable membranes that are used for guided tissue regenerations in periodontal tissues. Three types of 3D printed membranes (two types of non β-TCP and one type of β-TCP) were considered. The form and element compositions of 3D printed membranes were analyzed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Porosity and pore size were measured using Micro-CT. Also, tensile strength, biodegradability tests were performed. Statistical analyses were carried in tensile strength and cell viability test (p<0.05). The result of SEM images with EDS analyses showed linear layers of lattice structure with presence of C and O in all groups. There was a slight difference in Ca and P among some groups. Tensile strength was significantly different among all groups (p<0.05), and biodegradability showed that the group containing β-TCP resulted in the fastest degradation rate. Therefore, the results of this study concluded that the 3D printed resorbable membrane has variable physical and biodegradable properties for clinical use, where such information would be useful to be considered for the future development of related products and clinical application of the products.
키워드
3D 프린팅; 차폐막; 치주 조직 재생; 인장 강도; 생분해성
3D Printing; Membrane; Guided tissue regeneration; Tensile strength; Degradation
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