플라즈마 전해 산화 기반 친환경 치과 임플란트 표면과 골분화 조절 연구

Green surface engineering for dental implants and osteogenic differentiation regulation

연구 내용

티타늄 합금 표면을 플라즈마 전해 산화로 기능화하고, 골분화 관련 유전자 조절을 통해 골유도 성능을 평가하는 연구

치과용 임플란트 소재의 생체적합성과 골유도성을 향상시키기 위해 친환경 표면처리 공정과 분자 수준의 골분화 조절을 연계합니다. Ti-6Al-4V 표면에 PEO( plasma electrolytic oxidation ) 기반 처리를 적용하고, Ca2+/P_i 조성 조건에서 세포 부착 및 골분화 지표를 평가합니다. 특히 DMP1과 IFITM5가 MC3T3-E1의 골분화 과정 조절에 관여함을 확인하여, 표면 물성 변화가 특정 분자 신호로 전환되는 경로를 제시합니다. 또한 펨토초 및 양극산화 등의 복합 표면처리 공정을 통해 멀티스케일 구조를 형성하는 접근을 수행합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

표면처리 공정 최적화 연구를 기반으로 2022년부터 친환경 복합 표면처리를 치과용 임플란트 개발 과제로 수행했습니다. 공정 조건에 따른 표면 특성 형성과 생체 반응을 연결하기 위해 in vitro 세포 기반 평가 체계를 구축했습니다. 그 결과 2023년에는 PEO 처리된 Ti-6Al-4V 표면에서 DMP1 및 IFITM5가 골분화 조절에 기여함을 분자 수준에서 확인했습니다. 이후 공정-세포 반응의 연계성을 강화하여 임플란트 표면 설계의 재현성과 성능 예측 기반을 마련하는 방향으로 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

친환경 PEO 기반 치과 임플란트 표면 제작
Ca2+/P_i 기능성 표면 설계
DMP1/IFITM5 기반 골분화 효능 평가 지표
세포 부착 및 분화 촉진 표면 엔지니어링
멀티스케일 표면 구조 최적화
산화층 기반 생체활성 부여 전략
티타늄 합금의 생체 반응 조절 프로토콜
공정 조건-골분화 성능 상관 모델 구축
골유도 전임상 평가 체계 고도화
임플란트 제품화용 친환경 공정 레시피