배경: 백색 포틀랜드 시멘트(White Portland cement)는 칼슘 규산염(calcium silicate) 재료이다. 이 재료는 항균 특성을 보이며 생체적합성(biocompatible)을 가진다. 또한 칼슘 규산염 기반 재료는 칼슘 이온을 방출하고 아파타이트(apatite)를 형성하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 백색 포틀랜드 시멘트에서 유래한 수화 칼슘 규산염(hydrated calcium silicate, hCS)을 함입하여 치아와 수복물 사이 계면에서 치아우식(tooth caries)을 예방하기 위한 항균 및 아파타이트 형성 특성을 지닌 새로운 생체활성 수복용 레진 복합재를 개발하는 데 있다. 방법: 실험용 복합 레진을 제조하기 위해 30 wt% 광경화 레진 매트릭스와 70 wt% 필러를 준비하였고, 여기에 다음 농도의 hCS 및 실란 처리된 유리 분말을 혼합하였다: 0, 17.5, 35.0, 52.5 wt% hCS 필러. 경화 깊이, 굴곡강도, 물 흡수, 용해도, 항균 효과를 시험하였다. 실험 시편을 인공 타액(artificial saliva) 용액에 15, 30, 60, 90일 동안 침적한 후, ICP-MS에 의한 이온 농도와, SEM-EDS, 라만 분광법(Raman spectroscopy), XRD를 이용한 아파타이트 형성을 분석하였다. 결과: 모든 실험군은 수복용 복합 레진으로 사용하기에 임상적으로 허용 가능한 경화 깊이와 굴곡강도를 보였다. hCS를 실험용 복합 레진에 첨가함에 따라 물 흡수, 용해도, 방출 Ca 및 Si 이온이 증가하였다. hCS를 포함한 실험군은 0 wt% hCS 필러군에 비해 더 큰 항균 효과를 보였으며(p < 0.05), 52.5 wt% hCS 필러군은 30, 60, 90일 동안 인공 타액 용액에 침적한 후 주로 Ca와 P로 구성된 침전을 생성하였고, 이는 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)로 확인되었다. 결론: 이러한 결과는 hCS 필러를 함유한 복합 레진이 항균 효과에 효과적임을 보여준다. 또한 hCS는 하이드록시아파타이트 침전물이 수복물-치아 계면에서 축적됨으로써 미세누출(microleakage)의 간극 크기를 감소시키는 아파타이트 형성 능력도 가진다. 따라서 hCS를 함유한 새로운 복합 레진은 임상적으로 허용 가능한 물리화학적 특성, 항균 특성, 그리고 장기간 수복물 사용을 위한 미세누출 예방의 자가-밀봉(self-sealing) 가능성으로 인해 유망한 생체활성 레진이다.
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