본 기술은 버려지는 달걀 껍데기를 하소·분쇄해 얻은 나노 크기의 산화칼슘 난각분말을 인산-암모니아 용액과 반응시킨 뒤 열처리하여, 생체적합성이 뛰어난 하이드록시아파타이트 또는 제3 인산칼슘을 합성하는 방법입니다. 용액 속 인산과 암모니아의 비율에 따라 두 가지 인산칼슘 중 원하는 물질을 골라 만들 수 있습니다.
하이드록시아파타이트와 제3 인산칼슘은 뼈와 치아를 이루는 대표적인 생체적합 무기물이지만, 인산칼슘계 세라믹은 기계적 강도가 부족하고 결정상과 입자 형태를 제어하기 어려워 생체 활용에 제약이 있었습니다. 참치뼈·굴 껍질·난각 같은 천연 칼슘원을 쓰려는 연구가 진행되었으나 결정상을 원하는 대로 바꾸려면 수열합성처럼 온도와 pH를 까다롭게 조절해야 하는 한계가 있었습니다.
본 기술은 인산이온의 양으로 생성물의 종류와 입자 모양을 정하고, 암모니아이온으로 중간산물인 수산화칼슘 생성을 촉진해 같은 반응 조건에서도 HA와 β-TCP를 따로 합성하게 합니다. 인산 농도가 높을수록 휘스커 형태 입자가 생겨 비표면적과 반응성이 커집니다. 골이식재·치과용 골충전재, 임플란트 표면 코팅제, 인공뼈 스캐폴드에 적용될 수 있어 폐기되는 난각을 세포 접촉성이 우수한 고부가가치 생체 세라믹 원료로 재활용할 수 있습니다.
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