진공 열처리 과정이 금 나노입자가 코팅된 티타니아 나노튜브의 가시광 원격제어 약물용출 및 항균 활성에 미치는 효과 평가

Abstract

본 연구의 목적은 진공 열처리 과정이 티타니아 나노튜브 표면에 코팅된 금 나노입자의 가시광 원격제어 항균약물용출 및 항균능에 미치는 영향에 대해서 평가하는 것이다. 100 nm 직경의 티타니아 나노튜브 위에 금 나노입자를 플라즈마 코팅한 후, 진공 열처리 과정을 통하여 균질하게 구형화된 금 나노입자-티타니아 나노튜브 시편을 제작하였다. 확산반사 자외선-가시광선-근적외선 분광광도 측정 결과, 진공 열처리된 금 나노입자-티타니아 나노튜브는 400에서 650 nm의 가시광선 영역에서 강한 광 흡수도를 나타내었다. 전계방출 주사전자현미경 관찰에서는 금 코팅시간이 1분에서 9분으로 증가할수록 나노입자의 크기는 5.59±1.05 nm에서 56.93±10.91 nm로 증가하였고, 종횡비도 1.01±0.31에서 1.55±0.47로 증가하였다. 항균약물(0.1% 테트라사이클린이 포함된 폴리락트산)이 코팅된 금나노입자-티타니아 나노튜브의 가시광선(파장 550 nm) 조사 전·후의 항균약물 용출거동 평가 및 Streptococcus mutans 균을 이용한 항균시험 결과, 가시광 조사를 시행한 실험군의 약물 용출량이 광조사를 하지 않은 대조군의 약물 용출량보다 유의성 있게 높았다(P<0.05). 또한, 가시광 조사를 시행한 시험군에서 유의성 있는 항균효과를 나타내었다(P<0.05). 따라서, 진공 열처리를 이용하여 구형화 시킨 금 나노입자-티타니아 나노튜브 표면처리기술로 가시광 원격제어 약물 용출기능을 가진 항균성 임플란트 재료로서 가능성이 있다고 사료된다.