The Study of Specific Interaction of Hydroxyapatite / Polylactide Composites

Abstract

생체재료는 인체 내에서 주변조직에 유해성을 미치지 않는 생체 적합성이 요구되고 있다. 생체재료 중에서 인공뼈의 잠재적인 재료로서 Hydroxyapatite(HA)가 오래 전부터 주목을 받아왔고 연구도 진행되어 왔다. 하지만 HA는 가공성의 어려움으로 응용범위가 제한적이고, 이러한 문제점을 해결하고자 생분해성 고분자로 많이 알려져 있는 Lactide를 이용하여 복합체를 제작하였다. 이 복합체는 HA에 D-lactide(D-LA)를 HA의 표면에 grafting하여 poly(l-lactide)(PLLA) 와의 Stereocomplex 형성하였다. 그리고 복합체의 필름은 HA의 침전을 최소화하기 위해서 용매-비용매 법을 사용하여 제조하였다. 이렇게 제조된 복합체의 구조와 물성은 TGA, DSC, SEM 및 EZ test로 확인하였다. 측정결과 HA/PLLA의 단순 블랜드형 복합체보다는 HA에 D-LA를 grafting하여 PLLA와 블렌드한 복합체가 더 우수한 열적, 기계적 특성을 나타내었다. 이것은 HA/PLLA의 단순한 물리적 결합보다는 D-LA를 grafting한 HA와 PLLA가 열적특성과 기계적 특성을 향상시키는 stereocomplex형성으로 열적 특성과 기계적 특성을 동시에 향상시키는 것으로 보여진다.

To increase mechanical properties of the Hydroxyapatite /poly(L-lactide) (HA/PLLA) composite which was a potential bone substitute material, HA was modified by the surface grafting with D-lactide (DLA) and the formation of streocomplexes between components was introduced. The composite films were prepared by the solvent-nonsolvent technique to minimize the precipitation of HA during drying. The structure and properties of composites were investigated by thermal gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimeter (DSC), and scanning electron microscopy (SEM), and mechanical property measurements. TGA results showed that the amount of DLA grafted on the HA surfaces(g-HA) was 6 wt%. The obtained g-HA exhibited better dispersity in organic solvent than HA. The formation of stereocomplexes in the composites was confirmed by the change in melting temperature. The mechnical properties of g-HA/PLLA composites were increased, compared to the HA/PLLA composites.