JMBBM에 실린 논문 그래픽 초록. PUA 기반 3D 프린팅 소프트 덴처 라이너의 조성 설계와 물성 평가 결과 및 구강 적용 가능성을 보여준다. (자료=그래피)
이번 논문은 그래피 R&D 센터의 김훈 박사와 박재한 단국대학교 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 이번 연구가 게재된 JMBBM(Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials)은 엘스비어(Elsevier)에서 발행하는 생체 재료 및 의공학 분야의 권위 있는 SCIE급 저널이다. 해당 분야 상위권(Q1~Q2)의 영향력을 보유하고 있으며, 인장 강도와 탄성 등 의료 소재의 기계적 성능을 까다롭게 검증하기로 유명해 연구자들 사이에서 신뢰도가 높다.
소프트 덴처 라이너는 딱딱한 틀니와 예민한 잇몸 사이에서 완충 작용을 하여 통증을 줄여주는 소재다. 기존에는 치과 의사나 기공사가 수작업으로 반죽해 제작했기 때문에 기포 발생이나 세균 번식, 소재의 가소제 용출 등 장기 안정성에 한계가 있었다.
연구팀은 고분자량 올리고머 비율을 최적화한 ‘GR-C’ 조성을 통해 기존 실리콘 기반 상용 제품과 대등한 수준의 기계적 성능을 확보했다. 이번 연구는 한국연구재단(NRF) 과제의 지원을 받아 수행됐다.
공동 교신저자인 김훈 박사는 “이번 연구는 소프트 덴처 라이너를 디지털 방식으로 설계하고 제작할 수 있음을 학술적으로 완벽히 입증한 결과”라며 “향후 덴처 베이스와의 접착력 강화 및 장기 구강 환경 안정성 평가를 거쳐 실질적인 제품화를 추진할 계획”이라고 말했다.
기존 제품 대비 GR-C 소재의 인장 강도 및 신장률 비교 그래프. 실험 결과, 개발된 소재는 실제 구강 점막의 탄성 범위(0.4~4.4MPa)에 부합하는 저장탄성률을 나타냈으며, 30일이 지난 후에도 부드러운 상태를 유지했다. 또한 세포 독성 시험을 통해 인체 안전성을 확인하고, 정밀한 출력 성능(RMS 편차 0.619㎜)까지 검증을 마쳤다. (자료=그래피)
