KR102094987B1 - 합성골 이식재 제조장치 - Google Patents

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윤계림
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Abstract

본 발명은 합성골 이식재 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 합성골 이식재 원료물질이 투입되어 반응시키기 위한 반응챔버; 상기 반응챔버의 상부에 구비되며 수직방향 회전축이 구비된 구동모터; 상기 회전축과 연결되어 상기 반응챔버의 내부에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 교반시켜 반응시키기 위한 적어도 하나 이상의 임펠러; 상기 반응챔버의 상부에 구비되며 상기 반응챔버의 내부에서 반응되는 합성골 이식재 원료물질의 pH를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 pH측정기; 상기 반응챔버의 상부에 구비되며 합성골 이식재 원료물질의 pH를 조절하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 산성물질 주입구 및 알카리성물질 주입구; 및 상기 반응챔버의 외주면에 상기 반응챔버에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 가열하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 가온수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

합성골 이식재 제조장치{Synthetic bone graft material manufacturing device}
본 발명은 합성골 이식재 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 칼슘과 인(Ca/P)의 비율에 따라 열역학적 특성이 다르고, 인체 또는 인체와 유사한 용액 내에서 용해도의 차이를 보이는 인산칼슘계 합성골 이식재를 간단하고 신속하며 고순도로 대량 제조할 수 있는 합성골 이식재 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 골 이식재 특히, 치과용 골 이식재는 염증이나 노화, 외상으로 인해 흡수, 파괴된 뼈를 재생, 보강하기 위해 사용되는 재료로 발치 후나 임플란트 시술 시 주로 사용되며, 골 이식재는 재료의 기원에 따라 자가골, 동종골, 이종골, 합성골로 분류된다.
이중, 상기 합성골(Alloplastic bone)은 '조직을 수복하거나, 재건하기 위해 사용될 수 있으며 열이나 압력으로 가공이 가능한 인공적인 합성골＇로 정의될 수 있으며, 가격이 저렴하고 재료의 크기 제한이 없어 적용범위가 다양하다.
한편, 상기 합성골 중, 인산칼슘계 합성골은 동물실험에 적용했을 때, 염증 반응이나 새로운 섬유상 조직의 생성 없이 경조직과 결합하는 것이 밝혀지면서 주목 받게 되었다.
이러한 인산칼슘계 합성골은 칼슘과 인(Ca/P)의 비율에 따라 매우 다양하게 존재한다.
한편, 각각의 인산칼슘계 합성골은 칼슘과 인의 비율에 따라 열역학적 특성이 다르고, 인체 또는 인체와 유사한 용액 내에서 용해도의 차이를 나타낸다.
때문에 여러 가지 인산칼슘계 합성골을 생체 내 삽입하면 그 주변에 있는 조직들과 각각 다른 생물학적 반응 (biological reaction)을 보이며 특히, 생체 내에서 용해되어 나온 칼슘과 인은 생체 내에서 골재생에 크게 영향을 주는 것으로 알려져 있다.
즉, 인산칼슘계 합성골은 Ca/P 비에 따라 생체불활성, 생체활성, 그리고 생분해성으로 구분되며, 보다 구체적으로 Ca/P가 0.5이면 monocalcium phosphate monohydrate(Ca(H2PO4)2·H2O), 1.0은 dicalcium phosphate dihydrate(CaHPO4·2H2O), 1.33은 octacalcium phosphate(Ca8H2(PO4)6·5H2O), 1.3~1.67은 amorphous calcium phosphate(CaxHy(PO4)znH2O, n=3~4.5, 15-20% H2O), 1.5는 α-tricalcium phosphate(α-Ca3(PO4)2), 1.67은 hydroxyapatite(Ca10(PO4)6(OH)2)이며, 2.0은 tetracalcium phosphate(Ca4(PO4)2O)이다.
그러나 이러한 인산칼슘계 합성골의 용해 특성은 용액의 pH에 따라 달라지기 때문에 그 제조가 용이하지 문제점이 있었다.
더 나아가 인산칼슘계 합성골은 친수성이 우수하여 세포의 부착 또는 증식에 도움이 되며 Na+, K+, Li+ 등과 같은 1가 이온이나 Sr2+, Ba2+, Pb2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+ 등과 같은 2가 이온 또 Al3+이온으로 치환하거나 결함을 생성시키면 재료의 물성을 변화시킬 수 있다.
또 다른 성질을 부여하기 위해 고온 처리를 할 수도 있으며, 고온열처리 시 일부 인산칼슘계 합성골은 인산염의 휘발을 일으켜 Ca/P가 낮은 물질로 상전이를 일으킬 수도 있다.
한편, 상기 octacalcium phosphate(OCP)는 칼슘과 인의 비율이 1.33인 인산칼슘계 세라믹으로, 용해 특성이 너무 빠르지도 느리지도 않아 신생골이 자라기 전까지 골시멘트로서의 역할을 잘 수행하고, 신생골이 자라나온 이후에는 일부 용해되어 사라져 신생골이 잘 성장할 수 있는 환경을 만들어주고 또한, 세포접착성이 좋고 세포독성이 없으며 시험관 실험과 동물 실험 결과들이 매우 우수하여 최근 합성골 이식재로 주목을 받고 있다.
그러나, 상기 OCP는 pH에 의해 쉽게 다른 물질로 변하는 특성이 있어 고순도의 OCP를 대량으로 합성하는데 어려움이 많았고 이로 인해 아직까지 생체재료시장에서 유통되고 있지 않고 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 합성골 이식재 특히, OCP를 포함하는 인산칼슘계 합성골 이식재를 간단하고 신속하며 고순도로 대량 제조할 수 있는 합성골 이식재 제조장치 제공을 일 목적으로 한다.
아울러, 원료물질의 반응과정에서 교반속도, 온도 및 pH를 정밀하게 조절함으로써 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어할 수 있는 합성골 이식재 제조장치 제공을 다른 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치는 상술한 목적을 달성하기 위하여, 합성골 이식재 원료물질이 투입되어 반응시키기 위한 반응챔버, 상기 반응챔버의 상부에 구비되며 수직방향 회전축이 구비된 구동모터, 상기 회전축과 연결되어 상기 반응챔버의 내부에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 교반시켜 반응시키기 위한 적어도 하나 이상의 임펠러, 상기 반응챔버의 상부에 구비되며 상기 반응챔버의 내부에서 반응되는 합성골 이식재 원료물질의 pH를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 pH측정기, 상기 반응챔버의 상부에 구비되며 합성골 이식재 원료물질의 pH를 조절하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 산성물질 주입구 및 알카리성물질 주입구 및 상기 반응챔버의 외주면에 상기 반응챔버에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 가열하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 가온수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 반응챔버는 종횡비가 2:1 또는 3:1로 이루어질 수 있다.
바람직하게는 상기 반응챔버의 하부에 구비되며 반응이 완료된 합성골 이식재를 배출하기 위한 밸브를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 가온수단은 열선히터, 온수히터 및 오일히터로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
바람직하게는 상기 임펠러는 상부 임펠러, 중간부 임펠러 및 하부 임펠러로 이루어지며, 상기 상부 임펠러, 중간부 임펠러 및 하부 임펠러는 상기 회전축 상에 등간격으로 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 상부 임펠러의 피치각은 회전에 따라 하강와류를 발생시키도록 형성되고, 상기 하부 임펠러의 피치각은 회전에 따라 상승와류를 발생시키도록 형성되며, 중간부 임펠러의 피치각은 회전에 따라 상승와류와 하강와류를 동시에 발생시키도록 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 pH측정기는 상기 반응챔버의 내부 상부, 중간부 및 하부에 각각 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 반응챔버의 상부에는 상기 반응챔버의 내부 압력을 측정하기 위한 압력측정기가 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 반응챔버의 상부에는 상기 반응챔버의 내부온도를 측정하기 위한 온도측정기가 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 반응챔버의 상부에는 가압가스 주입구가 구비되며 상기 가압가스 주입구를 통해 주입된 가압가스는 상기 반응챔버에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질의 증발을 차단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장는 합성골 이식재 특히, OCP를 포함하는 인산칼슘계 합성골 이식재를 간단하고 신속하며 고순도로 대량 제조할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장는 원료물질의 반응과정에서 교반속도, 온도 및 pH를 정밀하게 조절함으로써 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장의 전체 구성을 도시한 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 합성골 이식재 제조장의 측면도다.
발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
이와 관련하여 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장의 전체 구성을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 합성골 이식재 제조장의 측면도다.
상기 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 합성골 이식재 원료물질이 투입되어 반응시키기 위한 반응챔버(110)를 포함한다.
이때, 상기 반응챔버(110)는 상기 합성골 이식재 원료물질이 투입되어 반응하는 공간으로, 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 반응챔버(110)는 원기둥 형상으로 이루어진다.
아울러, 상기 반응챔버(110)는 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 반응챔버(110)는 내부의 반응과정을 육안으로 확인할 수 있도록 투명유리로 이루어진다.
특히, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 반응챔버(110)를 투명유리로 한정하는 이유는 다음과 같다.
먼저, 상기 반응챔버에 투입되는 합성골 이식재 원료물질은 액상의 상태로 투입되게 되는데 이때, 투입되는 상기 합성골 이식재 원료물질의 열전도도는 약 0.6W/m.K이며 유리의 경우 약 1.1W/m.K로 합성골 이식재 원료물질과 유리의 열전도도 차이는 약 0.5가 된다.
만약 상기 반응챔버(110)의 소재로 스테인리스 스틸을 이용하는 경우 스테인리스 스틸의 열전도도는 약 12~45W/m.K로, 합성골 이식재 원료물질의 열전도도와 차이가 심해 정밀한 온도제어가 어렵게된다.
아울러, 유리의 경우 열팽창계수가 약 8.1×10-5/℃로 작아 제품의 품질에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
이에 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상술한 바와 같이 상기 합성골 이식재 원료물질과 반응챔버(110) 간의 열전도도 차이를 최소화하여 정밀한 반응온도 제어가 가능하고, 열팽창계수에 따른 제품의 품질 저하를 최소화하기 위해 유리를 이용한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)의 반응챔버(110)는 그 종횡비 즉, 세로와 가로의 비가 2:1 또는 3:1로 이루어진다.
이처럼 상기 반응챔버(110)의 종횡비를 2:1 또는 3:1로 한정하는 이유는 다음과 같다.
먼저, 상기 반응챔버(110) 내에는 합성골 이식재 원료물질이 투입되며, 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질은 후술할 가온수단(150)에 의해 가열된다.
이때, 상기 합성골 이식재 원료물질은 상기 가온수단(150)의 가열에 의해 증발이 발생하게되며 증발량은 상기 반응챔버(110)의 수평방향 단면적에 비례한다.
한편, 상기 합성골 이식재 원료물질의 증발은 증발이 발생하는 표면과 증발이 발생하지 않는 하부와의 농도차를 야기하게 되어 정량으로 투입된 합성골 이식재 원료물질로부터 원하는 순도 및 균질한 합성골 이식재 제조가 어렵게 된다.
이에 본 발명의 일실시 예에 따른 반응챔버(110)는 상기 합성골 이식재 원료물질의 증발량을 최소화하기 위해 상기 반응챔버(110)의 종횡비를 2:1 또는 3:1로 한정하였다.
한편, 상기 합성골 이식재 원료물질은 상기 반응챔버(110)의 상부가 개폐되도록 구비하여 상기 반응챔버(110)의 내부로 투입될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 반응챔버(110)의 상부에 합성골 이식재 원료물질 투입을 위한 투입구(115)를 구비하여 투입될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 상부에 구비되며 수직방향 회전축(121)이 구비된 구동모터(120)를 포함한다.
이때, 상기 구동모터(120)는 합성골 이식재 원료물질의 교반반응을 위한 임펠러(impeller)(122)(122a)(122b)(122c)를 회전시키기 위한 구성으로 다양한 방식의 구동모터를 이용할 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 구동모터는 RPM의 정밀한 제어가 용이한 스텝모터(step motor)를 이용한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 회전축(121)과 연결되어 상기 반응챔버(110)의 내부에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 교반시켜 반응시키기 위한 적어도 하나 이상의 임펠러(122)를 포함한다.
이때, 상기 임펠러(122)는 필요에 따라 적절한 개수로 구비될 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 도 2에 도시된 바와 같이 상부 임펠러(122a), 중간부 임펠러(122b) 및 하부 임펠러(122c) 총 3개로 이루어지며, 3개의 임펠러(122a)(122b)(122c)는 동일 회전축(121) 상에 등간격으로 구비된다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 임펠러(122)는 다음과 같은 구조적 특징을 가지며 이하에서는 이에 대해 상세히 설명한다.
이와 관련하여 먼저 도 2를 참조하면, 3개의 임펠러(122a)(122b)(122c)는 각각 2개의 회전날개를 가지며 이때, 상기 상부 임펠러(122a)의 피치각은 회전에 따라 하강와류를 발생시키도록 형성되고, 상기 하부 임펠러(122c)의 피치각은 회전에 따라 상승와류를 발생시키도록 형성되며, 중간부 임펠러(122b)의 피치각은 회전에 따라 상승와류와 하강와류를 동시에 발생시키도록 형성되어 합성골 이식재 원료물질을 도 2에 도시된 바와 같이 유동시킨다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)의 교반속도는 1~300RPM, 보다 바람직하게는 30~60RPM으로 교반되는 것을 특징으로 한다.
이처럼 저속의 RPM으로 교반하는 이유는 고속교반의 경우, 교반반응 보다는 원심력에 의해 밀려나기기 때문에 효율적인 교반반응이 일어나지 않는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 저속의 RPM으로 원료물질을 교반시킴으로써 합성골 이식재 원료물질의 반응효율을 극대화할 수 있다.
아울러, 상기 임펠러(122) 및 회전축(121)은 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 내식성 향상을 위해 테프론(Teflon)으로 이루어진다.
결과적으로 상술한 바와 같은 합성골 이식재 원료물질의 유동에 따라 합성골 이식재 원료물질의 균질한 반응 및 반응속도를 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 품질이 균질한 합성골 이식재를 신속하게 대량으로 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 상부에 구비되며 상기 반응챔버(110)의 내부에서 반응되는 합성골 이식재 원료물질의 pH를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 pH측정기(130)가 구비된다.
일반적으로 합성골 이식재는 그 제조과정에 있어서 pH에 따라 용해 특성 및 결정상이 달라지기 때문에 원하는 특성의 합성골 이식재를 제조하기 위해서는 제조과정에서 정밀한 pH 제어가 필수적이다.
이때, 정밀한 pH 제어를 위해서는 반응과정에서 정확한 pH 측정이 선결조건이며, 이를 위해 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 pH측정기(130)를 상기 반응챔버의 내부 상부(130a), 중간부(130b) 및 하부(130c)에 각각 구비한다.
결과적으로, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상술한 바와 같이 pH측정기(130)를 3개(130a)(130b)(130c) 구비하고 이들의 평균값으로 pH 값을 산출함으로써 합성골 이식재의 제조과정에서 정밀한 pH 제어가 가능하다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 상부에 구비되며 합성골 이식재 원료물질의 pH를 조절하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 산성물질 주입구(111) 및 알카리성물질 주입구(112)를 포함한다.
합성골 이식재 원료물질은 반응과정에서 반응온도 또는 시간에 따라 pH가 변하게 되며, 특정 결정상을 갖는 합성골 이식재를 제조하기 위해서는 선택된 pH를 지속적으로 유지 및 제어할 필요가 있다.
이에 본 발명의 일실시 예에 있어서는 상술한 바와 같이 반응챔버(110)의 상부에 산성물질 주입구(111) 및 알카리성물질 주입구(112)를 구비하여 상기 pH측정기(130)를 통해 측정된 pH를 기초로 선택된 pH를 유지 또는 결정상을 제어하도록 산성물질 또는 알카리성물질을 주입한다.
이에 대한 예시로, octacalcium phosphate(OCP)의 제조에 있어서는 pH 5~6의 유지가 필요한데 pH측정기(130)를 통한 pH 값이 상기 범위를 벗어난 경우 상기 주입구(111)(112)를 통해 상기 범위를 유지하도록 산성물질 또는 알카리성물질이 주입된다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 하부에 구비되며 반응이 완료된 합성골 이식재를 배출하기 위한 밸브(valve)(140)를 포함한다.
상기 합성골 이식재 원료물질은 합성골 이식재로의 반응이 완료되면 침전물 형태로 상기 반응챔버(110)의 하부에 침전된다.
이에 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 하부에 침전된 합성골 이식재를 간단하게 수득하기 위하여 상기 밸브(140)를 구비하였으며, 상기 밸브(140)의 개방으로 제조된 합성골 이식재는 상기 반응챔버(110)의 외부로 배출된다.
본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상술한 밸브(140)를 통해 하부에 침전된 합성골 이식재를 간단하게 수득할 수 있을뿐만 아니라, 제조된 합성골 이식재가 배출되고 상기 반응챔버(110)에 잔존하는 합성골 이식재 원료물질을 다시 사용할 수 있는 효과도 있다.
한편, 상기 밸브(140)는 다양한 방식을 밸브를 모두 이용할 수 있으므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 반응챔버(110)의 외주면에 상기 반응챔버(110)에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 가열하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 가온수단(150)을 포함한다.
이때, 외주면은 원기둥 형상의 반응챔버(110) 측면 및 하부면을 의미하며 이를 통해 합성골 이식재 원료물질을 균일하게 가열한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 있어서 상기 가온수단(150)은 열선히터로 구비될 수있으며, 다른 실시 예로는 외주면을 감싸는 파이프를 통해 공급되는 온수를 이용한 온수히터 또는 가열된 오일을 이용한 오일히터로 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 상부에 상기 반응챔버(110)의 내부 압력을 측정하기 위한 압력측정기(160) 및 상기 반응챔버(110)의 내부온도를 측정하기 위한 온도측정기(170)가 구비된다.
상기 압력측정기(160) 및 온도측정기(170)를 통해 합성골 이식재 원물질의 반응조건을 모니터링 및 제어할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상기 반응챔버(110)의 상부에 가압가스 주입구(113)가 구비되며, 상기 가압가스 주입구(113)를 통해 주입된 가압가스는 합성골 이식재 원료물질이 투입된 상기 반응챔버(110)의 상부 빈 공간에 채워져 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질의 증발을 차단하는 역할을 수행한다.
이때, 상기 가압가스는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 헬륨(He), 질소(N) 및 이산화탄소(CO2)와 같은 비활성 가스를 이용하며, 상기 가압가스를 이용한 반응챔버(110)의 내부압력은 0.2~0.6MPa이 되도록하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 가압가스는 합성골 이식재 반응이 완료된 후, 상기 가압가스 주입구(113)를 통해 배출될 수 있으나, 다른 실시 예에 있어서는 상기 반응챔버(110)의 상부에 별도의 가압가스 배출구(114)를 구비하여 이를통해 배출될 수도 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예들에 따른 합성골 이식재 제조장치(100)는 상술한 기술적 구성들을 통해 합성골 이식재 특히, OCP를 포함하는 인산칼슘계 합성골 이식재를 간단하고 신속하며 고순도로 대량 제조할 수 있으며 아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장는 원료물질의 반응과정에서 교반속도, 온도 및 pH를 정밀하게 조절함으로써 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어할 수 있는 우수한 효과가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 본 발명의 실시 예에 따른 합성골 이식재 제조장치
110 : 반응챔버
111 : 산성물질 주입구
112 : 알카리성물질 주입구
113 : 가압가스 주입구
114 : 가압가스 배출구
115 : 투입구
120 : 구동모터
121 : 회전축
122 : 임펠러
122a : 상부 임펠러
122b : 중간부 임펠러
122c : 하부 임펠러
130, 130a, 130b, 130c : pH측정기
140 : 밸브
150 : 가온수단
160 : 압력측정기
170 : 온도측정기

Claims (10)

  1. 합성골 이식재 원료물질이 투입되어 반응시키기 위한 반응챔버;
    상기 반응챔버의 상부에 구비되며 수직방향 회전축이 구비된 구동모터;
    상기 회전축과 연결되어 상기 반응챔버의 내부에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 30~60RPM으로 교반시켜 반응시키며 테프론으로 이루어진 적어도 하나 이상의 임펠러;
    상기 반응챔버의 상부에 구비되며 상기 반응챔버의 내부에서 반응되는 합성골 이식재 원료물질의 pH를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 pH측정기;
    상기 반응챔버의 상부에 구비되며 합성골 이식재 원료물질의 pH를 조절하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 산성물질 주입구 및 알카리성물질 주입구; 및
    상기 반응챔버의 외주면에 상기 반응챔버에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질을 가열하여 제조되는 합성골 이식재의 결정상을 제어하기 위한 가온수단을 포함하되,
    상기 반응챔버는 증발량 제어를 위해 종횡비가 2:1 또는 3:1로 이루어지고,
    상기 임펠러는 상부 임펠러, 중간부 임펠러 및 하부 임펠러로 이루어지며, 상기 상부 임펠러, 중간부 임펠러 및 하부 임펠러는 상기 회전축 상에 등간격으로 구비되되,
    상기 상부 임펠러의 피치각은 회전에 따라 하강와류를 발생시키도록 형성되고, 상기 하부 임펠러의 피치각은 회전에 따라 상승와류를 발생시키도록 형성되며, 중간부 임펠러의 피치각은 회전에 따라 상승와류와 하강와류를 동시에 발생시키도록 형성되며,
    상기 반응챔버의 상부에는 가압가스 주입구가 구비되며 상기 가압가스 주입구를 통해 주입된 가압가스는 상기 반응챔버에 투입된 상기 합성골 이식재 원료물질의 증발을 차단하고, 상기 반응챔버의 내부압력이 0.2~0.6MPa가 되도록하는 것을 특징으로 하는 합성골 이식재 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응챔버의 하부에 구비되며 반응이 완료된 합성골 이식재를 배출하기 위한 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성골 이식재 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가온수단은 열선히터, 온수히터 및 오일히터로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합성골 이식재 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 pH측정기는 상기 반응챔버의 내부 상부, 중간부 및 하부에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 합성골 이식재 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응챔버의 상부에는 상기 반응챔버의 내부 압력을 측정하기 위한 압력측정기가 구비되는 것을 특징으로 하는 합성골 이식재 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응챔버의 상부에는 상기 반응챔버의 내부온도를 측정하기 위한 온도측정기가 구비되는 것을 특징으로 하는 합성골 이식재 제조장치.
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