KR20130041808A - 항균 코팅을 구비한 임플란트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체에 은이온들을 방출하여 결과적으로 항균 작용을 갖는 코팅(23)을 구비한 임플란트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 코팅(23)의 제 1 표면 컴포넌트는 애노드 물질(25)로 형성된다. 코팅(23)의 제 2 표면 컴포넌트는 캐소드 물질(26)로 형성된다. 캐소드 물질은 전기화학 전압 계열에 있어서 애노드 물질(25)보다 더 높은 전위에 있다. 캐소드 물질(26)과 애노드 물질(25)은 서로 전기전도성으로 연결된다. 임플란트 환경에서의 생체 전해질과 함께, 애노드 물질(25)과 캐소드 물질(26)은 다수의 로컬 갈바닉 소자들을 형성한다. 결과적으로 코팅(23)의 항균 작용은 개선된다.

Description

항균 코팅을 구비한 임플란트{IMPLANT WITH ANTIMICROBIAL COATING}

본 발명은 인체(human body)에 은이온(silver ion)들을 방출하여 결과적으로 항균 효과(antimicrobial effect)를 갖는 코팅(coating)을 구비한 임플란트(implant)에 관한 것이다.

임플란트를 인체에 도입할 경우, 감염(infection)의 위험이 존재한다. 이러한 감염을 일으키는 것은 미생물(micro-organism)들일 수 있는바, 이들은 임플란트와 함께 신체에 도입되거나 임플란트의 표면에 존재한다. 이러한 감염의 위험은 은이온들을 주변 영역에 방출하는 코팅을 구비한 임플란트를 제공함으로써 감소될 수 있음이 알려져 있다. 알려진 바와 같이, 은이온들은 항균 효과를 갖는다. 더욱이, 은이온들은 (만약 이들이 미생물과 마주쳐 미생물에 영향을 발휘하지 않는다면) 생체 전해질(body electrolyte)의 염화물(chloride)과 결합되어 AgCl을 형성하고 이 형태로 신체로부터 배출될 수 있는 장점을 갖는다. 따라서, 항균 효과를 갖는 다른 물질과 대조적으로, 은이온들은 신체에 축적되지 않는다.

알려진 은 코팅들은 은이온들을 단지 한정된 범위에 방출한다. 더욱이, 방출된 은이온들은 임플란트 인근에서 무작위로 움직인다. 따라서, 은이온들이 생체 전해질 내에서 결합되어 AgCl을 형성하고 결과적으로 은이온들이 미생물과 마주치기 전에 이들의 항균 효과를 잃을 가능성이 높다.

본 발명의 기반이 되는 목적은 임플란트를 제공함에 있어서 임플란트의 코팅이 (향상된) 항균 효과를 갖도록 하는 것이다. 본 명세서의 시작 부분으로서 앞서 설명된 종래 기술을 고려해 볼 때, 본 발명의 이러한 목적은 본원의 청구항 제1항의 기술적 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 이로운 실시예들은 하위 청구항들에서 찾을 수 있다.

본 발명에 따르면, 코팅의 제 1 표면 부분은 은을 함유한 애노드 물질(anode material)로 형성되는바, 이는 은이온들을 방출하도록 제공된다. 제 2 표면 부분에는 캐소드 물질(cathode material)이 제공된다. 캐소드 물질은 전기화학 전압 계열(electrochemical voltage series)에 있어서 애노드 물질보다 더 높은 전위에 있다. 캐소드 물질과 애노드 물질은 서로 전기전도성으로 연결된다.

우선 몇 가지 용어들이 설명된다. 임플란트라는 용어는 신체에 삽입되는 모든 타입의 물체를 포함한다. 예를 들어, 뼈 혹은 관절용 내부인공기관(endo-prostheses)이 있고, 뿐만 아니라 다른 타입의 신체 조직에 도입되는 임플란트들(예를 들어, 심장혈관계(cardiovascular system)에서의 스텐트(stent)들과 같은 것)이 있다. 여기에는, (때때로 장력조정장치(tensioning device)와 함께 사용되며) 신체 외부에 장착되는 간접 안정화 골접합기(osteosynthesis)를 구성하는 외고정장치(external fixators) 혹은 치아 임플란트와 같은, 단지 인체에 부분적으로 삽입되어 이로부터 부분적으로 돌출되는 임플란트들이 또한 포함된다.

제 1 표면 부분 및 제 2 표면 부분이라는 용어는 코팅 내의 캐소드 물질이 애노드 물질로부터 공간적으로 분리되어 있음을 나타낸다. 따라서, 코팅 내에 복수의 물질들이 균일하게 서로 혼합되어 있는 그러한 코팅을 의미하는 것이 아니다. 반드시 그럴 필요는 없지만, 제 2 표면 부분은 캐소드 물질로 광범위하게 덮일 수 있다.

전기화학 전압 계열에서, 물질들은 이들의 표준 전극 전위 순서로 분류된다. 전기화학 전압 계열에서 물질의 위치가 더 상위에 있으면 있을수록, 해당 물질의 용해 압력(solution pressure)(즉, 주변 영역에 있는 물(water)에 이온들을 방출하는 경향)은 더 낮아진다. 전기화학 전압 계열에서 상위에 있는 금속은 귀금속(precious metal)으로 지칭되고, 전기화학 전압 계열에서 하위에 있는 금속은 비금속(base metal)으로 지칭된다. 전기화학 전압 계열 내의 위치는 대부분의 물질에 대해 알려져 있고, 그 각각의 값은 관련 테이블들로부터 얻을 수 있다. 전기화학 전압 계열 내의 물질의 위치가 알려져 있지 않다면, 이것은 공지된 물질로 갈바닉 소자(galvanic element)를 형성하고 그 결과적인 전위차를 측정함으로써 결정될 수 있다. 전압 계열 내의 위치는 전위차에 근거하여 결정될 수 있다. 애노드 물질 및 캐소드 물질이라는 용어는, 그 사용된 물질들이 전기화학 전압 계열 내에서 서로에 대해 갖는 상대적 위치를 나타내는 역할을 한다. 애노드 물질 및 캐소드 물질은 전기전도성 물질이다.

임플란트가 신체에 삽입되면, 코팅의 애노드 물질 및 캐소드 물질은 임플란트 인근에 위치한 생체 전해질과 함께 로컬 갈바닉 소자(local galvanic element)를 형성한다. 그럼으로써 애노드 물질이 은이온들을 주변 영역에 방출하는 경향은 증가하게 된다. 은이온들의 방출 이후 애노드 물질 내에 잔존하는 전자들은, 전기적 연결의 결과로서, 캐소드 물질 내로 이동할 수 있다. 전위차로 인해, 은이온들은 캐소드 물질 방향으로 끌린다.

따라서, 본 발명에 따른 코팅은 이중효과를 갖는다. 먼저, 로컬 갈바닉 소자로 인해, 애노드 물질이 은이온들을 주변 생체 전해질에 방출하는 경향은 증가한다. 따라서, 단지 각각의 애노드 물질만으로 구성된 코딩과 비교하여 볼 때, 많은 수의 은이온들이 방출되고, 그 결과, 항균 효과가 증가한다. 더욱이, 방출된 은이온들의 이동은 이제 더 이상 무작위 방향으로 일어나지 않고, 오히려 은이온들은 두 개의 물질들 간의 전위차 방향(즉, 캐소드 물질 방향)으로 이동하게 된다. 은이온들이 생체 전해질 내에서 결합되어 AgCl을 형성하고 그럼으로써 항균 효과를 잃어버리기보다는 오히려 임플란트의 표면에 존재하는 미생물들에 영향을 실제 발휘할 가능성이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 코팅의 효과는 임플란트의 표면에 집중된다. 코팅은 임플란트의 표면에 형성될 수 있는 유해한 생물막(biofilm)을 방지하는데 특히 적합하다.

코팅은 임플란트의 전체 표면을 덮을 수 있다. 이것은 그 전체가 신체에 도입되는 많은 임플란트에 대해 적합하다. 특히 관절 내부인공기관의 경우에는 표면의 일부분만이 코팅될 수도 있다. 이러한 코팅은 해당 표면의 그 일부분에만 도포될 수 있는바, 이 경우 인공기관은 임플란트된 상태에서 신체 조직과 접촉하게 되며, 반면 예를 들어 또 다른 인공기관 컴포넌트(혹은 고정장치의 경우에서와 같이 신체 외부에 배치되는 장치)와 함께 동작하도록 의도된 표면의 또 다른 부분은 코팅되지 않는다.

애노드 물질은 순은(pure silver)일 수 있다. 대략 +0.8 V의 표준 전극 전위를 갖는 은은 전기화학 전압 계열의 상위 범위에 속하는 상대적으로 귀금속이다. 표준 수소 전극(normal hydrogen electrode)은 표준 전극 전위의 전압 값들에 대한 기준 파라미터이다.

순은과 함께 동작하는 캐소드 물질은 +0.8 V보다 큰 표준 전극 전위를 가져야만 한다. 따라서, 만약 캐소드 물질이 금속이라면, 캐소드 물질은 은보다 더 귀한 금속이다. 순은과 함께 동작하는데 적합한 캐소드 물질은 예를 들어, 그 크기가 +1.5 V인 표준 전극 전위를 갖는 금(gold)이다. 비록 애노드 물질로서 순은이 사용되지 않고 은합금 및 또 다른 물질이 사용될지라도, 캐소드 물질의 표준 전극 전위는 +0.8 V보다 커야만 한다. 캐소드 물질의 표준 전극 전위는, 애노드 물질의 표준 전극 전위보다, 바람직하게는 적어도 0.3 V 높거나, 더 바람직하게는 적어도 0.5 V 높거나, 더 바람직하게는 적어도 0.7 V 높다.

애노드 물질의 표준 전극 전위와 캐소드 물질의 표준 전극 전위 간의 차이가 크면 클수록, 로컬 갈바닉 소자의 영향은 더 강해진다. 따라서, 이로운 실시예에서, 은을 함유한 물질이 애노드 물질로서 사용되는바, 이것의 표준 전극 전위는 +0.8 V보다 낮다. 그 다음에, 애노드 물질은 애노드로부터 용해될 은 성분에 추가하여 다른 성분들도 포함한다. 애노드 물질에 대해 특정된 표준 전극 전위는 은이온들에 대한 용해 압력과 관련된다. 바람직하게는, 은이온들 외에 다른 어떤 물질도 생체 전해질에 방출하지 않는 물질이 애노드로서 선택된다. 만약 은이온들에 더하여 다른 물질들이 방출된다면, 그 다른 물질들이 신체 내에서 바람직하지 않은 영향을 미칠 위험이 존재한다. 더욱이, 애노드와 캐소드 양쪽 모두에 대해서 생체에 적합한 물질이 선택돼야만 한다.

본 발명에 따른 코팅의 항균 효과는 캐소드 물질로부터 방출되는 은이온들에 따라 달라진다. 애노드 물질이 차지하고 있는 코팅의 표면 부분이 크면 클수록, 방출되는 은이온들의 수는 더 많아진다. 따라서, 애노드 물질이 차지하고 있는 코팅의 표면 부분은 바람직하게는 50%보다 크거나, 더 바람직하게는 70%보다 크거나, 더 바람직하게는 80%보다 크다. 이에 비해, 캐소드 물질이 차지하게 되는 표면 부분은 덜 중요하다. 그러나, 갈바닉 소자들의 양호한 효과가 달성돼야 한다면 캐소드 물질 부분이 너무 작아질 수는 없다. 코팅 표면 상의 캐소드 물질 부분은 바람직하게는 0.1%보다 크거나, 더 바람직하게는 1%보다 크거나, 더 바람직하게는 5%보다 크다.

은이온들이 애노드 물질로 남아 있는 경우 이들이 캐소드 물질과 마주치기 전에 일정 거리를 이동할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 이동 동안, 은이온들은 항균 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 애노드 물질과 캐소드 물질이 차지하고 있는 코팅의 표면 부분들은, 은이온들이 캐소드 물질과 필연적으로 바로 마주치지는 않도록, 서로 분리돼야만 한다. 따라서, 코팅은 바람직하게는 복수의 원형 표면 영역들을 갖는바, 이 원형 표면 영역들은 1 ㎛보다 큰 직경, 더 바람직하게는 5 ㎛보다 큰 직경, 더 바람직하게는 15 ㎛보다 큰 직경, 더 바람직하게는 50 ㎛보다 큰 직경을 가지며, 캐소드 물질 없이 단지 애노드 물질로만 형성된다. 다른 한편으로, 만약 은이온들이 이동하는 자유 경로가 너무 길다면 코팅의 효과에 있어서 이롭지 못하다. 따라서, 원형 표면 영역들의 직경은 5 mm보다 작아야만 하거나, 바람직하게는 1 mm보다 작아야만 하거나, 더 바람직하게는 0.5 mm보다 작아야만 한다. 이러한 표면 부분들은, 코팅의 표면의 바람직하게는 30%보다 많은 부분, 더 바람직하게는 50%보다 많은 부분을 차지한다.

이러한 영역의 가운데에 존재하는 은이온들은 캐소드 물질과 마주치기 전에 일정 거리를 이동해야만 한다. 이러한 거리를 이동하는 동안, 이들은 항균 효과를 발휘할 수 있다. 은이온들이 이동하게 되는 자유 경로는, ㎛ 범위에 또한 있는 박테리아의 직경을 따를 수 있다. 은이온들은 활-형상 경로(arc-shaped path)를 따라 이동할 것으로 추정할 수 있고, 그리고 은이온들이 자신의 경로 상에서 갖게 되는 표면에 대한 가장 큰 거리는 표면에 평행하기 진행하는 거리와 유사한 크기일 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 만약 은이온들이 이동하는 자유 경로가 박테리아의 직경에 근사적으로 대응한다면, 은이온들은 그 전체 경로를 따라 표면에 존재하는 박테리아에 영향을 미칠 수 있게 된다.

코팅은, 캐소드 물질이 섬(island)의 형상처럼 애노드 물질 내에 매립되도록 설계될 수 있거나, 혹은 섬의 형상처럼 애노드 물질에 도포되도록 설계될 수 있다. 캐소드 물질은, 예를 들어, 몇 ㎛의 직경을 갖는 연결된 표면 영역들의 형태로 도포될 수도 있다. 캐소드 물질이 개별 입자들의 형태로 제 2 표면 영역에 도포될 수 있다(이 경우 애노드 물질은 이 영역에 광범위하게 코팅되지 않음).

많은 경우에, 임플란트의 표면은 평탄할 것으로 추정된다. 이것은 애노드 물질과 캐소드 물질이 서로 같은 높이에 있는 경우 달성될 수 있다. 대안적 실시예에서, 캐소드 물질은 애노드 물질과 비교하여 돌출되어 있을 수 있다. 그 다음에, 은이온들은 코팅의 표면에 대해 작은 거리를 이동하여 코팅의 바로 인근에 있는 미생물들에 양호한 영향을 미치게 된다. 이러한 목적을 위해 적절한 것은, 우선 균일한 층 두께를 갖는 애노드 물질을 도포하고, 그 다음에 선택된 영역에서의 코팅에 캐소드 물질을 도포하는 것이다. 애노드 물질의 층 두께는 100 nm 내지 10,000 nm일 수 있거나, 바람직하게는 200 nm 내지 400 nm일 수 있다. 이러한 범위는 특히 애노드 물질이 순은인 경우 적용된다. 애노드 물질에 도포되는 캐소드 물질의 층 두께는 또한, 100 nm 내지 10,000 nm일 수 있거나, 바람직하게는 200 nm 내지 400 nm일 수 있다.

캐소드 물질층을 우선 광범위하게 도포하는 것도 가능하다. 애노드 물질층이 캐소드 물질에 도포될 수 있는바, 이 경우 애노드 물질층은 개구를 포함하여 캐소드 물질이 애노드 물질을 통해 외부로부터 액세스될 수 있게 할 수 있다. 만약 애노드 물질이 플라즈마 코팅법(plasma coating method)을 사용하여 도포된다면, 개구는 해당 층을 도포할 때 표면에 예를 들어 직경 20 ㎛를 갖는 커다란 프래그먼트(fragment)들을 가함으로써 발생될 수 있는바, 이 프래그먼트들은 형성되고 있는 층으로부터 일정 조각을 제거한다(WO 2009/036846 참조). 이러한 방법을 사용하는 경우, 층들의 두께는 또한, 바람직하게는 100 nm 내지 10,000 nm이거나, 더 바람직하게는 200 nm 내지 400 nm이다.

본 발명이 아래에서 설명될 것인바, 이러한 설명은 예를 들어, 이로운 실시예들을 사용하여 그리고 첨부되는 도면을 참조하여 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 임플란트의 제 1 실시예를 나타낸다.
도 2는 도 1의 임플란트의 컴포넌트를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 임플란트의 제 2 실시예를 나타낸다.
도 4는 코팅을 구비한 본 발명에 따른 임플란트의 바디(body)의 단면을 나타낸다.
도 5는 도 4의 코팅을 상부에서 본 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 도 4의 도시방식으로 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에 따른 실시예를 도 5의 도시방식으로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 추가적 실시예를 도 4의 도시방식으로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 추가적 실시예를 도 5의 도시방식으로 나타낸 것이다.

도 1에는 엉덩이로부터 무릎 아래까지 연장된 신체 골격의 일부분을 대체하도록 의도된 임플란트가 도시된다. 볼(ball) 형상의 조인트 헤드(joint head)(10)는 관골구(acetabulum)와 상호작용하도록 설계된 조인트 표면(joint surface)을 형성한다. 조인트 헤드(10)는 나사 연결(screw connection)을 통해 임플란트의 헤드 피스(head piece)(11)에 연결된다. 대퇴골(femur)의 중심 샤프트(central shaft)를 대체하는 임플란트 부분은 3개의 임플란트 컴포넌트들(12, 13 및 14)을 포함한다. 임플란트 컴포넌트들(12, 13 및 14)은 서로 연결되며 아울러 나사 연결을 통해 또한 헤드 피스(11)와 연결된다. 무릎 피스(knee piece)(15)는 임플란트를 경골(tibia)에 연결하도록 의도된 샤프트(16)에 대한 관절형 연결부를 형성한다.

임플란트 컴포넌트들(12, 13 및 14)은 임플란트가 서로 다른 길이의 대퇴골에 적합하게 구성될 수 있도록 서로 다른 길이로 이용가능하다. 도 2는 임플란트 컴포넌트들(12, 13 및 14)에 대응하는 임플란트 컴포넌트(17)의 확대도를 나타낸다. 임플란트 컴포넌트(17)는 나사 볼트(screw bolt)(18)를 포함할 뿐만 아니라 파선으로 표시된 나사 홀(screw hole)(19)도 포함한다. 나사 볼트(18) 및 나사 홀(19)에 의해, 임플란트 컴포넌트(17)는 양쪽 말단에서 또 다른 임플란트 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 따라서, 나사 볼트(18)와, 나사 홀(19)과, 그 인접 말단면들(20 및 21)은 임플란트 컴포넌트(17)의 임플란트된 상태에서 환자의 신체 조직과 접촉하지 않고, 오히려 다른 임플란트 컴포넌트들과 접촉하게 된다. 다른 한편으로, 임플란트 컴포넌트(17)의 외부 표면(22)은 임플란트된 상태에서 신체 조직과 접촉하도록 설계된다. 외부 표면(22)에는 점으로 표시된 항균 코팅(23)이 제공된다. 임플란트 컴포넌트의 나머지 표면에는 코팅(23)이 없다.

코팅(23)의 확대도가 도 4 및 도 5에 도시된다. 외부 표면을 광범위하게 덮는 코팅(23)은 대부분 순은으로 구성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 금(gold) 물질이 복수의 직사각형 섬의 형태로 은(silver) 층에 도입된다. 금 물질과 은 층의 물질이 서로 같은 높이로 인접하여 평탄한 표면이 형성되도록, 금 물질이 은 층에 매립된다. 마찰로 인한 주변 신체 조직의 자극이 최소화돼야 하기 때문에 평탄한 표면이 바람직하다. 코팅(23)은 제 1 표면 부분(28)(이것은 은 물질로 형성됨)과, 그리고 제 2 표면 부분(29)(이것은 금 물질로 형성됨)을 갖는다. 은 물질로 형성된 표면 부분(28)은 코팅(23)의 표면의 80%보다 많은 부분을 차지한다. 도 5에서 파선으로 표시된 바와 같이, 원형 표면 영역들(27)이 섬들 사이에 남아있는바, 이 영역들 내에서 코팅(23)의 표면은 전체적으로 은 물질로 구성되고 금 물질로 방해받지 않는다. 표면 영역(27)의 직경은 0.1 mm보다 크다.

금과 은은 코팅(23) 내에서 전기전도성으로 서로 연결된다. 은은 금보다 덜 귀중한 금속으로, 전기화학 전압 계열에 금보다 낮은 전위에 있다. 따라서, 본 발명에 따른 코팅의 기능적 의미에 있어서, 은은 애노드 물질(25)이고, 금은 캐소드 물질(26)이다.

임플란트를 행한 이후, 코팅(23)은 생체 전해질로 둘러싸인다. 은 물질은 양으로 대전된 은이온들을 생체 전해질에 방출하는 경향을 갖는다. 이러한 경향은 용해 압력으로 지칭된다. 은이온들이 코팅으로부터 방출될 때, 코팅 내에는 과다 전자들이 남게 되어, 과다한 음 전하 캐리어들이 코팅 내에 형성된다. 은 물질과 금 물질이 서로 전기전도성으로 연결되어 있기 때문에, 과다 전자들은 금 물질 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 금 물질은 또한 특정 용해 압력에 놓여 생체 전해질에 이온들을 방출하게 된다. 금이 은보다 더 귀중한 금속이기 때문에 전기화학 전압 계열에서 더 높은 전위에 있지만, 금의 용해 압력은 은의 용해 압력보다 낮다. 더 큰 농도로 방출된 은이온들은 금 물질을 향해 이동한다. 이러한 방식으로, 애노드 물질(25)로서의 은 및 캐소드 물질(26)로서의 금과 함께 생체 전해질은 로컬 갈바닉 소자를 형성한다. 은이온들은 애노드 물질(25)을 떠나 캐소드 물질(26) 방향으로 코팅(23)에 대해 평행하게 이동한다. 이러한 방식으로, 은이온들은 코팅(23)의 표면에 존재하는 미생물들에 항균 효과를 발휘할 수 있다.

도 3에 도시된 치아 임플란트는 본 발명의 대안적 실시예이다. 임플란트 바디(implant body)(30)의 하부 말단은 턱뼈(jawbone)(31)에 나사고정된다. 임플란트 바디(30)의 상부 말단은 턱뼈(31) 및 턱뼈(31)를 둘러싼 잇몸(gum)(32)으로부터 위쪽 방향으로 돌출된다. 인공 치관(artificial tooth crown)(33)으로 덮인 마운팅 포스트(mounting post)(34)는 임플란트 바디(30)의 개방단에 나사고정된다. 치아 임플란트는 이러한 방식으로 자연 치아를 대체한다. 임플란트 바디(30)에는 또한 점으로 표시된 코팅(23)이 제공된다.

도 6 및 도 7에서 코팅(23)의 확대도가 도시된다. 우선 은 코팅이 임플란트(30)의 표면에 도포되어 대략 400 nm의 균일한 두께를 갖는다. 금 물질이 그리드(grid) 모양의 구성으로 은 코팅의 표면에 도포되어 대략 400 nm의 층 두께를 또한 갖는다. 그리드로 둘러싸인 영역들(이 영역들 내에서 코팅(23)의 표면은 은 물질로 형성됨)은 그 전체가 코팅(23)의 제 1 표면 부분(28)을 형성한다. 금 물질의 그리드 모양 구성은 코팅(23)의 제 2 표면 부분(29)을 형성한다. 금 물질로 된 그리드 형상은, 50 ㎛보다 큰 직경을 갖는 원형 표면 영역(27)이 금 물질 없이 유지되도록, 크기조절된다.

도 8에 도시된 코팅에서, 우선 임플란트 컴포넌트(17)는 (캐소드 물질(26)로서) 금으로 된 층으로 광범위하게 덮인다. 여기에 애노드 물질(25)로서 도포되는 은 층은 복수의 개구들을 포함한다. 개구들은 그 전체가 제 2 표면 부분(29)을 형성하는바, 개구에서 애노드 물질(25)은 캐소드 물질(26)을 통해 외부로부터 액세스될 수 있다.

도 9에 따른 실시예에서는, 애노드 물질(26)이 제 2 표면 부분(29)에 광범위하게 도포되지 않고, 오히려 복수의 개별 입자들로서 도포된다. 이로 인해 본 발명에 따른 코팅의 효과가 변하지는 않는다.

이미 앞에서 설명되었던 바와 같이, 본 발명의 의미 내에서, 은은 애노드 물질(25)이고, 금은 캐소드 물질(26)이다. 임플란트 바디(30) 인근의 생체 전해질과 함께, 코팅(23)은 복수의 로컬 갈바닉 소자를 형성한다. 캐소드 물질(26)로서의 금이 애노드 물질(25)과 비교하여 돌출되어 있기 때문에, 은이온들은 또한 은 층에 대해 캐소드 물질(26) 방향으로 약간의 거리를 이동할 수 있다.

치아 임플란트의 경우, 항균 코팅(23)은 임플란트 바디(30)와 잇몸(32)(및/또는 턱뼈(31)) 사이의 전이부에서 미생물들에 영향력을 발휘하는 특별한 기능을 갖는다. 구강 환경 내에는 다수의 미생물들이 존재하고 임플란트 바디(30)의 주변 영역에서 감염의 위험이 높다는 것은 널리 알려져 있다. 만약 항균 코팅(23)이 임플란트 바디(30)와 잇몸(32) 사이로의 미생물들의 침투를 막을 수 있다면, 환자에 대해 유해한 감염을 피할 수 있다.

Claims (11)

1. 인체(human body)에 은이온(silver ion)들을 방출하여 결과적으로 항균 효과(antimicrobial effect)를 갖는 코팅(coating)(23)을 구비한 임플란트(implant)로서, 상기 코팅(23)의 제 1 표면 부분(28)은 은을 함유한 애노드 물질(anode material)(25)로 형성되고, 상기 제 1 표면 부분(28)으로부터 공간적으로 분리된 제 2 표면 부분(29) 상에는 캐소드 물질(cathode material)(26)이 제공되며, 상기 캐소드 물질(26)은 전기화학 전압 계열(electrochemical voltage series)에 있어서 상기 애노드 물질(25)보다 더 높은 전위에 있고, 상기 캐소드 물질(26)과 상기 애노드 물질(25)은 서로 전기전도성으로 연결되는 것을 특징으로 하는 임플란트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 애노드 물질(25)은 순은(pure silver)인 것을 특징으로 하는 임플란트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 은이온들의 방출에 기반하는 상기 애노드 물질(25)의 표준 전극 전위는 +0.8 V보다 작은 것을 특징으로 하는 임플란트.
4. 제1항 내지 제3항 중 하나의 항에 있어서,
   상기 캐소드 물질의 표준 전극 전위는 +0.8 V보다 큰 것을 특징으로 하는 임플란트.
5. 제4항에 있어서,
   상기 캐소드 물질(26)은 금(gold)인 것을 특징으로 하는 임플란트.
6. 제1항 내지 제5항 중 하나의 항에 있어서,
   상기 캐소드 물질(26)의 표준 전극 전위는, 상기 애노드 물질(25)의 표준 전극 전위보다, 적어도 0.3 V 높거나, 바람직하게는 적어도 0.5 V 높거나, 더 바람직하게는 적어도 0.7 V 높은 것을 특징으로 하는 임플란트.
7. 제1항 내지 제6항 중 하나의 항에 있어서,
   상기 캐소드 물질(26)은 상기 애노드 물질(25) 내에 섬(island)의 형상으로 매립되는 것을 특징으로 하는 임플란트.
8. 제1항 내지 제7항 중 하나의 항에 있어서,
   상기 애노드 물질(25)로 형성된 상기 제 1 표면 부분(28)은 상기 코팅(23)의 표면의 50%보다 많은 부분을 차지하거나, 바람직하게는 70%보다 많은 부분을 차지하거나, 더 바람직하게는 80%보다 많은 부분을 차지하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
9. 제1항 내지 제8항 중 하나의 항에 있어서,
   상기 코팅(23)은 직경이 0.1 mm보다 크거나, 바람직하게는 0.5 mm보다 크거나, 더 바람직하게는 1 mm보다 큰 원형의 표면 영역들(27)을 포함하며, 상기 원형의 표면 영역들(27)은 캐소드 물질(26)을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 임플란트.
10. 제1항 내지 제9항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 애노드 물질(25)과 상기 캐소드 물질(26)은 서로 같은 높이에 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.
11. 제1항 내지 제10항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 캐소드 물질(26)은 상기 애노드 물질(25)과 비교하여 돌출(protrude)되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트.

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