DOI QR코드

DOI QR Code

Evaluation of the Cytotoxicity and Mechanical Strength of Dental Duplex Stainless Steel Orthodontic Wire

치과 교정용 듀플렉스 스테인리스 스틸 와이어의 기계적 강도 및 세포독성 평가

  • 이명곤 (부산가톨릭대학교 보건과학대학 치기공학과) ;
  • 김치영 (부산가톨릭대학교 보건과학대학 치기공학과)
  • Received : 2010.08.03
  • Accepted : 2010.09.01
  • Published : 2010.09.28

Abstract

The stainless steel wire is extensively used for the orthodontic treatment. But, the stainless steel wire that has commonly superior corrosion resistance has caused hypersensitive reaction or allergy as side effects because of corrosion in the oral environment. For improving the problem of corrosion, we was evaluated the suitability of the duplex stainless steel(DSS) as orthodontic wire through this study. The DSS wire was evaluated the mechanical strength and bio-stability for suitability and bio-compatibility as orthodontic wire. In this work, the DSS and stainless steel(SS) as common use of medical grade were prepared for the tensile strength test. The DSS wire were treated by heat. and Temperature conditions of the heat treatment were $28^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, respectively. And the DSS wires that treated by heat on the optimum temperature condition were conducted the bending moment test and calculated the S-Max value and the modulus of elasticity. For evaluating the bio stability, each materials were conducted in vitro test for measuring the cell survival rate. The most interesting results was that the tensile strength test of SS wire($8.17\times10^4\;N/mm^2$) and DSS wire($8.05\times10^4\;N/mm^2$) that treated at $500^{\circ}C$ by heat were similar in mechanical strength. In the bio-stability study, the DSS has no cytotoxicity (p=0.05) Thus, we could make a conclusion that the duplex stainless steel wire has vastly superior corrosion resistance was suitable as orthodontic wire.

Keywords

Duplex Stainless Steel Wire;Orthodontic Wire;Cell Survival Rate

Acknowledgement

Supported by : 부산가톨릭대학교

References

  1. 치과교정기공학연구회, “치과교정기공학”, 군자출판사, p.5, 2009.
  2. 민샘, 황충주, 유형석, 이상배, 차정열, “교정용 열가소성 재료의 두께와 변형량이 재료의 물리적 특성에 미치는 영향”, 대한치과교정학회지, Vol.40, No.1, pp.16-26, 2010. https://doi.org/10.4041/kjod.2010.40.1.16
  3. 권오원, 손병화, “교정용 스테인리스강성재의 물리적 성질에 관한 비교연구”, 대한치과교정학회지, Vol.15, No.2, pp.163-176, 1985.
  4. 허택, 이병태, “열처리가 Elgiloy 선재의 기계적 성질에 미치는 영향”, 대한치과교정학회지, Vol.22, No.3, pp.557-578, 1992.
  5. 이성호, 김태우, 장영일, “여러 스테인레스 스틸호선의 물성 및 표면의 비교”, 대한치과교정학회지, Vol.31, No.1, pp.149-157, 2001.
  6. 이정석, 이기헌, 황현식, “전기도금을 이용한 스테인레스 스틸 각형 선재의 굵기 증가 후 물성 변화”, 대한치과교정학회지, Vol.33, No.2, pp.131-140, 2003.
  7. 조진형, 성영은, 이기헌, 황현식, “전기도금을 이용한 스테인레스 스틸 선재의 직경 증가에 관한 실험적 연구”, 대한치과교정학회지, Vol.33, No.2, pp.121-130, 2003.
  8. 고은희, “교정용 와이어 및 브라켓에 이산화티탄광촉매 코팅시 코팅방법에 따른 비교연구”, 전남대학교대학원, 박사학위논문, 2006
  9. 이계형, 조진형, 이기헌, 황현식, “전기도금한 교정용 스테인레스스틸 선재의 세포독성에 관한 연구”, 대한치과교정학회지, Vol.35, No.2, pp.127-136, 2005.
  10. 김철생, 박진수, 허억, 강곤, “초내식성 스테인리스강의 금속이온용출 특성 및 세포적합성”, 의공학회지, Vol.17, No.1, pp.11-18, 1996.
  11. 최성민, 김영곤, “국소온열치료용 듀플렉스 스테인리스 스틸 발열체에 의한 혈관세포와 골세포의 온도에 따른 성장률 변화 관찰” 한국콘텐츠학회논문지, Vol.9, No.11, pp.247-253, 2009. https://doi.org/10.5392/JKCA.2009.9.11.247
  12. 식품의약품안전청, “의료기기의 생물학적 안전에 관한 공통기준규격”, 식품의약품안전청고시 제2006-32호, 9.3.2항, 2006.
  13. 한국표준협회, “치과교정용 비귀금속선 KS P 5314", 산업표준심의회, 2005.
  14. 조현설, “듀플렉스 스테인리스 스틸을 사용한 발열체의 발열특성과 온열치료 효과에 관한 연구”, 인제대학교대학원, 박사학위논문, 2002.