치과 재료의 특성에 대해서 알아봅시다.

 치과재료의 물리적 특성

1. 경화 반응에 의한 크기 변화에서 팽창하는 재료는 매몰재, 석고이며, 수축하는 재료는 알지네이트, 고무 재료가 있습니다.

 

2. 열 전도성은 열전달 능력의 의미를 갖고 있습니다. 
● 치수에 근접한 상아질을 수복할 때 열전도율이 낮은 재료로 이장 시멘트를 사용해야 합니다.

● 의치 제작용 재료는 열전도율이 높아야 합니다. 
● 수복용 재료의 열 전도성은 낮아야 합니다.
● 치아와 유사한 열전도율을 갖는 재료는 세라믹, 복합 레진, 시멘트 등이 있습니다.

 

3. 열팽창 계수는 온도 변화에 따른 팽창과 수축의 의미를 갖고 있습니다. 
● 온도가 상승하면 팽창이 일어나는데 치아 파절, 치수 자극을 유발할 수 있습니다. 
● 온도 하강 시에는 수축이 일어나는데 미세 누출, 치아우식증을 다시 유발할 수 있다.

 

4. 융점은 고체에서 액체로 상태 변화가 일어나는 온도를 말합니다.
● 용융하여 제작하는 치과 수복 물질에서 매우 중요한 성질을 갖고, 대표적인 예시로는 금이 있습니다.

 

5. 흡수되는 정도는 흡수되는 재료가 물을 흡수하는 정도이며, 용해도는 물에 녹는 정도입니다.
● 구강 내에는 항상 타액이 존재하여 치과 재료는 용해도와 흡수되는 정도가 낮아야 합니다.
● 금속이나 세라믹은 흡수되는 정도와 용해도가 낮아 우수합니다.
● 레진과 같은 고분자 재료나 치과용 시멘트 등은 용해도와 흡수되는 정도가 높아 특성을 고려해야 합니다.

 

6. 젖음성은 고체에 액체가 접촉되는 정도입니다.
● 표면 에너지가 클수록, 액체의 표면장력이 낮을수록 우수합니다.
● 치아 면에 있는 깊은 틈을 막아주는 재료는 치아에 대해 젖음성이 좋아야 치아의 미세한 곳까지 잘 침투합니다.
● 수복 재료에 대한 타액의 젖음성은 낮아야 변색을 줄일 수 있습니다.

 

 치과재료의 전기화학적 특성

1. 같은 극끼리 밀어내는 성질을 갖는 전류는 구강 내에 서로 다른 금속이 존재할 때 환자가 통증을 느낄 수 있을 만큼 전류가 발생하는 현상입니다.
● 같은 극끼리 밀어내는 성질을 갖는 전류가 발생하면 이온화 경향이 큰 금속은 부식이 일어납니다.
● 같은 극끼리 밀어내는 성질을 갖는 전류를 줄이는 방법은 동종의 금속으로 치료하거나 전기저항이 높은 인산 아연 시멘트, 글라스 이오노머 시멘트 등으로 덮어주면 치수 자극을 줄일 수 있습니다.

2. 부식은 금속이 주위 환경과 반응하여 용해되는 현상입니다.
● 음식물이나 타액으로 화학적 부식이 일어나거나 같은 극끼리 밀어내는 성질을 갖는 전류에 의한 전기화학적 부식 등이 일어납니다.
● 부식이 일어나지 않게 하려면 귀금속, 크롬과 같은 스스로 형태 변화가 일어나지 않는 금속을 사용하거나 수복 물질의 표면을 매끄럽게 해 주면 됩니다.
● 부식에 의해 금속의 광택이 소실되거나 색의 변화가 일어나는데 이것을 변색이라고 합니다.

 

 치과재료의 기계적 특성

1. 응력은 재료에 가해지는 외력에 대해 재료의 내부에서 단위 면적당 발생하는 힘으로 압축, 인장, 전단 및 굽힘 응력이 있습니다.
● 재료가 눌릴 때 발생하는 응력은 압축 응력이라고 합니다.
● 재료를 잡아당길 때 발생하는 응력은 인장 응력이라고 합니다.
● 재료에 미끄러지는 힘이 작용할 때 발생하는 응력은 전단응력이라고 합니다.
● 재료를 두 지점을 받치고 중앙부에 수직의 힘을 줬을 때 발생하는 응력을 굽힘 응력이라고 합니다.

2. 연성은 늘리는 힘이 작용하는 인장 하중을 받았을 때 파절되지 않고 영구 변형이 잘 일어나는 재료의 능력을 말하며, 치과재료 중에서는 금이 가장 좋습니다.

3. 전성은 눌리는 힘이 작용하는 압축하중을 받았을 때 파절되지 않고 영구 변형이 잘 일어나는 재료의 능력을 말하며, 치과재료 중에서는 금이 가장 좋습니다.

4. 피로는 재료가 파괴되는 파괴 하중 이하의 작은 하중을 지속적 또는 반복적으로 받아서 어느 한순간 파괴되는 현상이며, 예시로는 틀니를 입 안에 넣고 빼고 했을 때 얇은 금속 고리 부분이 부러지는 경우가 있습니다.

 

 치과재료의 생물학적 위해성

1) 자극성: 레진 계통의 재료는 구강 점막에 자극을 주고, 발적, 수포, 궤양 등을 일으킬 수 있습니다. (산 부식 재료, 소독제: 점막, 피부(연한 조직)에 악영향, 접촉에 주의!)

2) 알레르기
(1) 접촉성 알레르기: 항원의 재침입 시 림프구의 과민반응으로 점막, 잇몸 부위의 염증과 부종을 일으킬 수 있습니다.
(2) 알레르기를 일으키기 쉬운 재료는 아연, 니켈, 고분자 화합물을 구성하는 분자량이 작은 물질 등이 있습니다. 환자가 내원했을 때 환자의 병력을 청취하여 예방할 수 있습니다.

 

3) 발암성
(1) 구강 내에 수복 물질이 있는 부위에 악성종양이 발생한 경우가 있습니다.
(2) 발암성 물질로 의심되는 니켈이나 코발트, 석면 등의 재료를 사용했을 때 분말과 분진의 형태로 인체에 흡입되는 경우 발암성의 가능성이 커지기 때문에 반드시 마스크를 착용해야 합니다.
4) 독성: 금속의 부식 생성물, 레진의 잔존 모노머, 유리 인산 등, 황과 염소 등과 결합하여 독성이 나타나 장애를 유발할 수 있습니다. 예시로는 수은의 독성이 있습니다.

 

 치아와 수복 물질의 미세 누출

(1) 정의 : 치아와 수복 물질의 공간을 따라 타액, 음식물 잔사와 세균 등이 침투하는 현상입니다.
(2) 원인 : 치아와 치과재료 간의 화학적 결합의 결여와 열팽창 계수의 차이로 형성됩니다.
(3) 임상적 의의 
① 산이나 미생물에 의해 수복 물질의 가장자리 부위에 치아우식증을 유발할 수 있습니다.
② 심한 경우 치수에 자극을 줄 수 있습니다.  
③ 변색 유발 → 열팽창 계수를 고려하고 화학적 결합을 유도하여 미세 누출을 방지해야 합니다. 

 

 치과재료의 생체친화성

- 생물학적 안정성 평가 (생체 친화성 평가 3단계) : 세포독성 평가 → 소형 동물 (쥐, 토끼 등) → 원숭이나 사람에 적용
- 전기적 특성: 같은 극끼리 밀어내는 성질을 갖는 전류에 의해 치수 자극이 발생하여 통증이 유발될 수 있습니다. → 치아의 깊은 부분에 자극이 가해지지 않도록 전기적 저항성이 높은 치과용 시멘트를 도포해줍니다.
- 열적 변화: 급격한 온도 변화는 치수에 악영향을 끼칠 수 있습니다.