NiTi 합금 표면에 제조된 NiTiO 나노튜브 구조는 우수한 생체적합성과 반도체 특성으로 인하여 TiO₂와 유사한 자외선 매개 광촉매 특성을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 NiTiO 나노튜브에서 항균 능력과 플라즈모닉 광촉매 효과를 가지고 있는 은(Ag) 나노입자를 NiTiO 나노튜브 표면에 코팅하여 가시광 매개 광촉매능과 자체 항균능의 시너지 항균 효과를 평가하였다. NiTiO 나노튜브와 Ag-NiTiO 나노튜브를 FE-SEM으로 관찰한 결과, 각각 (42.41±4.33) 및 (50.91±6.59) nm , 높이는 (752.24±23.22) nm를 나타내었다. 확산반사 측정값으로부터 계산된 Tauc 플롯결과, NiTiO 나노튜브는 3.19 eV 밴드갭(band gap)을 가지고 있는 반면 Ag-NiTiO 나노튜브는 2.75 eV를 갖는 것으로 450 nm에 해당되는 광촉매 밴드갭을 나타내어 가시광선 범위에서의 광촉매 효과를 발현하는 것을 확인하였다. Staphylococcus aureus와 Pseudomonas aeruginosa 균주를 이용한 NiTiO 나노튜브와 Ag-NiTiO 나노튜브의 CFU 결과, Ag-NiTiO 나노튜브 실험군에서 유의성 있게 낮았고(p<0.05), 470 nm 가시광선 광조사시 그람양성균 S. aureus에서 Ag-NiTiO 나노튜브와가시광 매개 광촉매 시너지 효과가 뚜렷하게 나타났다(p<0.05). 인간 중간엽 줄기세포를 이용한 Live-dead assay와 MTT assay 결과, 가시광선 광조사가 세포사멸에는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다(p>0.05). 따라서 Ag-NiTiO 나노튜브와 가시광선 매개 광기능화의 결합은 치과분야에서 NiTi 임플란트 소재의 항균능을 향상시킬 것으로 기대된다.
The NiTiO nanotube structure fabricated on the surface of NiTi alloy exhibits excellent biocompatibility and semiconductor properties, imparting UV-mediated photocatalytic characteristics similar to those of TiO₂. The objective of this study was to evaluate the synergistic antibacterial effect and visible-light-mediated photocatalytic activity by coating silver (Ag) nanoparticles onto the surface of NiTiO nanotubes. FE-SEM analysis of NiTiO and Ag-NiTiO nanotubes revealed average diameters of (42.41±4.33) nm and (50.91±6.59) nm, respectively, with a height of (752.24±23.22) nm. Tauc plot analysis derived from diffuse reflectance measurements indicated that NiTiO nanotubes possess a band gap of 3.19 eV, while Ag-NiTiO nanotubes exhibit a reduced band gap of 2.75 eV, corresponding to a photocatalytic response in the visible light range (around 450 nm). CFU results using Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa strains showed significantly lower bacterial counts in the Ag-NiTiO nanotube group (p<0.05), with a marked synergistic photocatalytic antibacterial effect observed in S. aureus under 470 nm visible light irradiation (p<0.05). Additionally, live-dead assays and MTT assays using human mesenchymal stem cells confirmed that visible light irradiation did not significantly affect cell viability (p>0.05). Therefore, the combination of Ag-NiTiO nanotubes with visible light-mediated photocatalysis is expected to enhance the antibacterial properties of NiTi implant materials, offering promising potential for dental applications.