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조직재생 기능성 생체재료 나노표면개질 원문보기

기계저널 : 大韓機械學會誌, v.55 no.11, 2015년, pp.40 - 45  

전호정 (한국과학기술연구원 생체재료연구단)

초록

의료용 장치, 인공장기에 사용하는 재료 중 인체 조직과 접촉하여 사용하는 재료를 생체재료라고 한다. 이 글에서는 생체재료 계면에서의 세포 반응 조절을 통해 조직의 재생과 치유를 돕기 위한 나노공정 기술을 소개하고자 한다.

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후속연구

  • 나노-바이오 융합기술은 현재 정형화되지 않은 상태로 산업화에 이르지 못해 경제적인 효과가 미미하다. 그러나 최근 학계에서는 새로운 패러다임을 제시하고 있으며 나노-바이오 융합기술의 무한한 가능성은 앞으로 새로운 개념의 제품, 새로운 산업의 원천기술을 확보하는 것으로 이어져 우리나라의 고부가가치 산업을 이끌어갈 수 있는 중요한 기술로 자리매김할 것이다.
  • 하지만, 나노구조를 이용한 표면개질 연구발표는 실험실에서의 In-vitro 실험 결과가 대부분으로 동물이나 인체 조직의 수복 및 치료용으로 활용하는데 대한 연구결과는 아직 부족하다. 나노구조 표면 개질을 통해 생체재료의 생체 적합성을 조절하기 위해서는 새로운 나노공정기술의 개발, 생체 적합성 물질의 개발, 세포 연구 및 생체 실험 등 다양한 분야의 융합 연구를 필요로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가공 시간과 비용 문제를 해결하려는 방법인 네추럴 리소그래피 기법의 장단점은 무엇인가? 가공 시간 및 비용 문제를 해결하기 위한 방법으로 콜로이달 리소그래피(colloidal lithography)와 블록공중합체 리소그래피(block copolymer lithography)와 같은 네추럴 리소그래피(natural lithography) 기법이 있다. 이 기법들은 응용력이 뛰어나고 사용하기에 쉬우면서 공정 비용이 저렴한 패터닝 기술로 넓은 영역의 공정에 유리하다. 하지만, 패턴의 형상을 사각, 육각 배열 등 규칙적인 배열밖에 만들지 못한다는 단점을 가지고 있다. 이와 같은 리소그래피 기법을 이용하여 나노격자, 나노기둥, 나노기공과 같은 구조의 패턴을 만들 수 있다.
생체재료에 나노구조 패턴을 이용할 때의 장점은 무엇인가? 기존에는 약물을 탑재해 재료의 생체 적합성을 조절했다. 이와 달리 나노구조를 이용하게 되면 불필요한 공정을 줄일 수 있고, 새로운 외부 물질에 의한 생체의 부작용 등을 최소화할 수 있다. 나노공정을 통하여 제작할 수 있는 나노구조 표면은 형상에 따라 나노격자(nanograting), 나노기둥(nanopost), 나노기공(nanopit), 임의형상(random structure) 등으로 구분할 수 있다.
생체재료는 무엇인가? 생체재료의 사전적 의미를 찾아보면, ‘의료용 장치, 인공장기에 사용하는 재료 중 인 체의 정상적인 조직과 접촉하여 사용하는 재료의 총칭’이라고 나와 있다. 인체에 삽입하는 의료장치나 인공장기는 손상된 장기나 조직을 대신하기 위해서 사용한다.
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