초록 ▼

연구개요
본 연구과제는 새롭게 제시하는 2차원 구조의 나노재료인 MXene에 효율적으로 골형성을 촉진하는 약물을 융합할 수 있는 방법을 연구하고, 그 약물담지된 MXene을 금속임플란트 표면에 적용하여 약물방출형 의료용 금속임플란트를 개발하는 것이 최종 목적임.

연구 목표대비 연구결과
▶ 1차 년도
- 약물(생체활성물질 포함)의 선별/분류 (100%목표 달성)
MXene에 결합할 약물 후보군 조사와 대표적 약물들을 선별함. (MXene의 전처리 조건에 따른 +/_ 전기음성도를 갖는 약물들을 우선 선

연구개요
본 연구과제는 새롭게 제시하는 2차원 구조의 나노재료인 MXene에 효율적으로 골형성을 촉진하는 약물을 융합할 수 있는 방법을 연구하고, 그 약물담지된 MXene을 금속임플란트 표면에 적용하여 약물방출형 의료용 금속임플란트를 개발하는 것이 최종 목적임.

연구 목표대비 연구결과
▶ 1차 년도
- 약물(생체활성물질 포함)의 선별/분류 (100%목표 달성)
MXene에 결합할 약물 후보군 조사와 대표적 약물들을 선별함. (MXene의 전처리 조건에 따른 +/_ 전기음성도를 갖는 약물들을 우선 선별함.)
- MXene의 중간엽줄기세포 (MSC) 생체적합성 평가 (100%목표 달성)
EPD용 MXene입자들의 세포 독성 평가를 통해 MSC와의 친화성 및 골분화 유도/촉진 효과를 확인함.(관련한 연구 논문 성과를 도출함)
- 약물융합을 위한 MXene 나노소재의 표면처리 (100%목표 달성)
MXene의 약물 융합을 향상시키기 위해 intercalation 으로 변형된 MXene을 제조 및 평가함. (관련한 연구 논문 성과를 도출함)
▶ 2차 년도
- MXene과 약물의 융합화 (100%목표 달성)
MXene에 안정적 BMP-2 결합을 확인함.
- 약물담지 MXene이 포함된 코팅 준비물질의 제조 (100%목표 달성)
EPD를 위한 최적의 MXene-약물 담지 코팅 준비물질 조건을 확립함.
- 전기영동증착 (EPD) 코팅 공정방법의 유용성 평가 (100%목표 달성)
Ti 금속기판에 증착된 MXene의 물리/화학적 특성의 분석과 이를 통한 EPD공정
조건 분별/확립함.(관련한 연구 논문 성과를 도출함)
- 약물방출 및 생체반응 유도성(골유도성) 평가 (60%목표 달성)
코팅층의 세포 적합성, 골유도에 대한 결과 확인 및 약물 방출 연구 수행 중임.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구과제의 수행으로 얻어진 성과는 중장기적으로 4세대 임플란트 개발과 양산에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 다양한 조직공학 분야로의 확장연구에 응용될 수 있음. 개발성과의 기대효과나 발전 방향의 주된 내용은 아래 정리된 내용과 같음.
- 개발성과는 조직공학용 세포치료제 양산을 위한 줄기세포 배양기판의 제조기술로도 활용가능하므로 추후 세포치료제(cell source) 시장과의 융합적 성장이 기대됨.
- MXene결합 약물의 변화로 타겟 조직(신경, 근육 등)의 다양화를 꾀하는 연구확장에 기여할 수 있어 넓은 범위의 지식재산권확보가 가능하여 산업적으로도 중요함.
- 본 연구 성과는 MXene의 의료용 적용에 관련한 연구를 발전시키는데 필요한 학술적인 데이터베이스 구축에 기여할 수 있음. (학술적 가치 향상이 기대됨)
- 본 성과를 통해 연결된 학술자료의 편제 및 관리를 담당하는 국제 기관들을 통한 국제연구 교류 및 공동연구 기회의 확대가 기대됨.
- MXene에 관련한 연구개발성과는 MXene의 산업적 활용성을 높여주며, 앞으로 형성될 MXene의 응용산업과 시장규모의 성장을 이끌 수 있는 산업적, 경제적 효과를 이끌 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 참고문헌 ... 17
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 39