초록 ▼

연구개발 목표
본 연구팀은 심근경색 치료용 3D 패치의 적용을 위한 생분해성, 생체적합성을 가지며 3D 프린팅 적용 가능한 고탄성 바이오 소재 및 고접착 기능성 고분자 실란트 소재를 개발하고자 함
- 생체적합성, 생분해성 설계 및 최적구조 바이오 폴리머 합성 기술
- 랜덤형, 블록형, 가지형 공중합체 포함하는 탄성체 백본 구조 최적화 및 정밀합성
- 수소결합 또는 이온 결합 등을 포함하는 2차 결합을 통한 구조 안정성 확보
- 3D 프린팅 공정 및 접착 코팅공정 적용을 위한 유변학적 모델 구축
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연구개발 목표
본 연구팀은 심근경색 치료용 3D 패치의 적용을 위한 생분해성, 생체적합성을 가지며 3D 프린팅 적용 가능한 고탄성 바이오 소재 및 고접착 기능성 고분자 실란트 소재를 개발하고자 함
- 생체적합성, 생분해성 설계 및 최적구조 바이오 폴리머 합성 기술
- 랜덤형, 블록형, 가지형 공중합체 포함하는 탄성체 백본 구조 최적화 및 정밀합성
- 수소결합 또는 이온 결합 등을 포함하는 2차 결합을 통한 구조 안정성 확보
- 3D 프린팅 공정 및 접착 코팅공정 적용을 위한 유변학적 모델 구축
- 기능성 고분자 실란트 제조 기술 확립 및 특성 평가
- 기능성 고분자 실란트 소재의 조직접착성 및 생분해성 제어 기술 확립

연구개발 내용
◯ 생체적합성 바이오 폴리머 DB 구축을 통한 소재 조성 설계
- 생분해 성분(락톤, 자연유래, 천연고분자 소재) 구조분석 및 물성 DB 구축
- 생체적 합성 성분(diol, diacid, thiol, silicone 등) 구조분석 및 물성 DB 구축
◯ 바이오 탄성소재의 구조설계 및 최적화
- 폴리락톤 구조제어를 통한 고탄성, 생분해성 고분자의 고리열림 중합 조건 확립
- 랜덤형, 블록형, 가지형 공중합체를 포함하는 탄성체 최적 백본 구조의 정밀합성
- 물성-화학구조 순환평가를 통한 바이오 탄성소재의 최적화
◯ 바이오 탄성소재의 분자구조-생분해성 관계 정립
- 수소결합 또는 이온 결합 등을 포함하는 2차결합 설계를 통한 구조 안정성 확보
- 고분자 구성성분의 공중합 조성 및 배열제어를 통한 생분해 특성 평가 및 최적화
◯ 패치소재의 세포 적합성 및 생분해성 제어 기술 확립
- 친수 성분 도입을 통한 세포환경 모사
- 친수성분의 함량 및 농도구배 제어를 통한 세포적합성 최적화
◯ 바이오 탄성소재의 3D 프린팅 적용을 위한 경화구조 설계 및 최적화
- 3D 프린터 메커니즘에 따른 경화구조 최적화
- 경화구조 설계 :유리전이, 결정화, 광경화, 열경화, 비용매 고화 등 전이특성 제어
◯ 3D 프린팅 및 접착제 코팅 공정성 확보를 위한 유변학적 특성 제어 기술
- 고분자의 온도별, 농도별, 용매별 유변학적 특성 고찰
- 3D 프린터의 해상도 제고를 위한 배합 및 shear thinning 설계
◯ 기능성 고분자 실란트 제조 기술 확립 및 특성 평가
- 티올기 함유 고분자 유도체 합성 및 구조 분석
- 물리·화학·생물학적 특성평가 (예:하이드로젤 형성 시간, 기계적 강도, 세포독성)
◯ 고분자 실란트 소재의 조직접착성 및 생분해성 제어 기술 확립
- 조직접착력 평가 및 체외/체내 생분해 거동 평가

활용계획 및 기대효과
- 본 과제를 통해 개발된 다기능성 탄성, 생분해성 신소재의 개발은 창의적 개념의 도입을 통한 우수 논문의 게재는 물론 원천특허의 확보를 통한 미래 성장산업 선도에 기여
- 난치병의 하나로 심근경색의 치료에 있어서 패치형 줄기세포 치료기술을 도입함으로서 우수한 안전성과 높은 치료율 구현 및 국내 의료산업의 경쟁력 제고
- 고탄성 및 생분해성 소재를 사용한 3차원 구조의 구현이 가능한 바, 조직재생을 위한 조직공학용 스캐폴드 및 장기적으로는 인공장기용 소재로 확대 적용 기대
- 신규 의료용 접착 소재 기술 원천기술 확보

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 6
• 1-1. 연구개발 목표 ... 6
• 1-2 평가항목별 성과 ... 7
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 1-4 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 10
• 1-5. 선정/단계 평가의견 ... 10
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 53
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 55
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 55
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 56
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 57
• 3-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 57
• 3-2. 연구개발 결과의 기대효과 ... 58
• 4. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 59
• 끝페이지 ... 60