초록 ▼

연구개발목표 및 내용
최종 목표
○ 생강 유효성분 증진 기술 개발
○ 생강 유효성분 대량생산 공정 확립
○ 생강 추출물의 가용화 증진 기술 개발
○ 생강 내 유효성분에 대한 항염·항균 및 생체활성 유도 특성 평가
○ 치과용 임플란트 및 보철재료에 기능성 유효성분의 탑재 기술 개발
○ 기능성 유효성분이 탑재된 타이타늄 임플란트와 보철재료의 생체적합성 및 유효성 검증
전체 내용
<1차년도>
○ 생강 유효성분 증진 기술 개발 및 용매 추출
○ 생강 추출물의 유효성분 분석
○

연구개발목표 및 내용
최종 목표
○ 생강 유효성분 증진 기술 개발
○ 생강 유효성분 대량생산 공정 확립
○ 생강 추출물의 가용화 증진 기술 개발
○ 생강 내 유효성분에 대한 항염·항균 및 생체활성 유도 특성 평가
○ 치과용 임플란트 및 보철재료에 기능성 유효성분의 탑재 기술 개발
○ 기능성 유효성분이 탑재된 타이타늄 임플란트와 보철재료의 생체적합성 및 유효성 검증
전체 내용
<1차년도>
○ 생강 유효성분 증진 기술 개발 및 용매 추출
○ 생강 추출물의 유효성분 분석
○ 생강 추출물 내 유효성분의 기능성 효과 및 발현 기전 탐색
○ 유효성분의 항염·항균 특성 검증 및 생체적합성 평가
○ 유효성분의 치과소재 적용을 위한 열적·화학적 안정성 평가
<2차년도>
○ 생강 유효성분의 분리·정제
○ 생강 유효성분 대량생산 공정 확립
○ 유효성분의 탑재공간 확보를 위한 임플란트 표면개질 기술 개발
○ 기능성 유효성분 담지용 마이크로 비드 개발 및 유효성분의 안정적 담지 기술 개발
○ 임플란트 및 보철용 소재의 표면에 유효성분의 표면 탑재 기술 개발
<3차년도>
○ 에멀젼화 기법을 활용한 생강 추출물의 가용화 증진 기술 개발
○ 생강 추출물 중간 소재의 제품 적용성 평가
○ 유효성분의 탑재에 따른 항염·항균 및 생체활성유도 특성 평가
○ 독성시험 및 동물 매식시험을 통한 생체 안정성 및 유효성 검증
○ 기능성 구강관리용품에 확대 적용을 위한 추가 응용기술 개발

연구개발성과
○ 생강 압출성형 조건 선정 및 유효성분 증진 효과 검증
* 최적화 조건 : 수분 25%, 스크류 속도 300rpm, 온도 130℃ ⇒ 지표성분 4.06%
○ 생강 유효성분 용매 추출 및 분획 방법 확립
* 70% 주정추출(산처리) → 헥산 → 클로로포름 → 에틸아세테이트 → 부탄올
: 헥산 분획 선정(총 플라보노이드, 총 폴리페놀 ↑, 치의학 소재 동물실험의 안전성 고려)
○ 생강 유효성분 대량 생산 공정 확립
* (방법) 70% 주정, 4배, 구연산 10%, 60℃, 4시간, 2회 → 압착여과 → 농축 → 헥산 분획
○ 생강 유효성분 고함유 O/W 에멀젼 제조 및 최적 배합조건 선정 ※ PG:propylene glycol
* (방법) 자기결합, (배합) 생강 유효성분 : Tween 20 : PG : 물 = 1:2:0.5:1(생강 22.22% 함유)
○ 생강 유효성분 고함유 O/W 에멀젼 활용 구강관리용품 시제품 제작
* 치약(생강 에멀젼 0.2% 함유), 구강세정제(0.1% 함유)
○ 생강 추출물과 분획물에 대한 항균 특성 비교 평가
* 항균효과: n-hexane 분획물 > chloroform 분획물 > 추출물
* n-hexane 분획물 항균성 유효농도: 0.01% 이상
* n-hexane 분획물 세포 적합성 유효농도: 0.3% 미만
○ 치과용 Ti 임플란트 표면 위 TNC 및 생강 분획물 담지 GelMA 하이드로겔 (GH) 코팅 적용
* 치과 교정용 미니 스크류 디자인 및 제작
* GH-TNC 코팅 조건 최적화: TNC 전처리→25uL/cm2 GH 코팅 →100s 가시광선 광중합
→동결건조 ⇒ 균일한 코팅층 형성, 코팅층의 유효성 및 안정성 확보
○ 기능성 유효성분 담지 농도별 마이크로 비드의 항균성 및 세포 적합성 검증
* 비드 내 생강 담지 최적 농도: 0.3% 생강 분획물
○ 생강추출 분획물 담지 GelMA 하이드로겔 코팅 임플란트의 유효성 평가
* S.mutans 및 P.gingivalis 균에 대한 효능: 1%와 4% 분획물 담지 하이드로겔 코팅 ⇒ 각각 40%와 95% 이상 균 성장 억제
○ 생강추출 분획물 담지 GelMA 하이드로겔의 생체 활성, 생체적합성 및 골재생능 평가
* 최적 조건: 1% 생강 분획물 담지 하이드로겔 (1GH-TNC)

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 국내산 생강 추출물에 대한 효능을 과학적으로 검증함으로써, 국내산 생강의 신규 수요 창출 및 고부가가치화
○ 생강 유효성분 증대 및 가용화 기술 개발로 생강을 활용한 구강관리용품의 고품질화 및 사용 편리성 제공
○ 인체 친화성을 가진 차세대 치과재료에 대한 원천기술 및 지적재산권을 확보함으로써 국내관련 산업의 경쟁력 강화 및 글로벌 치과재료 시장에 대한 점유율 확대
○ 기능성 임플란트 및 보철재료 개발에 따른 치과치료의 성공률 증가 및 환자의 시간과 비용부담 절감 등 의료품질 향상에 따른 고품격 의료서비스 제공
○ 국내산 농산물의 기능성 천연물 개발 및 농업-의료분야와의 융복합적인 연구 시스템 구축
○ 천연물 바이오 소재사업과 의료기기 사업 분야의 고급 연구인력 양성
○ 원천기술의 응용에 따른 다양한 의료기기 분야로의 기술 개발 확장
○ 국내외 소재, 화학, 생명 및 기계공학 등의 협력 연구 지원 확대 효과

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발의 개요 ... 5
• 2) 연구개발 대상 기술의 국내외 현황 ... 6
• 3) 연구개발의 중요성 ... 10
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 12
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 45
• 1) 연구 수행 결과 ... 45
• 2) 목표 달성 수준 ... 92
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 93
• 5. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 94
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 94
• 참고문헌 ... 96
• 끝페이지 ... 98