초록 ▼

□ 연구개요
3차원 바이오프린팅을 활용한 구조체 제작은 재생의학에 있어서 중요하나, 실질적으로 사용가능한 생체친화적인 소재 선택은 매우 제한적임. 생체친화적 소재를 기반으로 기계적인 물성 제어가 가능한 하이드로젤을 개발하고 3차원 바이오프린팅에 적용시켜 복합조직을 인공적으로 재현하는 기술은 환자 맞춤형 조직/장기 재생에 매우 중요한 원천기술을 제공함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 히알루론산 기반의 하이드로젤을 제조하여 기계적인 물성을 제어하고, 3차원 바이오프린팅을 이용하여 성장판 모사 지지체의 구현을 성공

□ 연구개요
3차원 바이오프린팅을 활용한 구조체 제작은 재생의학에 있어서 중요하나, 실질적으로 사용가능한 생체친화적인 소재 선택은 매우 제한적임. 생체친화적 소재를 기반으로 기계적인 물성 제어가 가능한 하이드로젤을 개발하고 3차원 바이오프린팅에 적용시켜 복합조직을 인공적으로 재현하는 기술은 환자 맞춤형 조직/장기 재생에 매우 중요한 원천기술을 제공함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 히알루론산 기반의 하이드로젤을 제조하여 기계적인 물성을 제어하고, 3차원 바이오프린팅을 이용하여 성장판 모사 지지체의 구현을 성공적으로 수행

- 가역적인 결합을 통해 자가치유능을 갖는 하이드로젤 제조 및 추가적으로 산화철 나노입자가 도입된 자기장 감응형 하이드로젤 개발

- 디올기-도입 산화 히알루론산을 사용하여 자가치유능을 가진 하이드로젤을 제조하였고, 이중 네트워크 구조를 도입하여 하이드로젤의 인성(toughness) 향상

- 압출형 프린터를 사용하여 3D 프린팅용 잉크로서의 사용 가능성 확인 및 바이오 프린팅 조건 최적화

- 계층 구조의 복합 구조체를 바이오프린팅할 수 있는 조건 확립

- 성장판의 복합구조를 모사할 수 있는 다층 구조체를 제작하여 각 층에 연골세포 또는 뼈세포를 내포한 후 생체 내 이식하여 성장판 구조체 재생 효능 검증

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 기존 단순 구조의 조직 재생과는 차별되는 3차원 복합조직 및 장기 재생이 가능한 소재 원천 기술의 다양한 활용 가능

- 환자마다 다른 모양 및 크기의 조직을 3차원 바이오프린팅으로 제작하여 환자 맞춤형 인공장기/조직 재생 가능

- 약물 효능 평가 등, 윤리적인 측면에서 논란이 존재하는 동물실험을 대체할 수단으로써 복합조직 구조체 제작

- 4차 산업혁명 및 국내 의료수요 증가와 고급화에 의해 관련 시장이 급증함에 따라, 3차원 바이오프린팅용 유망 소재 개발로 인한 고부가가치의 창출 및 상품 개발을 추진하고 관련 산업의 활성화

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구의 최종목표 ... 4
• 1.2. 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 1차년도: 바이오프린팅용 자가치유 하이드로젤 물성 최적화 ... 5
• 2.2 2차년도: 바이오프린팅용 통한 성장판 모사 구조 최적화 ... 7
• 2.3 3차년도: 하이드로젤 안정성 강화 및 성장판 모사 구조체 내 세포 분화능 최적화 ... 9
• 2.4 4차년도: 동물모델을 이용한 성장판 재생능 검증 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 1) 기술적 중요성 ... 15
• 2) 사회 경제적 중요성 ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 16
• 끝페이지 ... 38