핵심전략소재 자립을 위한 소재산업 생태계 조성 및 기술 개발 동향 (1)

재생 및 의료용 융합 바이오 세라믹스

이 은 정 _ 단국대학교 대학원 나노바이오의과학과 교수

오 별 님 _ 단국대학교 대학원 나노바이오의과학과 석사과정

1. 서론

인체의 기능손실로 인해 발생하는 장애 혹은 불편 함을 극복하고자 하는 의지는 역사적으로 늘 존재 해왔다. 자연 혹은 동물/인체 등에서 얻을 수 있는 물질들을 이용하여 손상된 조직을 치유하기 위한 노력은 조직재생공학이라는 분야의 발전을 이끌었 으며 조직공학은 유전학, 생명과학, 재료공학, 의공 학분야 등의 발전과 함께 인체 장기의 형태나 기능 을 보다 섬세하고 정확하게 모사하려는 방향으로 발전되고 있다.

그림 1에서 보이는 바와 같이, 조직공학에서 바이 오 소재는 조직의 기능을 수행하지는 못하지만 그

모습을 모사해서 심미적인 만족감을 찾는 수준의 조직공학체(가)에서 손상된 관절을 대체할 수 있는 디바이스(나), 약물담지로 혈관확장 및 혈관벽강화 등의 다양한 시너지효과를 이끌어내는 스텐트(다), 인체유래 골형성인자(BMP)와 인체유사성분인 콜라 겐이 함께 구성된 척추케이지(라)로 대표되는 4세대 조직공학적 의료기기로 발전사를 보여준다.

조직공학적 관점에서 조직재생에는 지지체, 세포, 신호전달의 3가지 요소가 필수적이다. [그림 2] 3가 지 요소가 어우러질 수 있는 환경을 조성하는 것 이 곧 조직재생환경을 모사하는 것으로 재생을 촉 진할 수 있는 매우 이상적인 방법 중 하나로 고려될 수 있다.

세라믹 소재는 생체적 성질로 분류하면 생체불활 성(bioinert), 활성(bioactive), 분해성(bioresorbable) 로 나뉘며, 조직공학에서 주로 지지체 역할로 조직 세포의 구조적 미세환경을 제공하여 생존과 활성을 서포트하는 것으로 기여하여왔다. 하지만 앞으로 발 전하는 조직재생공학에서 생체 세라믹스는 신호물 질과의 융합화 등을 통한 생체모사형 미세환경을 제공하는 등 다양한 역할들을 모색해야한다. 따라 서 본 내용에서는 조직재생공학과 조직공학용 생체 세라믹스를 소개하고 생체 세라믹스의 특성 및 재 생공학에 적합한 소재로써 그들의 역할과 앞으로의 전망에 대해 언급하고자 한다.

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