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금속첨가 콜라겐복합재료의 자기조직화

전문가 제언: ○ 생체의 연결 조직에서 사용되는 주로 콜라겐과 칼슘과 같은 복합재료로는 고분자의 빌딩 블록을 사용하여 구축되어 있다. 성질이 서로 다른 다양한 조직이 생체 중에서 합성되고 사용되고 있으나 실제 재료로서는 동일한 고분자재료가 사용되고 있으나 재료가 동일함에도 불구하고 나노미터에서 마이크로미터에 이르는 크기의 구조를 형성하는 생성과정을 달리해 주면 배향된 물성이 다양하고 복잡한 계층적 구조를 갖는 생체복합재료가 만들어진다.

○ 이러한 생체복합재료를 모방하여 기능성고분자의 조직화된 복잡한 복합재료를 형성하는 기본원리와 이를 응용하여 인공적인 복합재료를 개발하는 연구가 새로운 재료과학 분야의 개척으로 연결될 것이다. 특정한 원자구조, 크기, 형상, 결정의 배향, 결점 수와 이들을 조합하여 전기, 광, 자기, 화학적 특성이 있는 기능성 재료를 개발할 수 있으며 이를 실현하기 위해서는 생체계에서 나타나는 구조와 성질의 관계를 이해할 필요가 있다.

○ 본고에서는 생체 중에서 뼈, 힘줄, 연골 등의 연결조직의 생성과정에서의 자기조직화와 금속화 과정과 그로부터 생성되는 생체복합재료의 구조에 대한 내용과 이를 모방하여 개발된 합성 복합재료 및 나노복합재료의 제조와 구조 및 복합재료의 성질과 용도에 소개하고 있다.

○ 앞으로 인류의 수명 연장과 복지의 향상에 따른 이러한 첨단복합재료의 개발 요구는 무척 빠르게 증가할 것이며 따라서 이러한 사회적 요청에 부응한 연구와 개발이 전 세계적으로 폭발적으로 증가할 것으로 예상되므로 고 첨단 고부가가치를 가지고 있는 이러한 제품의 개발을 위한 기초 및 활용연구에 더욱 노력할 필요가 있는 것으로 판단된다.

○ 그러나 이 분야의 연구 개발은 생체적합성, 생리활성 등과 관련되어 공학적인 접근만으로는 효율적으로 연구개발이 이루어지기 어려우므로 고분자화학 및 의학, 의용공학 등의 학제적인 협조 하에 이루어져야 하며 따라서 정부의 국책과제로 연구를 진행할 필요가 있다.

저자: Cui, FZ; Li, Y; Ge, J; AF Cui, Fu-Zhai; Li, Yan; Ge, Jun
자료유형: 학술정보