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고분자 바이오재료: 과거와 미래 전략

전문가 제언: ○ 생분해성 고분자의 개발 역사를 용도분야와의 관련성에 따라 살펴보면, 「생체흡수성 의용(醫用)재료」, 「생분해성 플라스틱」, 「바이오 베이스 마테리얼」이라고 하는 3가지의 역사적인 발전단계가 있어왔다고 할 수 있다. 최초로 생분해성 고분자가 개발된 것은 생체 내에서 흡수되는 의용재료 분야이다. 1970년대 후반 폴리글리콜산을 사용하여 「녹을 수 있는」 수술용 실이 실용화된 것이 실질적인 시작이다. 이 분야에 있어서 생분해성 폴리머의 중요성은 재생의료 분야로의 응용에 있어서 점점 커지고 있다.

○ 지난 2세기 동안 생분해성 고분자재료를 생체의료용으로 응용하기 위해 많은 개발이 이루어져 왔다. 분해성 고분자재료는 치료용 도구를 개발하기 위한 우수한 대표 물질이다. 임시 인공장기, 세포조직 공학용 지지체를 만드는 3차원 공극재료, 조절/서방(徐放)용 약물전달수단 등이 대표적인 분야이다. 이들 용도로 적용되기 위해서는 효과적인 처방을 제공하기 위해 특정의 물리적, 화학적, 생물학적, 생의학적, 그리고 분해 특성을 갖는 물질이 요구된다. 가수분해 혹은 효소작용을 통해 분해되는 다양한 천연 및 합성 고분자가 검토되어 오고 있다.

○ 현재 상용화되어 있는 대부분의 생분해성 고분자는 콜라겐과 같은 천연고분자와 폴리(α-에스테르)와 같은 합성고분자이다. 합성유기화학과 새로운 바이오공정의 발전에 따라 임플란트와 약물전달 도구 개발을 위한 다양한 신규 고분자 물질이 개발될 것이다. 생분해성 고분자 임플란트가 성공적으로 개발되기 위해서는 적절한 생체적합성, 분해성, 그리고 물리적 특성을 달성하기 위해 기존의 바이오재료를 어떻게 디자인하고 개질할 수 있느냐에 달려있다고 할 수 있다.

○ 또한 자원문제, 지구온난화 등 각종 관점으로부터 석유가 아닌 바이오매스 자원으로 에너지와 소재원료를 바꾸는 일이 향후의 추세가 될 것이다. 무엇보다도 최근의 원유가격 폭등이 그러한 움직임을 가속화시키는 측면이 강하기는 하나, 현재의 기술로는 아직까지는 바이오매스 이용에 한계가 있다. 이용효율을 높이기 위해서는 21세기의 중점과제가 되는 바이오기술을 이용한 대규모 바이오산업의 확립 또한 중요하다.

저자: Michel Vert
자료유형: 학술정보