• Journal of the KSME
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• v.55 no.11
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• pp.40-45
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• 2015

의료용 장치, 인공장기에 사용하는 재료 중 인체 조직과 접촉하여 사용하는 재료를 생체재료라고 한다. 이 글에서는 생체재료 계면에서의 세포 반응 조절을 통해 조직의 재생과 치유를 돕기 위한 나노공정 기술을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.41.1-41.1
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• 2010

생체재료란 손상된 생체조직의 기능을 가능한 한 정상에 가까운 상태로 회복시킬 때 이용되는 재료이다. 생체재료는 보건 의료 분야 중 치료, 재활 및 예방의 수단으로 생체에 적용되기 때문에 인간 수명연장 및 사고, 질병의 증가 등에 따라 그 중요성이 점점 증가되고 있는 추세이다. 그럼에도 불구하고, 생체재료 이식에 따른 면역기전에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 미생물의 특이 구조를 인식하여 염증반응을 유도하는 TLR (Toll like receptor)을 통한 면역학적 기전을 생체재료 이식시 나타나는 면역반응에 적용하고자 macrophage cell line인 RAW264.7을 이용하여 확인하였다. 생체재료(칼슘-인산계 뼈이식제, PCL microphere)의 특성은 electron microscope(SEM, TEM)을 통하여 관찰하였고 RAW264.7에 의한 세포 독성실험 (MTT와 LDH assay) 결과 세포독성은 없는 것으로 확인되었다. 생체재료가 TLR pathway에 미치는 영향을 Western blotting과 RT-PCR을 이용하여 확인하였으며, 면역반응 시 유도되는 cytokine을 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.51-51
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• 2003

생체친화재료란 생체내에 사용하거나 혹은 생체외에서 보조재료로 사용되는 것을 총칭하고, 인체와 직접 또는 간접적으로 접촉하여 사용되는 것이 특징이며 그 때문에 사용상 안전을 확보하기 위하여 생체에 대한 무해성 내지 생체적합성이 요구된다. 생체적합성이란 각각 고유의 기능을 가진 생체와 인공재료가 그 계면에서 서로 기능을 해치는 상호 반응을 일으키지 않고 공존하며 사용목적을 달성하는 것을 말한다. 생체친화재료로서는 재료의 종류에 따라서 인공관절의 고밀도 폴리에틸렌제, 인공힘줄이나 혈액 펌프등의 폴리우레탄 등 고분자재료, 생체기능을 대행하는 구조재료로서 스테인레스강, CO-Cr 합금, 타이타늄 및 그 합금, 탄탈륨 등 금속재료, 정형외과나 치과 등 굵은 조직대체용 재료로서의 세라믹재료로 구분되고 있다.

• Ceramist
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• v.7 no.1
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• pp.30-40
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• 2004

생체재료는 보건의료 분야 중 치료, 재활 및 예방의 수단으로 생체에 적용되기 때문에 인간 수명연장 및 사고, 질병의 증가 등에 따라 그 중요성이 점차 증가하고 있는 추세이다. 생체재료는 손상된 인체의 일부 장기 또는 신체 일부분을 대처할 수 있는 재료인데, 이를 의학 또는 치과 분야에 적용하기 위해서는 생체에 적합해야만 한다. 생체적합성(biocompatibility)이란 재료나 장치가 기능을 하는 동안 생리학적으로 부작용이나 독성이 없도록 유지시키는 기능인데, 현재까지 개발된 재료 중 생체적합성이 가장 좋은 것은 인산칼슘계 재료이다.(중략)

• Ceramist
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• v.7 no.1
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• pp.11-20
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• 2004

오늘날 고령화와 사고의 증가 및 삶의 질이 향상됨에 따라 생체재료에 대한 관심과 수요는 매우 커지고 있다. 오래전부터 인체의 손상된 부위를 자가이식(autograft)이나 동물을 통한 이종이식(allograft)으로 일부 대체 하였지만, 그 수요와 쓰임에는 많은 한계가 있었다. 생체재료 (biomaterials)는 사고나 질병에 의해 손상된 인체의 조직이나 장기를 대체하거나 그 기능을 회복하기 위해 사용되는 재료를 말한다. 1) 생체재료로서 세라믹스(생체 세라믹스 bioceramics)는 1970년대부터 일부 임플란트 (implant)용으로 쓰이기 시작했으며 현재는 치과(dentistry)및 정형외과(orthopaedics) 분야에서 그 쓰임과 규모는 실로 막대하다. 최근에 생명공학(biotechnology)의 발달과 더불어 생체재료나 조직공학(tissue engineering) 분야가 새롭게 대두되면서, 생체세라믹스를 개발하고자 하는 노력은 선진국을 중심으로 이루어지며, 국내에서도 관심이 집중되고 있다.(중략)

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.10 no.2
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• pp.117-124
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• 1989

The intelligent trajectory control method that controls moving direction and average velocity for a prosthetic arm is proposed by pattern recognition and force estimations using EMG signals. Also, we propose the real time trajectory planning method which generates continuous accelleration paths using 3 stage linear filters to minimize the impact to human body induced by arm motions and to reduce the muscle fatigue. We use combination of MLP and fuzzy filter for pattern recognition to estimate the direction of a muscle and Hogan`s method for the force estimation. EMG signals are acquired by using a amputation simulator and 2 dimensional joystick motion. The simulation results of proposed prosthetic arm control system using the EMf signals show that the arm is effectively followed the desired trajectory depended on estimated force and direction of muscle movements.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.46.1-46.1
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• 2009

우리 몸의 뼈를 재료적인 측면으로 보면, 주로 나노 크기의 콜라겐과 아파타이트로 이루어 져 있는 복합체이다. 때문에 최근 생체 모사적인 측면에서 나노 크기의 생체 활성 재료를 이용하여 골 재생 촉진이 우수한 지지체를 제작하고자 하는 많은 연구 들이 진행되고 있다. 이러한 나노 크기의 재료는 일반적인 마이크로 크기의 생체 재료에 비해 표면적이 월등히 크기 때문에 생체 활성 (bioactivity)이 우수하다고 알려져 있으며, 이를 골 재생용 지지체의 구성 재료로 사용하였을 경우 기계적 강도 또한 향상 시킬 수 있다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 나노 크기의 HA, CaSiO3 등 다양한 나노 생체 활성 입자들을 침전법 (precipitation method)을 통하여 제조하였으며, 이를 이용하여 골 재생 촉진을 위한 3차원 지지체를 제조 하였다. 또한 기존의 마이크로 크기의 생체 재료로 제작된 지지체와의 생물학적, 기계학적 비교 평가를 통하여 나노크기의 재료의 우수성을 입증하고자 하였다. 결론적으로, 나노 크기의 재료로 제작된 골 재생용 지지체의 경우 기존의 마이크로 크기의 재료로 제작된 지지체보다 골세포의 부착, 증식 및 분화능이 우수하였고, 지지체의 기계적 강도 또한 향상됨을 알 수 있었다. 이를 통하여 나노 크기의 생체 활성재료는 골 재생 촉진을 위한 지지체 제작에 응용 가능성이 높음을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.48.2-48.2
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• 2009

Ti와 Ti-6%Al-4%V합금은 내 부식성 및 생체 적합성이 매우 우수하기 때문에 현재 생체재료로써 널리 사용되고 있다. 하지만 Ti-6%Al-4V합금에 포함된 Al과 V이 신체에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다는 연구 결과가 보고되면서 새로운 생체재료의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 생체에 무해한 Ti-Nb와 hydroxyapatite(HAp)를 복합 첨가하여 고에너지볼밀링(high-energy mechanical milling, HEMM)으로 나노 합금분말을 제조 후 급속소결에 의하여 Ti-Nb/HAp 생체재료를 제조 하였다. 제조한 Ti-Nb/HAp 생체용 복합재료에서 HAp 첨가량과 분말의 밀링, 믹싱에 따른 조직 변화와 소결체의 생체적합성의 변화 및 기계적 특성의 변화를 분석하였다. 이때 Ti-42%Nb에 HAp의 첨가량을 0%, 5%, 10%, 15%로 변화를 주었고, 밀링은 고에너지볼밀링기를 이용하여 0~8시간 동안 실시하였다. 그 결과 밀링 시간이 증가할수록 합금 분말의 크기가 미세해졌으며, 특히 8시간 밀링시 분말의 크기가 나노 크기로 감소하여 기계적 특성(경도 및 강도)이 우수해지는 것을 알 수 있었다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.18 no.4
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• pp.1-9
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• 2015

최근 신체의 손상된 조직 및 세포를 재생하기 위해 약물 전달이 가능한 생체재료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 생체재료 개발을 위해 생체적합하며 생분해성이 뛰어난 천연고분자가 큰 각광을 받고 있다. 기존의 약물 전달을 위한 고정화 방법은 화학적 가교가 널리 이용되어 왔으나, 이 방법의 여러 단점들이 보고된 바 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 광반응성 천연고분자를 이용한 약물광고정화 방법이 연구되어 왔다. 본 글에서는 광고정화를 위해 합성되는 여러 광반응성 천연고분자의 종류 및 특성과 생체재료로써의 활용 방안을 소개하고자 한다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.3
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• pp.251-264
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• 1999

현재의 치과생체재료학의 연구현황을 분석하고 새로운 천년의 연구방향을 전망하기 위한 본 글로는 지금까지 발표한 치과생체재료학 분야의 연구를 요약하고 향후 발전 방향을 예측한 여러 의견을 제시하고자하며 각 재료와 특성별로 앞으로의 연구방향을 설정하고자한다.