• Journal of the KSME
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• v.55 no.11
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• pp.53-57
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• 2015

최근 들어 살아 있는 다종의 세포를 이용하여 자유 3차원 구조물을 제작할 수 있는 세포 프린팅 기술이 많은 주목을 받고 있다. 이 기술은 장기 프린팅 혹은 바이오 프린팅 기술로도 많이 불린다. 바이오 잉크는 세포 프린팅 기술의 구현에서 가장 핵심적인 요소이다. 프린팅 공정이 잉크의 성질을 고려하여 디자인되기 때문에, 잉크를 잘 이해하는 것이 세포 프린팅 공정의 핵심을 파악하는 가장 빠른 길이다. 이 글에서는 이러한 바이오 잉크가 가져야할 특성과 현재까지 소개된 잉크 소재 및 이와 관련된 프린팅 공정에 관해 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.73-73
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• 2018

조직재생공학은 조직이나 장기를 재생하고 유지하는 데 초점을 맞춘 종합 분야이다. 세포담체는 세포가 조직이나 장기로 발달 할 수 있도록 결정적인 역할을 한다. 따라서 공극률, 기공 크기, 기공 상호 연결성, 표면 거칠기, 기계적 강도 및 기하학과 같은 기본 요구 사항들은 중요한 특성으로 간주된다. Particle leaching, phase separation, solvent casting, gas foaming, selective laser sintering, fused deposition 및 3D dispensing (printing)과 같은 다양한 Rapid Prototyping 방법이 세포담체 제조에 사용되었다. 또한, 다양한 천연 및 합성 고분자가 세포담체를 제조하는데 사용되어왔다. 본 연구에서는 기존의 3D 프린팅 방법과 플라즈마 에칭 공정을 이용하여 나노 에칭 된 나선형 가닥으로 구성된 3 차원 세포담체를 제작 하였다. 제작 된 세포담체의 물리적 및 생물학적 성질을 비교 연구하기 위해, 본 연구에서는 매끄러운 가닥을 대조물로 사용하였다. 나노 에칭된 표면은 초기 세포 부착, 증식 및 골 형성 분화와 같은 세포 활동에 영향을 미쳤다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.3
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• pp.285-292
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• 2016

Three-dimensional (3D) printing is driving major innovation in various areas including engineering, manufacturing, art, education and biosciences such as biochemical engineering, tissue engineering and regenerative medicine. Recent advances have enabled 3D printing of biocompatible materials, cells and supporting components into complex 3D functional tissues. Compared with non-biological printing, 3D bioprinting involves additional complexities which require the integration of technologies from the fields of biochemical engineering, biomaterial sciences, cell biology, physics, pharmaceutics and medical science.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.1 no.1
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• pp.21-26
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• 2013

In this paper, we introduced various 3D printing technology and it's application on tissue engineering and regenerative medicine. Using the 3D printing technology, Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) has developed 3D bio-printing system. Various 3D tissue engineered scaffolds have been fabricated by the 3D bio-printing system. Cell printing system has been also developed and it is the fundamental technology for organ regeneration in tissue engineering and regenerative medicine.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.10
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• pp.817-829
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• 2014

One of the main issues in tissue engineering has been the development of a three-dimensional (3D) structure, which is a temporary template that provides the structural support and microenvironment necessary for cell growth and differentiation into the target tissue. In tissue engineering, various biomaterials and their processing techniques have been applied for the fabrication of 3D structures. In particular, 3D printing technology enables the fabrication of a complex inner/outer architecture using a computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) system, and it has been widely applied to the fabrication of 3D structures for tissue engineering. Novel cell/organ printing techniques based on 3D printing have also been developed for the fabrication of a biomimetic structure with various cells and biomaterials. This paper presents a comprehensive review of the functional scaffold and cell-printed structures based on 3D printing technology and the application of this technology to various kinds of tissues regeneration.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.343-343
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• 2016

최근 사회적 이슈로 동물실험에 대한 규제가 강화되고 있어 동물실험을 대체할 새로운 방안의 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라 현재 동물실험의 대체 방안의 하나로 3D 프린팅 기술을 활용한 3차원으로 배양된 인공장기에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 실시간으로 세포의 변화를 모니터링 할 수 있는 기술에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 3차원으로 배양된 세포에서 약물반응에 따른 세포변화를 실시간으로 분석할 수 있는 고감도 온도 및 임피던스 측정 바이오센서를 제작하였다. 센서 제작에 앞서 바이오센서로 사용하기 위해서는 세포를 안정적으로 성장시킬 수 있는 물질을 사용해야하며, 반도체공정으로 박막증착이 쉽고 물질변화가 크지 않도록 높은 work function(백금의 work function : 5.12~5.93 eV)을 가져야한다. 또한 온도 및 임피던스 측정을 위해 지표로 사용할 수 있는 TCR(Temperature Coefficient of Resistance)값이 온도에 따라 선형적으로 증가하는 특성을 가져야 한다. 위 조건들을 고려하여 센서물질로 백금을 선정하였다. 박막공정 및 열처리를 통하여 추출된 백금의 TCR은 $2045.9ppm/^{\circ}C$의 값을 가졌고, 추출된 백금의 TCR과 관계된 온도센서의 오차범위는 $0.01^{\circ}C$내에 있다. 이는 실시간으로 세포 변화를 분석할 수 있는 지표로써 활용되며, 고감도의 온도센서로써의 역할을 하기에 충분한 값이다.