바이오소재 ) 특정 바이오소재와 응용분야를 조사하여 소개하는 리포트

소개

바이오소재
특정 바이오소재와 응용분야를 조사하여 소개하는 리포트

목차

I. 인공 뼈 소개
1. 뼈의 구조

II. 인공 뼈 연구의 중요성
1. 인공 뼈 연구의 과학적 기술적 의미

III. 인공 뼈 소재의 현재 연구 동향
1. 인공 뼈 연구의 현황
2. 인공 뼈 연구의 기존 연구 대비 이점
3. 인공 뼈의 한계점

IV. 인공 뼈 소재의 미래 동향

V. 인공 뼈 연구에 대한 제언

VI. 출처 및 참고자료

본문내용

I. 인공 뼈 소개
사람의 뼈는 성인 골량의 90%가 사춘기에 형성되고, 35세부터는 줄어들다가 50세부터는 빠른 속도로 줄어들게 된다. 사람의 치아는 20세부터 노화가 시작되며, 관절의 평균 수명은 200년가량 되지만, 정확한 사용 방법을 알지 못하기에 평균적인 관절의 수명은 60년가량이다. 오늘날 사람의 평균 수명이 늘어나고, 건강하게 그리고 오래 사는 방법을 추구하는 방향성에 맞추어, 사람의 신체를 더 건강하게 유지할 수 있는 인공 뼈의 연구는 촉구되는 시점이다.
그렇기에 시장은 19세기 중반 이후, 이 요구에 발맞추어 인공 뼈 연구가 시작되었고, 1880년 사람 뼈 성분과 유사한 코끼리 상아를 시술한 이후 다양한 소재는 개발되었고, 현대로 들어와 더욱더 빨라지고 있다.

1. 뼈의 구조
사람의 뼈는 인산칼슘 혹은 수산화 인회석이 포함된 세라믹과 콜라젠 등이 포함된 폴리머 간의 복합체로 이루어져 있다. 또한 구조는 아래의 [Fig. 1]과 같이 이루어져 있으며, 그 구조는 비 콜라젠 유기 단백질, 원섬유 콜라젠 및 광물 결정으로 이루어진 수백nm 두께의 구조 1, 골원, 박막층, 하버스 계가 포함된 500단위의 구조 2, 마지막으로 피질골, 해면골과 같은 거시구조3으로 이루어져 있다.
또한 각각의 계층적 구조를 더 정밀하게 나누어보면 左의 그림처럼 나타나며, 각 구조는 뼈의 역할을 다함에 있어 유기적으로 연결되어 역할을 하고 있다. 이러한 뼈가 대체되기 어려운 이유는 뼈가 굉장히 복잡한 구조로 되어 있기 때문이며, 동적인 능력을 갖추고 있어, 재생하거나 환경에 따라 구조가 변화하는 기능적인 측면을 대체하기 힘들기 때문이다. 그렇기에 인공 뼈 연구에 따라 다음과 같은 역할을 모두 대체할 수 있도록 하는 것이 최종 지향점이다.

II. 인공 뼈 연구의 중요성
1. 인공 뼈 연구의 과학적 기술적 의미
이러한 인공 뼈 이식은 혈액에 이어 세계에서 두 번째로 많이 이식하는 이식물로서, 한 해에 2,200만 번 이상의 골이식이 이루어지고 있다.

참고자료

· 「골다공증」, 『서울아산병원 질환 백과』, (https://www.amc.seoul.kr/asan/healthinfo/disease/diseaseDetail.do?contentId=31611#:~:text='%EA%B3%A8%EB%8B%A4%EA%B3%B5'%EC%9D%80%20%EB%BC%9B%EC%86%8D%EC%97%90%20%EA%B5%AC%EB%A9%8D,%EB%A1%9C%20%EA%B3%A8%EB%9F%89%EC%9D%B4%20%EC%A4%84%EC%96%B4%EB%93%AD%EB%8B%88%EB%8B%A4.)
· 한종근, 송형근, 「골대체물의 기초 및 최근 연구 동향」, 『아주대학교 의과대학 정형외과학교실』, 2020.10.7.
· 김종헌, 「인공뼈 재료의 필수조건 및 최신 연구 동향」, 『2013 정보분석보고서』
· 김환, 이정중, 「제2의 신체조직용 금속 티타늄」, 『생체재료기술』, 제16권 제2호, 2003.4