소재강국을 실현하는 글로벌 종합 소재연구기관

세라믹재료연구본부

바이오닉스재료연구실

실장 윤희숙
실장 윤희숙

연구실 소개

바이오닉스재료연구실은 인구 고령화로 인한 국민의 삶의 질 향상을 위해 인체의 생물학적 구조 및 기능을 모사하여 손상된 생체조직기능을 복원시키기 위한 소재·공정기술, 생체조직 3차원 형상제어 기술, 생체소재 기능화 기술 등 의료디바이스 구현에 필요한 전주기적 요소기술 개발에 주력하고 있다.

055-280-3351

주요 실적

  • 치과용세라믹 3D프린팅 시스템 및 프린팅 조성물 관련 기술이전 1건
  • 경조직 재생을 위한 3D 프린팅 의료디바이스 개발 관련 논문 게재 4편, 3D 바이오프린팅 소재 (바이오잉크) 개발 관련 논문 게재 5편
  • 3D 바이오프린팅 소재 (바이오잉크) 개발 관련 특허 출원 1편
  • 3D 프린팅 골이식재 조성물 및 골이식제 제조방법 관련 국내 특허 출원 2건, 국내 등록 4건 국외 특허 출원 1건, 국외 특허 등록 1건
  • 3차원 구조체 내부 관류 가능 혈관 생성을 위한 바이오리액팅 시스템 관련 국내 특허 출원 1건

주요 연구분야

  • 경조직(뼈 및 치아) 대체 및 재생용 생체세라믹기반 소재 기술
  • 경조직 기능 대체 및 재생용 3차원 세라믹/다종소재 적층조형 기술
  • 세포 및 약물 전달용 소재 및 소재기능 제어기술
  • 다종 소재 적층조형을 통한 생체 복합 기능구현 3차원 형상제어 기술
  • 근육 및 혈관조직 등 연조직 재생용 3차원 세포프린팅 기술

향후 연구계획

  • 세라믹-세포 동시 3D프린팅 공정기술 및 바이오프린팅 소재 (바이오잉크) 개발
  • 멀티소재 (세라믹, 금속) 동시 3D프린팅용 소재, 공정 및 후처리기술 개발
  • 3D 프린팅을 통한 절연-전도성 멀티 세라믹 구조체 개발
  • 치과용 세라믹 3D 프린팅 공정 및 시스템 실용화 기술 개발
  • 세라믹 3D프린팅기술의 다양한 산업분야 적용을 위한 실용화기술 확보

연구개발 추진실적

생체 세라믹기반 세포 적층조형기술 개발

[과제 소개]

  • 인체 골격골 기능을 동시에 대체·재생시켜 환자의 생체기능을 효율적으로 복원·유도할 수 있는 골이식재 개발을 위한 “멀티소재를 동시에 적용 가능한 신개념 의료용 3D 프린팅 소재 및 공정기술을 개발하기 위함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 세라믹-세포 동시 3D 프린팅 공정 확보 및 조직특이적 바이오잉크 개발
  • 3차원 모세혈관 형성을 위한 바이오리액팅 챔버 개발
  • 다종세라믹 3D프린팅을 통한 골이식재의 형상 및 기능성 제어기술 확보
  • 세라믹-금속 동시 광중합 3D 프린팅 소재 및 공정기술 확보
위) 세라믹-세포 동시 3D 프린팅, 3차원 모세혈관 형성, (아래) 세라믹-금속 동시 3D 프린팅

다기능 부품 생산을 위한 광중합 기반 세라믹 적층조형 기술 개발

[과제 소개]

  • 광중합형 다종세라믹 적층조형기술 및 다기능성 세라믹 부품제조 신기술 개발을 위함

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 광중합형 다종세라믹 적층조형 시스템 (Multi-CAMP) 기술 개발
  • Multi-CAMP용 세라믹 소재 및 다종소재 적층조형 공정기술 개발
(왼) Multi-CAMP 시스템, (중간) 소재 및 공정기술 개발, (오) 세라믹 부품 제조

혈관-신경 복합근육 3종 특화 펩타이드 바이오잉크 및 대면적 근조직 구조체

[과제 소개]

  • 혈관-신경-근육 재생 특화 바이오잉크 개발 및 대면적 근육 이식체/근위축증 장기칩 바이오프린팅 기술 개발을 위함

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 근육 재생 촉진인자 스크리닝을 통한 바이오잉크 신규 소재 개발
  • 신규 소재 기반 인공근육 바이오프린팅 기술 개발
(왼) 혈관-신경 근육 복합체, (중간) 3D 바이오프린팅 근육, (오) 근육 섬유 생성