| 초록 |
자연계의 순환 체계는 계층적인 구조와 표면에너지가 점진적으로 증진하는 설계를 기반으로 하여 효율성을 극대화한다. 대표적인 예로 나무의 물관과 동물의 혈관 구조를 들 수 있으며, 생물의 중심부와 말단이 가깝고 빠르게 연결될 수 있도록 계층적으로 설계되어 있다. 이때의 직경은 말단으로 갈수록 나노 단위로 줄어들어 모세관 현상을 극대화 시키게 되는데, 공급량을 많이 요구하는 아랫부분은 직경이 넓어 투과량이 크며 전달력을 많이 요구하는 윗부분은 모세관 현상이 극대화된 좁은 형태의 통로를 가지게 된다. 본 연구에서는 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite) 생체세라믹 내부에 폴리에틸렌글라이콜(Polyethylene glycol) 생체적합성 고분자를 이용하여 수 nm에서 수백 nm까지 점진적으로 직경이 조절되며 계층구조를 이루는 통로망을 형성하는 기술을 개발하였다. 그리고 생체골과 유사한 모세관 현상의 구현을 통해, 골세포가 오직 모세관 현상을 통한 영양분과 유체의 공급에만 의존하여 생존할 수 있는 것을 확인하였다. |
