한빛사 인터뷰
- 등록2022-05-20
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
해당 논문은 초탄성, 형상 기억, 초세포 접착성 분해성이 가능한 폴리카프로락톤-폴리우레탄 공중합체(PCL-PU)를 신규 재료로 합성하여 임상적으로 적용 가능한 조직 재생 생체 재료로써 가능성에 대해 연구되어 Bioeng. Transl. Med(IF 10.7)에 22. 5월 3일 자로 게시되었다. 생체의학 공학 및 의료 기기에서 다용도의 생체 적합성 합성 고분자에 대한 수요가 증가하고 있으며 Polycaprolactone(PCL), poly(methyl methacrylate) (PMMA), poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 및 polyurethanes (PU) 등이 사용되고 있다. 특히 PU기반 폴리머는 생분해성, 탄성, 생분해성과 같은 특성으로 인해 근육, 연골, 혈관 및 뼈 재생을 포함한 다양한 조직 재생 과정에 사용하기 위해 최근 상당한 관심을 끌고 있다. 하지만 기존 연구된 PU 기반 고분자의 낮은 생분해성, 낮은 세포 접착력, 생물학적 표면 개질의 필요성 등이 있기 때문에 본 연구에서는 기존 PU 기반 고분자 보다 우수한 신규 PU를 설계 및 합성하여 다기능(hyperelastic, shape-memorable, ultra-cell-adhesive, regenerative, and degradable)을 부여하여 기존 생체재료로써 많이 연구되는 FDA 승인된 PCL을 대체 할 수 있음을 확인하였으며 생체재료로써 많은 곳에 응용될 수 있음을 확인했다. 또한 PU 합성에 사용된 말단에 다이올로 구성된 신규 isosorbide 유도체를 이용하여 앞으로 다양한 연구(생체재료, 접착제, 코팅, 폴리우레탄, 기능성 소재 등)가 가능할 것으로 예상된다.
< Summary of optimal PCL-PU (ISB-P) characteristics for tissue regeneration >
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
PU 합성에 사용되는 신규 isosorbide 유도체를 삼양 그룹와 공동 연구를 진행하여 신규 PU를 개발하였다. 삼양 그룹은 2014년에 국내 최초, 세계에서 2번째로 Isosorbide를 상업화하는데 성공하였으며, 2021년 전북 군산에 1만톤 규모의 상업 공장을 완공하여 Isosorbide를 생산하고 있다. (상품명: Novasorb®)
한편, 2015년부터는 Isosorbide의 시장 확대를 위해 다양한 유도체의 합성하기 시작했는데 그 중에서 Isosorbide의 반응성을 개선하고 PU나 polyester 등의 원료로서 활용이 가능한 Novasorb® EI와 Novasorb® PI의 합성 기술을 개발하였고 본 연구에도 활용되었다.
삼양 그룹은 이와 관련하여 원천 특허를 국내 기준 200건가량 출원하여 Isosorbide의 제조, 정제 등의 기술과 함께 다양한 유도체 합성 및 다양한 고분자 응용 등의 원천 기술을 보유하고 있다.
신규 재료의 특성 평가 및 생체재료로써 응용연구는 ITREN과 공동연구를 진행하였다. 2007년 설립한 융복합 연구집단 ITREN은 지난 13년간 700편 이상의 SCI급 논문을 발표하고(상위1% 30편, 상위10%급 300여 편), 중점연구소사업(후속사업 포함), 글로벌연구실사업, 해외우수연구기관유치사업, 의료기기개발사업, BK21 plus 및 four 등을 유치하기도 했다. ITREN은 2017년 단국대 내 교책 중점연구기관으로 지정되었으며, 12개 해외 연구기관들과 네트워크를 형성하면서 세계적인 수준의 연구원으로 성장하고 있다. 손상된 신경, 근육, 뼈, 치아, 혈관, 연골, 간, 및 기타조직 등의 재생과 복구를 위해, 의학, 치의학, 공학, 임상 등 다양한 분야의 융복합 글로벌 연구를 수행하는 연구기관이다.
해외 공동연구 그룹들
- 영국 University College London (UCL): J Knowles, I Wall 교수팀
- 콜럼비아 대학: K. Leong 교수팀
- 펜실바니아 대학(U Penn): S. Shi 교수팀
- 호주 시드니 대학: W. Chrzanowski, A. Weiss 교수팀
- 스페인 생명공학연구소 (IBEC): MP Ginebra, J Samitier교수팀
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
모든 연구가 어렵겠지만 신규 재료의 설계, 합성, 정제, 분석, 평가에 이르기까지 새로운 것을 창조해 내는 것은 굉장히 어렵다. 하지만 이러한 어려움을 극복하고 나온 결과물이 과학을 한층 더 발전하는 모습을 보며 자부심과 보람을 느낀다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
신규 고분자 재료를 합성하여 생체재료로써 응용하기 위한 연구 및 전공을 하기 위해서는 다양한 학문을 섭렵할 수 있는 자세와 지식이 요구됩니다. 또한 연구는 혼자서 하기에는 어려움이 많습니다. 본인의 연구를 알리며 관련 연구들과 협업을 하며 나아가면 본인의 연구를 보다 다듬어 주게 되어 현재 트렌드와 부족한 점을 채워 줄 수 있습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재 단국대학교 과학기술대학 화학과 초빙교수로 재직중에 있습니다. 앞으로 소재 원천기술부터 BT(생명공학기술), NT(나노기술), ET(환경기술)에 이르기까지 과학 발전에 공헌하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
우선 저의 석사, 박사를 지도해 주셨던 스승님이자 지도교수님 공명선 교수님께 감사드리고, 이번 논문을 통해 같이 고생해주신 윤지영 박사님, 이정환 교수님에게 감사하다는 인사 전해 드리고 싶습니다.
마지막으로 연구를 하며 항상 힘들 때 마다 무한한 지지와 행복을 주는 아내 인영에게 고맙고 사랑한다는 말 전해주고 싶고, 저를 항상 응원해주고 키워 주신 사랑하는 부모님께 감사드리며, 결혼하고 새로운 가족이 된 처가 댁에서 응원해주시는 가족들에게 감사하다는 인사 전해 올리고 싶습니다. 항상 저는 여기에서 머물지 않고 더 나은 과학자가 되도록 노력하겠습니다.
#biomaterial
#Nanobio
#materials science
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