- 가톨릭대학교 강민호 교수 연구팀, 한양대학교 정현도 교수 연구팀, 2차원 MoS2 정밀 합성·전사 기술로 골육종 치료와 뼈 재생을 동시에 구현할 수 있는 생체소재 플랫폼 개발
- 국제 학술지 Nano convergence (IF = 13.8)에 연구 성과 게재
가톨릭대학교 바이오메디컬화학공학과 강민호 교수 연구팀과 한양대학교 신소재공학부 정현도 교수 연구팀이 2차원 단층 MoS2를 활용해 골육종 치료와 뼈 재생을 동시에 구현할 수 있는 생체소재 플랫폼을 개발함
연구팀은 MoO2 nanoseed-initiated APCVD 공정으로 고결정성 단층 MoS2를 대면적으로 합성하고, polymer-assisted transfer 공정을 통해 이를 3D-printed PEEK 임플란트 표면에 균일하게 전사함. 개발된 MoS2@PEEK 플랫폼은 650 nm 빛 조사에서 활성산소를 생성해 광역학 치료를 유도하고, 808 nm 근적외선 조사에서는 국소 열을 발생시켜 광열 치료를 구현함 이를 통해 골육종 수술 후 남아 있을 수 있는 암세포와 세균을 억제하는 동시에, 조골세포와 혈관내피세포의 활성을 높여 혈관화 골 재생을 촉진할 수 있음을 확인함.
특히 이번 연구는 평평한 기판이 아닌 3D 프린팅 고분자 지지체 표면에 고품질 2D 나노소재를 손상 없이 도입했다는 점에서 의미가 큼. PEEK는 우수한 기계적 안정성과 뼈와 유사한 탄성률을 지녀 정형외과 임플란트 소재로 주목받지만, 낮은 생체활성이 한계로 지적되어 왔음. 연구팀은 단층 MoS2 표면 개질을 통해 PEEK를 단순 지지체가 아닌 치료·항균·재생 기능을 갖춘 능동형 임플란트 플랫폼으로 전환했음. 이번 연구는 골육종 절제 후 재발 억제, 감염 제어, 골 결손 재건을 하나의 시스템에서 동시에 달성할 수 있는 테라제너레이티브 생체소재 전략을 제시함.
Tel. +82-2-2164-4001 | Fax. +82-2-2164-4765 Addr. The Catholic University of Korea, Science Hall D213, 43 Jibong-ro, Bucheon-si, Gyeonggi-do, 14662, Republic of Korea
- 가톨릭대학교 강민호 교수 연구팀, 한양대학교 정현도 교수 연구팀, 2차원 MoS2 정밀 합성·전사 기술로 골육종 치료와 뼈 재생을 동시에 구현할 수 있는 생체소재 플랫폼 개발
- 국제 학술지 Nano convergence (IF = 13.8)에 연구 성과 게재
가톨릭대학교 바이오메디컬화학공학과 강민호 교수 연구팀과 한양대학교 신소재공학부 정현도 교수 연구팀이 2차원 단층 MoS2를 활용해 골육종 치료와 뼈 재생을 동시에 구현할 수 있는 생체소재 플랫폼을 개발함
연구팀은 MoO2 nanoseed-initiated APCVD 공정으로 고결정성 단층 MoS2를 대면적으로 합성하고, polymer-assisted transfer 공정을 통해 이를 3D-printed PEEK 임플란트 표면에 균일하게 전사함. 개발된 MoS2@PEEK 플랫폼은 650 nm 빛 조사에서 활성산소를 생성해 광역학 치료를 유도하고, 808 nm 근적외선 조사에서는 국소 열을 발생시켜 광열 치료를 구현함 이를 통해 골육종 수술 후 남아 있을 수 있는 암세포와 세균을 억제하는 동시에, 조골세포와 혈관내피세포의 활성을 높여 혈관화 골 재생을 촉진할 수 있음을 확인함.
특히 이번 연구는 평평한 기판이 아닌 3D 프린팅 고분자 지지체 표면에 고품질 2D 나노소재를 손상 없이 도입했다는 점에서 의미가 큼. PEEK는 우수한 기계적 안정성과 뼈와 유사한 탄성률을 지녀 정형외과 임플란트 소재로 주목받지만, 낮은 생체활성이 한계로 지적되어 왔음. 연구팀은 단층 MoS2 표면 개질을 통해 PEEK를 단순 지지체가 아닌 치료·항균·재생 기능을 갖춘 능동형 임플란트 플랫폼으로 전환했음. 이번 연구는 골육종 절제 후 재발 억제, 감염 제어, 골 결손 재건을 하나의 시스템에서 동시에 달성할 수 있는 테라제너레이티브 생체소재 전략을 제시함.