바이오 소재 (Surface Modification를 이용한 기능성 개질)

1. Surface Modification의 정의
Surface modification은 한국어로는 ‘표면 개질’이라고 하며, 물질 표면에 원래 물질에 없던 물리, 화학, 생물적인 특성을 부여하는 일이다. 표면의 물성이 바뀜으로써 개질 대상의 단점이나 한계를 보완하고 성능을 향상시키는 가공기술로 고성능 소재를 개발을 위한 연구에 필수적인 요소 중 하나이다.
2. Surface Modification의 목적
Surface modification의 목적은 크게 ‘잘 부착되지 않도록 함’과 ‘잘 부착되도록 함’으로 나뉜다. 잘 붙지 않게 하려는 것의 대상은 세포, 박테리아, 단백질 등이며, 이유는 무분별적으로 달라붙으면 면역반응이 일어나 거부반응이나 혈액 응고왿� 같은 현상이 일어날 수 있기 때문이다. 이것과 대조적으로 잘 부착되도록 유도하는 반응에서의 대상은 일반적으로 세포이고 이것을 촉진하는 방법으로는 표면을 거칠거나 구멍이 많은 다공성 표면으로 가공하는 것이다. 이렇게 개질된 표면은 분별적인 세포가 부착되는 것을 증진시키고, 세포의 과도한 성장을 억제한다. 일반적으로 무분별한 세포의 접착을 방지하는 선택적 흡착을 목적으로 하는 surface modification이라면 대부분의 세포가 (-)charge를 띠기 때문에 (+)charge을 띠는 hydrophilic한 표면에 잘 붙어 친수성 표면을 만들 것을 유도한다. 그리고 세포뿐만아니라 서로 다른 biomaterial을 접착하기 위해서 이러한 성질을 이용하기도 한다. 그 외에도 물질의 물성을 전환하기 위해, 표면을 매끄럽게 하기 위해, 표면강도를 증가시키기 위해, 침식 분해 최소화 등의 목적을 위해 surface modification을 한다.
3. Surface Modification의 종류
어떠한 물질의 표면을 개질하는 일은 소재의 종류, 표면을 덮는 방법, 기술의 종류 등에 의해 다양하게 분류된다.