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미시간 대학(University of Michigan), 서북공업대학(Northwestern Polytechnical University), 카를수루에 공과대학(Karlsruhe Institute of Technology)의 연구진은 생분해성 백본(backbon)을 가진 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD) 폴리머를 최초로 합성했다. 화학기상증착에 의한 중합은 표면을 개질시키는 간단한 방법 중의 하나이다. 이번 연구진은 생분해성 폴리머를 제조하는데 이 방법을 최초로 도입했다. 이 연구결과는 생분해성 임플란트 코팅과 같은 분야에 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다. CVD 중합의 경우에, 출발 화합물(starting compound)이 기화되고, 고온에서 활성화되고, 표면 위에 증착된다. 임플란트용 기질은 생체분자 또는 약물의 부착을 용이하기 하기 위해서 표면에 기능기를 추가한다. 그러나 지금까지 임플라트 코팅은 생분해성 물질을 사용하지 못했다. 이번 연구진은 생분해성 백본을 가진 폴리머를 CVD 공법을 사용해서 최초로 합성했다. 이번 연구진은 파라시클라판(paracyclophane)과 케텐 아세탈(ketene acetal)이라는 두 개의 특별한 단량체를 사용했다. 분해 속도는 두 종류의 단량체 비율과 그들의 측쇄(side chain)에 따라서 달라진다. 극성 측쇄는 더 적은 소수성을 가진 폴리머 박막을 만들고 물이 더 쉽게 통과할 수 있기 때문에 분해를 촉진한다. 따라서 분해 속도는 의도한 용도에 맞게 조절될 수 있다. 이번 연구진은 세포 배양 시험을 통해서 분해 생성물이 독성이 없다는 것을 증명했다. 이번 연구진은 기능기를 폴리머 박막에 코팅했다. 이것은 형광 염료와 생체분자를 부착하는데 사용된다. 이 새로운 생분해성 폴리머 박막은 다양한 분야의 표면을 개질하거나 기능성을 추가하는데 매우 폭넓게 적용될 수 있을 것이다. 표면 코팅 기술은 지난 10년 동안에 크게 발전했다. 하지만 이번 연구와 같이 아직 더 개발되어야 할 여지가 남아 있다. 표면은 외부 환경과 첫 번째로 반응하는 곳이기 때문에 매우 중요하다. 이런 표면 개질을 통해서 새로운 기능성이 추가된다면, 향후에 의료용뿐만 아니라 식품, 환경 등의 발전에 크게 기여할 것이다. 이 연구결과는 저널 Angewandte Chemie International Edition에 ldquo;Backbone-Degradable Polymers Prepared by Chemical Vapor Deposition rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1002/anie.201609307). |
