장치–숙주 반응 계면. 원치 않는 생물학적 반응과 필요한 조직 상호작용의 균형을 중심으로 분류한다.
의료기기와 생체재료의 표면에서는 단백질 부착, 세균 증식, 마찰, 염증 등 다양한 반응이 일어납니다. 이 주제에서는 원치 않는 반응을 줄이면서 필요한 세포·조직 상호작용을 유지하는 표면과 재료를 살펴봅니다. 체외 모형과 동물 평가, 임상 연구는 구분하여 설명합니다.
표면의 비특이적 부착과 마찰을 줄이는 코팅과 계면을 다룹니다.
요관 스텐트의 마찰·부착·결석 침착: FLUID 연구는 실리콘 오일을 저장하는 미세다공성 TPU 계면을 다룹니다. 72시간 초기 세균 부착 억제와 14일 성숙 바이오필름의 회수 세균 감소를 구분하며, 돼지의 4·8주 유치 결과는 별도의 전임상 근거로 읽습니다.
담도 스텐트의 방오 표면과 폐색: ELFS 연구는 도파민–불소고분자 윤활 계면을 다룹니다. 생쥐 담낭의 오염 평가와 토끼 담도의 개통성 평가는 서로 다른 모델이며, 요관 스텐트와는 유체 환경과 평가 목적이 다릅니다.
내시경 렌즈의 방오·윤활 계면: LIDENS 연구는 혈액 방울과 응결수로 가려지는 시야를 실험실에서 평가했습니다. 작은 방울의 잔류와 멸균 후 윤활액 재주입 조건을 함께 살펴봅니다.
Materials Today Bio, 39, 103405 (2026)
FLUID는 다공성 요관 스텐트 벽에 저장한 실리콘 오일로 윤활 계면을 유지합니다. 72시간 초기 세균 부착은 94% 넘게 줄었지만, 14일 성숙 바이오필름 모델의 세균 회수량 감소는 비교 스텐트에 따라 약 21%·28%로 구분됩니다.
ACS Applied Materials & Interfaces, 18(25), 34821-34834 (2026)
PDMS 브러시와 실리콘 오일 계면을 적용한 일회용 내시경 캡입니다. 스펀지로 한 번 보충하자 시야 선명도가 84.3 ± 4.8%에서 98.9 ± 1.2%로 회복되었습니다.
Bioactive Materials, 61, 210 - 228 (2026)
폴리도파민으로 고정한 윤활제 주입형 스텐트 코팅 ELFS는 토끼 총담관에서 스텐트를 2개월간 개통 상태로 유지했고, 코팅하지 않은 스텐트는 완전히 막혔습니다.
ACS Environmental Au, 6(1), 125-133 (2026)
상용 PVDF 막에 산화그래핀과 과불화폴리에테르를 차례로 입혀, 계면활성제 0.4 mM 조건의 막 증류에서 24시간 동안 염 제거율 99.7% 이상, 수투과 유속 15.4 LMH를 유지했습니다.
Advanced Materials Interfaces, 12(14), e00353 (2025)
약 10초의 두 단계 불소계 윤활 담금 코팅으로 12종 소재의 접촉각을 약 110°로 균일하게 만들고, 마찰계수를 0.22에서 0.08로 낮췄습니다.
Advanced Functional Materials, 34(14), 2312740 (2024)
윤활액을 주입한 V4D4/불소 고분자 코팅입니다. 150% 변형 2000회 후에도 균열이 없었고, 생쥐에 이식한 하이드로젤 주변의 이물 반응을 줄였습니다.
Bioactive Materials, 25, 555-568 (2023)
폴리도파민 접착층과 윤활액에 팽윤하는 불소고분자 박막으로 복잡한 형상의 의료기구를 코팅해, 34 G 바이오프린팅 노즐에서 세포 생존율 저하(72 ± 5.15%)를 막았습니다.
Scientific Reports, 10, 17454 (2020)
펨토초 레이저로 내시경 렌즈에 직접 새긴 미세·나노 구조에 윤활액을 채워, 혈액에 반복 담근 뒤에도 시야의 80% 이상을 유지했습니다.
재료와 장치에 대한 염증·면역 반응을 평가하고 조절하는 접근을 소개합니다.
Burns & Trauma, 14, tkag055 (2026)
생체접착 하이드로젤을 만성 상처의 면역 조절 계면으로 보고, 보호·밀봉형부터 감지 통합형까지 네 가지 설계 전략으로 정리한 종설입니다.
Advanced Functional Materials, 36(67), e77191 (2026)
산소 발생 미세입자와 인간 중간엽줄기세포를 담은 콜로이드 바이오잉크를 영상 유도 로봇이 당뇨 생쥐 상처에 직접 출력해, 10일간 Tegaderm보다 상처 봉합을 앞당겼습니다.
Advanced Healthcare Materials, 15(12), e04939 (2026)
분무 인쇄한 PVA/액체금속 패치로 선별한 전기 자극을 당뇨 생쥐 상처에 전달해, 3일째 남은 상처 면적이 무처치 66.8%에 비해 23.4%로 작았습니다.
ACS Applied Electronic Materials, 4(4), 1449-1468 (2022)
웨어러블·삽입형 바이오전자기기의 장기 작동을 돕는 재료를 물리·생물·계면 적합성으로 나누어 정리한 종설입니다.
Advanced Science, 8(15), 2100231 (2021)
윤활 방오 코팅을 입힌 실리콘 신경 탐침이 삽입 충격량을 86% 줄이고 생쥐에서 신호 측정 기간을 8주에서 16주로 늘렸습니다.
Science Advances, 6 (44), eabb0025 (2020)
윤활액을 주입한 스테인리스강 임플란트 코팅이 MRSA에 미리 노출한 고정 임플란트에서 토끼 6마리 모두 감염을 막았습니다(무코팅 6마리 중 6마리 감염).
Biochip Journal, 14(1), 48-62 (2020)
이식형 바이오센서·의료기기의 이물 반응을 줄이기 위한 유연 소재, 생체적합 코팅, 약물 전달, 윤활 표면 전략을 정리한 종설입니다.
재료의 성질을 이용해 세포 부착, 신경 상호작용, 물질 전달 등 필요한 생물학적 기능을 조절하는 연구입니다.
TAB 신경 기록 계면: 윤활층과 BDNF의 결합은 비특이적 부착을 줄이면서 신경세포와의 상호작용을 돕는 설계입니다. 생쥐에서 제시한 12개월 대표 단일 뉴런 기록과, 전극별 비교 통계가 가능한 8개월 평가 범위를 구분해 읽습니다.
Materials Today Bio, 38, 103299 (2026)
여러 에너지원과 인공지능을 결합한 압전 항균 플랫폼의 기전, 소재 설계, 응용, 보고 기준의 공백을 정리한 종설입니다.
Science Advances, 11(37), eadz1228 (2025)
TAB은 윤활 계면과 BDNF 고정화를 결합해 비특이적 부착을 줄이고 신경세포와의 상호작용을 조절합니다. 생쥐의 대표 단일 신경세포 기록은 최대 12개월이며, 전극별 기록 성능의 통계 비교는 별도의 8개월 범위입니다.
Small, 20(43), 2402431 (2024)
윤활 코팅한 PDMS 장기칩에서 세포 없이 측정한 도파민과 레보도파 회수율이 94.9%, 98.6%로, 기존 PDMS 칩의 83.2%, 89.6%보다 높았습니다.
Advanced Materials, 33(47), 2005930 (2021)
작용 위치와 기간을 기준으로 삼키는 기기·피부 패치, 생체흡수성 이식체, 만성질환용 장기 이식체로 나누어 전자약을 정리한 종설입니다.
ACS Applied Materials & Interfaces, 11(23), 20615-20627 (2019)
탄소나노튜브 미세섬유의 히알루론산을 가교해 크리프와 효소 분해를 줄였고, 섬유 6가닥을 꼰 묶음은 DPBS에서 0.05%의 안정적인 구동 변형을 보였습니다.
Advanced Materials, 28 (34), 7365-7374 (2016)
마찰전기 자극기로 생쥐 섬유아세포의 비바이러스 신경세포 전환 효율을 6.41%에서 14.17%로, 피부에서는 0.04%에서 5.86%로 높였습니다.
이 테마로 이어질 수 있는 기초 소재·공정 연구의 임시 분류. 테마 적합성을 확정하지 않으며 논문별 판단 근거와 불확실성을 표시한다.
Chemical Engineering Journal, 482, 149043 (2024)
고정화 BMP-2와 윤활층을 결합한 티타늄 코팅입니다. 토끼 대퇴골 모델에서 MRSA 감염을 막았고, 골수강내 정 인발력은 완전 윤활 표면(약 5 N)보다 높은 약 45 N이었습니다.
ACS Applied Materials & Interfaces, 11 (5), 5484-5491 (2019)
50 nm 알루미늄 증착으로 가장자리가 아래로 굽은 버섯 모양 PDMS 미세기둥이 불소 코팅 없이 표면장력 14.8 mN/m의 액체까지 반발했습니다.
Coatings, 8 (2), 47 (2018)
패턴 전사, 나노입자 조립, 티올-엔 반응으로 유연하고 투명한 초양친매성 표면을 만드는 방법을 젖음·광학·내구성 수치와 함께 비교한 종설입니다.
Nano Today, 15, 91-106 (2017)
무기·고분자·지질 기반 약물전달 나노소재가 FDA 승인에 이른 과정을 정리하고, 당시 200개 이상의 제품이 임상 단계였음을 밝힌 종설입니다.
Materials, 9(2), 116 (2016)
연꽃잎형부터 미끄러운 표면까지 생체모방 극한 젖음 표면의 설계와 세포 패터닝, 스페로이드 배양, 의료기기, 고속 선별 응용을 정리한 종설입니다.
Chemistry of Materials, 27 (14), 4964-4971 (2015)
은 덴드라이트 위 팔라듐의 수소 팽창으로 초양친매성 표면의 액체 접착을 가역 전환했으며, 8% H2에서 7 μL 헥사데칸 액적이 31.8 μN으로 뒤집힌 표면에 붙어 있었습니다.
Advanced Materials, 25 (30), 4139-4144 (2013)
DTS 코팅 팔라듐-실리콘 나노와이어에서 수소에 의한 팔라듐 팽창으로 물방울을 붙잡고, 공기 중 3초 안에 다시 굴러가게 하는 전환을 50회 반복했습니다.
Thin Solid Films, 527, 179-185 (2013)
산소 분위기 반복 급속열처리로 실리콘 나노와이어 표면을 물방울이 붙는 초소수성(접촉각 154.3°)으로 바꿨고, 공기 중 보관으로 초친수성을 회복했습니다.