Chapter 1. 3D 프린팅

1.1. 서론 2
1.1.1. 3D (바이오)프린팅 기술 및 산업의 역사[1] / 2
1.1.2. 용도에 따른 3D 프린터 분류: 개인용과 산업용[1] / 5
1.2. 3D 프린팅 방식[1] 7
1.2.1. 재료압출방식(material extrusion) / 7
1.2.2. 재료 제팅 방식(material jetting) / 10
1.2.3. 바인더 제팅 방식(binder jetting) / 12
1.2.4. 시트 적층 방식(sheet lamination) / 13
1.2.5. 배트 광 중합방식(vat photo-polymerization) / 15
1.2.6. 파우더 베드 융합방식(powder bed fusion) / 17
1.2.7. 직접 에너지 침적방식(direct energy deposition) / 18
1.3. 3D 프린터 소프트웨어 25
1.4. 3D 프린팅기술의 산업적용 예시 27
1.4.1. 의료공학-제약-조직공학 산업분야 / 27
1.4.2. 기타 산업분야 / 30

Chapter 2. 조직공학, 지지체 및 3D 프린팅

2.1. 3D 바이오프린팅의 필요성 48
2.1.1. 고령화 사회 / 48
2.1.2. 장기부족과 인공장기의 필요성 / 49
2.2. 장기이식 50
2.2.1. 자가 장기이식 / 50
2.2.2. 동종 장기이식 / 51
2.2.3. 이종 장기이식 / 51
2.2.4. 인공장기 / 52
2.3. 조직공학과 재생의학 54
2.3.1. 조직공학재생의학 / 54
2.4. 조직공학 지지체 56
2.4.1. 지지체 제조의 요구조건과 고려사항 / 56
2.4.2. 조직공학 지지체 제조방법 / 57

Chapter 3. 3차원(3D) 바이오프린팅

3.1. 3D 바이오프린팅의 분류와 특징 74
3.1.1. 잉크젯 프린팅 / 74
1) 잉크젯 프린팅 기술의 개요 / 74
2) 잉크젯 프린팅 하이드로젤(바이오잉크) / 82
3) 잉크젯 세포프린팅 / 87
4) 잉크젯 기반의 3D 바이오프린팅 / 93
3.1.2. 마이크로 압출식 3D 바이오프린팅 / 100
3.1.3. 광 조사 3D 바이오프린팅 / 108
3.1.4. 레이저 조사 3D 바이오프린팅 / 110
3.2. 3D 바이오프린팅 기술의 응용 112
3.3. 결론 117

Chapter 4. 3D 프린팅 고분자 생체재료

4.1. 생분해성 고분자[1] 128
4.1.1 효소에 의한 생분해 고분자 / 129
4.1.2 가수분해 고분자 / 130
4.2. 의료용 생분해성 폴리에스터 131
4.3. 3D 프린팅 고분자 생체재료의 예 135
4.3.1. 피브린(Fibrin) / 135
4.3.2. 콜라겐 (Collagen) / 138
4.3.3. 젤라틴 (Gelatin) / 141
4.3.4. 알지네이트(알긴산, alginic acid; alginate) / 149
4.3.5. 히알루론산 / 155
4.3.6. 키토산 / 159
4.3.7. 폴리에틸렌글라이콜 [poly(ethylene glycol)] / 161
4.3.8. 매트리젤(Matrigel) / 165
4.3.9. 아가로스(Agarose) / 170
4.3.10. ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 / 172
4.3.11. 폴리카프로락톤(PCL) / 173
4.3.12. 폴리락타이드(PLA) / 181
4.3.13. 폴리(락타이드-글라이콜라이드) (PLGA) / 183
4.3. 생체재료 고분자의 바이오프린팅 조건 186
4.3.1. 생체적합성 / 186
4.3.2. 전단 담화(shear thinning) / 187
4.3.3. 항복응력 / 189
4.3.4. 함수량(water content) / 190
4.3.5. 팽창거동 / 191
4.3.6. 용질의 이동현상 / 192
4.3.7. 탄성 / 192
4.3.8. 분해 / 194
4.4. 적층형 3D 바이오프린팅 성형기술과 생체재료 적용 195
4.5. 세포와 레이저 3D 바이오프린팅의 조직공학재생의학 적용 201
4.6. 3D 프린팅 성형기술의 비교 203

Chapter 5. 조직공학 재생의학

5.1. 장기이식의 역사 [1] 212
5.2. 3D 바이오프린팅에 의한 조직공학재생의학 조건 213
5.2.1. 3D 바이오프린팅 세포 / 214
5.2.2. 3D 바이오프린팅을 위한 세포 프로세싱 / 232
5.2.3. 바이오프린팅 조직공학 지지체 / 237
5.3. 3D 세포배양과 조직재생 238
5.3.1. 3D 세포배양 / 238
5.3.2. 3D (바이오)프린팅 세포배양 방법 / 241
5.3.3. 3D 세포배양 하이드로젤 / 242
5.3.4. 바이오리액터 세포배양 / 243
5.3.5. 마이크로칩 3D 세포배양 / 247
5.3.6. 종합 / 248

Chapter 6. 3D 바이오프린팅의 조직공학-재생의학 적용

6.1. 3D 프린팅 기술의 의료바이오 분야에서의 활용 252
6.2. 3D 프린팅의 임상적용 예 256
6.2.1. 골 (Bone) / 256
6.2.2. 연골 / 264
6.2.3. 혈관 / 269
6.2.4. 피부 / 275
6.2.5. 신경 / 279
6.2.6. 악안면 및 치과조직 / 282
6.2.7. 이비인후과 / 285

Chapter 7. 3D (바이오)프린팅 기술과 지적재산

7.1. 바이오프린팅 적용의 도전과 미래 302
7.1.1. 규제사항 / 305
7.1.2. 기술적 문제 / 306
7.2. 3D 바이오프린팅과 지식재산 308
7.3. 3D 바이오프린팅의 시장과 미래 309

참고문헌 / 316