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참가번호 6_ 선인장생체모사

신체 부착력 제어가 가능한 4D 프린팅 마이크로니들 기존 마이크로니들은 피부와의 마찰력만으로 고정되어 부착력이 낮아 외부 점착 구조를 필요로 한다. 그러나 부착력을 높이면 제거 시 통증이 증가하고, 부착력을 낮추면 고정력이 부족한 모순적인 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 선인장 가시의 역방향 미세 가시 구조를 모사하여 높은 물리적 부착력을 확보하였고, 형상 기억 고분자인 폴리우레탄을 사용하여 특정 온도에서 강도가 변하는 특성을 활용하였다. 이를 통해 높이 3mm의 마이크로니들이 높은 고정력을 가지면서도 35℃에서 강도가 낮아지며 외부 힘에 대한 반력이 감소하여 쉽게 제거 가능하도록 설계되었다. 제작 공정은 3D 프린터로 순방향 선인장 모사 마이크로니들 구조를 출력한 후, 고분자 성형 기술로 동일한 형상의 폴리우레탄 마이크로니들을 제작하였다. 이후 프로그래밍 공정을 통해 형상 기억 고분자의 구조를 변화시켜 역방향 마이크로니들 구조를 구현하였다. 성능 평가 결과, 선인장 모사 마이크로니들은 기존 제품과 유사한 정도의 힘으로 피부에 삽입되었으며, 고정력은 바브가 없는 마이크로니들에 비해 3배 이상 증가하였다. 또한 45℃로 가열 시 제거 힘이 상온 대비 3배 이상 감소하여 신체부착력 제어가 가능함을 확인하였다. 안정성 평가에서도 20회 반복 삽입 후에도 미세 가시의 파손 없이 높은 안전성을 보였다. 본 연구를 통해 기존 마이크로니들의 한계였던 고정력 부족과 제거 통증 문제를 동시에 해결한 다기능 마이크로니들을 제시하였다. 향후 기능성 디바이스와의 결합을 통해 의료 및 미용 분야에서 환자들의 편의성과 치료 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다.