문운당

2004년 미국농공학회가 바이오공학 분야를 학회 명칭에 반영함으로써 ‘American Society of Agricultural and Biological Engineers’으로 변경되었다. 이에 우리나라에서도 2005년부터 농업기계공학과가 바이오시스템공학과로 전환되기 시작하면서 현재 대부분의 대학들이 바이오공학 분야를 도입하면서 바이오시스템공학, 바이오시스템기계공학 또는 생물산업기계공학으로 전환된 상태이다. 그럼에도 불구하고 바이오공학 또는 생체공학 전문 서적이 한 권도 없었는데, 이번에 학회 차원에서 생체공학 교재를 집필하게 되었다.

본 도서는 바이오시스템공학 측면에서 바이오공학을 포괄적으로 소개하는 차원에서 근골격계 생체역학, 세포 및 조직 생체역학, 생체재료, 생체조직공학, 나노공학 그리고 응용기술의 6개의 분야로 나누어 집필하였다.

첫 번째 분야는 근골격계 생체역학(Musculoskeletal Biomechanics)으로, 제1장 근골격계 생체역학의 개요, 제2장 근골격계의 부위별 생체역학 그리고 제3장 생체역학의 농업 적용으로 구성되어 있다. 이 분야에서는 뼈와 근육과의 관계 등의 기본적인 역학을 설명하고, 요추의 생체역학 그리고 생체역학의 농업 적용에 대해 다루고 있다.

두 번째 분야는 세포 및 조직 생체역학(Cell & Tissue Biomechanics)으로, 제4장 광 자극기술, 제5장 전자기장 자극기술, 제6장 미세전류 자극기술, 제7장 초음파 자극기술 그리고 제8장 고전압 자극기술로 구성되어 있다. 이 분야에서는 줄기세포의 증식과 분화를 촉진하는 여러 종류의 물리적 자극기술의 원리 및 효과에 대해 주로 설명하고 있다.

세 번째 분야는 생체재료(Biomaterials)로, 제9장 고분자 생체재료, 제10장 세라믹 생체재료, 제11장 금속 생체재료 그리고 제12장 복합 생체재료로 구성되어 있다. 이 분야에서는 조직공학 분야에서 지지체 제작 시 요구되는 천연 또는 합성 고분자, 바이오세라믹 소재, 생체적합한 금속 및 복합 생체재료에 대해 다루고 있다.

네 번째 분야는 생체조직공학(Tissue Engineering)으로, 제13장 세포, 제14장 지지체(Scaffolds), 제15장 바이오리액터, 제16장 골(Bone) 조직공학 그리고 제17장 고막(Eardrum) 조직공학으로 구성되어 있다.

다섯 번째 분야는 나노공학(Nano Engineering)으로, 제18장 탄소 기반 나노소재, 제19장 나노전달체는 유전자 전달체와 약물 전달체로 구성되어 있으며, 그리고 제20장 농업응용 나노기술로 구성되어 있다.

여섯 번째 분야는 응용기술(Application Technology)로, 제21장 전기방사 기술, 제 22장 3D 프린팅 기술, 제23장 바이오프린팅 기술로 구성되어 있다.

생체역학, 생체재료, 조직공학, 나노공학, 응용기술 등의 주요 분야를 포괄하고 있는 본서가 바이오공학을 분야를 이해하는 데 도움이 되길 바란다. 

PART I 근골격계 생체역학

제1장 근골격계 생체역학의 개요

1. 서론

2. 근골격계 조직

3. 근골격계의 기계적 특성

제2장 근골격계 부위별 생체역학

1. 서론

2. 근골격계의 요소별 특징

3. 근골격계 부위별 역학적 이해

제3장 생체역학의 농업 적용

1. 서론

2. 근골격계 질환을 야기하는 요인 분석

3. 수동 농작업의 생체역학적 접근

4. 농기계 작업의 생체역학적 접근

PART II 세포 및 조직 생체역학

제4장 광 자극기술

1. 빛의 성질

2. 광 바이오모듈레이션

3. PBM의 응용

제5장 전자기장 자극기술

1. 서론

2. 전자기의 생리학적 영향

3. 전자기장이 세포에 미치는 영향

4. 전자기장과 세포간의 작용 기전

5. 결론

제6장 미세전류 자극기술

1. 서론

2. 미세전류의 개념

3. 미세전류의 조직공학에서의 응용

4. 미세전류 자극에 따른 세포 행동의 제어

제7장 초음파 자극기술

1. 서론

2. 초음파 매개 표적 전달의 주요 메커니즘

3. 초음파의 생물학적 효과

4. 초음파가 생체에 미치는 영향

5. 초음파의 조직공학적 적용

6. 현재 초음파 생물학 연구의 한계 및 고려사항

제8장 고전압 자극기술

1. 서론

2. 고전압 펄스파의 개념

3. 고전압 펄스파의 생체공학에서의 응용

PART III 생체재료

제9장 고분자 생체재료

1. 정의

2. 역사

3. 생체재료 특성

4. 종류

5. 생체재료와 세포와의 상호작용

제10장 세라믹 생체재료

1. 서론

2. 분류 및 분류별 특성

3. 결론

제11장 금속 생체재료

1. 금속 생체재료

2. 생체재료로서 기본 물성

3. 금속 생체재료의 활용

제12장 복합 생체재료

1. 서론

2. 유기/무기 하이브리드 생체재료

3. 유기/무기 하이브리드 생체재료의 응용

4. 결론

PART IV 생체조직공학

제13장 세포

1. 진핵세포의 세포 내 구조

2. 세포 내 유기화학

제14장 지지체

1. 서론

2. 조직공학 응용을 위한 지지체의 요구특성

3. 조직공학용 지지체 개발을 위한 고분자 재료

4. 조직공학용 지지체 제작을 위한 공학기술

제15장 바이오리액터

1. 서론

2. 바이오리액터의 종류

3. 바이오리액터 기술의 응용

제16장 골 조직공학

1. 서론

2. 뼈의 생리학

3. 골 조직공학

4. 골 조직공학 치료 전략

5. 결론

제17장 고막 조직공학

1. 서론

2. 고막의 미세구조

3. 고막의 물리적 특성

4. 고막의 구조와 천공치유

5. 고막의 조직공학

6. 결론

PART V 나노공학

제18장 탄소 기반 나노소재

1. 서론

2. 그래핀

3. 탄소 나노튜브

4. 셀룰로오스 나노결정과 나노섬유

5. 결론

제19장 나노전달체

1. 유전자 치료 개요

2. 유전자 치료의 역사적 배경

3. 유전자 치료의 현재

4. 유전자 항암치료

5. 유전자 전달 벡터

6. 유전자 전달 벡터의 요건

7. 생물학적 장벽

8. 생물학적 장벽의 극복법

9. 성공적인 유전자 요법을 위한 지표들

10. 유전자 치료법에서의 나노기술 적용 전략

제20장 농업응용 나노기술

1. 서론

2. 나노기술의 농업응용의 전 세계 정책 동향

3. 농업응용을 위한 대표 나노기술

4. 3대 바이오시스템 산업을 통한 농업응용 나노기술의 분류

5. 농업응용 나노기술의 상업화

6. 결론

PART VI 응용기술

제21장 전기방사 기술

1. 서론

2. 전기방사에 사용되는 재료

3. 전기방사의 적용

제22장 3D 프린팅 기술

1. 서론

2. 3D 프린팅의 종류

3. 3D 프린팅 재료

4. 3D 프린팅 기술의 응용

5. 조직공학을 위한 바이오프린팅 기술

6. 결론

제23장 3D 바이오프린팅 기술

1. 서론

2. 바이오 잉크들의 기능들

3. 바이오 잉크

4. 결론