의료용 3D프린팅 기반 바이오, 메디칼 융합기술 시장 실태와 전망

도서명: 의료용 3D프린팅 기반 바이오, 메디칼 융합기술 시장 실태와 전망

가격: 320,000

페이지: 506

발행일: 2015년 05월 3일

출판사: CHO Alliance

ISBN:	979-11-953783-4-0

 

<출처: http://www.mirae-r.com/?gno=160>

 

제조업 혁신의 주역으로 기대되던 3D프린터가 2015년 역대 최고 성장을 이룰 것으로 전망되고 있다. 가트너는 2014년 3D 프린터 시장이 사실상 변곡점에 도달했다고 보고, 2015년부터 연간성장률이 극적으로 높아질 것이라고 전망했다. 올해 3D 프린터의 출하량이 21만7350대로 2014년(10만8150만대)보다 두 배 이상 증가하고, 2018년도에는 230만대까지 출하량이 급증할 것이라는 예측이다.

주목할 만 한 점은 단순 인쇄에서 다양한 산업과 융합으로 방점을 옮겨가고 있다는 것이다. 실제 3D프린터 업계에 새해 첫 소식은 의료분야에서 시작됐다. 일본 도쿄대병원과 후지필름이 병이나 화상 등으로 상실한 피부·뼈 등을 3D프린터를 이용해 만드는 기술을 개발했다고 밝힌 바, 연구팀이 만들어낸 피부 등 인체 조직은 각종 감염증의 위험성이 낮아 신체 이식도 가능하며, 5년 후 실용화를 목표로 하고 있다.

이처럼 3D프린팅에서 최근 가장 활발하게 활용되고 있는 응용분야는 의료분야로, 병원 수술에 필요한 환자 맟춤용 수술용 가이드나, 임플란트 제조에 도입이 활발하게 진행되고 있다. 이미 의수나 의족과 같이 비교적 제작이 단순한 신체부위를 만들기 위해 3D 프린터를 사용하는 것은 상당히 보편화 되어가고 있는 추세이며 최근에는 와이어나 유압, 공기압 등으로 관절 마디마디를 자유롭게 움직일 수 있는 고가의 의수 및 의족도 3D 프린터로 저렴하게 제작하고 있다.

외과 및 생명공학 분야에서는 3D 프린터가 중요한 도구로 여겨지면서 인간의 세포조직을 프린트하는 기술분야로 연구개발이 진행되고 있으며, 3D 프린터로 제작한 조직은 환자 자신의 몸에서 채취한 세포 조직을 체외에서 배양하여 프린트 하는 것으로 타인의 장기이식시 발생되는 면역억제제 약복용과 거부 반응 등의 위험 없는 이식이 가능해졌다. 이러한 의료용 인공장기는 기능을 잃은 인간의 조직과 장기를 복원, 재생, 대체하기 위해 생명공학적 기법을 이용하여 인간생체의 장기와 같은 기능을 갖는 기기를 인공적으로 만든 것을 말한다.

이와 같은 3D프린터를 이용한 의료용 인공장기는 줄기세포, 조직공학, 바이오인공장기, 바이오이종장기연구 분야 등을 포함하며, 이를 위해서는 세포활용기술, 이종장기생산기술, 면역조절기술, 장기이식기술, 생체조직공학기술 등의 생명공학 핵심기술이 요구되고 있다.

이에, 당사는 최근 의료용3D프린터 . 바이오인공장기 및 생체채료의 유망 분야별 개발동향 및 시장전망 및 이슈 등을 정리 분석하였으며, 무엇보다도 국내외 핵심 참여업체의 사업 동향 및 실적, 제품 개발동향 등의 조사를 통하여 시장의 변화를 예측하고, 경쟁전략 수립에 유용한 참고자료가 될 수 있도록 하는데 중점을 두었으며, 모쪼록, 본 보고서가 의료용3D프린터 / 바이오인공장기 및 생체채료 관련 분야에 종사하는 분 뿐만 아니라, 관심을 갖고 계신 모든 분들의 업무에 미력하나마 도움이 되기를 바랍니다.

 

 

 

Ⅰ. 3D프린팅 관련 기술, 시장현황 및 전망

   

1. 3D프린팅 산업동향 및 전망

       1-1. 3D프린팅 개요
            1) 3D 프린팅 개요
            2) 3D프린팅 산업의 특성
            3) 3D 프린터의 작동원리와 프로세스
            4) 3D프린터 주요 구조
               (1) 전기제어 파트
               (2) 기구부와 기계부
               (3) 핫플레이트
               (4) 익스쿠르더
               (5) 소프트웨어
       1-2. 3D프린팅 기술 및 연구개발 동향
            1) 3D프린팅 기술현황
               (1) 3D프린팅 기술분류
               (2) 3D프린팅 핵심기술
               (3) 소재별 3D프린팅 기술
               (4) 국내 3D프린팅 기술 수준
            2) 3D프린팅 연구개발 동향
               (1) 글로벌 기술개발 및 연구 동향
               (2) 소재분야 기술개발 동향
            3) 3D 프린팅 분야의 특허 보유 현황
       1-3. 3D 프린터 세계 시장전망
            1) 3D 프린터 세계산업 및 시장동향
               (1) 3D 프린터 산업 개요
               (2) 3D 프린팅 시장동향 및 전망
               (3) 3D 프린팅 부문별 시장동향 및 전망
            2) 산업용 3D프린터 세계 시장전망
               (1) 산업용 3D프린터 세계 시장동향과 전망
               (2) 산업용 3D프린터 주요 글로벌 업체 동향
            3) 개인용 3D프린터 세계 시장전망
               (1) 글로벌 개인용 3D프린터 시장 동향과 전망
               (2) 개인용 3D프린터 주요 글로벌 업체 동향
       1-4. 3D프린터 국내 시장전망
            1) 3D 프린터 국내 산업 및 시장동향
            2) 산업용 3D프린터 국내 시장전망
            3) 개인용 3D프린터 국내 시장전망

  

  2. 3D프린팅 소재 및 시장동향

       2-1. 3D 프린팅의 소재별 기술동향
            1) 합성수지 소재
            2) 금속 소재
            3) 바이오 소재
               (1) 바이오프린팅(Bio-Printing)
               (2) 분야별 개발동향
               (3) 바이오세라믹
               (4) 바이오 잉크
            4) 기타 소재
               (1) BronzeFill
               (2) WoodFill
               (3) BambooFill
               (4) 열가소성 엘라스토머
               (5) Wolfbend TPU
               (6) Lay-Ceramics
               (7) BioFila
               (8) 점탄성 레이폼 필라멘트
               (9) 정전기 방지용 필라멘트
       2-2. 주요 3D 프린팅 소재별 시장동향과 전망
            1) 합성수지 소재 분야
            2) 금속 소재 분야

 

   3. 3D Printing 기술현황 및 응용동향

       3-1. 3D Printing 기술현황
            1) 3D Printing 기술현황 개요
            2) 3D 프린팅 기술분류
            3) 3D 프린팅 글로벌 연구개발 현황
       3-2. 3D Printing 나노/마이크로분야 응용동향
            1) 3D 프린팅과 마이크로/나노 스케일 제조기술
            2) DMD기반 마이크로 광 조형과 의공학적 응용
            3) 센서분야 응용동향
            4) 전자부품 부문 응용동향

  

  4. 3D프린팅 산업 발전 전략과 전략기술 개발 로드맵

       4-1. 3D프린팅산업 발전전략
            1) 개요 
               (1) 추진배경
               (2) 문제점 분석
               (3) 비전 및 추진전략
            2) 세부 전략별 추진 전략
               (1) <전략 1> 수요 연계형 성장기반 조성
               (2) <전략 2> 비즈니스 활성화 지원
               (3) <전략 3> 기술경쟁력 확보
               (4) <전략 4> 3D프린팅 관련 제도 개선
            3) 추진체계
            4) 세부 추진과제 실천계획
       4-2. 3D프린팅 전략기술 개발 로드맵
            1) 추진배경
            2) 전략기술 로드맵 수립방향
            3) 3D프린팅 환경 분석
               (1) 시장 동향
               (2) 기술 동향
               (3) 정책 동향
               (4) 특허/표준화 동향
            4) 추진목표 및 전략
               (1) 비전 및 목표
               (2) 추진 내용
            5) 3D프린팅 전략기술 로드맵 선정
               (1)「10대 핵심 활용분야」, 3대 분야 핵심 요소기술」 로드맵
               (2) 10대 핵심 활용분야」로드맵
               (3) 3대 분야(장비·소재·소프트웨어) 핵심 요소기술」 로드맵
            6) 기대효과 및 활용방안
               (1) 기대효과
               (2) 활용방안

Ⅱ. 3D프린팅 이용 바이오(인공)장기 개발 및 시장동향

  

  1. 3D프린팅 이용 바이오(인공)장기 개발동향

       1-1. 3D프린팅 이용 바이오(인공)장기 개요
       1-2. 3D프린팅 이용 바이오(인공)장기 개발사례
            1) 3D 프린터 이용 인공피부
            2) 3D 프린트용 바이오 잉크
            3) 3D프린터 이용 의료 교육 실습
               (1) 실습용 카데바 출력
               (2) 모형을 이용한 수술실습
            4) 간 조직 바이오프린트
            5) 고관절 3D 모델
            6) 대동맥 질환 수술
            7) 두개골 성형수술
            8) 맞춤형 골반골절 환자 모델제작
            9) 맞춤형 보청기
            10) 맞춤형 쇄골골절 환자의 모델
            11) 맞춤형 의료 보형물 제작
            12) 맞춤형 의수, 의족 덮개
            13) 맞춤형 인공관절 제작
            14) 맞춤형 인공턱뼈 제작
            15) 맞춤형 캐스트
            16) 멈추지 않는 인공심장 개발
            17) 부비동암 수술
            18) 이식 가능한 심장 개발
            19) 안면윤곽 복원수술
            20) 인공 광대뼈 및 인공 귀
                (1) 인공 광대뼈
                (2) 인공 귀
            21) 인공 머리뼈 제작
            22) 3D프린터 인공척추 이식
            23) 의약품 프린팅
            24) 주입 인공혈관
            25) 치아 보철물 제작
            26) 3D 프린트 칫솔
            27) 태아 형상 제작
            28) 턱뼈 복원

   

2. 의료용 바이오(인공)장기 실태 및 동향

       2-1. 의료용 바이오(인공)장기 개요
            1) 의료용 바이오(인공)장기 정의
            2) 의료용 바이오(인공)장기의 분류
            3) 이종장기 현황
            4) 의료용 장기 공급원
            5) 의료용 장기 연구동향
       2-2. 의료용 바이오(인공)장기 종류와 개발동향
            1) 인공심장 개발 동향
            2) 인공관절 개발 동향
               (1) 인공관절의 정의 및 구성
               (2) 인공관절 전치환술
               (3) 인공관절 반치환술
               (4) 표면 치환술
            3) 인공뼈 개발 동향
               (1) 뼈의 정의 및 구조
               (2) 뼈 이식 재료 동향
            4) 인공피부 개발 동향
               (1) 인공피부 개요
               (2) 창상피복재 동향
               (3) 인공피부 개발동향
            5) 인공간 개발 동향
            6) 인공혈관 개발 동향
            7) 기타 인공장기 개발 동향
               (1) 인공폐
               (2) 인공신장
               (3) 인공췌장
               (4) 인공혈액
               (5) 인공눈
               (6) 인공혀
               (7) 인공자궁
               (8) 인공항문
       2-3. 의료용 바이오(인공)장기 시장동향
            1) 인공심장 시장동향
            2) 인공피부 시장동향
            3) 인공간 시장동향
            4) 인공관절 시장동향
            5) 인공혈관 시장동향
       2-4. 인체조직 현황 및 수급실태
            1) 인체조직 개요
            2) 인체조직 기증현황
            3) 인체조직 수급동향 추이
            4) 인체조직 수급 통계

    3. 생체재료 및 의료용 고분자 실태 및 동향

       3-1. 생체재료 개요
            1) 생체재료의 정의
            2) 생체재료의 분류
            3) 생체재료의 개발과 최근 동향
       3-2. 생체재료별 종류 및 현황
            1) 비분해성 고분자 재료
               (1) 폴리올레핀
               (2) 폴리아마이드
               (3) PMMA
               (4) 불소계 고분자
               (5) PVC
               (6) 실리콘
               (7) 고무
               (8) PU
               (9) 고강도 열가소성 수지
               (10) 하이드로겔(Hydrogels)
            2) 분해성 고분자 재료
               (1) 지방족 폴리에스테르
               (2) Polycaprolactone
               (3) Polyanhydrides
               (4) 폴리아미노산
               (5) PHB, PHV 및 공중합체
            3) 금속 생체재료
               (1) 스테인리스강
               (2) Co-Cr 합금
               (3) 티타늄 및 합금
               (4) 형상기억합금
            4) 세라믹 재료
               (1) 알루미나
               (2) 지르코니아
               (3) 수산화아파타이트
               (4) TCP
            5) 복합재료
       3-3. 의료용 고분자 소재
            1) 의료용 고분자 개요
               (1) 혈액적합성 고분자
               (2) 조직적합성 고분자
            2) 의료용 고분자의 종류
               (1) 생체재 고분자 개요
               (2) PLA 개요
               (3) 생체분해성 바이오 플라스틱 시장전망
            3) 용도별 의료용 고분자 제품
               (1) 인공혈관용 고분자 재료
               (2) 인공심장 및 심장판막용 고분자재료
               (3) 정형외과용 고분자
               (4) 치과용 고분자
               (5) 혈액정화용 고분자와 인공 심폐기
               (6) 안과용 고분자
               (7) 서방성 의약제제용 고분자재료
               (8) 봉합사, 수술용 테이프와 접착제
               (9) 일회용 의료용품
               (10) 조직세포 배양공학 이용 인공장기 개발

  

  4. 3D프린팅 기반 바이오, 메디칼 융합기술 연구개발 테마

       4-1. 2015년 추진 과제와 연구테마
            1) 생물공학기술을 이용한 피부용 바이오소재 및 제품개발(총괄)
            2) (1세부) 항균·항염 기능의 펩타이드 및 화장품 개발
            3) (2세부) 미백·보습 기능의 바이오슈가 및 화장품 개발
            4) 생분해성 고분자 소재 기반 척추 고정/유합용 시스템 개발 
            5) 피부 재생을 위한 환부 직접 도포용 3D 바이오 프린팅 장비 개발
            6) 금속 3D프린팅용 불순물 함량 0.64%이하의 고품위 저비용 타이타늄 원소재 제조 및 응용기술 개발   
            7) 고강도/고주조성 D/C용 마그네슘 합금 개발 
            8) 녹내장 치료 및 안압측정이 가능한 스마트 콘택트렌즈 소재 개발 
            9) 3D 프린팅용 친환경 고강도 고분자 소재 개발
            10) 3D 프린터 기반 무치악 및 두개악안면결손 재건 시술시스템개발
            11) 골질환 치료를 위한 7000MPa·%급 Load Bearing용 생체분해성 금속 소재 개발   
            12) 자가치유가 가능한 1.5 N/cm2이상의 강한 접착력을 갖는 조직접합용 생체소재 개발
            13) 의료용 천연하이드로젤 기반 기능성 스캐폴드 복합 소재 개발
            14) 금속분말 소재 기반의 SLS(Selective Lase Sintering) 3D프린터 개발
            15) 의료시뮬레이터를 위한 고정밀 수술가이드용 인공 장기 모형의 3차원 프린팅 기술 개발
            16) 탄소나노튜브(CNT)소재를 이용한 고기능성 섬유제품 3D프린터 국산화 개발
            17) 고온 마이크로 사출성형 기술기반 생체삽입용 임플란트 제품개발
            18) 3D 프린팅 기술을 활용한 미세입자 생산용 one-step 미세유체 칩 제작 기술 개발
            19) 화학적 무기물 나노증착을 이용한 고내구성 고분자 인공관절의 개발
            20) 고접착능을 위한 치과용 흐름성 복합 레진 
            21) 3D 프린터용 치과 지르코니아 소재 개발  
            22) 골다공증 환자를 위한 골융합용 척추 임플란트 개발
            23) 수산화아파타이트 복합구조를 이용한 골절치료용 인공뼈 개발기술 개발 
            24) 바이오·메디컬 3D 프린팅 기반의 첨단 융·복합 의료기기 기술 개발 
            25) 다학제 융합기반 맞춤형 3차원 조직재생 기술 개발
       4-2. 2014년 추진 과제와 연구테마
            1) 마이크로/나노 기공을 가지는 치과용 임플란트개발
            2) 10um 이하 패터닝 정밀도 3차원 프린터 기술 개발
            3) 범용 재료 복합 소재화가 가능한 3차원 프린터 개발
            4) 섬유화 형성억제 약물이 탑재된 실리콘 보형물의 개발
            5) 페이스트 형태의 치과용 하이브리드 아이오노머 시멘트 개발
            6) 결손부 재건용 생체친화형 복합 골대체재 개발
            7) 체어사이드 3차원 보철물 제작시스템 개발
            8) 연골조직 수복성능을 갖는 멤브레인형 의료용 소재 기술 개발

Ⅲ. 의료용 3D프린팅 및 관련 사업 참여업체 사업동향

  

  1. 의료용 3D프린팅 관련업체 사업동향

       1-1. 대림화학
            1) 업체개요
            2) 대림화학 의료용 3D프린팅 관련 사업동향
               (1) 대림화학-대림대, 3D프린팅 전문인력 양성
               (2) 전주 3D프린팅 융복합센터 구축
               (3) 3D프린터용 친환경 소재 개발
       1-2. 게임스랩
            1) 업체개요
            2) 사업동향
               (1) 인체 전 기관 3D 프린팅
               (2) 시술SW ‘R2Gate’
       1-3. 덴티스
            1) 업체개요
            2) 사업동향
       1-4. 딜라이트
            1) 업체개요
            2) 사업동향
       1-5. 라파바이오
            1) 업체개요
            2) 사업동향
       1-6. 세원셀론텍
            1) 업체개요
            2) 사업동향
               (1) 재생의료사업 - RMS
               (2) 3D 바이오프린팅 기술 이용 재생용 맞춤형 지지체 개발
       1-7. 캐리마
            1) 업체개요
            2) 사업동향
               (1) 3D 프린터 상용화
               (2) 인체 적용 가능한 3D 프린팅 신소재 개발
       1-8. HRS
            1) 업체개요
            2) 사업동향
       1-9. 기타업체
            1) XYZ프린팅
               (1) 3D 프린터 다빈치 1.1 플러스 출시
               (2) 3D프린터 Nobel 1.0 출시
            2) 성운머티리얼
            3) 스트라타시스코리아
               (1) 국내시장 진출
               (2) 치과용 3D프린터 국내 출시
            4) 포스텍

  

  2. 의료용 바이오(인공)장기 관련업체 사업동향

       2-1. 나이벡
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
               (1) 조직재생용 바이오소재
               (2) 구강보건 제품
               (3) 펩타이드 기반 산업
            3) 나이벡 최근 동향
               (1) 스트라우만(Straumann)사와 공급계약 체결
               (2) 조직재생용 펩타이드 개발
               (3) CE인증 뼈이식제 판매 본격화
               (4) 바이오임플란트 국책사업자 선정
       2-2. 다림티센
            1) 업체개요
            2) 다림티센 최근 동향
       2-3. 메타바이오메드
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
               (1) SUTURE사업부
               (2) DENTAL사업부
               (3) 기타사업
            3) 메타바이오메드 최근 동향
               (1) 중국 바이오업체와 합작
               (2) 생체재료·의료기기 사업 확대
               (3) 생체흡수성 멤브레인 개발 국책사업 추진
       2-4. 셀루메드
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
               (1) 의료기기부분
               (2) 신규사업부문
            3) 셀루메드 최근 동향
               (1) 라퓨젠 BMP2 태국 본격 수출
               (2) 3D프린팅 통한 골이식재 개발
               (3) 라퓨젠BMP2 활용한 임플란트 식립 임상 성공
               (4)  ‘BIO-BMP2’ 상용화
               (5) 3D 프린팅 인공관절 치료기술 개발
       2-5. 안국바이오진단
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
       2-6. 엠씨티티바이오
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
               (1) 세포치료제
               (2) 배양 인체조직 모델
            3) 엠씨티티바이오 최근 동향
               (1) 동종배양표피세포치료제 케라힐-알로
       2-7. 오스코텍
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
               (1) 신약개발사업
               (2) 기능성 소재 및 관련제품사업
               (3) 치과용 뼈이식재 사업
               (4) 치과용 멤브레인 사업
            3) 오스코텍 최근 동향
               (1) 류마티스 관절염 표적치료 신약후보물질
               (2) 급성 골수성 백혈병치료제 신약후보물질
       2-8. 코렌텍
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
            3) 코렌텍 최근 동향
               (1) 환자 맞춤형 ‘커팅 가이드’
               (2) 3D금속 프린터 아시아 최초 일본 첫 수출
               (3) 심장스텐트 분야 진출
               (4) 의료용 3D 프린팅 개발 정부과제 참여
       2-9. 코웰메디
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
       2-10. 쿠보텍
            1) 업체개요
            2) 쿠보텍 최근 동향
               (1) 치과용 핵심소재
               (2) 인공뼈 보조제 ‘스퍼터타겟’
       2-11. 테고사이언스
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
            3) 테고사이언스 최근 동향
               (1) 연골조직재생용 조성물 특허 등록
               (2) 배양피부모델 네오덤 미국 용역 수출 개시
       2-12. 한스바이오메드
            1) 업체개요
            2) 주요 사업동향
               (1) 피부이식제품시장
               (2) 뼈이식제품시장
               (3) 실리콘제품시장
               (4) 신규사업
            3) 한스바이오메드 최근 동향
               (1) 인공유방보형물

Ⅳ. 부록 [참고자료]

  

  1. 의료기기산업 중장기 발전계획

       1-1. 계획의 개요
            1) 추진배경
               (1) 왜 의료기기 인가?
               (2) 향후 전략 (중장기 발전방향)
               (3) 국내 의료기기 시장의 현재
            2) 의료기기산업의 비전 및 추진전략
       1-2. 의료기기산업 중장기 발전계획 추진과제
            1) 시장진출 성공을 위한 전략적 R&D 투자
               (1) 병원, 지재권/인허가 관리자의 참여를 강화한 R&D 추진
               (2) 국내 강점분야, 국민 체감효과 큰 분야에 대한 전략적 투자
               (3) 중개연구 / 임상시험 지원강화로 연계 후속개발 촉진
            2) 신뢰성확보, 규제효율화를 통한 국내시장 진출 지원
               (1) 국산 의료기기 신뢰도 향상 지원
               (2) 허가, 신의료기술평가, 건강보험 등재 등 규제의 효율화
               (3) 공정하고 투명한 유통질서 확립
            3) 해외 고부가가치 시장 진출 지원
               (1) 지식재산 분쟁대응체계 구축
               (2) 해외 인허가 장벽 극복 지원
               (3) 해외 소비자(병원 등)에 대한 국산제품 홍보 및 현지 서비스 강화
            4) 아이디어로 승부하는 개방혁신형 생태계 구축
               (1) 아이디어 발굴 및 후속개발을 촉진할 산업인프라 조성
               (2) 의료기기 전문기업의 성공 모델 창출
               (3) 전문 인력 양성
               (4) 첨단기술 플랫폼 환경 조성
       1-3. 세부 추진과제 추진일정 (Action Plan)

 

   2. 장기이식 및 기증 통계

       2-1. 장기이식 통계
       2-2. 이식자 통계
            1) 평균 대기시간
            2) 이식대기자
       2-3. 장기 기증희망 현황
       2-4. 골수기증 통계

 

   3. 의료기기 산업 통계

 

<이상>