폴리도파민 표면화학: 발명 10 년의 이야기

Abstract

바다에서 서식하는 홍합의 독특한 수중 접착성을 모방하여 개발된 폴리도파민 (polydopamine)코팅 기술은 2007년 처음 발표된 이래 지난 10년 동안 전세계적으로 매우 크게 발전하였다. 표면 비특이적인 코팅 능력을 통해 이제까지 표면 개질이 어려웠던 다양한 표면을 제한 없이 기능화 할 수 있는 유일한 표면 화학으로 자리 잡았으며, 또한 다양한 반응 조건에서의 코팅 방법이 새롭게 보고되면서, 산업 전반에 걸친 폴리도파민의 응용 범위가 기하급수적으로 넓어지고 있다. 한편, 밝혀지지 않은 폴리도파민의 복잡한 화학적 구조와 형성 반응 메커니즘에 관한 재료화학적 기초 연구도 지속적으로 보고되고 있으며, 폴리도파민의 전구체인 도파민 (dopamine)과 유사한 분자 구조를 가지는 다양한 카테콜아민 (catecholamine) 화합물과 폴리페놀 (polyphenol)의 표면 코팅 능력이 새로이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는, 지난 10년 동안 전세계적으로 급속한 발전을 이룬 폴리도파민의 특성 및 응용분야에 대해 살펴보고, 이를 통해 폴리도파민의 표면 화학 분야에서의 의의와 가능성에 대해 논의하고자 한다. Polydopamine coating is one of the most straightforward and widely used method for surface modification inspired by adhesiveness of mussel foot protein contributed by co-existence of catechol and amine. This technique has been utilized not only in surface modification but other numerous fields of study as well. For the past decade, the subject of polydopamine has been thoroughly studied since the initial polydopamine research published in 2007, including its chemical structure, coating conditions, and material characteristics. In this study, we report the current trends and progress of polydopamine coating methods, the newly developing areas of polydopamine related research such as using dopamine derivatives and polyphenolic compounds, improvement of various functionalization and application of polydopamine coating, and explain the state of current attempts to discover the chemical mechanism, structure, and properties of polydopamine.