사람이나 동물과 같은, 살아있는 유기체는 유기물질과 미네랄과 같은 무기물질의 상호작용을 통해 뼈나 치아, 진주, 갑각류나 어패류의 껍질, 곤충의 외골격과 같은 신체의 보호나 기계적인 지지 등의 다양한 특정 기능들을 수행하기 위한 유기-무기 하이브리드 재료인 바이오미네랄을 만들어낸다. 바이오미네랄의 구성, 형태 및 계층적 (Hierarchical)인 구조에 대한 제어 등은 재료 과학자들에게 있어서 놀라운 특성을 가진 새로운 인공 재료를 설계할 수 있도록 영감을 주었다. 이러한 생물학적 시스템에서 무정형 미네랄은 일시적으로 안정성을 가지며, 바이오미네랄의 형태학적인 제어에 중요한 역할을 하지만 어떻게 안정화되는지와 형태학적인 제어를 어떻게 이루는지와 같은 바이오미네랄의 형성에 대한 기본 메커니즘은 의문이였다. 이에 대한 지속적인 연구들을 통해 폴리아스파르트산 (polyaspartic acid, PASP), 폴리아크릴산 (Polyacrylic acid, PAAc), 폴리아민 등의 음으로 전하된 고분자를 이용한 고분자 유도 액체 전구체 (Polymer-induced-liquid-precursor, PILP) 공정을 통해서 in vitro 실험에서 바이오미네랄을 형성하게 되면서, 오랫동안 논쟁되어왔던 생물학적 시스템의 바이오미네랄을 특징들을 모방할 수 있게 되었다. 이에 더하여, 한 연구에서는 PAAc와 무정형 탄산칼슘을 이용한 물리적인 가교에 의해 유기-무기 하이브리드 구조를 갖는 새로운 형태의 하이드로겔을 개발하였다. 우리는 이러한 하이드로겔을 유기무기검 (Organic-Inorganic gum, OIG)이라 지칭하였다. 하지만 탄산칼슘은 고농도에서 인체에 유해할 수 있기 때문에, 1장에서는 탄산칼슘 (Dicalcium phosphate, CaHPO₄)을 이용한 OIG를 개발하고 이에 대한 특성을 확인하여, 성공적으로 탄산칼슘을 이용한 OIG를 개발하고 moldability, stretchability, self-healing, injectability, adhesion 특성과 같은 다양한 특성들을 가지는 것을 확인하였고, 점탄성 거동을 가지는 것을 확인하였다. 2장에서는 OIG가 가지는 injectability, adhesion 특성을 활용하여 약물을 탑재하여 원하는 표적 부위에 오랫동안 머물러 약물을 방출할 수 있는 주사형 약물전달시스템으로서의 응용 가능성을 확인하여 OIG가 높은 점착력을 가지면서 syringe needle을 통해 injection 가능함을 확인하였고, 약물 탑재 및 방출의 거동을 보이는 것을 확인하였다. 본 논문에서 다루어진 여러 연구들을 통해서 나타나는 OIG의 특성들을 통해, 많은 분야에서 응용이 가능할 것으로 기대되어진다.