Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B (대한기계학회논문집B)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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Experimental Study of Machining Process of Polymer Mold for Fabrication of Three-Dimensional Hydrogel Scaffold

3 차원 하이드로젤 지지체 제작을 위한 고분자 몰드의 가공 특성에 대한 실험적 연구

  • Lee, Pil-Ho (Dept. of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan Univ.) ;
  • Lee, Sang Won (Dept. of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan Univ.) ;
  • Kim, Daehoon (Dept. of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan Univ.) ;
  • Kim, Si Hyeon (Dept. of Chemical Engineering, Hongik Univ.) ;
  • Sung, Jong Hwan (Dept. of Chemical Engineering, Hongik Univ.) ;
  • Chung, Haseung (Dept. of Mechanical and System Design Engineering, Hongik Univ.)
  • 이필호 (성균관대학교 기계공학부) ;
  • 이상원 (성균관대학교 기계공학부) ;
  • 김대훈 (성균관대학교 기계공학부) ;
  • 김시현 (홍익대학교 화학공학과) ;
  • 성종환 (홍익대학교 화학공학과) ;
  • 정하승 (홍익대학교 기계시스템 디자인 공학과)
  • Received : 2012.01.07
  • Accepted : 2013.03.19
  • Published : 2013.07.01
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Abstract

A three-dimensional hydrogel scaffold has been proposed for the effective production of biomimetic intestinal villi to reduce ethical and cost problems caused by animal testing in pharmaceutical development. This study explores an experimental approach to develop a new technique based on laser machining and microdrilling processes to produce a plastic mold for the fabrication of a three-dimensional hydrogel scaffold. For process optimization, both the laser machining and the microdrilling experiments are conducted by varying the experimental conditions, and structural characterization of the mold and intestinal villi were performed using SEM (scanning electron microscope) and OM (optical microscope) images. Polycarbonate (PC) was used as a candidate material. The experimental results show that intestinal villi can be fabricated by both laser and microdrilling machining processes.

최근 생체모사 융모는 검체검사 및 신약개발 등의 분야에서 비용 및 윤리적 문제를 해결하기 위한 대안으로 부각되고 있다. 본 연구는 생체모사 융모구조 3 차원 하이드로젤 지지체의 효과적인 제작을 위한 고분자 몰드의 가공에 관한 내용을 다루고 있다. 고분자 몰드 제작을 위하여 레이저 가공 및 마이크로 드릴링 가공 프로세스를 적용한 실험이 수행되었다. 가공 프로세스 최적화를 위하여 다양한 조건에서 레이저 가공 및 마이크로 드릴링 실험을 진행하였으며, 이 때 폴리카보네이트(poly-carbonate) 고분자 몰드가 사용되었다. 전자주사현미경 및 광학현미경 관측을 통하여 고분자 몰드 및 생체모사 융모 형상을 관측하였다. 실험결과 생체모사 융모는 레이저 가공 및 마이크로 드릴링을 적용한 경우 모두 적절한 형상을 보이는 것으로 확인되었다.

Keywords

References

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