• 폴리머
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• 제30권1호
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• pp.14-21
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• 2006

조직공학 기술은 in vitro와 in vivo에서 초기 세포 부착과 차후의 조직형성을 위해 3차원적인 지지체로서 다공성의 생분해성 담체의 사용이 필수적이다. 소장점막하조직(small intestinal submucosa, SIS)은 고유의 인장력과 생체적합성 때문에 생체물질로서 사용될 잠재력을 가지고 있는 콜라겐 조직이다. 근육유래 줄기세포는 배양조건에 따라 골세포, 연골세포, 및 근육세포 등으로 분화가 가능하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 SIS를 함유한 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 다공성 지지체를 용매캐스팅/염추출법으로 제조하였고, 전자주사현미경 및 수은다공측정계를 이용하여 특성을 결정하였다 세포의 생존율과 성장률은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide) 분석 방법을 이용하였고 골로 분화된 세포를 알칼라인 포스파테이즈(ALP) 활성을 측정하여 확인하였다. SIS가 함유된 지지체와 SIS가 함유되지 않은 지지체를 면역결핍 쥐의 피하에 삽입하여 이들의 골형성 정도를 비교하여 보았다. 조직을 파라핀으로 고정시켜 슬라이드를 제조한 후 hematoxylin과 eosin, 트라이크롬 및 본쿠사 염색을 실시하였다. 천연/합성 하이브리드 담체로서의 SIS/PLGA 담체가 PLGA 단독으로 사용하였을 때와 비교하여 볼 때 골형성이 우수하였는데 이는 SIS 내에 함유하고 있는 여러 생체활성분자에 기인한 것으로 추측되었다.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.472-477
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• 2011

다중벽 탄소나노튜브(MWNT)의 표면이 산성기로 처리된 MWNT가 polyacrylonitrile(PAN) 섬유의 열적, 기계적 물성에 미치는 영향을 알아 보고자 질산, 황산으로 처리한 MWNT(O-MWNT)를 디아조늄염 반응을 이용하여 MWNT 표면에 이소프탈산(isophthalic acid)을 추가로 도입하였다. O-MWNT와 비교하여 볼 때 이소프탈산으로 처리된 MWNT(IPA-MWNT)가 극성용매 내에서 더 우수한 분산 안정성을 나타내었으며 이를 호모 PAN과 혼합하여 필름을 제조한 후 공기 중에서 열안정화 반응을 모사하였을 때 호모 PAN과 비교시 발열량이 감소하였다. PAN 공중합체와 IPA-MWNT를 혼합한 용액을 전도성 수조 콜렉터를 이용하여 전기방사를 한 결과 연속상의 배향된 섬유제조가 가능하였다. 1 wt%의 IPA-MWNT를 포함한 연속상의 전기방사된 PAN 섬유는 순수한 PAN 섬유와 비교하여 볼 때 인장강도가 100% 증가하였으며, 탄성률은 160% 증가되었다.

• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.26-30
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• 2008

추간판 디스크의 섬유륜(AF)조직 재생에 적합한 다양한 담체를 평가하기 위해 천연재료인 소장점막하조직(SIS)과 탈미네랄화된 골분(DBP)을 폴리(락타이드-글리콜라이드) 공중합체(PLGA)와 혼합하여 담체(PLGA/SIS, PLGA/DBP, PLGA/SIS/DBP)를 제조하였으며, PLGA담체, PGA 메쉬, SIS 스폰지와 비교하였다. 제조된 담체의 압축강도 및 AF 세포를 담체에 파종하여 콜라겐 양과 DNA량을 측정하였으며, 이를 누드마우스 피하에 이식 후 적출하여 육안관찰과 조직학적인 평가를 수행하였다. 압축강도 측정에서 PLGA와 유사하게 PLGA/SIS, PLGA/DBP 에서도 충분한 강도를 나타내었다. DNA 증가량에 따른 콜라겐 양은 PLGA/SIS 에서 가장 높게 나타났고, 면역화학 염색을 통해 PLGA/SIS, PLGA/SIS/DBP 에서 글라이코스아미노글라이칸과 콜라겐 발현량이 높음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제32권3호
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• pp.276-283
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• 2008

단량체의 종류(MMA, EA, BA, St), 단량체의 중량비($80/20{\sim}20/80$) 등을 변화시켜 core shell 바인더를 제조하구 여기에 플라즈마 처리하여 물성을 향상시켰다. 각 소재별로 플라즈마 처리시간($1{\sim}10\;s$)을 변화시켜 인장강도, 접촉각 및 접착박리강도를 측정하여 최적의 core shell 바인더의 표면처리 조건을 산출하였다. 중합에서는 바인더의 종류와 조성에 관계없이 개시제는 APS, 반응온도 $85^{\circ}C$에서 0.3 wt%의 유화제를 사용했을 때 가장 높은 전환율을 나타내었고, 중합체의 유리전이온도는 공중합체의 단일 전이 곡선에 비하여 core shell 바인더는 2개 이상의 전이 곡선을 얻었다. Core shell 바인더에 플라즈마 처리 전 후의 접촉각 변화는 PEA/PSt의 경우 5초 이내에 38%의 완만한 감소를 나타내었고, 처리하지 않은 경우는 감소율이 급격히 $0^{\circ}$에 도달하였다. 인장강도는 가장 높은 값을 가지는 PSt/PMMA의 경우 $46.71{\sim}46.27\;kg_f$/2.5 cm로 처리전 후 모두 근사한 값을 나타내었다. 접착박리강도는 PEA/PMMA의 경우 처리 전 $7.89\;kg_f$/2.5 cm에서 처리 후 $14.44\;kg_f$/2.5 cm로 약 2배 이상 증가하였다. 전체적으로 접착박리강도의 크기는 shell 단량체가 MMA인 core 단량체에 대하여 PEA>PBA>PSt의 순으로 되었다.

• 폴리머
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• 제28권5호
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• pp.382-390
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• 2004

생체적합성 천연재료 중 하나인 탈미네랄화된 골분 (demineralized bone particle, DBP)은 골형성단백질 (BMP)을 함유하고 있어 골수간엽줄기세포 (BMSCs)의 분화를 유도한다. 본 연구에서는 DBP를 함유한 폴리 락타이드 (PLA)와 락타이드-글리콜라이드 공중합체 (PLGA) 다공성 지지체를 용매 캐스팅/염추출법으로 제조하였고, 수은다공측정계 및 전자주사현미경을 이용하여 특성결정 하였다. BMSCs는 골분화 배지를 이용하여 조골세포로 분화시켜 Wright-Giemsa, Alizarin red, von Kossa 및 ALP 염색으로 확인하였다. DBP가 함유된 지지체와 DBP가 함유되지 않은 지지체에 BMSCs를 파종한 후 면역결핍 누드마우스의 피하에 삽입하여 이들의 골형성 정도를 비교하여 보았다. 제조한 지지체의 다공도는 $90.2\%$ 이상이었고 평균 다공크기도 69.1$\mu$m 이상이었다. BMSCs는 Wright-Giemsa, Alizarin red, von Kossa 및 ALP 염색결과 조골세포로 분화가 가능했으며, 동물실험을 수행한 결과 DBP가 함유된 지지체에서 칼슘침착 영역을 확인할 수 있었지만 DBP가 함유되지 않은 지지체에서는 칼슘침착 영역을 확인하지 못하였다. 결론적으로 DBP를 함유한 지지체에서 DBP와 BMSCs가 골형성에 중요한 요인으로 작용한다고 사료된다.

• 폴리머
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• 제32권6호
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• pp.529-536
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• 2008

뇌 추출 신경성장인자(BDNF)의 서방성 전달체로써 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 용액에 탈미네랄화된 골분(DBP) 및 히알루론산(HA)를 균일하게 혼합하여 얼음입자추출법으로 다공성 지지체를 제조하였다. ELISA로 BDNF 방출량을 확인하였으며 SEM으로 방출에 따른 지지체의 다공 특성을 관찰하였다. PLGA지지체와 비교시 DBP/HA/PLGA 지지체에서 지속적으로 일정량이 방출됨을 확인하였으며 BDNF의 양이 증가할수록 빠르고 많은 양이 방출되는 패턴을 보였다. 얼음입자추출법으로 제조된 DBP/HH/PLGA 지지체는 BDNF 등의 수용성 사이토카인의 포접이 용이하고, 생분해성 고분자분해 특성에 의해서 방출이 조절되며, 신경손상부분에 이식시 BDNF가 서방화되어 신경재생에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.156-163
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• 2014

하이드록시아파타이트는 골 전도가 우수하고 생체 적합성이 우수하며 염증 반응을 일으키지 않아 임상에서 골이식재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 하이드록시아파타이트를 함유한 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 지지체를 제조하였으며 생체 내/외의 실험을 통하여 골 이식재로서의 응용가능성을 평가하였다. 하이드록시아파타이트/PLGA 지지체는 0, 10, 20, 40 및 60 wt%의 함량으로 제조하였다. 기계적 특성을 알아보기 위하여 압축강도, SEM, FTIR을 측정하였으며 MTT, RT-PCR, FACS, 조직학적 염색(H&E, ED-1)을 실시하였다. 그 결과 하이드록시아파타이트를 함유한 PLGA 지지체에서 염증 반응이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며 골 이식재로서의 가능성을 보여주었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.584-594
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• 2014

고분자 필름의 표면에 친수성의 증가시키는 것은 그 자기 세정 및/또는 방담 특성을 가지게 하는데 중요한 접근 방법이다. 일반적으로 친수성 표면은 비이온 계면활성제를 코팅하거나 표면에너지를 증가시킴으로써 제조할 수 있다. 본 연구에서는 가격이 저렴하고 톨루엔 용제에 잘 용해될 뿐 만아니라 커플링제와 반응할 수 잇는 하이드록시기를 가지고 있는 Tween, Span 및 PEG-PPG 블록공중합체를 선택하여 실험을 수행하였다. 배합 조건에 따라 PET 필름 표면의 친수도에 큰 영향을 미침을 확인하였다. 그러나, PET 필름의 표면상에 단순히 이들 계면활성제의 도입은 수세 후에는 높은 내구성을 보여주지 않았다. 내구성을 높이기 위해 에폭시 및 이소시아네이트와 같은 두 종류의 커플링제를 사용하였다. 코팅액에 6 중량 %isophrone 디이소시아네이트 (IPDI)를 함유한 코팅액으로 코팅된 PET 필름 표면의 물에 대한 접촉각은 $8.7^{\circ}$까지 낮아졌으며, 이는 매우 높은 친수성에 대한 간접적인 증거이다. 또한, 코팅된 PET 필름의 광 (파장 500 nm) 투과율 값은 높은 투명 특성을 유지하면서 87%에서 85%로 약간 감소하였다. 이 PET 필름은 자기 세정 특성이 필요한 필름산업에 적합한 소제로 사용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.