• Title/Summary/Keyword: 나노 생체 재료

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Nanotechnology and scanning microprobe microscopy (주사형 마이크로프로브 현미경과 나노테크놀로지)

  • ;Muramatsu, H.
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.9 no.6
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    • pp.616-625
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    • 1996
  • 본 고에서는 최첨단 주사형 마이크로프로브현미경의 최근동향에 대해 기술하고자 한다. SNOAM의 관찰분야에의 응용이라는 관점에서 광학소자, 반도체재료, 유기박막등의 미소영역에의 광학특성의 관찰이외에 생물분야에서는 형광표식한 시료의 형상상과 형광상의 대비에서 세포나 생체고분자의 기능 해명에도 이용 가능하다고 생각된다. 또한 광가공기술에의 응용이나 기억소자 기술에의 응용도 고려되어져 금후의 응용분야에의 발전이 기대된다. 다가오는 21세기 정보화사회에서는 분자.원자를 제어하는 기술이 중심기술이 될 것으로 확신되고 있다. 그러나 현재 우리주변 기술로서 분자. 원자를 단위로 하는 평가, 분석 기술은 거의 찾을 수 없다. 따라서 주사형 마이크로 프로브 현미경은 Nano-technology로서 장래 정보화사회에 중요한 평가.분석기술의 하나로서 정착될것으로 생각된다.

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Nonlinear Rheological Properties of Endothelial Cell Laden-cellulose Nanofibrils Hydrogels (내피세포가 배양된 나노셀룰로오스 하이드로겔의 비선형 유변물성 분석)

  • Song, Yeeun;Kim, Min-Gyun;Yi, Hee-Gyeong;Lee, Doojin
    • Composites Research
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    • v.35 no.3
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    • pp.153-160
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    • 2022
  • Cellulose nanofibrils (CNF) based on wood pulp fibers are gained much attention as part of biocompatible hydrogels for biomedical applications such as tissue engineering scaffolds, biomedicine, and drug carrier. However, CNF hydrogels have relatively poor mechanical properties, impeding their applications requiring high mechanical integrity. In this work, we prepare 2,2,6,6-tetramethylipiperidin-oxyl (TEMPO) oxidated cellulose nanofibrils hydrogels mediated with metal cations, which form the metal-carboxylate coordination bonds for enhanced mechanical strength and toughness. We conduct the large amplitude oscillatory shear (LAOS) test and Live/dead cell assay for obtaining nonlinear viscoelastic parameters and cell viability, respectively. In particular, the cell proliferation and viability change depending on the type of metal salt, which also affected the rheological properties of the hydrogels.

Electrospinning Fabrication and Characterization of Poly(vinyl alcohol)/Waterborne Polyurethane/Montmorillonite Nanocomposite Nanofibers (전기방사법을 이용한 폴리(비닐 알코올)/수분산 폴리우레탄/몬모릴로나이트 나노복합섬유의 제조 및 특성분석)

  • Kim, In-Kyo;Yeum, Jeong-Hyun
    • Polymer(Korea)
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    • v.35 no.6
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    • pp.553-557
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    • 2011
  • Poly(vinyl alcohol) (PVA)/waterborne polyurethane (WBPU)/montmorillonite clay (MMT) nanocomposite nanofibers were prepared using electrospinning technique of aqueous solutions. Scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and thermal gravimetric analyzer were used to characterize the morphology and properties of the nanocomposite nanofibers. Since PVA, WBPU and MMT are hydrophilic, non-toxic and biocompatible materials, these nanocomposite nanofibers can be used for filter and medical industries as wound dressing materials, antimicrobial filters, etc.

Large Area Deposition of Biomimetic Polydopamine-Graphene Oxide Hybrids using Langmuir-Schaefer Technique (랭뮤어-쉐퍼 기법 이용 생체모사 폴리도파민-산화그래핀 복합체 대면적 적층 기법 연구)

  • Kim, Tae-Ho;Song, Seok Hyun;Jo, Kyung-Il;Koo, Jaseung
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.20 no.3
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    • pp.110-115
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    • 2019
  • Graphene oxide has been gathering interests as a way to exfoliate graphene. Since the oxidation group of graphene oxide can hydrogen bond with various functional groups, tremendous efforts have been actively conducted to apply various applications. However, graphene oxide alone cannot substantially possess the mechanical properties required for the practical application. Therefore, in this study, polydopamine, which is a bio-mimetic mussel protein-inspired material, was combined with graphene oxide to form a large-area composite membrane at the liquid-gas interface. In addition, the morphology of the polydopamine-graphene oxide composite thin film was also controlled to obtain a composite membrane having a nano-wrinkle structure. It can be expected to be used in the next generation seawater desalination membranes or carbon composites because it can form mechanically superior and sophisticated nanostructures.

Synthesis Methods of Silver Sulfide for SWIR Region Applications (SWIR 영역에서 활용 가능한 Silver Sulfide의 다양한 합성법)

  • Yunhye Jeong;Gi-Hwan Kim
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.37 no.4
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    • pp.374-381
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    • 2024
  • This paper delves into the application of the short-wave infrared (SWIR) region, with a focus on the synthesis and optical characteristics of silver sulfide (Ag2S) nanostructures. SWIR offers advantages such as reduced damage to biological tissues and enhanced optical transparency, making it valuable across various domains. The study introduces three distinct synthesis methods, each showcasing the ability to obtain nanostructures with improved optical properties. These research findings open up the possibility of providing tailored solutions in detection, imaging, and other applications by controlling the size and ligands of Ag2S nanoparticles. This paper provides new insights into the utilization of Ag2S in the SWIR region, which is expected to foster advancements in future technologies.

Growth of nanotubular oxide layers on Ti alloys with different alloying elements (Ti합금 표면에 생성되는 나노튜브 성장에 미치는 합금원소의 영향)

  • Kim, Min-Su;Gwon, A-Ram;Kim, Yeon-Ju;Kim, Yong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.69.2-69.2
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    • 2018
  • 전기화학적 양극산화법에 의해 형성하는 TiO2 나노튜브층은 넓은 비표면적과 규칙적인 구조를 가지고 있어 광촉매, 태양 전지, 생체재료 분야 등 다양한 분야에서의 응용이 되고 있으며, 국내 외 많은 연구가 보고 되고 있다. 특히, 나노튜브 층의 성장 거동에 미치는 인자로는 용액의 pH, 점도 등의 전해질의 물성, 인가전압, 시간 등이 있으며, 그에 대해 많은 연구가 이루어졌고 보고되고 있다. 최근 들어, 앞서 설명한 인자 이외에 양극산화에 사용되는 기판의 특성(미세구조, 결정구조, 결함, 첨가 원소 등)이 나노튜브층 성장거동에 영향을 미친다고 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 전이금속으로 이루어진 Ti합금을 이용하여 첨가되는 합금원소가 산화막 성장 거동과 형태에 미치는 영향에 대해 조사 하였다. 본 연구에서는 Ti-Ni, Ti-Fe, Ti-Co 3종류 합금을 고진공 아크용해법으로 제조 하였으며, $1000^{\circ}C$에서 24시간 균질화 열처리를 하였다. 모든 합금은 최종 두께 2mm가지 냉간압연 하였으며, 양극산화는 동일한 조건에서 하였다. 생성된 나노튜브층의 표면 및 단면은 FE-SEM을 통해 관찰 하였다.

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A Study on Preparation of Environment-friendly Special Powder Using Functionality Antibiotic Nano-particle (나노 Ag(Silver)입자를 이용한 친환경성 항균 무기 복합분체의 제조)

  • 이용원;민동진;조준형;이종만;김형진
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.143-143
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    • 2003
  • 최근 생활수준 및 생활환경의 향상에 힘입어 청결 및 쾌적을 추구하는 것이 사회적 현상으로 나타나고 있다. 요즘처럼 현대화된 시대에 '왜 항균제가 필요한 것일까' 라는 자연스러운 의문이 발생하게 되지만 현실은 항균제를 이용한 다양한 항균제품, 항균가전제품, 항균가공 내ㆍ건자재 및 항상 신선한 선도를 유지할 수 있는 제품 등이 호황을 누리고 있는 것이 현실이며 그 시장 규모는 3,000억원을 상회하고 있다. 이러한 항균 가공제품이 호평을 받는 사회적 배경은 우리를 둘러싼 주변 삶의 경제환경 신장에 따른 쾌적성 추구와 밀접한 관련이 있을 것이다. 이처럼 항균기능이 부여된 제품이 호평을 받고 있음에도 불구하고 국내에서는 항균제품의 주 기능 역할을 하는 항균제에 대한 개발은 초기단계로 국내 시장에서 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 국내의 경우, 유기 항균제의 사용이 전체 사용량의 80%를 차지하고 있고, 제올라이트나 인산염을 무기 담체로 항균성 금속 이온(Ag, Zn)을 물리적으로 결합시킨 무기 항균제가 개발된 것이 최근의 기술 수준이다. 이러한 유기 항균제는 미생물의 번식을 억제 또는 사멸시키기 위한 것이지만, 생체의 피부 세포에도 영향을 줄 수 있는 피부 자극원의 하나로 그 사용이 점차로 제한되고 있다. 무기 항균제는 안정성이나 항균력에서는 유기항균제 보다는 뛰어나지만 가격(경제성)이나 색(Color), 사용성 (Application)측면에서는 여러 가지 문제를 나타내고 있다. 귀금속이므로 가격이 고가이며, 금속고유의 색으로 회귀하려는 플라즈몬 효과에 의해 색(Color)의 조절이 불가능, 분말형태이므로 지류에 첨가시키는 방법 등이 큰 문제로 부각되고 있다. 이 러한 문제점을 해결할 수 있는 기술이 나노기술이다 나노기술(Nano-Technology)은 물질을 분자, 원자단위에서 규명하고 제어하는 기술로서 원자, 분자를 적절히 결합시킴으로서 기존 물질의 변형, 개조는 물론 신물질의 창출을 가능케 하는 기술이다. 나노기술은 여러분야로 세분화되지만 그중 산업화에 가장 접목이 용이한 기술이 나노입자(Nano-Particle)제어 기술이며, 나노입자는 통상적으로 입자크기가 수 nm에서 100nm이하 크기의 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산입자를 말한다. 나노입자(Nano-Particle)는 기존의 입자($\mu\textrm{m}$)보다 물리적 및 광학적 성질이 우수하고 그 자체의 기능면에서도 탁월하기 때문에 국내외의 여러 산업에서도 기존제품의 품질 향상 및 기능성부여, 기존 공정의 개선 및 생산 원단위 절감 등 경제적, 생산적인 측면을 고려하여 적합한 나노입자를 채택, 적용하고자 하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 이에 천연 항생제로 알려진 Ag, 즉 항균 및 탈취, 전기적 기능이 우수한 은(silver, Ag)을 나노(nm) 입자희 제조하고 이와 더불어 이산화티탄(TiO2) 복합 분체를 제조하여 제조된 나노 입자 및 복합 분체를 사용함으로써 환경 친화적이며 다양한 용도로 활용 가능한 소재 개발에 연구 내용을 두고 있다. 본 연구를 통한 기대 효과로서 환경성 측면에서는 환경 친화적인 나노 입자의 제조로 기능성 나노 입자에 친 환경성을 부여하여 유기계 항균제 대체 효과를 발현하고 이를 제품에 적용함으로써 다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불어 안료의 형상 균일화 기술을 확보하여 가격 경쟁력 및 부가가치 향상을 기대할 수 있다.

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Preparation and Gas Barrier Properties of Chitosan/Clay Nanocomposite Film (Chitosan/Clay 나노복합재료 필름의 제조와 기체투과 특성)

  • Nam Sang Yong;Park Ji Soon;Rhim Ji Won;Park Byung Gil;Kong Sung-Ho
    • Membrane Journal
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    • v.15 no.3
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    • pp.247-254
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    • 2005
  • Chitosan film has potential applications in agriculture, food, and pharmacy. However, films made only from chitosan lack gas barrier and have poor mechanical properties. For enhanced gas barrier and mechanical properties, chitosan/clay nanocomposites have been prepared with montmorillonite (MMT) which is a layered structure of clays and chitosan. The cationic biopolymer, chitosan is intercalated into $Na^+-montmorillonite$ through cationic exchange and hydrogen bonding process. Diluted acetic acid is used as solvent f3r dissolving and dispersing chitosan. Chitosan was intercalated or exfoliated in MMT and it was confirmed by X-ray diffraction method. D-spacing of the characteristic peak from MMT plate in chitosan/clay nanocomposites was moved and diminished. The thermal stability and the mechanical properties of the nanocomposites are measured by TGA and Universal Testing Machine. Gas permeability through the chitosan/clay nanocomposites films decreased due to increased tortuosity made by intercalation of clay in chitosan.

Biogenic Synthesis of Metallic Nanoparticles and Their Antibacterial Applications (금속 나노입자의 생체 합성과 항균적 적용)

  • Patil, Maheshkumar Prakash;Kim, Jong-Oh;Seo, Yong Bae;Kang, Min-jae;Kim, Gun-Do
    • Journal of Life Science
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    • v.31 no.9
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    • pp.862-872
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    • 2021
  • Recent studies on synthesis of metallic nanomaterials such as silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), cerium (Ce), zinc (Zn), and copper (Cu) nanoparticles (NPs) using plants and microbes are attracted researchers for their wide range of applications in the field of biomedical sciences. The plant contains abundant of bioactive contents such as flavonoids, alkaloids, saponins, steroids tannins and nutritionals components. Similarly, microbes produce bioactive metabolites, proteins and secretes valuable chemicals such as color pigments, antibiotics, and acids. Recently reported, biogenic synthesis of NPs in non-hazardous way and are promising candidates for biomedical applications such as antibacterial, antifungal, anti-cell proliferative and anti-plasmodia activity. All those activities are dose dependent, along with their shape and size also matters on potential of NPs. Microbes and plants are great source of metabolites, those useful in biomedical field, such metabolites or chemicals involved in synthesis of NPs in an ecofriendly way. NPs synthesized using microbes or plant materials are reveals more non-toxic, facile, and cost-effective compare to chemically synthesized NPs. In present review we are focusing on NPs synthesis using biological agents such as microbes (bacteria, fungi and algae) and plant, characterization using different techniques and their antibacterial applications on pathogenic Gram-positive and Gram-negative organisms.

Bioactivity of precalcified nanotubular $TiO_2$ layer on Ti-6Al-7Nb alloy (나노튜브 $TiO_2$ 층 생성 후 전석회화 처리한 Ti-6Al-7Nb 합금의 생체활성도)

  • Seo, Jae-Min
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.49 no.1
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    • pp.16-21
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    • 2011
  • Purpose: The purpose of this study was to investigate the bioactivity of precalcified nanotubular $TiO_2$ layer on Ti-6Al-7Nb alloy. Materials and methods: Anodic oxidation was carried out at a potential of 20 V and current density of 20 mA/$cm^2$ for 1 hour. The glycerol solution containing 1 wt% $NH_4F$ and 20 wt% deionized water was used as an electrolyte. Precalcification treatment was obtained by soaking in $Na_2HPO_4$ solution at $80^{\circ}C$ for 30 minutes followed by soaking in saturated $Ca(OH)_2$ solution at $100^{\circ}C$ for 30 minutes, followed by heat treatment at $500^{\circ}C$ for 2 hours. To evaluate the activity of precalcified nanotubular $TiO_2$ layer, specimens were immersed in a simulated body fluid with pH 7.4 at $36.5^{\circ}C$ for 10 days. Results: 1. Nanotubular $TiO_2$ layer showed the highly ordered dense structure by interposing small diameter nanotubes between large ones, the shape of nanotubes was enlarged as going down. 2. The mean length of nanotubes was $517.0{\pm}23.2\;nm$ innm glycerol solution containing 1 wt% $NH_4F$ and 20 wt% $H_2O$ at 20 V for 1 hour. 3. The bioactivity of Ti-6Al-7Nb alloy was improved with formation of nanotubular $TiO_2$ layer and precalcification treatment in $80^{\circ}C$ 0.5 M $Na_2HPO_4$ and saturated $100^{\circ}C$ $Ca(OH)_2$ solution. Conclusion: Bioactivity of precalcified nanotubular $TiO_2$ layer on Ti-6Al-7Nb alloy was improved.