인터벤션 시술을 위한 생분해성 고분자 재료의 임상적용 가능성을 평가하기 위한 예비실험을 진행하고자 한다. 생분해성 고분자막은 분말상태의 히알루론산을 수산화나트륨 용액에 가열교반기를 이용하여 수용액으로 제조하였다. 제조된 수용제는 조영제를 3가지(10, 20, 30 vol%)로 다르게 하여 첨가하고, 12시간 동안 100-200rpm의 속도로 실온에서 수직교반을 시행하였다. $-80^{\circ}C$에서 24시간 동안 동결건조 한 후, 동결건조된 시료는 막으로 성형하기 위해 유압프레스로 가압하여 제조하였다. 조영제의 함량을 달리하여 제작된 막은 주사전자 현미경을 이용한 육안 검사와 방사선 투과도 시험을 시행하였으며, 육안 검사상 조영제의 함량이 많을수록 표면이 거칠어지는 경향을 보였으며, 방사선투과도 시험은 방사선 투시, 단순촬영, 연속촬영의 조건에서 모두 유사한 방사선투과도를 보였다. 결론적으로 본 예비연구에서 히알루론산으로 제조된 생분해성 막은 임상에서의 사용가능성을 가지고 있는 재료임을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 생분해성 고분자 담체인 PGA 담체에 부착된 간세포의 이식을 통해서 이식된 간세포가 괴사하지 않고 남아 있으며 간 조직 구조의 일종인 담세관 유사구조를 확인하였다. 조직공학적인 간세포 이식 방법의 개발은 간 질환에 새로운 치료방법 개발의 가능성을 열어줄 수 있다.
본 연구에서는 속팽윤성과 고흡수성을 갖는 초다공성 수화젤의 제조과정에서 생분해성 가교제를 이용하여 생분해성 초다공성 수화젤을 제조하고 특성분석을 수행하였다. 친수성 고분자인 poly(ethylene glycol)의 양말단에 D,L-lactide를 개환 중합시켜 PLA-PEG-PLA 삼중공중합체를 합성한 뒤, 양말단에 비닐기를 도입하여 생분해성 가교제를 합성하였다. 조성이 다양한 초다공성 수화젤을 제조하여 각각의 팽윤도, 팽윤속도 및 생분해성을 비교하였다. 중합된 고분자의 화학적 조성을 $^1H$-NMR, GPC, FT-IR 측정을 통해 확인하였고, 수화젤 표면 및 내부의 SEM 분석을 통해 수 백 ${\mu}m$ 크기의 공극들로 생성된 열린 채널구조의 초다공성 구조를 관찰하였다. 수은 다공도계로 수화절의 기공크기와 다공도를 측정하였고, 조성에 따라 물리회학적 성질이 조절될 수 있음을 알 수 있었으며, MTT분석에 의해 낮은 세포독성을 나타냄을 확인하였다.
분리막 기술은 해수담수화, 기체분리 등 산업용 분리 정제 공정을 비롯하여 우리 주변의 생활용품, 의료 및 헬스케어 제품 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 최근 지속가능한 친환경 분리막 제조 기술 또한 환경오염을 줄이기 위해 연구되고 있으며, 특히 polylactic acid (PLA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS) 등 생분해성 소재를 활용한 분리막 제조기술이 보고되어 왔다. 기존 분리막 소재와 마찬가지로 생분해성 고분자 소재들 또한 상분리 공정을 통해 다공성 분리막을 제조하는 연구가 이루어지고 있다. 본 총설을 통해 대표적인 생분해성 고분자인 PLA 기반의 상분리 공정을 활용한 분리막 제조 기술 개발 동향을 살펴보고 향후 연구 개발 및 적용 가능성에 대해 고찰해보고자 한다.
생분해성 합성고분자인 PLA와 천연고분자 물질 tamarind gum과 levan을 불용화시킨 다당 아세타이트를 solvent evaporation 방법을 통해 약물(indomethacin)이 포함된 미세구를 제조하였다. PLA 미세구의 경우, 약물의 방출속도는 함유된 약물의 양에 따라 달라졌으며 담체의 비율이 증가할수록 약물의 방출이 지연되었다. 다당 아세테이트를 이용해서 제조한 미세구의 경우에도 방출지연 효과가 있었다. 이러한 점들을 고려해볼 때 본 실험에서 사용한 생체분해성 고분자 미세구들이 방출지연담체로 사용될수 있음을 알 수 있었다.
현재 플라스틱에 의한 환경오염이 사회문제로까지 확대되면서 이를 해결하기 위한 한가지 대책으로 분해성 플라스틱의 개발이 절실히 요구되어 전세계적으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 생분해성을 가지는 미생물 폴리에스테르 중에서 가장 대표적인 poly(3-hydroxybutyrate), PHB는 우수한 역학적 성질을 가지며, 또한 천연고분자 중에서 융점을 가지는 유일한 열가소성 재료이다. (중략)
생체적합성이 우수하며 자연계에 널리 존재하는 chitin의 탈아세틸화물인 chitosan은 인공피부, 생분해성 고분자 재료 및 약물방출용 고분자막으로서 널리 사용되고 있다. 특히 chitosan은 cellulose와 유사한 화학구조를 가지고 있으며 보다 풍부한 반응성 작용기를 가지므로 이를 개질하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구실에서는 chitosan막이 산성 조건하에서 팽윤되는 성질을 이용한 pH-sensitive막을 이용한 약물방출 조절에 관한 연구를 진행하고 있다.
조직공학적 신경재생 및 파킨슨씨병 등의 시경퇴행성 질환에서의 치료에 이용 목적으로 신경성장인자(nerve growth factor, NGF)를 생분해성 고분자 담체에 NGF를 서방화시키고자 PLA 담체에 함유시켜 유화동결건조법으로 제조하였다. 제조된 NGF의 방출량은 생체외 pH 7.4, 37$^{\circ}C$의 PBS 조건하에서 4주 동안 방출실험 하였으며, 함유된 NGF의 활성을 확인하기 위하여 PC-l2 세포에 직접 배양하여 확인하였다. 제조되어진 PLA 담체는 열린 셀 구조를 가졌으며, 초기 NGF의 함량이 많을수록 방출량도 증가를 보였으며, 제조과정에서의 NGF의 환성을 확인하기 위하여 PC-12 세포를 배양한 결과 신경돌기가 성장하였다. 본 연구는 생분해성 고분자 특정인 확산과 분해에 의해서 생물학적 활성물질인 NGF의 방출을 조절할 수 있으며, 조직공학적으로 서방화되어 3차원적인 신경재생을 가능케 할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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