• Journal of Life Science
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• v.26 no.6
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• pp.633-639
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• 2016

Biomaterials including polymer, metal, ceramic, and composite have been widely applied for medical uses as medical fibers, artificial blood vessels, artificial joints, implants, soft tissue, and plastic surgery materials owing to their physicochemical properties. However, the biocompatibility and toxicity for film- and plate-form biomaterials is difficult to measure in mammalian cells because there is no appropriate incubation system. To solve these problems, we developed a novel mammalian cell culture system consisting of a silicone ring, top panel, and bottom panel and we applied two polymer films (PF) and one metal plate (MP). This system was based on the principal of sandwiching a test sample between the top panel and the bottom panel. Following the assembly of the culture system, SK-MEL-2 cells were seeded onto Styela Clava Tunic (SCT)-PF, NaHCO₃-added SCT (SCTN)-PF, and magnesium MP (MMP) and incubated at 37℃ for 24 hr and 48 hr. An MTT assay revealed that cell viability was maintained at a normal level in the SCT-PF culture group at 24 or 48 hr, although it rapidly decreased in the SCTN-PF culture group at 48 hr. Furthermore, the cell viability in the MMP culture group was very similar to that of the control group after incubation for 24 hr and 48 hr. Together, these results suggest the sandwich-type mammalian culture system developed here has the potential for the evaluation of the biocompatibility and toxicity of cells against PF- and MP-form biomaterials.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.61 no.4
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• pp.284-292
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• 2023

Stable posterior occlusal support is crucial for adequate masticatory function and facial aesthetics. In elderly patients over the age of 65, masticatory ability has a significant impact on nutritional intake and overall health. This case report presents a prosthetic treatment of an elderly patient with edentulous maxilla and bilateral posterior edentulous mandible. The upper jaw was restored with a complete denture to establish an ideal occlusal plane, and the three-dimensional positions of the mandibular implants were determined accordingly. The implants were placed through computer-guided implant surgery and were immediately loaded with fixed provisional restorations. The implant-fixed zirconia final restorations were inserted in the lower posterior region, and the occlusal surface of posterior artificial teeth in the upper denture was substituted with cobalt-chrome alloy to resist occlusal wear. The patient's posterior occlusal support and masticatory function were promptly restored through this treatment process, and long-term stability against wear was also obtained.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.33 no.1
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• pp.27-35
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• 2003

1. 목적 생체재료의 생체친화성을 증진시키고 치유를 촉진하기 위한 목적으로 생체재료의 생화학적 표면개질에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 이와 같은 목적으로 이용되어 온 부착분자에는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소 및 성장인자들을 들 수 있으며, 이들 분자들을 금속, 골대체물질 및 폴리머와 같은 생체재료의 표면개질에 이용하여 왔다. 이 연구의 목적은 생체적합성이 우수하고 생분해성을 지닌 키토산으로 얇은 막을 제작한 후, 세포외 기질의 구성성분 중 세포부착에 관여하는 RGD 펩타이드를 부착시킨, 표면개질 키토산막의 생물학적 영향을 MG-63 조골양세포를 이용하여 관찰하는 것이다. 2. 방법 2% acetic acid에 키토산 가루를 녹여 만든 2% 키토산 용액으로 24-well 배양접시의 표면을 도포 후 24시간 동안 건조시켜 키토산막을 제작하였다. GRGDS 펩타이드를 cross-linker(EDC, NHS) (Sigma, MO, USA) 용액과 반응시켜서 펩타이드의 카르복실기를 활성화시켰다. 이들을 PBS 완충용액으로 수화시킨 키토산막과 결합시켜 펩타이드의 활성화된 카르복실기와 키토산의 아민기 간에 안정적인 아미드 결합(amide bond)이 형성되도록 하였다. 하루 동안 반응을 일으킨 후 PBS 완충용액과 증류수로 씻어내고 냉동 건조시킴으로써 GRGDS가 결합된 키토산막을 제작하였다. 재료 표면의 화학 성분을 알아보는데 사용되는 방법의 일종인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 부착분자가 키토산막에 결합된 여부를 확인하였다. GRGDS 펩타이드에 요오드를 결합시킨 후, 이것을 키토산막에 공유 결합시키고 XPS를 통해 요오드가 재료 표면에서 검출되는지를 검사하였다. 요오드가 검출된다면 이것은 키토산막 표면에 실제로 GRGDS 펩타이드가 존재하는 것을 의미하게 된다. 표면개질된 키토산막에 사람조골양세포인 MG-63을 접종하여 이를 실험군으로 하였고, 표면이 개질 되지 않은 키토산막을 대조군으로 하였다. 세포부착의 최적화 농도를 확인하기 위하여 GRGDS를 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0mg/ml의 농도로 준비하였다. 배양 후 1일, 7일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 세포를 분리한 후, 이를 원심 분리하여 세포수측정기를 이용하여 부착 세포의 수를 측정하여 세포의 부착 정도를 비교하였다. 배양 2시간, 24시간 후 주사전자현미경을 이용하여 키토산막에 부착된 세포의 양상을 관찰하였다. 3. 결과 XPS를 통한 표면의 화학 성분 분석 결과 GRGDS 펩타이드를 결합시킨 키토산막에서 요오드가 검출되었으며 펩타이드를 부착하지 않은 대조군에서는 검출되지 않았다. 따라서 cross-linker를 이용한 펩타이드와 키토산막의 공유결합을 확인할 수 있었다. 세포 배양 후 1일째 부착된 세포 수를 측정한 결과 0.1mg/ml 이상의 GRGDS 펩타이드 농도로 공유 결합시킨 키토산막에서 부착 세포 수가 다른 농도에 비해 유의성 있게 많이 관찰되었다. 이 농도 이하에서는 대조군과 실험군간에 세포부착의 유의한 차이가 없었다. 따라서 주사전자현미경을 이용한 부착 세포의 양상에 관한 관찰은 0.1mg/ml 농도의 펩타이드를 이용하였다. 세포 배양 7일째, 부착된 세포 수 측정 결과 GRGDS의 농도에 따른 유의성 있는 차이가 없었으며, 실험군과 대조군간에도 유의성 있는 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰결과 2시간 및 24시간 배양된 실험군 모두에서 별모양의 세포들이 키토산막 표면에 편평하게 잘 부착되어 있으며 많은 위족이 발달된 소견을 보인 반면, 대조군에서는 원형 또는 다각형 모양의 세포들이 실험군에 비해 부착이 덜 되어있는 양상을 보였다. 이 연구를 통하여 기능성 펩타이드를 생체재료의 표면에 공유결합 시키는 방법을 확립할 수 있었으며, RGD 펩타이드의 공유결합으로 표면개질된 키토산막이 조골세포의 부착능을 증진시킬 수 있음을 확인하였다. 표면개질된 생체재료를 소, 중동물에 적용시켜 생체 내에서의 생물학적 영향을 평가할 필요가 있으며, 이 실험의 결과는 향후 다양한 기능성 부착분자를 선발, 고안하여 임플란트용 생체재료의 표면개질에 이용하는 이른바 모방생체재료분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.25 no.1
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• pp.281-302
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• 1987

의치상 재료 종류에 따라 의치, 점막 및 하악골에 발생되는 변위 및 응력을 연구하기 위하여 컴퓨터를 이용한 수치적 해석인 2차원 유한 요소법을 이용하였다. 2차원 유한 요소 모형으로선 표준 크기의 하악골 및 의치를 고려하여 231개의 사변형 요소 및 268개의 절점으로 분할한 후 각 구성 성분의 물리적 성질인 탄성률 및 프와송비를 대입시켰다. 사용된 의치로서는 일반 합성수지의치, 2mm후경의 탄성재를 의치상 하부에 이장한 합성수지의치, 2mm후경의 탄성재를 치아와 의치상 중앙에 삽입한 합성수지의치 및 0.5mm후경의 금속상의치의 4종류였으며, 하중시에 하악의 고정 부위로선 생체와 동일 조건을 부여하기 위하여 교근, 내측익돌근, 측두근등의 하악 폐구근이 부착되는 하악각 부위 및 하악 근돌기 부위의 16절점을 고정점으로 하였다. 하중 조건으로선 하악 제1대구치의 일점에 10kg의 수직 집중하중, 하악 중절치의 일점에 7kg의 수직 집중하중 및 하악 제 1소구치로 부터 하악 제2대구치까지의 교합면에 10kg의 수직 분산하중을 부여하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 하중이 의치 교합면위의 가해진 부위에 따라 다양한 의치 회전 및 강하 현상을 보였으며, 탄성재를 이장 및 삽입한 합성 수지 의치의 변위가 일반 합성수지의치 및 금속상 의치의 변위보다 더 컸다. 2. 주응력을 고려할때 점막 부위에는 주로 압축 응력이 작용하였으며 치조제 부위는 압축응력과 인장 응력이 함께 작용하였다. 3. 탄성재를 삽입한 합성수지의치에 최고 등가 응력이 집중되었으며 그 다음은 탄성재를 이장한 합성수지의치, 일반 합성수지의치의 순이였으며 금속상의 경우는 금속을 따라서 높은 등가 응력이 넓게 분산되었다. 4. 의치상 종류에 관계없이 동일 하중 조건하에선 점막에 나타나는 등가 응력의 크기 및 분산양태는 유사하였다. 5. 하악골에서 등가 응력은 의치지지 부위에만 국한되지 않고 넓게 분산 되었으며 의치상 종류 및 하중 조건에 관계없이 치조제 후방 및 하악연의 후방 부위에 특히 높은 등가응력이 집중되었다. 6. 하악 중절치의 일점에 수직 하중을 가한 경우가 다른 하중 조건에 비하여 지지점과의 거리차이로 인하여 하악골에 가장 높은 등가 응력을 유발하였다. 7. 의치상 재료에 따른 하악 골에 발생되는 응력의 크기 및 분산에는 큰 차이가 없으나 금속상의 경우가 교합압을 분산하는데는 효과적이었다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.25 no.6
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• pp.599-604
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• 2004

Implantable flexible sensor using polymer/metal multilayer processing technique for telemetrical real-time blood pressure monitoring is presented. The realized sensor is mechanically flexible, which can be less invasively implanted and attached on the outside of blood vessel to monitor the variation of blood pressure. Therefore, unlike conventional detecting methods which install sensor on the inside of vessel, the suggested monitoring method can monitor the relative blood pressure without injuring blood vessel. The major factor of sudden death of adults is a disease of artery like angina pectoris and myocardial infarction. A disease of circulatory system resulted from vessel occlusion by plaque can be preventable and treatable early through continuous blood pressure monitoring. The procedure of suggested new method for monitoring variation of blood pressure is as follows. First, integrated sensor is attached to the outer wall of blood vessel. Second, it detects mechanical contraction and expansion of blood vessel. And then, reader antenna recognizes it using telemetrical method as the relative variation of blood pressure. There are not any active devices in the sensor system; therefore, the transmission of energy and signal depends on the principle of mutual inductance between internal antenna of LC resonator and external antenna of reader. To confirm the feasibility of the sensing mechanism, in vitro experiment using silicone rubber tubing and blood is practiced. First of all, pressure is applied to the silicone tubing which is filled by blood. Then the shift of resonant frequency with the change of applied pressure is measured. The frequency of 2.4 MHz is varied while the applied pressure is changed from 0 to 213.3 kPa. Therefore, the sensitivity of implantable blood pressure is 11.25 kHz/kPa.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.32 no.3
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• pp.150-156
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• 2012

발포금속은 초경량 재료로서 폐기공과 개기공의 두 가지 형태의 구조를 지니고 있으며 폐기공은 내충격성, 흡음성, 단열성의 기능을 지니고 있고, 개기공은 필터, 생체지지대, 촉매재, 열방출재 등으로 사용되고 있다. 개기공발포재는 삼차원 구조모양으로 프리커서를 이용한 압력정밀주조나 기공입자용출법으로 제조하고 있으나 기공의 크기나 셀의 형상, 두께 등을 조절하기에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 환경친화적인 펄라이트를 사용하여 목적하는 크기의 그래뉼을 제조한 후, 용융마그네슘합금을 감압주조법으로 주조하여 그래뉼의 크기로 기공율을 조절하고, 주형의 온도와 압력에 따른 유동의 길이를 측정하였다. 그래뉼 직경이 2.3 $mm{\O}$ 일때에 주형의 온도 $300^{\circ}C$ 이상, 압력이 5000 Pa 이상에서 유동길이 6.5 cm 이상을 얻었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11a
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• pp.1521-1526
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• 2008

IPMC(Ionic Polymer-Metal Comosite) exhibits large deformation, having great attention in many application fields. It generates bending moment by ion exchange polymer film. It can be quickly bended by the applied voltage across the plated electrode of the polymer film. In the present paper, we derive the theoretical modeling and dynamic analysis of bending motions of IPMC actuators using the Euler-Bernoulli beam theory. The theoretical model of a cantilever IPMC actuator estimates the moment produced by the applied voltage. The dynamic characteristics, including natural frequencies and frequency response, are calculated by the theoretical model, and they are compared with the experimental results and finite element analysis. It is shown that the mathematical modeling allows precise estimation to the voltage-driven motion of the cantilever IPMC in air.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.47 no.3
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• pp.295-300
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• 2009

Statement of problem: As the number of elders is growing with the advancement of medicine, partially or fully edentulous patients have increased. Medically compromised conditions are common in the older population so that it should be taken into account in prosthetic treatment planning as well as their economic conditions. In the older patients, removable prosthesis has been preferred to implant prosthesis. However, cast metal based removable partial dentures also has several limitations. Purpose: In this report, we present several cases of Valplast$^{(R)}$ flexible denture which were fabricated in patients who had medically compromised conditions or whose remaining teeth showed a relatively poor prognosis. Results & Conclusion: This article describes an alternative treatment for a partially edentulous patient with mouth opening limitation, after cancer surgery, compromised general condition and questionable remaining teeth. In these patients, Valplast$^{(R)}$ flexible denture was used because of its unique characteristics and the results were all satisfactory. Patients had 1-2 check-up and there were no postoperative pain or fracture of denture up to now.

• 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.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.2
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• pp.83-89
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• 2003

The gas electron multiplier placed in the drift volume of conventional gas detectors, is a conceptually simple device for producing a large gas gain by concentrating the drift electric field over a very short distance to the point that electron avalanching occurs(〉 10$^4$ V/cm), greatly increasing the number of drifting electrons. This device consists of a thin insulating foil of several tens of urn in thickness. covered on each side with a thin metal layer(Cu), with tiny holes, usually 100 ${\mu}{\textrm}{m}$ or less in diameter. and with a spacing of 100-200 ${\mu}{\textrm}{m}$ through the entire foil. perforated by using chemical etching or high-powered laser beam technique In this study, we have investigated its operating properties with various experimental conditions, and demonstrated the possibility of using this device as a digital X-ray imaging sensor, by acquiring X-ray images based on the scintillation properties of the gas electron multiplier with standard CCD camera.