• 제목/요약/키워드: 생체금속

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고성능 폴리머 재질의 포스트-코어 시스템의 생역학적 거동에 대한 예비실험 (A Preliminary study of Biomechanical Behavior of High-Performance Polymer Post-Core System)

  • 이기선;김종은;김지환;이정열;신상완
    • 대한심미치과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.75-81
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 기존의 다른 포스트-코어 재료와의 유한요소분석(FEA)의 비교를 통한 치과용 포스트-코어 재료로서의 고성능 폴리머 PEKK의 생체역학 및 장기 안전성을 평가하는 데 있다. 상악 중절치를 모델링 하였으며, 구개 표면에서 치아의 장축에 $45^{\circ}$의 각도로 50N의 반복 하중을 가했다. 전통적으로 사용 된 포스트 코어 재료와 비교하기 위해 3가지 재료 (금, 유리 섬유 및 PEKK)를 시뮬레이션하여 결과를 상호 비교 해 보았다. 상아질보다 낮은 탄성 계수를 갖는 PEKK는 종래의 포스트 코어 재료보다 비교적 치근에 유리한 응력 분포를 보여 주었다. 그러나, PEKK 포스트-코어 시스템은 금속 또는 유리 섬유 포스트-코어 시스템보다 장기간의 반복하중에 대해 타락 및 크라운 파손의 가능성이 더 높을 가능성이 있다.

금속 임플란트 소재의 내마모성 향상을 위하여 적용되는 질소 이온주입 및 이온도금법의 한계 (Limitation of Nitrogen ion Implantation and Ionplating Techniques Applied for Improvement of Wear Resistance of Metallic Implant Materials)

  • 김철생
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.157-163
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    • 2004
  • 금속 임플란트 재료들의 마모저항을 향상시키기 위하여 질소 이온주입 및 이온도금 기술을 적용하였다. 질소 이온주입 된 초내식성 스테인리스강(S.S.S)의 마모이온용출 특성을 S.S.S, 316L SS, TiN코팅된 316S SS와 비교 평가하기 위하여 탄소로 원자흡수분광분석기를 이용하여 시편들로부터 마모용출된 Cr과 Ni 이온량을 측정하였다. 또한, 저온아크증착법을 이용하여 TiN, ZrN, TiCN코팅된 Ti(Grade 2)원반의 마모저항을 비교하였고, 질소이온주입 및 질화물 코팅된 표면충의 화학적 조성은 SAES(scanning Auger electron spectroscopy)를 이용하여 분석하였다. 질소 이온주입된 S.S.S 표면으로부터 마모에 의하여 용출된 Cr과 Ni 이온량은 표면처리하지 않은 스테인리스강들에 비하여 크게 감소하였다 그러나 인공고관절에 걸리는 하중조건 하에서 실행된 마모이온용출실험에서 이온에너지 100 KeV로 질소이온 주입된 표면층은 20만회 내에서 쉽게 제거되었다. 질화물 코팅된 Ti 시편들의 마모저항도 크게 향상되었고, 그 마모특성은 코팅층의 화학적 조성에 따라 크게 차이가 났다. 코팅두께 3Um의 코팅시편들 중 TiCN 코팅된 티타늄이 가장 높은 내마모 특성을 보였으나 같은 하중조건 하에서 disk(Ti)-on-disk 마모실험에서 그 질화물 코팅면들의 마모 무게감 소비는 1만회 아래에서 모두 Ti의 마모비와 유사하게 전환되었다. 본 실험으로부터 얻어진 연구결과에 의하면, 100 KeV 질소이온주입 및 두께 3$\mu\textrm{m}$의 길화코팅된 표면층의 경우 표면 경화충의 깊이가 충분치 않아 높은 하중을 받는 임플란트의 마찰부위에 사용하기에는 한계가 있음을 보였다.

은나노 입자의 독성 메커니즘 및 천연물을 활용한 은나노 대체 항균 소재 연구 (Toxicity of Silver Nanoparticles and Application of Natural Products on Fabric and Filters as an Alternative)

  • 파티 카라데니즈;김한성
    • 생명과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.864-873
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    • 2018
  • 나노 입자는 화장품, 식품, 기계, 화학 산업 등에 다양한 용도로 활용되고 있으며, 그 응용분야가 광범히 하여 나노 입자 사용에 대한 관심과 연구가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히 금속나노 입자 중 하나인 은나노 입자는 항균 및 항진균 효과가 뛰어나 의류, 실내 공기필터, 증류필터 등 다양한 방면에 활용되고 있다. 하지만 은나노 입자의 지속적인 노출 시, 입자 크기와 노출방식에 따라 인체에 독성을 유발하는 것으로 알려져 있어 친환경적이고 생물학적으로 안전한 천연물 유래 소재를 활용한 은나노 입자의 기술개발이 필요하다. 천연물이 적용된 실내필터와 의류는 생산의 용이성, 제품 내구성 및 항균 활성에서 은나노 적용제품과 비교될 수 있는 것으로 나타고 있다. 본 연구에서는 은나노의 생체 내 미치는 독성 메커니즘에 대해 알아보고 은나노의 대안으로 항균 활성을 지닌 천연물의 항균 활성에 대해 기술하고자 한다.

총격에 의한 개방성 근위 상완골 골절의 치료 - 증례 보고 - (Treatment of Open Proximal Humerus Fracture by Gunshot)

  • 김성재;이재후;천용민
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제15권1호
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    • pp.37-42
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    • 2012
  • 목적: 총상에 의한 상완골 골절 증례를 통해 치료의 원칙에 대하여 고찰한다. 대상 및 방법: 28세 남자가 좌측 상완부의 총상으로 수상 후 5일에 응급실로 내원하였다. 상지의 신경 및 혈관 손상의 징후 및 타장기의 손상은 없었으며, 생체징후는 안정적이었다. 수상 당시 타 병원에서 총상에 대한 변연 절제술 및 세척술 후에 일차적 봉합술을 시행받았으며, 상완부의 전외측에 5 cm 가량의 오염된 상처가 있었다. 본원에서 변연절제술 및 탄환 파편의 제거술을 시행하고 외고정을 통하여 해부학적 정렬을 유지하였다. 술 후 8일까지 상처에 대한 무균적 소독을 시행하였으며, 정맥 항생제를 유지하였다. 술 후 9일째에 광범위 변연 절제술 및 항생제를 섞은 시멘트 구슬 삽입술을 시행하였다. 감염이 호전되는 소견을 보여, 시멘트 구슬 삽입 2주째에 외고정 장치를 제거하고 외고정 핀 삽입부의 피부 봉합술을 시행하였다. 1주 후에, 금속판을 이용하여 내고정을 하였다. 결과: 유합술 후 3 개월째, 만족스러운 상완골의 정렬과 골 유합을 얻었다.

전악수복환자에서 Shilla system을 이용한 교합평면 재구성 증례 (Reestablishing the occlusal plane in full mouth rehabilitation patient, using Shilla system)

  • 양민수;방몽숙;박상원;임현필;윤귀덕;양홍서
    • 대한치과보철학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.33-38
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    • 2013
  • 교합평면은 시상면적인 치열궁 형태를 나타내는 것으로, 악구강계를 구성하는 요소의 하나인 교합을 형태적으로 구성한다. 본 증례에서는 생체의 정중 시상면에 대한 수평, 측방좌표를 교합기상에 재현하여 상하악 치아 및 결손부 치조제에 대한 좌우 동적인 위치관계 얻기 위해 Shilla system (Hamans, Tokyo, Japan)을 이용하여 교합평면을 재구성 하였다. 본 증례의 환자는 41세의 남자 환자로 상악 전치부 10본금속-도재 고정성국소의치 파절 및 탈락과 전반적인 치료를 주소로 내원하였다. 임상 검사, 방사선 검사, 모형분석을 통해 임플란트 식립을 동반한 완전구강회복술을 하기로 결정하였다. Gothic Arch device (Centrofix; AmannGirrbach GmbH, Germany)를 이용하여 악간관계를 채득하고 마운팅 후, Shilla system을 이용하여 기존 교합평면을 평가, 분석하여 진단 납형을 제작하였다. 이를 토대로 방사선 스텐트를 제작하여 임플란트 식립하였고, 진단 납형을 이용하여 임시수복물을 제작하였다. 임시 수복물의 형태 및 교합 양식을 재현하기 위해 맞춤 전방유도판을 제작하고, 교차 마운팅을 시행하였으며 최종 수복물은 지르코니아 코핑을 이용한 완전 도재관으로 제작하였다. 이상과 같이 전악수복환자에서 진단과 치료 과정에서 Shilla system을 이용하여 적절한 심미적, 기능적 수복 결과를 얻을 수 있었다.

하이브리드 SEM 시스템

  • 김용주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.109-110
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    • 2014
  • 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy: SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기기로서 최근에 판매되고 있는 고분해능 SEM은 수 나노미터의 분해능을 가지고 있다. 그리고 SEM의 초점심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료 nnnnnnnnn와 유가공 제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다(Fig. 1). 입사된 전자빔이 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 할 때 2차 전자(secondary electron)외에 후방산란전자(back scattered electron), X선, 음극형광 등이 발생하게 되는 이것을 통하여 topography (시료의 표면 형상), morphology(시료의 구성입자의 형상), composition(시료의 구성원소), crystallography (시료의 원자배열상태)등의 정보를 얻을 수 있다. SEM은 2차 전자를 이용하여 시료의 표면형상을 측정하고 그 외에는 SEM을 플랫폼으로 하여 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS (Wave Dispersive X-ray Spectroscope), EPMA (Electron Probe X-ray Micro Analyzer), FIB (Focus Ion Beam), EBIC (Electron Beam Induced Current), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer) 등의 많은 분석장치들이 SEM에 부가적으로 장착되어 다양한 시료의 측정이 이루어진다. 이 중 결정구조, 조성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게 하는 X선 분석장치인 EDS를 SEM에 일체화시킨 장비와 EDS 및 PBMS를 SEM에 장착하여 반도체 공정 중 발생하는 나노입자의 형상, 성분, 크기분포를 측정하는 PCDS(Particle Characteristic Diagnosis System)에 대해 소개하고자 한다. - EDS와 통합된 SEM 시스템 기본적으로 SEM과 EDS는 상호보완적인 기능을 통하여 매우 밀접하게 사용되고 있으나 제조사와 기술적 근간의 차이로 인해 전혀 다른 방식으로 운영되고 있다. 일반적으로 SEM과 EDS는 별개의 시스템으로 스캔회로와 이미지 프로세싱 회로가 개별적으로 구현되어 있지만 로렌츠힘에 의해 발생하는 전자빔의 왜곡을 보정을 위해 EDS 시스템은 SEM 시스템과 연동되어 운영될 수 밖에 없다. 따라서, 각각의 시스템에서는 필요하지만 전체 시스템에서 보면 중복된 기능을 가지는 전자회로들이 존재하게 되고 이로 인해 SEM과 EDS에서 보는 시료의 이미지의 차이로 인한 측정오차가 발생한다(Fig. 2). EDS와 통합된 SEM 시스템은 중복된 기능인 스캔을 담당하는 scanning generation circuit과 이미지 프로세싱을 담당하는 FPGA circuit 및 응용프로그램을 SEM의 회로와 프로그램을 사용하게 함으로 SEM과 EDS가 보는 시료의 이미지가 정확히 일치함으로 이미지 캘리브레이션이 필요없고 측정오차가 제거된 EDS 측정이 가능하다. - PCDS 공정 중 발생하는 입자는 반도체 생산 수율에 가장 큰 영향을 끼치는 원인으로 파악되고 있으며, 생산수율을 저하시키는 원인 중 70% 가량이 이와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 반도체 공정 중이나 반도체 공정 장비에서 발생하는 입자는 제어가 되고 있지 않은 실정이며 대부분의 반도체 공정은 저압환경에서 이루어지기에 이 때 발생하는 입자를 제어하기 위해서는 저압환경에서 측정할 수 있는 측정시스템이 필요하다. 최근 국내에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 시스템 내 파이프내벽에서의 오염입자 침착은 심각한 문제점으로 인식되고 있다(Fig. 3). PCDS (Particle Characteristic Diagnosis System)는 오염입자의 형상을 측정할 수 있는 SEM, 오염입자의 성분을 측정할 수 있는 EDS, 저압환경에서 기체에 포함된 입자를 빔 형태로 집속, 가속, 포화상태에 이르게 대전시켜 오염입자의 크기분포를 측정할 수 있는 PBMS가 일체화 되어 반도체 공정 중 발생하는 나노입자 대해 실시간으로 대처와 조치가 가능하게 한다.

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멸치육 단백질 효소가수분해물의 항산화작용 (Antioxidative Activity of Enzymatic Hydrolysates Derived from Anchovy Muscle Protein)

  • 염동민;이태기;박영호;김선봉
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.842-849
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    • 1997
  • Pepsin, trypsin, $\alpha-chymotrypsin$, papain, bromelain, 복합효소, Novozym 89, Neutrase 0.51., Protamex 및 Alcalase 0.6L 등으로 가수분해하여 얻은 멸치육 단백질 효소 가수분해물의 항산화작용을 살펴본 결과, 항산화작용이 매우 우수한 것으로 나타났으며 특히 생체내 소화효소의 하나인 pepsin과 식품가공용 단백분해효소인 Protamex에 의한 가수분해물의 항산화작용이 우수한 것으로 나타났다. 이들의 다른 항산화제와의 상승작용에 있어서는 $\alpha-tocopherol$과는 상승작용이 있는 것으로 나타났으나 BHT에 대해서는 BHT 자체의 강한 항산화능으로 상승작용을 확인할 수 없었다. 금속이온 $(Fe^{3+},\;Cu^{2+})$에 대한 봉쇄작용 또한 우수한 것으로 나타났으며, 특히 pepsin, $\alpha-chymotrypsin$ 및 papain유래 가수분해물이 $Cu^{2+}$이온에 대하여 높은 억제작용을 나타내었다. Pepsin유래 멸치육 단백질 효소가수분해물을 이온교환크로마토그래피 및 겔 크로마토그래피에 의하여 분획하고 얻어진 획분별 항산화작용은 P-2 (fraction No. $26\~31$)획분에서 가장 큰 것으로 나타났다. 이 때 가수분해전후 및 활성획분의 아미노산조성은 aspartic acid와 glutamic acid가 증가한 반면 alanine, cysteine, tyrosine 및 phenylalanine은 감소한 것으로 나타났다.

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크롬(Ⅵ)의 체내 흡수와 소실속도에 관한 연구 (A study on absorbing the Cr (Ⅵ) in the body and clearance)

  • 김현영;이성배;이권섭;정용현;한정희;최종윤;김성화;김무강;이용묵
    • 한국환경독성학회:학술대회논문집
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    • 한국환경독성학회 2003년도 추계국제학술대회
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    • pp.182-182
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    • 2003
  • 1.연구목적 : Cr $O_3$은 금속 도금용, 페인트 둥에 많이 사용되며 독성이 강하여 그동안 근로자 건강장해 및 직업병 사례가 많이 발생하였다. 그러나 산화크롬의 흡입에 의한 연구자료는 매우 부족하다. 이에 흡입챔버를 이용 Rats에 흡입노출을 통하여 유해성을 평가하고 각 장기에 흡수되는 크롬의 농도평가와 회복기간에 따라 각 장기별로 흡수된 크롬의 소실속도 둥을 연구하였으며 더불어 회복기간과 제거율의 상관관계 및 체내 반감기 등을 연구하였다. 2. 연구방법 : Cr $O_3$를 폐내 침착율 및 흡수율이 높은 0.5~5$\mu\textrm{m}$ 크기의 aerosol형태로 SD Rats 수컷에 전신폭로 하였다. 노출농도는 0.00, 0.20, 0.50, 1.25mg/㎥(Cr)으로 하여 1일 6시간, 주 5일, 13주간 반복 노출하였고 회복군은 시험물질 종료일을 기준으로 2주, 8주 경과 후 조직장기와 전혈, 혈장 및 적혈구내, 뇨 중 각각의 크롬농도를 분석하였으며 혈액 및 혈액 생화학적 검사도 병행하였다 3. 연구결과 : 혈액검사에서 0.20, 0.50 mg/㎥ 농도군 실험동물의 RBC와 HGB, HCT 둥은 감소의 경향을 보였으나 농도 의존적이지는 않았다. 신장의 절대중량은 대조군에 비해 유의하게 (p<0.05) 감소하고 폐장의 경우는 대조군에 비해 유의한(p<0.05) 절대중량 증가를 보였다 시험물질 노출 후 혈액 중 전혈, 혈장, 적혈구의 회복기간(x)별 크롬농도(y)의 소실속도 상관계수 (노출농도 0.50mg/㎥군의 경우)는 y = 66.51 $e^{0.057}$x/, y = 67.2 $e^{0.101}$x/, y = 70.01 $e^{0.030}$x/, 반감기는 12.0, 6.86, 23.0 일이고 폐장, 간장, 신장의 회복기간(x)별 크롬농도(y)의 소실속도 상관계수 (노출농도 0.50 mg/㎥군의 경우)는 y = 1808 $e^{0.004}$93x/, y = 12.02 $e^{0.029}$7x/, y = 67.61 $e^{0.029}$2x/ 반감기는 140.6, 23.3, 23.7 일로 평가되었다. 4. 고찰 : 실험동물의 전혈, 혈청, 뇨에서의 크롬농도와 시험물질 노출농도는 밀접한 상관을 가졌으나 농도에 정비례하지는 않았다. 뇨 중 흡수된 크롬의 경우 회복기간 초기 (12시간 내)에 대부분 배설이 일어나는 것으로 나타났다. 폐장이 간장, 신장 등 다른 장기에 비해 높은 축적량을 보였으며 축적된 크롬농도가 높을수록 크롬의 소실속도는 현저히 저하하는 경향을 보였다. 노출농도가 높을수록 각 장기조직 내 크롬의 소실속도 (clearance)는 크게 감소경향이 있었으며 이는 체내 과부하시 자정작용이 감소하는 것으로 판단되었다. 본 연구 결과 SD rat를 이용 반복흡입노출의 경우 생체의 무유해영향농도 (NOAEL)는 0.2mg/㎥이하이며 발암물질을 감안하여 안전계수를 100으로 할 경우 사람에 대한 NOAEL은 0.002mg/㎥이하로 판단되었다. 특히 호흡기와 폐장에 강한 유해성을 나타내는 것으로 확인되었다. 것으로 확인되었다.

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구리이온(II)이 존재할 때 Salvianolic acid B에 의한 DNA 절단 (DNA Breakage by Salvianolic acid B in the Presence of Cu (II))

  • 이평재;문철;최윤선;손현규
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.205-210
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    • 2018
  • 단삼의 성분인 salvianolic acid B는 다양한 생리활성이 알려져 있다. 특히 항산화 효과는 간세포, 신경세포를 포함한 다양한 세포유형에서 보호효과가 있다고 보고되었다. 하지만 ferulic acid와 같이 항산화제로 여겨지는 몇몇 페놀성 물질은 특정 전이 금속이 있으면 산화작용을 하며 이것이 항암 효능을 설명하기도 한다. 본 실험에서 salvianolic acid B가 $Cu^{2+}$ 환경에서 산화작용을 하는지 알아보았다. salvianolic acid B와 $Cu^{2+}$를 동시 처리하면 supercoilded 형태의 DNA가 open circular 혹은 linear 형태로 바뀌었으나 salvianolic acid B 혹은 $Cu^{2+}$를 단독 처리 했을 때는 그렇지 않았다. $Cu^+$에만 특정적인 킬레이터 neocuproine을 이용하여 salvianolic acid B가 $Cu^{2+}$$Cu^+$로 환원시킴을 알았으며 $H_2O_2$를 물과 산소로 분해하는 catalase를 처리하면 DNA 분해가 일어나지 않았다. 활성산소종 중 하나인 $H_2O_2$는 생체분자 특히 DNA를 공격하여 정상기능을 수행하지 못하게 한다. 정리하면 salvianolic acid B에 의한 $Cu^{2+}$의 환원은 $H_2O_2$를 생성하며 $H_2O_2$는 DNA 분해를 일으킨다. 이런 결과는 salvianolic aicd B의 항암효과가 salvianolic acid의 $H_2O_2$ 생성 때문일 수 있다는 작은 단서를 줄 수 있으며 이는 좀 더 실험이 이뤄져야 한다.

높은 안정성을 갖는 초미립 폴리에틸렌이민-금 나노입자 (Ultrasmall Polyethyleneimine-Gold Nanoparticles with High Stability)

  • 김은정;염정현;김한도;이세근;이가현;이현주;한상익;최진현
    • 폴리머
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    • 제35권2호
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    • pp.161-165
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    • 2011
  • 본 연구는 수계에서 오랜 시간 동안 안정한 생체적합 금 나노업자의 제조에 관한 것으로, 환원제와 안정제의 역할을 동시에 수행하는 폴리에틸렌이민을 이용해 응집성이 낮은 초미립 폴리에틸렌이민 금 나노입자를 상온의 수용액 상에서 합성하였다. 폴리에틸렌이민 금 나노입자의 평균 입자크기는 8~12 nm이었고, 수계의 나노콜로이드 %에서 50nm 내외의 클러스터를 형성하였으며, 매우 뛰어난 안정성을 보였다. 상대적으로 낮은 금속 전구체의 농도에서 나노입자를 제조하였을 때, 입자의 크기가 두드러지게 감소하는 경향을 나타내었다. 폴리에틸렌이민-금 나노입자의 X-선 회절분석 결과, 금에서 나타나는 전형적인 결정 피크가 발견되었다. 또한 세포배양실험 결과, 폴리에틸렌이민과는 달리 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 98%의 세포 생존율을 보여 세포독성은 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 합성된 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 CT 조영제 등으로의 활용이 기대된다.