• 폴리머
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2006

생체의료용 기능성 고분자재료의 개발에 관한 연구를 고분자의 기능성, 생체적합성 및 생분해성을 토대로 다루었다. 본 연구실에서 합성한 기능성 생분해 고분자들을 비롯하여 생분해성 고분자 생체재료, 온도 감응성 고분자재료, 양이온성 고분자재료, 비축합성 고분자 생체재료, 조직공학을 위한 생체고분자 DNA 매트릭스 및 RNAi 기법을 위한 고분자 등의 기능성 고분자 생체재료에 관련된 연구들을 정리하고, 가까운 장래에 의료용으로 이용될 수 있는 기능성 생체고분자에 대한 연구들을 제안하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제32권5호
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• pp.404-409
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• 2015

본 연구의 목적은 겐타마이신 함유 스폰지인 겐타콜과 콜라템프를 랫드 근육내 이식 후 생체적합성을 비교하는 것이다. SD 랫드 66 마리를 네 그룹으로 나누었다; (1) 대퇴사두근에 무처치한 군 (대조군, 6 마리), (2) 대퇴사두근에 겐타마이신 액을 주사한 군 (겐타마이신 군, 6 마리), (3) 대퇴사두근에 콜라템프를 이식한 군 (콜라템프 군, 27마리), (4) 대퇴사두근에 겐타콜을 이식한 군 (겐타콜 군, 27 마리). 겐타콜과 콜라템프 이식 한근육 내 겐타마이신 농도는 시간이 지남에 따라 점차 감소하였다. 혈액 내에 겐타마이신 농도는 측정되지 않았다. 조직학적으로 겐타마이신액을 주사 후 근육 내에 다형핵백혈구, 림프구, 대식세포를 포함하는 염증세포가 중등도에서 심하게 침윤되었고, 경도에서 중등도의 근육내 부종이 관찰되었다. 그러나, 이러한 국소 자극의 조직학적 변화는 콜라템프와 겐타콜 군에서는 현저히 감소하였다. 이상의 결과, 겐타콜은 콜라템프와 비교하였을 때에 전신적인 영향을 미치지 않으며 국소자극의 정도가 유사하였고, 생체이용성이 유사하여 좋은 생체적합성을 가지는 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권8호
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• pp.739-746
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• 1997

기관결손을 대체할 이장적인 보철물을 개발하려는 다양한 실험연구가 있었다. 인공기관보철물의 조건으로 는 공기에 비투과성, 적이지 않는 형태의 안전성, 생체내에서 섬 유아세포의 증식과 상피세포 재생에 필요한 생체적합성이 요구된다. 생체적합성이 우수한 포리우레탄 소재의 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin으로 도포하고 isoplastic고리를 보강하여 외경 20 m길이 30 m의 인공기관보철물을 제작하였다. 인공기관의 생체적합성과 상피세포재생을 촉진하기위해 콜라겐 물질인 gelatin을 감마선으로 고정하여 도포하였다. 인공기관보철물을 잡종성견 10마리를 대상으로 경흉부기관에 이식하였다. 실험군에서는 다공성 폴리머에 gelatin으로 피복한 인공기관을 이식하였고 대조군에서는 gelatin으로 피복하지않은 인공기관과 ,다공성 폴리머에 gelatin을 피복한 기관에 자가심장 편을 접합시킨 것을 이식하여 실험하였다. 다공성 폴리머에 gelatin피복한 기관과 자가심낭편을 접합한 기관 을 이식한 후 6주째에 인공기관 내면에 상피화가 관찰되었다. gelatin 피복한 기관을 대상으로 외번문합과 내 문합을 비교한 결과 외번문합에서 문합부의 육아종 협착이 더 심하게 생겼다. 심낭편을 접착한 기관에서는 문합부와 접착부에 감염과 염증이 있었다. 본 실험결과 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin을 도포한 인공기관 보철물은 상피재생과 생체적합성이 우수하며 재질개선과 문합부의 협착을 막는 연구보완이 되면 임상적용 을 기대 할수 있다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권4호
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• pp.849-861
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• 2006

타이타늄은 기계적 특성이 우수하고 생체적합성이 뛰어나 의료용 장비의 주 재료로 사용되고 있으며 타이타늄 보다 기계적 특성이 더 우수한 타이타늄 합금들(주로 Ti-6Al-4V와 Ti-6Al-7Nb 합금)도 개발되어 치과와 의료용 임플란트로 사용되고 있다. 그러나 타이타늄 합금 성분들 중 알루미늄 (aluminum)과 바나디움(vanadium)은 인체에 노출되면 세포손상과 신경계에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 인체에 독성이 없으면서 기계적 성질과 생체적합성이 우수한 타이타늄 합금의 개발이 필요하다. 최근 인체에 독성이 없는 성분들이 함유된 새로운 ${\beta}$ - 형태의 타이타늄 합금들이 개발되고 있는데, ${\beta}$ - 타이타늄 합금은 그 기계적 성질이 기존의 ${\alpha}+{\beta}$ 타이타늄 합금에 비해 우수하다고 알려져 있다. 최근 새로운 ${\beta}$ - 타이타늄 합금이 전남대학교 부설 타이타늄 연구소에서 개발되었다. 이 연구는 새로 개발된 ${\beta}$ - 타이타늄 합금의 생채 적합성을 세포 증식도, 알카리 인산 분해 효소 활성과 유전자 증폭을 통해 알아보고자 하였다. 그 결과는 다음과 같다; 1. Titanium-6aluminum-4vanadium (Ti-6Al-4V) 합금 표면애서의 세포 증식율은 Titanium-Titanium8Tantalum-3Niobium (Ti-8Ta-3Nb) 합금과 순수 타이타늄 표면에 비해 유의하게 낮았다(p<0.00l). Ti-8Ta-3Nb 합금 표면에서의 증식도는 순수 타이타늄 표면과 유사하였다. 2. Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄에서 배양된 세포이 알카리 인산 분해 효소의 활성도는 Ti-6Al-4V 합금에서의 것보다 유의하게 높았다 (p<0.001). 3. 유전자 증폭 분석 결과, Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄에서 collagen type I과 bone sialoprotein mRNA 가 유사한 수준으로 발현되었다. 이상의 결과는 생체 적합성 측면에서 Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄의 차이가 없음을 보여주며 따라서 Ti-8Ta-3Nb 합금이 의학 및 치의학 영역에서 새로운 임프란트 재료로 사용될 수 있음을 의미한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.108-108
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• 2017

다양한 생체 재료들을 이용한 마이크로 및 나노 크기의 표면 구조 모사는 조직공학에서 세포의 성장 및 분화에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히, 마이크로-나노 구조가 공존하는 계층적 표면 구조는 골 아세포의 증식과 분화에 탁월하여 뼈 조직 재생에 응용되어 왔다. 기존에는 화학적 처리 기법을 이용하여 마이크로 표면 구조가 제작 되었으나 미세 거칠기 및 계층적 표면 구조의 제어가 어려웠다. 현재 이러한 문제점들을 극복하기 위해 플라즈마를 이용한 애칭 기법이 주로 이용되고 있으나 높은 온도 공정 환경에 의한 재료 선택의 한계점 및 오랜 공정 시간에 의한 플라즈마 처리 효율이 감소되어 원하는 표면구조 및 거칠기를 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하기 위해 마이크로/나노 주조 기법 이용하여 생체적합성 합성고분자 poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) 위에 연꽃잎 구조를 모사한 후 플라즈마 애칭 기법을 이용하여 마이크로-($3.01-3.07{\mu}m$)와 나노크기 ($97{\pm}16nm$)를 동시에 갖는 계층적 구조를 제작하였다. 제작된 구조의 효능을 관찰하기 위해 조골세포를 배양한 결과 평평한 PCL 구조보다 제작된 계층적 구조가 높은 세포성장률 (>2.9배)및 세포 분화도(>2.1배)를 보였다. 이러한 결과는 새로운 표면 공학적 모델로서 손상된 뼈 및 치아조직 재생을 위한 적합한 거칠기 및 표면적인 환경을 제공해 빠른 재생 능력과 더불어 치료기간의 단축을 가져 올 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.441-448
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• 1998

폴리머 표면에 생체물질의 고정화 방법은 생체적합성을 자닌 재료의 개발에있어서 중요한 방법중의 하나이다. 광반응을 이용한 photolithography방법을 사용하여 재료 표면의 원하는 부위에 단백질을 고정할 수 있다. 본 연구에서는 파이브로넥틴의 세포부탁 리간드, GRGDS펩타이드를 N-hydroxysuccinimidyl phenol azide를 이용하여 미세한 선의 형태로 표면에 광반응으로써 고정하였다. 광반응 유도체가 고정된 표면은 형광물질을 사용하여 확인하였다. 또한 혈관내피 세포는 GRGDS펩타이드가 고정화된 표면에서만 부탁됨을 관찰하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.37-40
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• 2002

폴리비닐알콜(Poly(vinyl alcohol)(PVA))은 매우 넓은 온도 범위에서 물에 쉽게 용해될 수 있는 친수성 고분자로 우수한 생체적합성을 가진 합성고분자 중에 하나이다[1]. 이러한 PVA는 단량체의 호변이성질화로 인하여 대부분 알데하이드 형태로 존재하기 때문에 비닐에스테르계열의 단량체를 중합하여 비누화시켜 제조하는 것이 일반적인 방법으로 알려져있다[2]. 최근 생체적합성을 가진 합성고분자에 대한 관심이 부각되면서 PVA에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이는 PVA가 다른 합성고분자에 비하여 비교적 구조가 간단하고, 또한, 측쇄에 존재하는 수산기에 의하여 다양한 물성을 나타내기 때문이다. (중략)

• 한국염색가공학회지
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• 제6권4호
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• pp.40-45
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• 1994

To improve the blood compatibility of cellulose membrane, 2-(methacryloyloxy)ethyl-2-(trimethylammonium)ethyl phosphate(MTP), which is a methacrylate with phospholipid polar group, and glycidyl methacrylate(GMA) were grafted simultaneously on the surface of membrane and the biocompatibility of grafted membrane was investigated. There was no difference of permeability between the MTP and GMA-grafted and the original cellulose membrane. The permeation pathway for a solute whose molecular weight was above 10$^{4}$ is maintained after grafting on the surface of membrane. The cellulose membrane grafted with MTP and GMA effectively suppressed thrombogenicity for the rabbit blood. This effect became more clear with increasing the surface distribution of phospholipid polar groups.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1254-1258
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• 2007

Electro-active polymer (EAP), one of the smart materials, is a new alternative offering ultra-precise movements and bio-compatibility. We present the results of the design, fabrication, and performance evaluation of a fabricated diaphragm-type polymer actuator using segmented polyurethane(SPU). This paper illustrates the relationship between the elastic modulus and maximum deflection as a key property of the Maxwell stress effect and also presents the relationship between the dielectric constant and maximum deflection as a key property of the electrostriction effect, especially in polymer actuators using SPU. A diaphragm-type actuator was used to induce an equation of the vertically distributed load by using a fully clamped circular plate as the boundary condition. To verify the equation, the results were compared to the data measured from load cell. In the near future, a low-cost check valves and bio-robot can be applied by its actuators.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.293-294
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• 2013

다양한 생물체의 행동 원리를 이용하여 모델링한 알고리즘을 생체모방 알고리즘(Biologically Inspired Algorithm)이라고 한다. 본 논문에서는 생체모방 알고리즘 중 동물 집단의 행동을 모델링한 플로킹 알고리즘(Flocking Algorithm)을 이용한 집단 게임 캐릭터의 길찾기 방법을 제안한다. 플로킹 알고리즘의 조타행동은 크게 분리(Separation), 정렬(Alignment), 응집(Cohesion), 회피(Avoidance)로 구성되어 있다. 게임에서의 기존 플로킹 알고리즘은 주로 여러 개의 몬스터나 NPC 들로 구성된 몇 개의 그룹 단위로 독자적인 집단 행동을 하는 경우에 적합하다. 그러나, 게임플레이어가 제어하는 캐릭터가 많은 경우, 기존 알고리즘은 플레이어가 선택한 캐릭터 그룹을 목표지점으로 이동하는 방법으로 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 게임 플레이어가 제어하는 집단 게임캐릭터의 목표 지점까지의 길찾기를 위한 수정된 정렬 조타행동 알고리즘을 제안한다.