• Polymer(Korea)
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• v.30 no.1
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• pp.1-9
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• 2006

The development of functional polymeric materials for biomedical application has progressed on the basis of functionality, biocompatibility and biodegradability. In this paper we review the functional polymeric biomaterialsbased systems and propose a range of biomedical applications in the near future. These systems include the functional biodegradable polymers synthesized in our research laboratory, biodegradable polymeric materials, thermosensitive polymeric materials, cationic polymeric materials, non-condensing polymeric biomaterials, bio-polymeric DNA matrix for tissue engineering, and polymeric biomaterials for RNA interference (RNAi) technology.

• Journal of Veterinary Clinics
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• v.32 no.5
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• pp.404-409
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• 2015

The objective of this study was to compare the biocompatibility for local irritation and bioavailability of $Gentacol^{TM}$ and $Collatamp^{TM}$, after single intramuscular loading in rats. Sixty-six male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups; (1) any test materials were not applied into the quadriceps muscles (control group, N = 6), (2) Gentamicin was injected into the quadriceps muscles (Gentamicin group, N = 6), (3) Collatamp was applied into the quadriceps muscles (Collatamp group, N = 27), and (4) Gentacol was applied into the quadriceps muscles (Gentacol group, N = 27). The concentration of gentamicin in muscles was gradually decreased with time after loaded in the both $Gentacol^{TM}$ and $Collatamp^{TM}$ loaded regions. No detectable gentamicin was observed in the plasma of $Gentacol^{TM}$ and $Collatamp^{TM}$ loaded rats. Histologically, moderate to severe inflammatory cell infiltrations including PMN, lymphoid cells and macrophages were observed with slight to moderate edematous changes of muscle fibers after intramuscular injection of gentamicin. However, these histopathological changes of gentamicin injection induced local irritations were dramatically decreases after intramuscular loading of $Collatamp^{TM}$ and $Gentacol^{TM}$. These results suggest $Gentacol^{TM}$ may show favorable local bioavailability and induce only slight local irritations as comparable as $Collatamp^{TM}$ without systemic exposures in the condition of this experiment.

• Journal of Chest Surgery
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• v.30 no.8
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• pp.739-746
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• 1997

A variety of experiments concerning the development of ideal prosthetic grafts for correcting circumferential tracheal defects have been performed. The requirements for an ideal tracheal prosthesis are impermeability to air, consistency to prevent collapse, and acceptance by the host tissue causing a minimum inflammatory reaction, allowing fibroblastic infiltration and epithelialization. The synthetic material, polyurethane(PU), is known as a biocompatible polymer with an inert component. In this study, the tracheal prosthesis was made from microporous PU(30 micrometer in diameter) coated with gelatin and reinforced with isoplastic rings. This procedure provides the prosthesis with a compression strength. The out side diame er of the prosthesis was 20 mm with a length of 30 mm. The gelatin used in the study was obtained from pig skin and immobilized and cross-linked by irradiation(60 Co gamma ray) to promote host tissue incorporation and render the prosthesis epithelization after implantation. Animal experiments using 10 mongrel dogs were performed to compare three kinds of prosthesis; gelatin coated polyurethane graft, uncoated polyurethane graft, and prosthesisf pericadium complex graft. After 6 weeks of implantation, the epithelialization of implants was seen on the gelatin-coated and prosthesisfpericadium complex grafts. Implanted prosthesis were complicated by airway obstruction due to anastomosis granuloma. Early tracheal stenosis was found in the uncoated graft group. Two kind of anastomosis techniques were tested on the gelatin-coated prosthesis. Everted anastomosis resulted severe granuloma than the inverted anastomosis. In the prosthesislpericadium complex graft, bacteria and inflammation at a anastomotic site was found. Based on these results, gelatin coated porous polyurethane trachea prosthesis is biocompatible and may be useful in clinical application with further investigation.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.36 no.4
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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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.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.19 no.5
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• pp.441-448
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• 1998

Defined spatial localization of biomolecules on the polymer surface Is potentially powerful method to generate biocompatible surface. Photolithography and photochemistry can be used to immobilize peptides only al a given region of the surface. In this study, peptide RGDS, one of the endothelial cells recognition sites of fibronectin, was covalently immobilized on the polystyrene coated surface with micropattern. It was performed by photochemical reactivity of a synthesized N-hydroxysuccinimidyl phenyl azide. The micropatterning was confirmed by staining with fluorescent dye, aminoacetamido fluorescein. Endothelial cell adhesion was observed only on the RGDS immobilized areas.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2002.04a
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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)

• Textile Coloration and Finishing
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• v.6 no.4
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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.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05a
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2013.07a
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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.