• 제목/요약/키워드: 생체 적합성

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생체적합성을 가진 천연고분자의 응용 및 기능성에 관한 연구 (Study on the Functionality and Application of Natural-polymer with Biocompatibility)

  • 김태훈;김두언;성아영
    • 대한화학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.547-552
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    • 2009
  • 천연고분자물질인 키토산은 생체적합성과 생체활성이 좋은 특성을 가지고 있기 때문에 생체 의료용 재료로 중요하게 다루어지고 있다. 본 연구는 수용성 키토산을 교차결합제인 EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate)와 HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), MMA (methylmethacrylate), MA (methacrylic Acid) 그리고 개시제인 AIBN을 사용하여 공중합 하였다. 공중합한 안의료용 재료의 물리적 특성을 측 정한 결과 함수율 24$\sim$59%, 가시광선 투과율 88$\sim$89%, 인장강도 0.1$\sim$2.4 Kgf를 나타내었다. 또한 포도 상구균, 녹농균에 대한 항균성 시험 결과 키토산을 포함하지 않은 고분자에 비해 높은 항균성을 나타내 어 향후 이 공중합체가 고기능성을 가진 안의료용 재료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

골 조직공학을 위한 치아인회석, 키토산, 시아노아크릴레이트를 이용한 새로운 생체흡수성 골시멘트 (A Novel Bioresorbable Bone Cement Using Tooth Apatite, Chitosan, and Cyanoacrylate for Bone Tissue Engineering - Handling & mechanical properties, cytotoxicity and biocompatibility-)

  • J. H. Chung;Lee, W.;P. H. Choung;J. E. Davies
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제29권4호
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    • pp.347-356
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    • 2004
  • 치아인회석, 키토산, 시아노아크릴레이트 등의 생분해성 생체재료를 이용해 새로운 생체흡수성 골시멘트를 개발하고자 하였다. 이들 골시멘트들에 대해서 중합온도, 응고시간 등의 조작특성과 압축강도, 전단강도 등의 물성을 분석하였다. 특히, 치아인회석과 키토산의 미립가루와 부틸 시아노아크릴레이트의 강력접착제를 이용한 시멘트(B)에 대해서는 직접 접촉방법과 XTT 방법을 통해 세포독성을 분석하였고, 또한 쥐를 이용한 동물실험에서 시멘트(B)의 처리그룹에 따라 생체적합성을 분석하였다. 시아노아크릴레이트를 이용한 골시멘트의 최대중합온도는 약 33$^{\circ}C$, 조작(응고)시간은 3-6분, 압축강도는 약 15-25㎫, 전단강도는 약 0.4-l.7 ㎫를 나타내었다. 첨가제로 사용된 Lipiodol은 골시멘트의 주사성과 강력접착제의 초기 중합지연도를 높였고, 특히 송진가루는 시아노아크릴레이트의 초기중합을 지연시켰다. 시아노아크릴레이트를 이용한 시멘트(B)의 세포독성을 분석한 결과, 대부분의 처리 그룹에서 낮게 나타났고, 특히 키토산과 치아인회석을 사용한 경우 각각 세포 독성이 더 낮게 나타났다. 그리고 골시멘트(B)의 동물 생체적합성 실험의 방사선상 및 조직학적 분석에서도 뼈 형성 및 결합이 우수하게 나타났다.

생체재료로의 다이아몬드상 카본 박막의 특성

  • 김동환;김현이;이광렬;김형우;이인섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.130-130
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    • 2000
  • 타이타늄(CP Ti)과 타?늄합금은 인체의 골격을 구성하고 있는 물질과 가장 흡사한 물리적 성질과 우수한 생체적합성으로 인해 임플란트용 재료로 많이 사용되고 있으며, 최근에 인공관절이나 치근으로의 사용이 증가하고 있다. 그러나 교합면에서의 취약한 마모특성으로 인해 wear debris에 의한 골 흡수 및 이완 등을 야기하는 문제점으로, 이의 개선에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 다이아몬드상 카본 (Diamond-Like-Carbon) 박막은, 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성 그리고 화학적 안정성 등의 매우 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있는 박막재료로 고체 윤활박막으로서 hard disk나 VCR head drum의 보호막, 우주항공기의 bearing 재료코팅 등으로의 적용이 최근에 급격히 증가하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 특성을 지닌 다이아몬드상 카본 박막의 생체재료로의 적용을 위해, CP Ti과 Ti-6Al-4V에 13.56MHz를 사용하는 r.f PACVD법으로 DLC를 증착하여 생체적합적 특성을 조사하였다. C6H6 가스를 사용하여 1$\mu\textrm{m}$의 두께로 DLC 박막을 증착하였으며, 기판과의 밀찰력 향상을 위해 Si을 증간층으로 합성하였다. 마모특성은 pin-on-disk type wear tester을 사용하였으며 직경 5mm의 ruby ball로 실험을 수행하였다.

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생체의료용 기능성 고분자 재료의 개발 (Functional Polymeric Materials for Biomedical Application)

  • 성용길;송대경;성정석
    • 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.

Chitosan-PLLA 다층 다공성 차폐막의 생체적합성, 골세포활성도 및 골재생 능력에 관한 연구 (Evaluation on the biocompatibility, bone cell activity and bone regenerative capacity of chitosan-PLLA bilayer porous membrane)

  • 박준범;남성헌;김경화;이상철;이승진;김태일;설양조;이용무;구영;류인철;한수부;정종평
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제35권3호
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    • pp.549-561
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    • 2005
  • 이 연구의 목적은 새로이 제작된 chitosan-poly(L-lactic acid)(PLLA) 다층 다공성 차폐막의 생체적합성 및 골세포활성도 및 골재생능을 평가하는 것이다. 제작된 차폐막을 24 well에 넣고 clonal osteoblast-like cell line(MC3T3-E1)을 접종한 군을 실험군으로, 차폐막을 사용하지 않은 대조군으로 하였다. 배양 1일, 7일 및 14일째에 각 well에서 세포수를 측정하였다. 주사전자현미경을 이용하여 차폐막에 부착된 세포의 형태관찰을 시행하였다. RNA 추출 및 RT-PCR을 실시한 후, agarose gel상에서 전기영동하여 조골세포 표식자인 collagen type I(COL), osteopontin(OP) 및 osteocalcin(OC) mRNA의 발현을 관찰하였다. 제작된 매트릭스의 생체적합성 및 골재생능을 관찰하기 위하여 백서의 두개골에 직경 8mm의 원형 결손부를 형성한 후 차폐막을 이식한 군을 실험군으로, 아무 것도 넣지 않은 군을 대조군으로 하여 4주 경과 후 실험동물을 희생시킨 후 조직학적관찰을 시행하였다. 시간경과에 따른 부착세포수 관찰결과, 배양 14일까지 조골세포의 수가 지속적으로 증가하였고, 주사전자현미경으로 세포의 형태 관찰결과, 배양된 세포들은 중층의 형태로 성장하면서 시간경과에 따라 세포가 응집되는 양상을 나타내었다. 관찰 기간동안 COL, OP, 및 OC mRNA의 발현이 관찰되어 배양 전 기간동안 조골세포의 형질이 잘 유지되고 있음을 알 수 있었다. 백서 두개골 결손부에 이식된 차폐막은 염증반응 없이 주위 조직과 우수한 생체적합성을 나타내었으며, 차폐막을 이식하지 하지 않은 대조군에 비해 높은 신생골 형성을 나타내었다. 이상의 관찰결과로 새로이 제작된 chitosan-PLLA 차폐막은 우수한 생체적합성 및 골재생능을 나타냄을 알 수 있었으며, 향후 이를 골조직 재생 및 치주조직유도재생 분야에 응용될 수 있을 것으로 생각된다.

하이드록시 아파타이트와 폴리유산 블렌드에서 하이드록시 아파타이트의 화학적 개질의 영향

  • 이원기
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.545-547
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    • 2007
  • 본 연구에서는 생체 적합성이 뛰어난 HA가 고분자와의 낮은 친화성을 개선하기 위하여 HA를 화학적으로 개질하여 고분자와의 친화성을 높이는 연구를 수행하였다. 결과에서 나타나 바와 같이 효과적으로 개환중합을 이용하여 HA를 효과적으로 개질하였고 고분자와의 복합재료에 대한 특성을 고찰 하였다.

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레이저증착과 펨토레이저를 이용한 생체의료분야의 표면처리응용 (Surface Modification by Laser Deposition and Femtosecond Laser for Biomedical Applications)

  • 최한철
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.24-24
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    • 2015
  • 최근 생체재료의 개발이 눈부시게 발전되고 생체적합성이 우수한 표면을 요구함에 따라 생체재료의 표면처리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Laser Deposition법은 항공기 부품제조 분야에 주로 사용되고 있으며 최근에 오하이오 주립대 타이타늄합금연구센터를 중심으로 표면처리에 관한 연구가 주로 이루어졌다. 특히 이를 이용하여 치과재료의 표면처리에 응용을 시도하였다. 치과에서 응용될 수 있는 경우는 주로 임플란트는 부분 또는 완전 무치악 환자의 보철수복에 사용되는 보철물의 제작등에 사용될 수 있으며 이중에서도 특히 생체용 임플란트의 표면처리응용으로 임플란트와 조직간의 접합성을 개선하는 표면처리법으로 연구되었다. 임플란트의 성공과 실패는 물성적인 측면에서 임플란트의 형태, 표면거칠기 및 표면처리방법, 초기하중 등에 의하여 좌우되며 임플란트 재료에 작용하는 응력차폐는 생체적합성을 좌우하는 큰 요인이 되고 있다. 이를 위하여 저 탄성계수합금을 설계하지만 하중을 버티는 강도가 낮아지는 단점이 있어 레이저증착법을 이용하여 임플란트재료인 Ti6Al4V합금에 탄성계수가 낮은 Ta, Nb등을 코팅하는 방법을 통하여 이를 해결하고자하는 시도가 이루어지고 있다. 이 방법은 최근의 3D 프린팅의 원리가 되고 있다. 따라서 발표에서는 Laser Deposition방법을 이용하여 치의학분야에서 응용되고 있는 예를 강연하고 응용 가능 분야에 대하여 토론 하고자한다. 또한 펨토레이저를 이용하여 생체합금의 표면처리는 생체활성화를 더욱 증진시키며 이를 위하여 많은 연구 수행되고 있다. 본 발표에서는 매식용 합금 표면에 펨토레이저를 이용하여 텍스춰링하여 세포가 잘 성장 할 수 있는 크기의 조절함으로써 기존의 표면처리와는 다른 효과를 얻을 수 있는 장점을 알아본다. 펨토레이저를 이용하면 여러 가지 형태의 텍스춰링이 가능하며 원형, 사각형등등 자유자제로 형태의 묘사가 가능하고 깊이 또한 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 지금까지는 표면 개질에 사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 (${\lambda}=532nm$)를 사용하거나, 자외선파장영역의 레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보편화되었다. 이를 이용하여 제조된 Ti합금에 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 나노크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 나노튜브를 형성하여 그 표면특성의 변화를 알아보고 펨토레이저가 의료분야에 적용되고 있는 예를 살펴보고자 한다.

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헤파린화 혈액 적합성 고분자 재료

  • 한동근;김영하
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.255-270
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    • 1987
  • A medical image workstation was developed using multimedia technique. The system based on PC-486DX was designed to acquire medical images produced by medical imaging instruments and related audio information, that is, doctors' reporting results. Input information was processed and analyzed, then the results were presented in the form of graph and animation. All the informations of the system were hierarchically related with the image as the apex. Processing and analysis algorithms were implemented so that the diagnostic accuracy could be improved. The diagnosed information can be transferred for patient diagnosis through LAN(local area network).

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Surface Modification of Functional Materials by a Bio-Inspired Poly(norepinephrine) Coating

  • 강성민
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.65-65
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    • 2012
  • 카테콜아민의 일종인 노레피네프린을 이용하면 다양한 물질의 표면을 효과적으로 개질시킬 수 있음이 최근 보고되었다. 단순한 표면 개질뿐만 아니라 OH- 작용기의 도입이 가능하다는 장점을 갖는 노레피네프린 코팅법은 산화그래핀 혹은 흑연과 같은 비활성 표면에까지 성공적으로 적용되었으며, 그 결과 생체 적합성을 갖는 기능성 표면이 개발되었다.

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