• 폴리머
• /
• 제33권6호
• /
• pp.551-554
• /
• 2009

Poly(vinyl alcohol) (PVA)와 carboxymethyl cellulose sodium salt(CMC)는 우수한 생체적합성 및 수용성으로 인하여 생체의학 분야에서 주목하는 재료 중 하나이다. 본 연구에서는 PVA와 CMC를 동결/융해 과정과 감마선 조사에 의하여 인공연골로서 사용 가능한 수화젤을 제조하였다. 수화젤 제조시 PVA/CMC의 농도는 PVA는 7 wt%, CMC는 4 wt%로 고정시켰으며, 동결/융해 과정은 2회 반복하였으며, 감마선은 30 kGy조사하였다. 방사선 조사 전과 후의 겔화율은 눈에 띄는 차이는 보이지 않았으나 팽윤도는 조사 후에 감소하였으며, 겔강도는 증가하였다.CCK-8 assay에 의하여 세포독성이 없는 것으로 확인되었다. 제조된 PVA/CMC 수화젤은 체내에 삽입되는 인공연골 재료로서 사용가능성을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권2호
• /
• pp.200-205
• /
• 2016

본 연구에서는 최근 많은 분야에서 응용되고 있는 형광물질인 양자점을 생명고분자인 키토산과 반응시켜 얻은 나노입자와 금속성 골드 나노입자, 그리고 실버 나노입자로 외부를 코팅하여 나노약물 전달체를 얻을 수 있었다. 키토산은 생체고분자로써 무독성이며 인체적합성 고분자이다. 양자점은 2~10 nm의 크기를 가지는 반도체성 나노입자이다. 양자점은 생명분자나 생명단백질의 비슷한 크기를 갖으며, 그 크기에 따라 알맞은 가시광선 영역의 빛을 발산할 수 있도록 조절 가능하므로, 세포 바이오 마킹, 약물전달체 등에 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 키토산 나노입자 말단의 아민기와 양자점의 카르복실기가 아미드결합을 형성하여 반응하게 조절하였다. 양자점의 독성을 완화시키기 위해 코팅재료로 사용된 금속성 나노입자 중 골드나노입자는 약 5~10 nm의 크기를 가지고 있고, 인체에 무해하고 음전하를 띄어서 양전하를 띈 고분자와 쉽게 복합체를 형성할 수 있는 장점이 있다. 향균성으로 잘 알려진 실버나노입자는 약 5 nm의 크기를 가지고 있고, 은 나노입자로 코팅을 하면 미생물 감염을 미리 방지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 만들어진 QDs-키토산-골드 & QDs-키토산-실버 나노쉘의 입자크기는 약 100 nm의 크기를 갖었으며, 목적하는 바 형광특성을 잘 보여주고 있었다. 이러한 입자들은 정전기적 상호작용에 의하여 각각 골드나노입자와 실버나노입자로 코팅되어 나노 약물전달체로 완성할 수 있었다.

• 대한치과기공학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.281-290
• /
• 2016

Purpose: The increased aesthetic requirements and demands of patients have resulted in the developments of coloring liquid for zirconia. Methods: In this study, zirconia block was dipped into $Fe(NO_3)_3$solution, which showed a color and then concentration of $Fe(NO_3)_3$and zirconia's color and physical properties depending on the dipping time were observed and compared with exclusive coloring solutions. As the result, the following conclusions were obtained. Results: When compared with the specimens that were colored using exclusive solutions, $L^*$ value rose overall depending on the concentration of $Fe(NO_3)_3$and $a^*$ value was red in the form of (+) in all the specimens. Also, $b^*$ value was in the form of (+) at 0.5 to $1{\ss}fl$, but was in the form of (-) at 1.5 to $2{\ss}fl$. The dipping time did not highly influence $L^*$ value, but $a^*$ value and $b^*$ value were directly opposite to the specimens, which were not colored, except the sample that was dipped for only 2 seconds. When compared with exclusive coloring solutions, $Fe(NO_3)_3$had the most similar color at 0.5 to $1{\ss}fl$ and the longer the coloring time, the higher the rate of color change became. In relation to the density change depending on the addition of $Fe(NO_3)_3$, there was the lowest density at $2{\ss}fl$ and the density was increased in the specimens that were not colored. Conclusion: These results show that $Fe(NO_3)_3$solution can be used to make colored zirconia. It is expected that newly made colored zirconia can be used in clinical practice because the colored zirconia not only possesses the mechanical properties that all ceramic core material should have but also was biocompatible to a living cells.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.33-42
• /
• 2009

뇌로부터 뉴런의 움직임을 탐지할 수 있는 폴리머 계열 기반의 유연한 뉴런 프로브가 개발되었다. 삽입 강도 증가를 위해서 5 ${\mu}m$ 두께의 생체 적합성이 우수한 금을 상하층 폴리머 사이에 전기도금 하였다. 개발된 뉴런 프로브는 실제 뇌 조직과 비슷한 강도를 지닌 젤에 조금의 균열도 없이 삽입되었다. 또한 기계적 잔류 스트레스 및 이로 인해 발생하는 뉴런 프로브의 휘어짐을 최소화하기 위하여 두 가지의 새로운 방법이 적용되었다; (1) 제작 완료 후 후열처리 과정을 통하여 잔류 스트레스를 최소화하는 방법 (2) 상하층을 서로 다른 물질로 제작하여 상호 간의 잔류 스트레스를 보상하는 방법. 위 두 가지의 방법을 적용한 후에는 제작된 직후 뉴런 프로브의 끝부분에서 보여졌던 휘어짐이 뚜렷하게 제거되었다. 전기적 특성 측정 결과 뉴런 프로브는 뇌로부터 뉴런의 신호를 기록하기에 적절한 임피던스 값을 가지고 있음을 보였으며 측정된 임피던스 값은 72시간 후에도 변함이 없었다. 또한 생체 외 신호 측정 실험 결과 제작된 프로브는 잔류 스트레스의 완전한 제거뿐만 아니라 우수한 신호 기록 능력을 보였다. 일주일 후에도 측정 결과에는 변함이 없었으며, 이는 제작된 전극이 생체 내에서 뉴런 파이어링(firing)으로부터 장기간의 안정적인 신호 기록의 가능성을 보인다고 할 수 있다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제38권2호
• /
• pp.127-134
• /
• 2008

Peroral administration is the most convenient one for the administration of pharmaceutically active compounds. Most of poorly water-soluble drugs administered via the oral route, however, remain poorly available due to their precipitation in the gastrointestinal (GI) tract and low permeability through intestinal mucosa. In this study, one of drug delivery carriers, lipid nanoparticles (LNPs) were designed in order to reduce side effects and improve solubility and stability in GI tract of the poorly water soluble drugs. However, plain LNPs are generally unstable in the GI tract and susceptible to the action of acids, bile salts and enzymes. Accordingly, the surface of LNPs was modified with polyethylene glycol (PEG) for the purpose of improving solubility and GI stability of paclitaxel (PTX) in vitro. PEG-modified LNPs containing PTX was prepared by spontaneous emulsification and solvent evaporation (SESE) method and characterized for mean particle diameter, entrapping efficiency, zeta potential value and in vitro GI stability. Mean particle diameter and zeta potential value of PEG-modified LNP containing PTX showed approximately 86.9 nm and -22.9 mV, respectively. PTX entrapping efficiency was about 70.5% determined by UV/VIS spectrophotometer. Futhermore, change of particle diameter of PTX-loaded PEG-LNPs in simulated GI fluids and bile fluid was evaluated as a criteria of GI stability. Particle diameter of PTX-loaded PEG-LNPs were preserved under 200 nm for 6 hrs in simulated GI fluids and bile fluid at $37^{\circ}C$ when DSPE-mPEG2000 was added to formulation of LNPs above 4 mole ratio. As a result, PEG-modified LNPs improved stability of plain LNPs that would aggregate in simulated GI fluids and bile solution. These results indicate that LNPs modified with biocompatible and nontoxic polymer such as PEG might be useful for enhancement of GI stability of poorly water-soluble drugs and they might affect PTX absorption affirmatively in gastrointestinal mucosa.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제34권3호
• /
• pp.192-198
• /
• 2009

이번 연구는 치근 천공의 치료 재료인 white mineral trioxide aggregate (MTA)를 흔히 사용되는 calcium hydroxide liner ($Dycal^{(R)}$), glass ionomer cement (GIC), 그리고 MTA와 유사한 성분을 가진 Portland cement와 세포독성 실험으로 생체 친화성을 평가하는 것이다. 세포독성의 정도는 MG-63 세포를 이용해 주사전자 현미경적 관찰과 수용성 tetrazolium salt를 이용한 흡광도를 측정 (XTT assay)하여 평가하였다. SEM 관찰에서, 1일과 3일째 모두에서 GIC와 MTA, Portland cement 표면에서는 잘 부착된 세포를 보여주었다. 반면에, Dycal 표면의 세포들은 둥글고 부착되지 않은 양상을 보여 주었다. XTT assay에서는 Dycal을 제외한 모든 재료에서 유사하게 높은 세포 활성도를 보여주었으며, 이는 SEM 관찰 소견과 일치하였다. 이번 연구는 MTA가 생체친화적인 재료라는 견해를 뒷받침한다. 또한 Portland cement와 GIC에서도 MTA와 유사한 세포반응을 보여주었다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.182-191
• /
• 2007

Bioabsorbable devices have been utilized and experimented in many aspects of orthopaedic surgery. Depending upon their constituent polymers, these materials can be tailored to provide sufficient rigidity to allow bone healing, retain mechanical strength for certain period of time, and then eventually begin to undergo degradation. The objective of this study was to estimate extent in which Poly-L-latic acid (PLLA) implants had bioabsorbability and biocompatibility with bone and soft tissue in dogs and also to develop bioabsorbable, biocompatible materials with the appropriate strength and degradation characteristics to allow for regular clinical use for treating orthopedic problems in humans as well as animals. Eighteen dogs were used as experimental animals and were inserted two types of PLLA implants. PLLA rods were inserted into subcutaneous tissue of back or the abdomen wall. And the rods were tested for material properties including viscosity, molecular weight, melting point, melting temperature, crystallinity, flexural strength, and flexural modulus over time. PLLA screws were inserted through cortical bone into bone marrow in the femur of the dogs and stainless steel screw was inserted in the same femur. Radiographs were taken after surgery to observe locations of screw. Histological variations including cortical bone response, muscular response, bone marrow response were analyzed over the time for 62weeks. The physical properties of PLLA rods had delicate balances between mechanical, thermal and viscoelastic factors. PLLA screws did not induce any harmful effects and clinical complications on bone and soft tissue for degradation period. These results suggest that PLLA implants could be suitable for clinical use.

• 한국재료학회지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.384-390
• /
• 2011

Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial) alloy has been widely used as an alternative to bone due to its excellent biocompatibility. However, it still has many problems, including a high elastic modulus and toxicity. Therefore, nontoxic biomaterials with a low elastic modulus should be developed. However, the fabrication of a uniform coating is challenging. Moreover, the coating layer on Ti and Ti alloy substrates can be peeled off after implantation. To overcome these problems, it is necessary to produce bulk Ti and Ti alloy with hydroxyapatite (HA) composites. In this study, Ti, Nb, and Zr powders, which are biocompatible elements, were milled in a mixing machine (24h) and by planetary mechanical ball milling (1h, 4h, and 6h), respectively. Ti-35%Nb-7%Zr and Ti-35%Nb-7%Zr-10%HA composites were fabricated by spark plasma sintering (SPS) at $1000^{\circ}C$ under 70MPa using mixed and milled powders. The effects of HA addition and milling time on the biocompatibility and physical and mechanical properties of the Ti-35%Nb-7%Zr-(10%HA) alloys have been investigated. $Ti_2O$, CaO, $CaTiO_3$, and $Ti_xP_y$ phases were formed by chemical reaction during sintering. Vickers hardness of the sintered composites increases with increased milling time and by the addition of HA. The biocompatibilty of the HA added Ti-Nb-Zr alloys was improved, but the sintering ability was decreased.

• 폴리머
• /
• 제38권1호
• /
• pp.69-73
• /
• 2014

본 연구에서는 방사선 기술을 이용하여 항염증 특성을 가지는 천연 추출물을 함유하는 고분자 하이드로젤을 제조하여 항염증 패치로서의 유용성을 확인하였다. 천연 추출물로는 오래 전부터 전통 민간요법으로 항염제나 궤양 및 종양 치료 등에 사용되고 있는 느릅나무를 사용하였고, 생체 적합성 고분자인 poly(vinyl alcohol)(PVA)와 보습률 향상을 위해 글리세린을 첨가하여 감마선 가교에 의해 다당류 함유 고분자 하이드로젤을 제조하였다. 제조된 하이드로젤은 항염증 패치로 사용하기에 우수한 기계적 물성을 나타내었고, 사이토카인 분비를 효과적으로 억제함은 물론 세포독성도 나타나지 않는 것을 확인하였다. 결론적으로 느릅나무 추출 다당류가 함유된 하이드로젤은 항염증 패치로써 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 폴리머
• /
• 제38권1호
• /
• pp.54-61
• /
• 2014

Bombyx mori silk fibroin(SF)과 블렌드 필름을 만들기 위하여 키토산에 1,3-propanesultone을 반응시켜 수용성 sulfobetaine chitosan(SCs)을 제조하였다. 여러 가지 비율의 SF/SCs 블렌드 필름을 B. mori SF와 SCs의 수용액을 혼합하여 제조하였다. 수용액으로부터 얻어진 SF/SCs 블렌드 필름의 구조와 형태 변화는 분광학적 및 열적 분석을 통해 규명하였다. SF와 SCs의 혼합 비율에 따른 인공 피부나 화상치료 목적의 비이오재료로서의 물리적 및 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. X-선 분석으로 두 생체고분자 사이에 좋은 친화성을 보여주고 있음을 알 수 있었으며 기계적 성질도 SCs의 함량이 증가하면 크게 증가하였다. $37^{\circ}C$에서 phosphate buffered saline solution 용액 중에서 in vitro 분해 실험을 8주 동안 시행한 결과 46.4%가 분해됨을 알 수 있었다. MC3T3-E1 세포에 의한 독성 실험 결과 무독성을 나타내 주었으며, 3일의 배양 후 SF/SCs 필름의 상대 세포 수는 최적화된 tissue culture plastic보다 약간 낮게 나타남을 알 수 있었다.