• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.382-393
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• 2019

상처 치료는 전세계 인류에 영향을 미치는 보건 산업계의 관심사다. 당뇨병과 같은 대사증후군 유병률 증가로 상처에 의한 합병증의 위험이 높아지고 상처치유의 복잡함 때문에 상처의 치료와 관리가 어렵다. 전통적 상처 드레싱은 제한된 보호기능을 제공하며, 상처 드레싱의 치료 능력을 향상시키기 위해 생체고분자 기반의 드레싱들이 개발되고있다. 생체고분자는 생분해성이 뛰어나고 생체적합성이 좋으며 효과적인 상처 관리에 중요한 항균, 항염증, 지혈, 세포증식, 혈관성 활동 등 다양한 효과가 있다. 키토산, 셀룰로오스, 콜라겐, 히알루론산, 알긴산 등의 여러 생체고분자가 이미 상처치유제로 활용되고 있으며 생체고분자를 다른 고분자, 생체활성 분자 및 약물과 결합하여 생리학적 문제 없이 흉터를 최소화하는 새로운 상처 드레싱이 개발되고 있다. 본 논문에서는, 향후의 연구와 활용을 위한 현재의 생체고분자의 상처처리에 대해 알아보았다.

• KSBB Journal
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• 제23권5호
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• pp.452-459
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• 2008

본 연구에서는 뛰어난 항암효과를 가지고 있지만 매우 짧은 반감기로 인한 많은 투약 빈도수와 이로 인한 부작용을 나타내는 5-FU의 부작용을 줄이고 투약의 편의성을 증대시키고자 생분해성 고분자인 L-PLA에 약물이 봉입된 미세입자를 제조하였다. 제조 방법으로는 기존의 미립자 약물전달체 제조 공정의 문제점을 상당 부분 개선시킬 수 있는 대체 공정으로 주목받고 있는 초임계 ASES 공정을 사용하였다. 고분자의 분자량 및 분자량이 다른 동일한 고분자와의 블렌딩, 용매, 약물 투입량 등의 변수가 미세입자의 형성과 약물의 회수율, 봉입효율 및 방출에 미치는 영향을 고찰하여 초임계 유체 공정의 적용 가능성 여부를 조사하였다. 5-FU와 L-PLA의 용매로 각각 MeOH와 DCM을 사용한 경우 가장 좋은 결과가 얻어졌으며, L-PLA의 분자량이 큰 경우 구형의 입자가 생성되었으며 입자의 크기도 작은 결과가 나타났다. 모든 실험에서 약물의 봉입효율이 매우 낮게 나타났는데 이는 5-FU와 L-PLA의 매우 낮은 친화도에 기인하는 것으로 판단된다. 약물과 고분자 간의 재결정화 속도의 차이를 얼마나 줄일 수 있는가가 약물 봉입효율에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 판단되며, 약물의 봉입효율을 향상시키기 위해서는 향후 초임계 공정의 공정변수에 대한 좀 더 자세한 연구와 약물과 고분자간의 친화력을 높여 일 수 있는 첨가제에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.401-409
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• 2013

폐플라스틱에 의한 환경오염 증가로 생분해성 고분자에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 생분해성 고분자인 폴리 L-락타이드(polylactic acid, PLA)와 폴리 L-락타이드(polylactic acid, PLA)/폴리 부틸렌 숙신산(polybutylene succinate, PBS)(90/10)수지를 기지재료로 하고 유기 크로사이트(cloisite ) 20을 나노 클레이(clay) 20으로 사용하여 이축압출기에서 Clay-20 함량별 로 압출시켜 나노복합체를 제조하였다. 사출성형기로 사출성형시편을 제조하여 나노복합체의 열적, 기계적, 형태학적 및 라만 분광학 특성을 시차열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC), 인장시험기, 주사전자현미경(scanning electron microcopy, SEM), 라만-현미경 분광광도계로 조사하였고, 또한 가수분해특성을 조사하였다. 시차열량분석기와 주사전자현미경 시험 결과에서 PLA/Clay-20과 PLA/PBS/Clay-20 나노복합체의 결정화도가 Clay-20 함량이 증가함에 따라 증가하였고, Clay-20과 PLA 및 PLA/PBS 수지가 서로 상용성이 있는 것으로 확인되었다. 또한 Clay-20 함량이 증가함에 따라 두 나노복합체의 인장강도는 감소하지만 신도, 충격강도, 인장탄성률 및 굴곡탄성률이 증가하였다. 특히 Clay-20이 5 wt% 첨가된 PLA/Clay-20과 PLA/PBS/Clay-20 나노복합체의 충격강도는 순수 PLA와 PLA/PBS (90/10) 보다 2배 이상으로 증가하였다. Clay-20 3 wt% 첨가된 PLA/Clay-20 나노복합체의 가수분해속도는 순수 PLA 가수분해속도보다 두 배 정도 빨랐다. 이는 유기화 처리된 Clay-20 나노입자 표면의 친수성으로 계면에서 가수분해가 쉽게 일어나기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서 적당량의 Clay-20 첨가로 PLA의 기계적특성 개선과 생분해 특성 조절 가능성을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.201-205
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• 2007

폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 및 글리콜라이드-락타이드 공중합체(PLGA)와 같은 생분해성 고분자들은 쉬운 약물방출량 조절과 부산물독성이 없이 지지체의 완벽한 분해과 좋은 생체적합성을 갖고 있다. 그러나 PLGA는 in vitro 실험에서의 괴상침식, 과도한 초기방출 후의 방출량이 감소하는 단점을 갖고 있다. 본 연구에서 PLGA 재결정 분말은 진공건조법을 이용하여 제조하였으며 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitro-sourea(BCNU, carmustine)가 함유된 PLGA 웨이퍼의 방출거동을 알아보았으며 동시에 수용성 첨가제를 넣어 약물의 방출거동을 알아보고자 하였다. 진공건조법으로 재결정한 PLGA 웨이퍼가 일반방법으로 제조한 PLGA 웨이퍼보다 수분흡수율 감소와 웨이퍼 자체 초기의 분해 속도 감소로 인하여 초기 방출량이 감소하고 지속적 방출거동을 가지는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.161-169
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• 2023

본 연구는 allbanggae starch (ABS), polyvinyl alcohol (PVA), alginic acid (SA)를 이용하여 naproxen (NP) 각인 starch 기반 다층 바이오소재를 제조하고, 물리화학적 특성과 약물 방출 제어 효과를 조사하였다. 또한, FE-SEM과 FT-IR 분석에 의해 제조한 다층 바이오소재의 특성을 조사하였다. 약물 방출 제어 효과와 경피 약물 전달 시스템의 적용 가능성을 확인하기 위해 NP 각인 다층 바이오소재로부터 NP 방출 특성을 사람의 체온인 36.5 ℃에서 다양한 pH buffer solution과 인공 피부를 이용하여 확인하였다. NP는 낮은 pH보다 높은 pH에서 1.3배 더 빠른 방출을 나타냈고, single-layer 바이오소재에서보다 multi-layer 바이오소재에서 약 4.0배 느린 방출이 일어남을 확인하였다. 인공 피부 방출에서도 동일하게 single-layer 바이오소재보다 multi-layer 바이오소재에서 약 4.0배 더 느린 약물 방출 결과를 나타내었다. 또한, double-layer와 triple-layer 바이오소재 모두 12시간 동안 지속적으로 NP가 방출되었음을 확인 하였다. NP 방출 mechanism을 규명하기 위해 수학적 모델링에 적용하여 비교했을 때, pH buffer solution에서의 방출은 Fickian diffusion mechanism, 인공 피부 방출은 empirical mechanism에 적합한 것을 확인하였다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제31권6호
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• pp.478-484
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• 2009

Three-dimensional porous scaffolds play an important role in tissue engineering strategies. They provide a void volume in which vascularization, new tissue formation, and remodeling can occur. Like any grafted materials, the ideal scaffold for bone tissue engineering should be biocompatible without causing an inflammatory response. It should also possess biodegradability, which provides a suitable three-dimensional environment for the cell function together with the capacity for gradual resorption and replacement by host bone tissue. Various scaffolds have already been developed for bone tissue engineering applications, including naturally derived materials, bioceramics, and synthetic polymers. The advantages of biodegradable synthetic polymers include the ability to tailor specific functions. The purpose of this study was to examine the osteogenic activity of periosteal-derived cells in a polydioxanone/pluronic F127 scaffold. Periosteal-derived cells were successfully differentiated into osteoblasts in the polydioxanone/pluronic F127 scaffold. ALP activity showed its peak level at 2 weeks of culture, followed by decreased activity during the culture period. Similar to biochemical data, the level of ALP mRNA in the periosteal-derived cells was also largely elevated at 2 weeks of culture. The level of osteocalcin mRNA was gradually increased during entire culture period. Calcium content was detactable at 1 week and increased in a time-dependent manner up to the entire duration of culture. Our results suggest that polydioxanone/pluronic F127 could be a suitable scaffold of periosteal-derived cells for bone tissue engineering.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.849-855
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• 2021

최근에는 나노기술이 다양한 분야에 도입되고 활용되면서 신약개발이 가속화되고 있다. 나노입자는 약물의 단일 투여로 장기간 동안 혈중 약물 농도를 유지하고, 병리학적 부위에만 선택적으로 방출되는 장점이 있어 비병리 주위에 대한 부작용을 줄일 수 있다. Poly (D,L-lactic-co-glycolic acid) (PLGA)는 가장 광범위하게 개발된 생분해성 고분자 중 하나이다. PLGA는 다양한 응용분야의 약물전달에 널리 사용된다. 또한 FAD에 의해 약물전달 시스템으로 승인되었으며, 유전자 치료제와 같은 제어방출제형에 널리 적용된다. PLGA 나노입자는 수동 및 능동 표적화 방법을 사용하여 특정 세포 유형에 고효율의 전달 시스템으로 개발되었다. 이러한 PLGA 나노입자를 이용한 약물전달체 개발 후 표적 부위에 선택적으로 약물을 전달하고 질병에 따라 장기간 유효 혈중 농도를 최적화한다. 이 리뷰논문에서 우리는 유전자 치료를 위한 PLGA 나노 물질을 기반으로 하는 성상 세포 선택적 나노입자의 개발을 조사하여 세포 특이적으로 치료결과를 향상시키는 방법에 중점을 두고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.209-222
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• 2024

토압식(Earth Pressure Balance) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine)은 기계화 터널 굴착 공법 중 이수식(Slurry) 쉴드 TBM에 비하여 슬러리 처리 시설을 필요하지 않아 설비가 간단하고 진동과 소음이 적어 최근에 터널 시공에 널리 사용되고 있다. 토압식 쉴드 TBM으로 터널 굴착 시 첨가제를 활용하여 굴착토 물성을 개선하는 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning) 기법을 적용하며, 이를 통해 토압식 쉴드 TBM을 적용할 수 있는 지반의 범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 쏘일 컨디셔닝을 위한 첨가제로 주로 사용되는 폴리머를 대체할 수 있는 바이오폴리머(biopolymer)의 일종인 잔탄검(xanthan gum)의 적용성을 검토하였다. 바이오폴리머란 생물학적 기원으로 생성된 폴리머로써 모두 생분해가 가능하다. 환경에 유해한 성분을 함유하고 있는 일반 폴리머(폴리아크릴산계 폴리머)와 달리 잔탄검은 유독성이 거의 없고 환경에 미치는 영향이 적어 친환경 소재로 각광받고 있다. 슬럼프 시험을 통해 유사한 워커빌리티(workability)를 보이는 시험조건을 선정하고, 실내 가압 베인전단 시험을 통해 유동학적(rheological) 특성을 평가하였다. 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 잔탄검의 함유량이 증가할수록 유동곡선(flow curve)상에 첨두강도가 감소하는 경향이 나타났으며, 이를 통해 잔탄검 함량과 첨두강도 사이의 상관관계를 도출하였다. 일반 폴리머를 잔탄검으로 대체한다면 환경친화적이라는 장점과 더불어 장비 부하를 감소시켜 안정적인 TBM 운용이 가능할 것이다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.390-396
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• 2008

조직공학용 생체재료로 사용하고자 가교제 1,3-butadiene diepoxide(BD)를 사용하여 락타이드(LA)와 가교시킨 히아루론산(HA) 고분자를 제조하였다. 가교된 고분자의 락타이드 및 BD 반응도는 핵자기 공명 분광법으로 결정하였다. 반응도와 팽윤도는 LA/HA 몰비 혹은 가교제 농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 탄성률은 가교제 농도가 증가하거나 HA/LA 몰비가 감소함에 따라 감소하였다. 생분해는 2단계로 진행되었으며 BD 농도가 증가할수록 서서히 진행되었다. 첫 단계 분해는 주로 가교구조에 존재하는 에스테르기의 분해에 기인한 것으로 나타났다. 세포 성장 저해는 BD 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 세포 독성은 BD 농도가 클 경우 약간 나타났으나 그 값은 6% 미만으로 세포 성장에 큰 문제는 없는 것으로 나타났다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제11권5호
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• pp.281-287
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• 2011

Background: Biodegradable polymers have increasingly been recognized for various biological applications in recent years. Here we examined the immunostimulatory activities of the novel poly(aspartic acid) conjugated with L-lysine (PLA). Methods: PLA was synthesized by conjugating L-lysine to aspartic acid polymer. PLA-nanoliposomes (PLA-NLs) were prepared from PLA using a microfluidizer. The immunostimulatory activities of PLA-NLs were examined in mouse bone marrow-derived dendritic cells (BM-DCs). Results: PLA-NLs increased the number of BM-DCs when added to cultures of GM-CSF-induced DC generation on day 4 after the initiation of cultures. Examination of the phenotypic properties showed that BM-DCs generated in the presence of PLA-NLs are more mature in terms of the expression of MHC class II molecules and major co-stimulatory molecules than BM-DCs generated in the absence of PLA-NLs. In addition, the BM-DCs exhibited enhanced capability to produce cytokines, such as IL-6, IL-12, TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$. Allogeneic mixed lymphocyte reactions also confirmed that the BMDCs were more stimulatory on allogeneic T cells. PLA- NL also induced further growth of immature BM-DCs that were harvested on day 8. Conclusion: These results show that PLA-NLs induce the generation and functional activities of BM-DCs, and suggest that PLA-NLs could be immunostimulating agents that target DCs.