• 센서학회지
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• 제20권6호
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• pp.375-381
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• 2011

Ionic polymer-metal composite(IPMC) consists of an ion conductive membrane plated by metallic electrodes on both surfaces. When it bends, a voltage is generated between two electrodes. Since IPMC is flexible and thin, it can be easily mounted on the various surfaces of a body. The present study investigates a sensor system using IPMC to effectively detect the bending angles applied on IPMC sensor. The paper evaluates several R and C circuit models that describe the physical composition of IPMC and selects the best model for the detection of angles. The circuit models implemented with a charge model describe the relationship between input bending angles and output voltages. The identification of R and C values was performed by minimizing the error between the real output voltages and the simulated output voltages from the circuit models of IPMC sensor. Then the output signal of a sensor was fed into the inverse model of the identified model to reproduce the bending angles. In order to support the validation of the model, the output voltages from an arbitrary bending motion were also applied to the selected inverse model, which successfully reproduced the arbitrary bending motion.

• 폴리머
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• 제29권5호
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• pp.445-450
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• 2005

인체 보형물의 생체 재료로 사용할 목적으로 히아루론산 비드를 제조하였다. 히아루론산 수용액과 콩기름을 섞어서 얻어진 현탁상태에서 히아루론산을 1,3-butadiene diepoxide로 가교시켰다. 제조된 비드의 물성을 살펴보기 위해 직경, 표면적과 팽윤도를 측정하였고 전자현미경으로 표면상태를 관찰하였다. 가교제의 농도가 $5-12\;vol\%$ 범위에서 비드가 형성되었으며 제조된 비드는 단순분산성을 보였다. 히아루론산 농도 혹은 가교제 농도가 증가할수록, 가교 온도가 감소할수록, BET표면적과 팽윤도가 감소하였다. 혼합속도의 변화에 의해 비드의 물성은 거의 변하지 않았으나 비드의 크기는 효과적으로 조절되었다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.605-609
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• 2011

전기방사법과 열처리 공정을 통하여 PVDF-$SiO_2$ 복합나노섬유를 제조하였으며, 얻어진 나노섬유는 서로 연결된 기공으로 이루어진 적층 구조를 하고 있었다. 즉, 전기방사로 제조된 나노섬유는 직경이 380 nm, 기공도가 80% 이상인 다공성막을 형성하였다. TEM 사진과 EDX 스펙트라의 분석 결과로부터 $SiO_2$가 나노섬유에 균일하게 분산되어 존재한다는 것이 확인되었다. 또한 전기방사법의 도입에 의해 나노섬유의 기공도가 현저히 개선되었다. ATR-FTIR 및 XRD 분석 결과 복합나노섬유 상에서 PVDF는 ${\alpha}$-phase와 ${\beta}$-phase가 혼재되어 있는 결정구조를 가지고 있었으며, 열처리에 의해서 PVDF의 ${\alpha}$-phase가 증가하였으며, 이로 인해 결정화도가 증가하였다. 특히, 기계적 강도, 열적 특성 및 소수성은 열처리 공정에 의해서 매우 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.153-159
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• 2021

최근 들어 여러 산업 분야에 활발히 사용되고 있는 고분자 분리막은 화학구조의 제어나 제막공정에서의 물리적 특성 제어뿐만 아니라 다양한 소재와 혼합된 복합막 제조를 통해서 고유의 특성을 부여할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 분리막 제조 시에 누에(Bombyx mori)가 생산한 친환경 천연소재로 활용 가능성이 넓은 실크 고분자의 복합막 제조 시 다른 소재와의 혼화성 지표로 사용할 수 있는 용해도 파라미터를 분자동역학을 이용하여 계산하였다. 역시 친환경성 및 생체적합성을 갖고 있는 polyvinylalcohol (PVA)의 용해도 파라미터를 분자동역학을 이용하여 계산 후 서로 비교하였을 때 두 고분자 소재가 비슷한 용해도 파라미터 값을 갖는 것을 확인하였다. 결론적으로, 두 고분자가 서로 잘 혼합될 수 있음을 이론적으로 증명하였고, 실제 실험을 통해서도 이를 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제27권1호
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• pp.9-14
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• 2001

With the object of providing a temporary artificial periodonal ligament-like membrane around the dental implant, 10 Branemark type implants were coated with commercially available chitosan(Fluka Co., Buchs, Switzerland) which has a molecular weight of 70,000 and 80% deacetylation degree. Once this bioactive hydrophillic polymer(chitosan) contacts with blood or wound fluids, it becomes swollen and penetrates into the adjacent cancellous bone. Thus the interface between implant and surrounding bone is completely filled with chitosan. This tight junction in early healing phase enhances primary stability. The chitosan coated dental implants were implanted into the fresh patella bones from porcine knees, since the thickness of cortical bone is relatively even and their cancellous structure is homogenous. To test the shock absorbing effect, 1mm delta-rogette strain gage was installed behind the implant. The results showed 1. The principal strain peak value directed to the impact of coated implant was 0.064 0.018(p<0.05) and that of uncoated implant was 0.095(0.032 p<0.05). 2. The peak time delay of coated implant was 0.056sec(0.011 p<0.05) and that of uncoated implant was 0.024sec(0.009 p<0.05). It can be reasoned from this results that the chitosan coating has a shock absorbing effect comparable with a temporary artificial periodontal ligament.

• Macromolecular Research
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• 제12권1호
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• pp.46-52
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• 2004

In a continuation of our previous studies on blood compatibility profiles of anion-substituted poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes, in which hydroxyl groups have been replaced with carboxymethyl (C-PVA) and sulfonyl groups (S-PVA), we have studied the activation of complement components and the changes in white cell and platelet count in vitro and compared them with those of unmodified PVA, Cuprophane, and low-density polyethylene. Complement activation of fluid phase components, C3a, Bb, iC3b, and SC5b-9, and of bound phases, C3c, C3d, and SC5b-9, were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and immunoblot, respectively. The changes in the number of white cells and platelets following complement activation were counted using a Coulter counter. C-PVA and S-PVA activated C3 to a lesser extent than did PVA, which we attribute to the diminished level of surface nucleophiles of the samples. In addition, C- and S-PVA exhibit increased inhibition of Bb production, resulting in a decrease in the extent of C5 activation. Consequently, because of the reduced activation of C3 and C5, C- and S-PVA samples cause marked decreases in the SC5b-9 levels in plasma. We also found that the negatively charged sulfonate and carboxylate groups of the samples cause a greater extent of adsorbtion of the positively charged anaphylatoxins, C3a and C5a, because of strong electrostatic attraction, which in turn provides an inhibition of chemotaxis and activation of leukocytes. The ability to inhibit complement production, together with the binding ability of anaphylatoxins of the C- and S-PVA samples, leads to a prominent decrease in lysis of leukocytes as well as activation of platelets.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.387-395
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• 2022

PDRN(Polydeoxyribonucleotide)은 조직재생 활성물질로 손상된 세포 및 조직의 자가 재생을 촉진하는 DNA 유래의 중합물질이다. PDRN은 DNA를 다양한 물리적 또는 화학적 방법으로 작은 크기로 절단한 DNA 조각으로 체내 투여시 조직세포 표면의 adenosine A2A receptor 수용체를 자극하여 세포 재생을 촉진하며 상처를 빠르게 회복시키고, 통증도 감소시키는 효과가 있다. 보통 어류의 정소나 정액으로부터 PDRN 추출을 하지만 본 연구에서는 다양한 식물에서 PDRN 추출 실험을 진행하였다. 실험 결과, 7종의 식물에서 PDRN 수율과 순수도는 단위 식물 중량 당 쑥갓이 가장 높았고, 브로콜리가 그 다음으로 우수했다. 이 두 식물의 PDRN을 대상으로 시험관에서 wound healing assay를 진행하여 PDRN의 효능을 분석한 결과, ㎍/ml 수준의 쑥갓과 브로콜리의 PDRN가 유의하게 wound healing 활성이 높음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 이들 식물 유래 PDRN이 연어와 같은 어류 유래의 PDRN의 대체제로 사용할 수 있음을 의미한다.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.643-647
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• 2010

키토산의 응용성을 높이기 위해 제조된 O-carboxymethyl water soluble chitosan (OCMCh)의 구조에 인체 내 순환시간을 증가시키기 위하여 PEG를 도입하였으며, 약물 및 유전자 전달체로 응용하기 위하여 PEG가 결합된 OCMCh-PEG를 Poly(L-Lysine) (PLL)과 이온복합체를 형성함으로써 OCMCh-PEG-PLL를 제조하였다. 제조된 OCMCh-PEG-PLL의 물리화학적특성은 적외선 분광광도계와 핵자기공명장치를 이용하여 분석하였으며, 성공적으로 PLL이 결합되었음을 확인하였다. 또한 동적광산란장치와 투과전자현미경을 통하여 PLL의 양을 고정하였을 때, PEG의 양이 증가함에 따라 입자의 크기가 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 구형의 입자형태를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 OCMCh-PEG-PLL이 약물 및 유전자 전달체 등과 같은 생체재료로의 응용 가능성을 가지는 것을 볼 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.599-604
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• 2004

본 논문에서는 폴리머/ 금속 다층 공정 기술 (polymer/metal multi layer processing techniques)을 이용한 실시간 혈압 감지를 위한 유연한 생체 삽입형 센서를 새로이 제안한다. 제안되는 방식의 센서는 기계적으로 유연하기 때문에 혈관의 외벽에 대한 침습성을 감소시켜 부착할 수 있다. 즉, 혈압 측정을 위해 센서를 혈관 내에 설치하던 기존의 방법들에 비해서 혈관 자체에 상처를 주지 않고 혈압의 상대적인 변화를 지속적으로 감지할 수 있다. 성인에게 발생하는 급사의 주된 원인은 협심증, 심근 경색과 같은 혈관 관련 질환이다. 플라크 (plaque)의 생성 등과 관계된 순환계 관련 질환들은 지속적인 혈압 감지를 통해서 예방할 수 있으며 발병 초기에 치료할 수 있다. 본 연구에서 제안하는 혈압감지 방법의 과정은 다음과 같다. 우선, 집적된 센서를 혈관 외벽에 부착한다. 둘째, 실장된 센서가 혈관의 기계적인 수축과 확장을 인식한다. 마지막으로, 센서에 의해 인식된 혈압의 변화를 원격 감지 방법을 통해서 외부 안테나에서 감지하게 된다. 센서 시스템에는 어떠한 능동 소자도 존재하지 않기 때문에 에너지와 혈압 변화 정보는 LC 공진기와 외부 안테나 사이에 발생하는 상호 인덕턴스 원리에 의해서 전달되게 된다. 이러한 측정 원리의 가능성을 확인하기 위해서 실리콘 고무관과 혈액을 이용하여 시험관 실험 (In vitro test)을 진행하였다. 우선, 혈액으로 채운 실리콘 고무관에 센서를 감은 후 피스톤으로 압력을 가하였다. 그리고 이를 통해 가해진 압력 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 측정하였다. 가해진 압력이 0부터 213.3 KPa까지 변화하는 동안 2.4 MHz의 공진 주파수가 변했다. 그러므로 생체 삽입형 혈압 센서의 감도는 11.25 KHz/KPa이다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.150-155
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• 2014

Polycaprolactone(PCL)은 생분해성 고분자로 인장강도, 신장률, 충격강도 등의 기계적 물성이 우수하다. $TiO_2$ (titanium dioxide) nanoparticle은 친수성으로 밀도가 높고 생체적합성이 우수하다. 본 연구에서는 PCL과 $TiO_2$(titanium dioxide) nanoparticle을 이용하여 salt-leaching방법으로 3차원 다공성 지지체를 제작하였다. 제작한 지지체를 FESEM, FTIR, TGA, 압축강도 측정 등을 통해 물성을 분석하였다. $TiO_2$ nanoparticle에 의해 물흡수도와 팽윤도는 감소하였으나 압축강도는 증가하였다. CCK-8 assay를 통해 세포의 증식률을 확인한 결과, $TiO_2$ nanoparticle에 의한 세포 독성은 없는 것으로 확인되었다. 이러한 연구결과는 PCL/$TiO_2$ nanoparticle 지지체의 생체재료로 사용가능성을 제시하였다.