• 제목/요약/키워드: Biomimetic Material

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Response of Odontoblast to the Bio-Calcium Phosphate Cement

  • Kim, Jin-Woo;Kim, Sung-Won;Kim, Gyoo-Cheon;Kim, Yong-Deok;Kim, Cheol-Hun;Kim, Bok-Joo;Kim, Uk-Kyu
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제33권4호
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    • pp.301-307
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    • 2011
  • Purpose: If the tooth structure is damaged, then it is impossible to regenerate the tooth. The materials used to restore the tooth structure are not related to the composition of the tooth. The materials used to restore the structure can't replace the natural tooth because they just fill the defective structure. Calcium phosphate cement remineralizes the dentin and almost replaces the natural tooth, but there are some disadvantages. We conducted basic tests with Biomimetic CPC (Bio-CPC) to make sure of the possibility of the biomaterial to remineralize the defective tooth structure. Methods: In this study, the bioactivity and biocompatibility of Bio-CPC were evaluated for its potential value as the bio-material for regeneration of damaged tooth structure by conducting a cell toxicity assay (WST-1 assay), a cytokinesis-block micronucleus assay, a chromosomal aberration test, total RNA extraction and RT-PCR on MDPC-23 mouse odontoblast-like cells. Results: The in vitro cytotoxicity test showed that the Bio-CPC was fairly cytocompatible for the MDPC-23 mouse odontoblast-like cells. Conclusion: Bio-CPC has a possibility to be a new biomaterial and further study of Bio-CPC is needed.

Fabrication and Vibration Characterization of a Partially Etched-type Artificial Basilar Membrane

  • Kang, Hanmi;Jung, Youngdo;Kwak, Jun-Hyuk;Song, Kyungjun;Kong, Seong Ho;Hur, Shin
    • 센서학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.373-378
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    • 2015
  • The structure of the human ear is divided into the outer ear, the middle ear, and the inner ear. The inner ear includes the cochlea that plays a very important role in hearing. Recently, the development of an artificial cochlear device for the hearing impaired with cochlear damage has been actively researched. Research has been carried out on the biomimetic piezoelectric thin film ABM (Artificial Basilar Membrane) in particular. In an effort to improve the frequency separation performance of the existing piezoelectric thin film ABM, this paper presents the design, fabrication, and characterization of the production and performance of a partially etched-type ABM material. $O_2$ plasma etching equipment was used to partially etch a piezoelectric thin film ABM to make it more flexible. The mechanical-behavior characterization of the manufactured partially etched-type ABM showed that the overall separation frequency range shifted to a lower frequency range more suitable for audible frequency bandwidths and it displayed an improved frequency separation performance. In addition, the maximum magnitude of the vibration displacement at the first local resonant frequency was enhanced by three times from 38 nm to 112 nm. It is expected that the newly designed, partially etched-type ABM will improve the issue of cross-talk between nearby electrodes and that the manufactured partially etched-type ABM will be utilized for next-generation ABM research.

랭뮤어-쉐퍼 기법 이용 생체모사 폴리도파민-산화그래핀 복합체 대면적 적층 기법 연구 (Large Area Deposition of Biomimetic Polydopamine-Graphene Oxide Hybrids using Langmuir-Schaefer Technique)

  • 김태호;송석현;조경일;구자승
    • 접착 및 계면
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    • 제20권3호
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    • pp.110-115
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    • 2019
  • 그래핀으로 박리시키기 위한 한 가지 방법으로 산화그래핀이 많은 관심이 집중되고 있다. 산화그래핀의 산화그룹은 다양한 기능기와 수소결합을 시킬 수 있어 여러 응용분야에 이를 적용시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 산화그래핀 자체만으로는 실질적으로 응용에 요구되어지는 기계적 물성을 만족시킬 수 없다. 따라서 본 연구에서는 홍합 단백질을 생체모사한 폴리도파민을 이용하여 산화그래핀과 결합시키고 액체-기체 계면에서 대면적의 복합체막을 형성 시켰다. 또한 폴리도파민-산화그래핀 복합체 박막의 모폴로지 구조도 제어하여 나노 링클 구조를 가지는 복합체 막을 얻었다. 기계적으로 우수하며 정교한 나노 구조를 형성할 수 있어 차세대 해수담수화 멤브레인 또는 탄소 복합재료에 이용될 수 있을 것으로 기대될 수 있다.

생체정보 진단을 위한 생체모사 계층구조 기반 피부 고점착 전자 패치 개발 (Development of bio-inspired hierarchically-structured skin-adhesive electronic patch for bio-signal monitoring)

  • 김다완
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.749-754
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    • 2022
  • 다양한 의료 응용 분야에서 웨어러블 및 피부 부착형 전자 패치에 피부 표면의 높은 접착력과 내수성이 요구된다. 본 연구에서는 탄소 기반 전도성 고분자 복합 소재에 개구리 발바닥의 육각 채널와 문어 빨판의 흡착 구조 패턴을 모사한 신축성 있는 전자 패치를 보고한다. 개구리의 발바닥을 모사한 육각 채널 구조는 수분을 배수하며, 균열억제 효과를 통해 점착력을 향상 시키며, 문어 빨판을 모사한 흡착 구조는 젖은 표면에서 높은 점착력을 나타낸다. 또한 고점착 전자패치는 실리콘(max. 4.06 N/cm2), 피부 복제 표면(max. 1.84 N/cm2) 등 다양한 표면에 건조 및 젖은 조건에서 우수한 접착력을 가지고 있다. 고분자 매트릭스와 탄소 입자를 기반으로한 고분자 복합소재를 통해 제작된 고점착 전자 패치는 건조 및 습한 환경에서 심전도(ECG)을 안정적으로 감지할 수 있다. 이 연구에서 보여진 특성을 기반으로 제안된 전자 패치는 다양한 생체 신호의 진단을 위한 웨어러블 및 피부 부착 센서 디바이스를 구현하는 잠재적 응용 가능성을 제시한다.

액정 엘라스토머 섬유의 이해와 연구동향 (Understanding and Research Trends in Liquid Crystal Elastomer Fibers)

  • 김영빈;김대석
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.347-356
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    • 2023
  • 액정 엘라스토머 섬유는 1차원 형태로서 소프트 로봇, 생체모방 구동기 등의 다양한 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 액정 엘라스토머는 액체의 유동성과 고체의 질서도 그리고 고무의 탄성을 포함하며 이를 바탕으로 한 자극-응답성을 가지고 있다. 특히, 형상가변 측면에서 열, 빛, 전기장, 자기장 등의 다양한 자극에 대한 응답성을 프로그래밍하여 사용하면 높은 자유도와 더불어 물건 들어올리기, 꼬임, 회전 등 다양한 움직임을 구현할 수 있다. 따라서, 액정 엘라스토머 섬유는 인공근육, 소프트로봇, 웨어러블 기술, 센싱 기술 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 이런 액정 엘라스토머 섬유의 연구는 기존 단순 섬유를 넘어서는 다양한 기능성을 포함할 수 있는 스마트 소재로서 도래한 4차 산업에서 다양한 분야에 활용도가 높다고 평가된다. 본 총설에서는 액정 엘라스토머 섬유의 구조 및 기본 특성에 대해 소개하고, 배향 기반 제작법과 이를 이용한 인공근육, 스마트 패브릭, 소프트 로봇 등, 다양한 응용에 대해 최신 연구 동향을 소개한다.

해조류 무절산호조 혹돌잎의 생물학적 특성 및 조직구조 (Biological Characteristics and Tissue Structure of a Crustose Coralline Lithophyllum Alga)

  • 강지영;;이익준;최지영;주진;최유성;황동수;홍용기
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.341-346
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    • 2013
  • 연안 암반지역에서 해조류 군락의 소실 즉 백화 혹은 갯녹음현상은 산호조류와 관련성이 있다. 대표적인 무절산호조의 생물학적 특성을 파악하기 위하여 18S rDNA 유전자를 분석한 결과 혹돌잎(Lithophyllum) 속에 속하는 것을 확인하였고 그 형태적 특성으로 보아 L. yessoense 종인 것으로 유추된다. Triphenyl tetrazolium chloride로서 활력을 측정한 결과 12월에서 2월 사이가 가장 높았으며, 조직 활력을 유지하기 위하여는 $16^{\circ}C$, 16:8 시간 명암 광주기, 30 ${\mu}E/m^2/s$ 광도에서 5일간 최적상태를 보였다. 지방산 조성에서는 EPA가 가장 많은 고도불포화지방산으로서 9.7%를 차지하고 있다. 주사형전자현미경에 의한 표면구조를 보면 평균 3.6 ${\mu}m$ 직경의 둥근 함몰 분화구 모양을 이루며 그 위에 1.0 내지 3.7 ${\mu}m$의 비정형 다각형 구조물들이 덮여져 있다. 이 같은 조성과 구조를 바탕으로 한 생체모방 산호조는 해조류 등에 대한 환경친화적 방오소재로서 활용되어질 수도 있을 것이다.