• 제목/요약/키워드: Hydrogel mold

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3 차원 하이드로젤 지지체 제작을 위한 고분자 몰드의 가공 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Machining Process of Polymer Mold for Fabrication of Three-Dimensional Hydrogel Scaffold)

  • 이필호;이상원;김대훈;김시현;성종환;정하승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권7호
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    • pp.669-674
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    • 2013
  • 최근 생체모사 융모는 검체검사 및 신약개발 등의 분야에서 비용 및 윤리적 문제를 해결하기 위한 대안으로 부각되고 있다. 본 연구는 생체모사 융모구조 3 차원 하이드로젤 지지체의 효과적인 제작을 위한 고분자 몰드의 가공에 관한 내용을 다루고 있다. 고분자 몰드 제작을 위하여 레이저 가공 및 마이크로 드릴링 가공 프로세스를 적용한 실험이 수행되었다. 가공 프로세스 최적화를 위하여 다양한 조건에서 레이저 가공 및 마이크로 드릴링 실험을 진행하였으며, 이 때 폴리카보네이트(poly-carbonate) 고분자 몰드가 사용되었다. 전자주사현미경 및 광학현미경 관측을 통하여 고분자 몰드 및 생체모사 융모 형상을 관측하였다. 실험결과 생체모사 융모는 레이저 가공 및 마이크로 드릴링을 적용한 경우 모두 적절한 형상을 보이는 것으로 확인되었다.

Polymerization and Preparation of Functional Ophthalmic Material Containing Carbon Nanoparticles

  • Lee, Min-Jae;Sung, A-Young
    • 한국재료학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.452-458
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    • 2018
  • This research is conducted to create a functional hydrogel ophthalmic lens containing nanoparticles. Carbon nanoparticles and PEGMEMA are used as additives for the basic combination of HEMA, MA, and MMA, and the materials are copolymerized with EGDMA as the cross-linking agent and AIBN as the thermal initiator. The hydrogel lens is produced using a cast-mold method, and the materials are thermally polymerized at $100^{\circ}C$ for an hour. The polymerized lens sample is hydrated in a 0.9 % saline solution for 24 hours before the optical and physical characteristics of the lens are measured. The refractive index, water content, contact angle, light transmittance, and tensile strength are measured to evaluate the physical and optical characteristics of the hydrogel lens. The refractive index, water content, contact angle, UV-B light transmittance, UV-A light transmittance, visible light transmittance, tensile strength and breaking strength of the hydrogel lens polymer are 1.4019~1.4281, 43.05~51.18 %, $31.95{\sim}68.61^{\circ}$, 21.69~58.11 %, 35.59~84.26 %, 45.85~88.06 %, 0.1075~0.1649 kgf and 0.1520~0.2250 kgf, respectively. The results demonstrate an increase in refractive index, tensile strength and breaking strength and a decrease in contact angle and light transmittance. Furthermore, the visible light transmissibility is significantly increased at PEG 10 %. It is clear that this material can be used for high-performance ophthalmic lenses with wettability, ultraviolet ray blocking effect, and tensile strength.

Analysis of Physical Properties of Hydrogel Lenses Polymer Containing Styrene and PVP

  • Lee, Min-Jae;Sung, A-Young
    • 한국재료학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.399-407
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    • 2019
  • This research is carried out to analyze the effects of Styrene and PVP on the properties of silicone hydrogel lenses. Styrene group and PVP(Polyvinylpyrrolidone) are used as additives for a basic combination containing silicone monomer, TSMA(trimethylsilyl methacrylate) and DMA(n,n-dimethylacrylamide) added to the mix at ratios of 1~10 %. Silicone hydrogel lens is produced by cast-mold method. The polymerized lens sample is hydrated in a 0.9 % saline solution for 24 hours before its optical and physical characteristics are measured. Measurement of the physical characteristics of the produced material shows that the refractive index is 1.3682~1.4321, water content 77.11~45.73 %, visible light transmittance 95.14~88.20 %, and tensile strength 0.0652~0.3113 kgf. The results show a decrease of refractive index as the ratio of additives and water content decreases. The result of the stabilization test of polymerization show an increase of extractables along with increase of the ratio of additives, but the difference is not significant for all samples, so it can be judged that the stabilization of the polymer is maintained. Therefore, the additions of styrene and PVP should be taken into consideration for their effects on the physical properties of silicone hydrogel lens.

Study on the Novel Materials Containing Nanoparticles and Isocyanate Group for Strength Improvement of Hydrogel Ophthalmic Lens

  • Lee, Min-Jae;Sung, A-Young
    • 통합자연과학논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.113-120
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    • 2018
  • This study was planned to prepare the high strength hydrogel ophthalmic lens containing isocyanate group and nanoparticles. HDI with carbon nanoparticles were used as additives for the basic combination of HEMA, MA and MMA, and the materials were copolymerized with EGDMA as the cross-linking agent and AIBN as the initiator. The mixture was heated at $100^{\circ}C$ for an hour to produce the high performance hydrogel ophthalmic lens by cast mold method. Measurement of the physical characteristics of the produced material showed that the refractive index was in the range of 1.4027~1.4600, water content 25.21~44.01%, contact angle $54.18{\sim}72.94^{\circ}$, visible light transmittance 53.03~92.09%, and tensile strength 0.1024~0.2359 kgf and breaking strength was 0.0872~0.2825 kgf. The results showed an increase of refractive index while the decrease in water content. And also, the breaking strength was highest when the addition ratio of HDI was 5%(wt). As a result of the absorbance measurement, no significant difference was observed in all the samples, so it can be judged that the stabilization of nanoparticles in the polymer was maintained.

자외선 경화 하이드로겔을 사용한 일회용 빛 노출 검출 키트의 제조와 특성분석 (Fabrication of Disposable Light Exposure Detector Kit using UV Curable Hydrogels)

  • 김영호;김규만;;최진호;김환곤;박상주;이상학
    • 응용화학
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    • 제15권1호
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    • pp.17-20
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    • 2011
  • A disposable light exposure detector kit has been developed by UV curing of a hydrogel material. The devised light exposure detector kit consisted of light sensitive structures, bottom plate, character sheet and sticky back plate. A light exposure detector kit has a serial light sensitive structures that contain various light sensitive dyes such as rhodamine and fluorescein. The light sensitive structure composed of UV curable hydrogel polymer material as a supporing material and photosensitive dye in a certain concentration. The fabrication procedure of the ligh exposure detector kit is very simple and fast due to UV curing procedure of a photopolymerizable hydrogel material such as poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate (PEGMEA) and poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) with a photosensitive dye. By the proposed fabrication method, various size and shape of a light exposure detector kit could be fabricated using a flexible elastomer mold. Due to a fast and inexpensive fabrication method, the light exposure detector kit could be use a single use for various industrial applications. According to light irradation, the light sensitive structure on a light exposure detector kit could be lose its color by decomposition of a photosensitive dye chemical in the structure. Thus the amount of the exposed light on a substrate could easily be recognised by changing color or transparency of the structure.

콘택트렌즈의 물리화학적 특성에 따른 라이소자임과 알부민의 흡착 특성 (Adsorption Properties of the Lysozyme and Albumin with Physicochemical Properties of the Contact Lens)

  • 성유진;유근창;전진
    • 한국안광학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.261-270
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    • 2013
  • 목적: FDA 기준에 의해 분류된 시판용 콘택트렌즈와 실험실에서 제조한 콘택트렌즈의 물리화학적 특성에 따라 라이소자임과 알부민의 흡착 특성을 살펴보고자 한다. 방법: 실험실에서 제조한 렌즈는 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)와 TRIM(3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate) 등의 모노머를 사용하였으며 캐스트몰드 방법으로 제조하였다. 라이소자임과 알부민을 함유한 인공눈물을 제조하였다. 각각의 렌즈에 대해 흡착시간(48시간)과 인공눈물의 pH(pH 6, 6.8, 7.4, 8.2, 9)에 따라 단백질 흡착량 변화를 추적하고, 콘택트렌즈에 흡착된 각각의 단백질은 HPLC로 정량하였다. 결과: 두 단백질의 흡착에 대한 평형상태 도달하는 시간은 하이드로겔 렌즈에 비해 실리콘하이드로겔 렌즈에서 더 오래 걸렸다. 평형상태에서 두 단백질에 대한 흡착량은 실리콘하이드로겔 렌즈에 비해 하이드로겔 렌즈, 비이온성 렌즈에 비해 이온성 렌즈에서 높게 나타났다. 또한, 고함수 렌즈에서는 라이소자임이, 저함수 렌즈에서는 알부민의 흡착량이 많았으며, 이온성 고함수의 Group IV 하이드로겔 렌즈(H4)에서는 라이소자임만이 흡착되었다. 인공눈물의 pH에 따른 두 단백질의 흡착량은 각 단백질의 등전점에 가까워질수록 증가하였다. 결론: 라이소자임의 흡착량은 콘택트렌즈의 함수율보다는 렌즈 표면의 이온성에 더 큰 영향을 받으며, 알부민은 렌즈 표면의 이온성보다 함수율에 더 많은 영향을 받는다. 실리콘하이드로겔 렌즈에서 단백질의 흡착은 콘택트렌즈의 극성뿐만 아니라 실리콘 모노머에 포함된 Si 원자수와 그 화학적 구조에 의해 결정되는 세공의 크기 등이 함께 고려되어야 한다.

Particle Replication In Non-Wetting Templates (PRINT) 방법을 이용한 약물 및 유전자 전달체의 제작 (Fabrication of Non Viral Vector for Drug and Gene Delivery using Particle Replication In Non-Wetting Templates (PRINT) Technique)

  • 박지영;;;임종성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권5호
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    • pp.493-499
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    • 2007
  • 본 연구에서는 UV photo-lithography 방식의 particle replication in non-wetting templates(PRINT) 법을 이용하여 약물 전달에 운반체로 사용되는 $3{\mu}m{\times}3{\mu}m{\times}2{\mu}m$ 사이즈의 균일한 고분자 하이드로젤 입자를 제조하였다. 몰드(mold)와 기재(substrate)는 PRINT 방식을 통하여 탄성을 지닌 perfluoropolyethers(PFPE)로 제작하였으며 이를 반복적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제작된 입자는 점착성이 있는 수용성 고분자를 이용하여 회수하였다. 입자의 주요 성분은 생분해성 고분자인 poly(ethylene glycol) diacrylate(PEG-diA)이며, 세포 uptake에 적합하도록 aminoethylacrylate(AEM)와 2-acryloxyethyltrimethyl ammonium chloride(AETMAC)를 첨가하였다. 본 연구를 통해 균일하고 원하는 크기의 생체분해성 고분자 입자를 제작하는 PRINT 기술이 약물 전달 및 유전자 전달에 필요한 수송체인 비바이럴 벡터를 제작하기 위한 효과적인 기술임을 제시하였다.