• 제목/요약/키워드: Mussel adhesion

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메카니즘 해석을 통해 바라본 홍합접착제 연구동향 (Brief Review on Mussel Adhesives by Evaluating Its Adhesion and Cohesion Mechanisms)

  • 강병언;이재성;오경석
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.141-150
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    • 2018
  • 홍합 족사 단백질은 수분이 있는 표면에서도 강한 접착력을 가진다. 홍합 연구에 대표가 되는 marine blue mussel을 통해 9가지 단백질의 구조와 기능이 보고되었으며, 이 단백질들은 홍합 족사를 구성하는 실(threads)과 플래크(plaques)를 형성한다. 알려진 바에 의하면, 히드록시기 2개가 포함된 카테콜 기능기를 가진 DOPA 물질이 계면접착(adhesion)과 내부결합(cohesion) 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는, 최근 10년간 활발히 연구된 계면접착과 내부응력 메카니즘에 대해 소개하고 평가하였다. 또한, 접착력을 갖는 기능기를 활용한 발전된 접착소재의 개발, 바이오접착제와 의료용 소재로 응용가능성에 대해 살펴보았다. 홍합 단백질이 다시 관심의 대상이 되면서, 바이오소재로 사용될 가능성이 커지고 있음이 주목된다.

홍합 모사 카테콜기가 도입된 키토산 지혈제 연구 동향 (Recent Progress in Mussel-inspired Catechol-conjugated Chitosan Hemostats)

  • 조성연;김수미;박찬우;홍승원;김홍기;류지현
    • 접착 및 계면
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    • 제24권4호
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    • pp.113-119
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    • 2023
  • 홍합의 수중 접착능력은 도파(DOPA)와 라이신(Lysine), 히스티딘(Histidine)과 같은 홍합접착단백질의 아미노산 잔기가 중요한 역할을 한다고 보고되었고, 이에 따라, 카테콜과 아민기를 동시에 갖는 접착성 카테콜아민(Catecholamine) 물질을 기반으로 다양한 의공학적 연구가 진행되고 있다. 카테콜기가 도입된 키토산은 아민이 풍부한 키토산에 카테콜기를 도입한 카테콜아민으로, 이를 이용하여 조직접착제나 창상치유제, 지혈제, 약물전달체 및 조직공학용 담체 등 다양한 의공학적 적용이 가능하다. 특히, 키토산-카테콜 물질은 지혈제로 미국 및 한국 식품의약품안전처의 승인을 받아, 연구개발에서부터 제품개발까지 이루어진 홍합 모사 물질이다. 이에 본 총설에서는 지혈제로써의 키토산-카테콜 물질에 대한 연구 동향을 살펴보고자 한다. 이를 위해, 카테콜기가 도입됨에 따라 나타나는 키토산-카테콜의 특성, 지혈 메커니즘, 다양한 제형에 대하여 다루고자 한다.

카테콜아민의 화학치환: 홍합 모방 코팅 물질인 도파민을 넘어서 (Beyond Mussel-inspired Polydopamice Coatings: Derivatives of Catecholamines)

  • 이해성;이해신
    • 접착 및 계면
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    • 제19권3호
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    • pp.123-128
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    • 2018
  • 홍합족사 단백질을 모방한 카테콜아민 화합물을 통한 물질 무관 코팅방법이 2007년 본 연구진에 의해 발표 된 이래로, 이를 이용하고 발전시키고자 세계 유수의 연구진들이 다양한 방향으로 연구를 진행하고 있다. 이에 본 연구진은 본 지를 통해, 카테콜아민계 물질의 작용기 치환 방법을 통해 카테콜아민의 범용성을 확장시킨 사례들을 알아보고, 이를 통한 카테콜아민계 물질의 발전 가능성에 대해 기술해 보고자 한다.

폴리도파민 표면화학: 발명 10 년의 이야기 (Recent progress on polydopamine surface chemistry)

  • 엄수민;박홍기;박지효;홍선기;이해신
    • 접착 및 계면
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    • 제19권1호
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    • pp.19-29
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    • 2018
  • 바다에서 서식하는 홍합의 독특한 수중 접착성을 모방하여 개발된 폴리도파민 (polydopamine) 코팅 기술은 2007년 처음 발표된 이래 지난 10년 동안 전세계적으로 매우 크게 발전하였다. 표면 비특이적인 코팅 능력을 통해 이제까지 표면 개질이 어려웠던 다양한 표면을 제한 없이 기능화 할 수 있는 유일한 표면 화학으로 자리 잡았으며, 또한 다양한 반응 조건에서의 코팅 방법이 새롭게 보고되면서, 산업 전반에 걸친 폴리도파민의 응용 범위가 기하급수적으로 넓어지고 있다. 한편, 밝혀지지 않은 폴리도파민의 복잡한 화학적 구조와 형성 반응 메커니즘에 관한 재료화학적 기초 연구도 지속적으로 보고되고 있으며, 폴리도파민의 전구체인 도파민 (dopamine)과 유사한 분자 구조를 가지는 다양한 카테콜아민 (catecholamine) 화합물과 폴리페놀 (polyphenol)의 표면 코팅 능력이 새로이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는, 지난 10년 동안 전세계적으로 급속한 발전을 이룬 폴리도파민의 특성 및 응용 분야에 대해 살펴보고, 이를 통해 폴리도파민의 표면 화학 분야에서의 의의와 가능성에 대해 논의하고자 한다.

원자현미경을 이용한 생체물질의 접착력 측정기술 개발 (Novel measuring technique for biological adhesion forces using AFM)

  • 김성주;문원규;전종협
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.641-644
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    • 2005
  • The study on the interaction forces of some biological materials is important to understanding biological phenomena and their application to practical purpose. This paper introduces a measuring technique for biological adhesive forces using the AFM(Atomic Force Microscope). Since no standardized thesis on adhesive forces exist, the adhesive forces is defined as adhesive forces against a hardened surface of biological materials. To grant the results are meaningful, which is based on the understanding the surface characteristics of biological materials using the AFM, a nominal value of average adhesive force per unit area should be measured. Therefore the modified AFM probe with small micro glass bead was proposed so that it can guarantee the required contact area for measuring the average adhesive forces. A pyrex glass substrate with circular patterns, which was fabricated by micromachining technique, is introduced in order to controll the contact area. The two types of mussel adhesive proteins, Celltak and recombinant-MGFP5, were tested by the proposed measuring method. The test results show that the adhesive force of the mussel adhesive proteins can be reliably measured by use of this method.

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Clinical application of a new hemostatic material using mussel-inspired catecholamine hemostat: A pilot study

  • Young-Mok Park;Hyung-Il Seo;Jae-Hoon Kim;Sung Pil Yoon;Haeshin Lee;Moon Sue Lee
    • 한국간담췌외과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.98-103
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    • 2022
  • Backgrounds/Aims: This study aimed to evaluate clinical application of InnoSEAL Plus (a mussel-inspired catecholamine hemostat) as a new hemostatic material for humans. Methods: Patients treated with topical hemostatic patches after liver resection were enrolled. They were divided into an experimental group (InnoSEAL Plus group) and two control groups (TachoSil® group and Surgicel Fibrillar® group) for efficacy evaluation. Results: A total of 15 patients were enrolled. Each group had five patients. The 3-minute hemostasis success rate was 80.0% (4/5 patients) in the InnoSEAL Plus group, 80.0% (4/5 patients) in the TachoSil® group, and 40.0% (2/5 patients) in the Surgicel Fibrillar® group, showing no significant difference in the success rate among these groups (p > 0.05). All three groups exhibited 100% success rate for 10-minute hemostasis. Both InnoSEAL Plus and TachoSil® groups had one patient developing adverse events, which were treated easily with drug administrations. Conclusions: InnoSEAL Plus is expected to be functionally not inferior to other conventional hemostatic agents. However, it is necessary to confirm this through multicenter prospective studies in the future.