• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.58-65
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• 2016

본 연구는 조직공학용 지지체로 사용될 막을 개발하기 위한 초도 연구 수행으로, 염화나트륨(NaCl)을 기공형성체로 혼합한 폴리카프로락톤(PCL)용액을 유리 캐스팅판에 분주한 후 필름 어플리케이터를 이용하여 다공성 PCL필름을 성형하였다. 성형된 필름은 건조 후 증류수에 침지시켜 NaCl을 추출하여 최종 멤브레인형 다공성 지지체를 제조하였다. 3차원 다공망을 형성시키기 위하여 NaCl을 기공형성체로 이용하였으며 $4^{\circ}C$, 실온, $40^{\circ}C$의 세 가지 건조조건에 따른 다공망의 형성과 형태를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰 하였으며 기초적인 안전성 확보를 위한 세포독성평가를 시행하였다. 세 가지의 건조조건별 결과에서는 실온 건조조건에서 거대기공과 미세기공이 혼재된 3차원 다공망이 우수하게 형성된 것이 관찰되었으며 세포독성 시험결과 ISO10993-5 규격의 세포독성 판단기준에 따라 grade 2(mildly cytotoxic)로 나타난바 생체용으로 적합하다고 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 멤브레인형 다공성 지지체 제조에 건조조건이 3차원 다공망의 형성 및 거대기공과 미세기공이 함께 형성되는 것에도 영향을 미치는 것으로 나타났으며 이 결과는 다공성 멤브레인 지지체의 분해성 조절 및 약물 담지 효과를 개선하기 위한 연구에서 다공도의 조절에 대한 기초적인 공정이 될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권12호
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• pp.1229-1235
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• 2015

3D 프린터를 이한 인공지지체 제작 기술은 손상된 골 조직 재생을 위해 개발되고 있다. 골 조직 재생에 적하기 위해 인공지지체는 생체적합성, 생분해성 그리고 적절한 기계적 특성을 지녀야 하며, 분한 양의 공극과 내부 연결성을 지닌 구조로 제작되어야 한다. 본 연구에서는 3 차원 이중 공극 인공지지체를 제작하기 위해서 열 해 적층법(fused deposition modeling, FDM) 기반의 폴리머 적층 시스템을 이하였다. 사된 재료는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)과 알긴산 나트륨(sodium alginate, SA)이다. 제작된 3 차원 형상의 인공지지체에 이중 공극을 갖기 위해 염 침출법을 이하였다. 완성된 인공지지체는 주사 전자 현미경과 X 선 검출 분광기(scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy, SEM-EDS)를 통해 관찰하였으며, MG-63 세포를 이하여 in-vitro 평가를 하였다.

• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.140-145
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• 2005

열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane: TPU)의 제조에 사용한 폴리올 종류와 경질부 함량에 따른 TPU의 결정화 거동을 고찰하였다. TPU의 제조에 사용한 폴리올은 분자량이 2000인 poly(tetamethylene ether glycol) (PTMEG), poly(propylene glycol)(PPG) diol, polycaprolactone(PCL) diol, poly(butylene adipate)(PBA) diol을 사용하였으며, 경질부 함량은 $35\~44\;wt\%$였다. TPU의 경질부 냉각 결정화는 경질부 함량이 많을수록 고온에서 관찰되었다. TPU의 등온 결정화 속도는 경질부 함량이 많을수록 빠르고, TPU 제조에 사용한 폴리올 종류별로는 $PTMEG>PPG>PCI{\geqq}PBA$ 경향이 나타나, 연질부와 경질부의 상용성이 낮을수록 용융상태에서 경질부의 수소결합이 용이하고 결정화 속도가 빠르며, 냉각 결정화가 고온에서 나타나는 것으로 해석하였다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제38권2호
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• pp.93-98
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• 2008

The drug-eluting stent (DES) implantation is a widely acceptable treatment for coronary heart disease. It was reported that iron chelator had anti-proliferative effect on human vascular smooth muscle cells (HA-VSMCs). In this study, tetraphenylporphine (TPP) was selected as an iron chelator and drug for DES. MTT assay showed that TPP had antiproliferative effect on HA-VSMCs. TPP and polycaprolactone (PCL) were coated onto stainless steel plate using a spraycoating method. From the surface morphology examination of the coated plate by SEM, smooth polymer coating layer could be observed. The thickness of coating layer could be controlled by changing repeating time of coating. From in vitro release test, sustained release of TPP was observed from plate during two weeks. Thus, TPP as iron chelator can be used as drug for stent coating because of its antiproliferative effect and sustain release profile.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.612-622
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• 2023

생체 면역조직에서는 면역세포의 성장, 분화에 있어서 매우 중요한 역할을 수행하는 면역조직 기질세포가 존재하며, 이들은 서로 연결된 3차원적인 그물구조를 형성하면서 그 사이의 공간에 위치한 면역세포와의 상호작용을 통해 다양한 면역반응을 수행한다. 따라서 생체환경을 모사한 면역세포의 배양이 이루어지기 위해서는 면역세포들이 상호작용할 수 있는 3차원적 면역조직 기질세포 뼈대의 구축이 매우 중요한 의의를 지닌다. 특히 면역반응에서 핵심적인 기능을 수행하는 T세포의 생존, 성장 및 분화에 있어서 필수적인 역할을 하는 흉선상피세포에 대한 3차원적 배양은 T세포의 연구에 필수적으로 요구되지만, 아직 이에 관한 연구가 거의 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서 흉선상피세포는 폴리도파민으로 코팅된 PCL 및 PCL/PLGA 지지체에서 비코팅군에 비해 부착 및 성장이 촉진되었다. 또한 폴리도파민으로 코팅된 지지체에서 흉선상피세포를 배양하였을 때 2차원 배양군에 비해 흉선세포형성촉진인자의 유전자 발현이 더 증가하였다. 따라서 본 연구는 면역조직 기질세포의 3차원 배양 기술의 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권6호
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• pp.271-275
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• 2015

The aim of this study was to develop a multi-nozzle based bioprinting system for fabrication of three-dimensional (3D) biological structure. In this study, a thermoplastic biomaterial that has relatively high mechanical stability, polycaprolactone (PCL) was used to make the 3D structure. A multi-nozzle bioprinting system was designed to dispense thermoplastic biomaterial and hydrogel simultaneously. The system that consists of 3-axes of x-y-z motion control stage and a compartment for injection syringe control mounted on the stage has been developed. Also, it has 1-axis actuator for position change of nozzle. The controllability of the printed line width with PCL was tested as a representative performance index.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권2호
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• pp.79-86
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• 2022

Numerous fabrication techniques have been used to mimic cylindrical natural tissues, such as blood vessels, tendons, ligaments, and skeletal muscles. However, most processes have limitations in achieving the biomimetic properties of multilayered and porous architectures. In this study, to embrace both features, a novel self-assembly method was proposed using electrospun microfibrous sheets. A bilayer microfibrous structure, comprising two sheets with different internal stresses, was fabricated by electrospinning a polycaprolactone (PCL) sheet on a uniaxially stretched thermoplastic polyurethane (TPU) sheet. Then, by removing the stretching tension, the sheet was rolled into a hollow cylindrical structure with a specific internal diameter. The internal diameter could be quantitatively controlled by adjusting the thickness of the PCL sheet against that of the TPU sheet. Through this self-assembly method, biomimetic cylindrical structures with multilayer and porous features can be manufactured in a stable and controllable manner. Therefore, the resulting structures may be applied to various tissue engineering scaffolds, especially vascular and connective tissues.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.565-570
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• 2005

용융 점도 조절에 의한 나일론6(N6)의 melt impregnation공정에서의 용융가공 특성에 대하여 고찰하여 보았다. N6의 용융 점도를 조절하기 위하여 calcium stearate(CaST)를 윤활제로 사용한 결과, 1 wt$\%$의 윤활제의 첨가에 의하여 용융 점도가 감소함을 알 수 있었다. 아울러 폴리카프로락톤(PCL)을 N6에 반응 용융 블렌딩하여 N6의 용융 점도를 낮출 수 있었으며 phenyl phosphite(PP)와 diphenyl phosphite(DPP)를 첨가하여 블렌딩 시 상호에스테르 교환반응을 증가시켜 추가적인 용융 점도 감소를 확인하였다. 이러한 방법들은 N6의 고온 가공의 문제점으로 지적되는 열안정성 저하를 최소화하면서 melt impregnation 공정에서 필수적인 저점도 가공을 가능하게 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권5호
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• pp.86-92
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• 2016

In this study, we used a polymer deposition system, based on fused deposition modeling, to fabricate the 3D scaffold and then fabricated micro-pores on a 3D scaffold using a salt leaching method. Materials included polycaprolactone (PCL) and sodium chloride (NaCl). The 3D porous scaffolds were fabricated according to blending ratio such as PCL (70 wt%)/NaCl (30 wt%) and PCL (50 wt%)/NaCl (50 wt%). The 3D porous scaffolds were observed by scanning electron microscopy. The results showed that 3D porous scaffolds had a deposition width of $500{\mu}m$, contained a pore size of $500{\mu}m$ and below $100{\mu}m$. To evaluate the 3D porous scaffolds for bone tissue engineering, we carried out the cell proliferation experiment using a CCK-8 and a mechanical strength test using a universal testing machine. In summary, the 3D porous scaffold was found to be suitable for cancellous bone of human in accordance with the result of in-vitro cell proliferation and mechanical strength. Thus, a 3D porous scaffold could be a promising approach for effective bone regeneration.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권3호
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• pp.217-224
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• 2018

매선요법은 다른 시술에 비해 비침습적이고, 인체 내에서 생분해가 일어나는 물질로 제작되기 때문에 성형수술에서 각광받고 있다. 상업적으로 이용가능한 매선의 종류로는 poly-L-lactic acid (PLLA), polycarprolactone (PCL), polydioxanone (PDO) 등이 있으나, 매선으로 사용되는 생분해성 물질들의 종류에 따른 차이점이나, 콜라겐을 형성하는데 있어서 매선의 어떤 부분이 결정적으로 작용하는지에 대한 연구는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 이 연구에서는 현재 판매되고 있는 3가지 생분해성 물질(PLLA, PCL, PDO)로 만들어진 매선을 동물모델에서 그 효과를 비교하고, 매선의 콜라겐생성능에 미치는 영향 인자가 무엇인지를 분석하였다. 매선을 랫드의 등에 삽입하여 2주, 4주, 8주, 12주동안 경과를 관찰하고 특수염색을 통해 콜라겐의 생성 정도를 비교하였다. 매선에 의한 조직학적 변화를 관찰하기 위해서, 조직검체는 H&E, Masson's trichrome, Herovici's collagen stain이 진행되었다. 그 결과 3가지 모두 다 동일한 시기에 비슷한 양의 신생콜라겐을 형성하는 것을 관찰할 수 있었고, 3가지 매선 모두 type 3의 콜라겐을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 생성되는 콜라겐의 양은 매선이 피부조직에 닿는 면적이 크면 클수록 증가하는 것을 관찰할 수 있어 한 번의 시술만으로도 많은 양의 매선이 들어갈 수 있는 PDO cavern타입의 매선이 가장 많은 콜라겐을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.