• 제목/요약/키워드: extracellular polymer

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Hepatoprotective Effect of Extracellular Polymer Produced by Submerged Culture of Ganoderma lucidum WK-003

  • Song, Chi-Hyun;Yang, Byung-Keun;Ra, Kyung-Soo;Shon, Dong-Hwan;Park, Eun-Jeon;Go, Geon-Il;Kim, Young-Hwoan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권3호
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    • pp.277-279
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    • 1998
  • An extracellular polymer (exo-polymer) with hepatoprotective properties was produced after a 6-day submerged mycelial culture of Ganoderma lucidum WK-003. The glutamic pyruvic transaminase (GPT) activities in the serum of intoxicated Sprague-Dawley rats were decreased from 871 to 263 by the oral administration of the exo-polymer (20 mg/kg/day) for 4 consecutive days. Rhamnose, arabinose, xylose, mannose, galactose, and glucose were found in the exo-polymer along with aspartic acid, glutamic acid, histidine, serine, glycine, arginine, alanine, tryptophan, valine, phenylalanine, isoleucine, and leucine.

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Cross-linkable and water-soluble phospholipid polymer as artificial extracellular matrix

  • Maeta, Eri;Ishihara, Kazuhiko
    • Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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    • 제1권3호
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    • pp.163-174
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    • 2014
  • The objective of this study is to prepare an artificial extracellular matrix (ECM) for cell culture by using polymer hydrogels. The polymer used is a cytocompatible water-soluble phospholipid polymer: poly[2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)-n-butyl methacrylate-p-nitrophenyloxycarbonyl poly(ethylene oxide) methacrylate (MEONP)] (PMBN). The hydrogels are prepared using a cross-linking reaction between PMBN and diamine compounds, which can easily react to the MEONP moiety under mild conditions. The most favorable diamine is the bis(3-aminopropyl) poly(ethylene oxide) (APEO). The effects of cross-linking density and the chemical structure of cross-linking molecules on the mechanical properties of the hydrogel are evaluated. The storage modulus of the hydrogel is tailored by tuning the PMBN concentration and the MEONP/amino group ratio. The porous structure of the hydrogel networks depends not only on these parameters but also on the reaction temperature. We prepare a hydrogel with $40-50{\mu}m$ diameter pores and more than 90 wt% swelling. The permeation of proteins through the hydrogel increases dramatically with an increase in pore size. To induce cell adhesion, the cell-attaching oligopeptide, RGDS, is immobilized onto the hydrogel using MEONP residue. Bovine pulmonary artery endothelial cells (BPAECs) are cultured on the hydrogel matrix and are able to migrate into the artificial matrix. Hence, the RGDS-modified PMBN hydrogel matrix with cross-linked APEO functions as an artificial ECM for growing cells for applications in tissue engineering.

각막 내피세포 성장 거동에 대한 락타이드 글리콜라이드 공중합체 필름과 세포외 기질의 효과 (Effect of Extracellular Matrix on the Growth Behavior of Corneal Endothelial Cells to Poly(lactic-co-glycolic acid) Film)

  • 김은영;김혜민;송정은;이현수;주천기;강길선
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.702-707
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    • 2014
  • 각막 내피세포는 각막 가장 안쪽의 단일 세포층이며, 데스메막 위에 놓여있다. 데스메막은 피브로넥틴, 콜라겐, 라미닌, 단백당 등의 포함하는 세포외 기질이라 불리는 다양한 단백질들로 구성되어 있다. 본 연구에서, 조직공학에서 널리 이용되고 있는 락타이드 글리콜라이드 공중합체를 이용하여 투명한 필름을 제작하였으며, 표면에 다양한 부착 분자들(피브로넥틴, 콜라겐 타입 I, IV, 라미닌, FNC 코팅 믹스)을 코팅한 후, 세포 형태 관찰, 세포 증식 및 부착, ZO-1과 $Na^+/K^+-ATPase$의 발현을 확인하였으며, RT-PCR을 통해 각막 내피세포의 인자들을 확인하였다. 실험결과, in vitro 상에서 PLGA 필름은 각막내피세포 전달체로서 역할을 하며 코팅된 세포외 기질들은 각막 내피세포의 거동에 긍정적인 영향을 미침을 확인하였다.

PLGA 미립구가 함유된 젤란검 스폰지를 이용한 추간판 조직 재생 (Regeneration of Intervertebral Disc Using Gellan Sponge Loading PLGA Microspheres)

  • 박현우;김혜윤;권순용;강길선;김용식
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.144-150
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    • 2015
  • 젤란검은 천연재료로써 내열성, 내산성, 내효소성 등이 우수하여 용도가 광범위하나 기계적 강도가 약하다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기계적 성질을 개선하고자 젤란검 스폰지에 PLGA 미립구를 혼합하였다. PLGA 미립구의 다양한 함량의 젤란검 스폰지는 기계적 강도를 알아보고자 압축강도를 측정하였고, MTT 분석, SEM, 생체활성조직학적 평가 및 RT-PCR을 통해 세포의 증식 및 ECM 분비 효과를 확인하였다. 그 결과, PLGA 미립구가 50% 함유된 젤란검 지지체에서 섬유륜세포의 꾸준한 증식과 세포외기질 분비가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여 PLGA 미립구가 함유된 젤란검이 디스크조직 재건을 위한 지지체로서 적합함을 알 수 있었으며, 젤란검의 다양한 응용가능성을 제시하였다.

Polymer brush: a promising grafting approach to scaffolds for tissue engineering

  • Kim, Woonjung;Jung, Jongjin
    • BMB Reports
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    • 제49권12호
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    • pp.655-661
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    • 2016
  • Polymer brush is a soft material unit tethered covalently on the surface of scaffolds. It can induce functional and structural modification of a substrate's properties. Such surface coating approach has attracted special attentions in the fields of stem cell biology, tissue engineering, and regenerative medicine due to facile fabrication, usability of various polymers, extracellular matrix (ECM)-like structural features, and in vivo stability. Here, we summarized polymer brush-based grafting approaches comparing self-assembled monolayer (SAM)-based coating method, in addition to physico-chemical characterization techniques for surfaces such as wettability, stiffness/elasticity, roughness, and chemical composition that can affect cell adhesion, differentiation, and proliferation. We also reviewed recent advancements in cell biological applications of polymer brushes by focusing on stem cell differentiation and 3D supports/implants for tissue formation. Understanding cell behaviors on polymer brushes in the scale of nanometer length can contribute to systematic understandings of cellular responses at the interface of polymers and scaffolds and their simultaneous effects on cell behaviors for promising platform designs.

탈미네랄화된 골분/PLGA 지지체에서 늑연골 세포의 부착과 성장에 미치는 영향 (Effects of Demineralized Bone Particle Loaded Poly(lactic-co-glycolic acid) Scaffolds on the Attachment and Proliferation of Costal Cartilage Cells)

  • 조선아;송정은;김경희;고현아;이동원;권순용;정진화;강길선
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.632-637
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    • 2013
  • 늑연골세포는 초기 증식능력이 관절연골세포보다 우수하며, 또한 세포 채취에 용이하다는 장점이 있어, 관절연골의 대안으로 사용된다. FDA의 승인을 받은 합성고분자인 폴리락산-글리콜산 공중합체(PLGA)는 조직공학적 생체재료로 사용되고 있으나, 세포 부착률이 낮고, 염증반응을 야기시킨다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 세포의 증식에 영향을 주며 염증반응이 감소된다고 보고된 탈미네랄골분(DBP)을 이용하여, 함량별 DBP/PLGA를 제조한 뒤, 세포를 파종하여 연구를 실시하였다. 세포의 부착 및 증식률을 측정하기 위하여 세포 파종한 후 MTT와 SEM 분석을 수행하였으며, DBP가 세포외 기질 형성에 미치는 영향을 확인하고자 글리코스아미노글라이칸(sGAG)과 콜라겐 함량을 측정하였다. 생체 내 외 환경에서 세포의 부착과 증식에 미치는 영향을 관찰하기 위해 연구를 진행하여, PLGA 지지체보다 DBP/PLGA 지지체가 세포의 성장과 증식에 영향을 주는 것을 확인하였으며, DBP의 함량이 증가할수록 효과가 좋은 것으로 나타났다.

Design Parameters of Polymers for Tissue Engineering Applications

  • Lee, Kuen-Yong
    • Macromolecular Research
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    • 제13권4호
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    • pp.277-284
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    • 2005
  • The loss or failure of an organ or tissue can occur because of accident or disease, for which tissue or organ transplantation is a generally accepted treatment. However, this approach is extremely limited due to donor shortage. Tissue engineering is a new and exciting strategy, in which patients who need a new organ or tissue are supplied with a synthetic organ or tissue. In this approach, tissues are engineered using a combination of the patient's own cells and a polymer scaffold. The polymer scaffold potentially mimics many roles of extracellular matrices in the body. Various polymers have been studied and utilized to date in tissue engineering approaches. However, no single polymer has been considered ideal for all types of tissues and approaches. This paper discusses the design parameters of those polymers potentially useful in tissue regeneration.

PLGA/피브린 지지체가 늑연골 세포의 부착과 성장에 미치는 영향 (Effects of PLGA/Fibrin Scaffolds on Attachment and Proliferation of Costal Cartilage Cells)

  • 송정은;이유정;이윤미;조선아;장지은;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.141-147
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    • 2013
  • Poly(lactide-co-glycolic acid)(PLGA)는 좋은 기계적 성질과 생분해성으로 약물전달시스템 또는 조직공학적으로 널리 이용되고 있으나 낮은 세포 부착률을 가지고 있어 피브린을 첨가하여 이를 보완하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 지지체는 트롬빈과 피브리노겐, 그리고 세포을 혼합시킨 후 PLGA 지지체 위에 도포시켜 제조하였다. 세포의 부착 및 증식률을 측정하고자 PLGA/피브린 지지체에 늑연골 세포를 파종 후 1, 3일 및 7일 후 SEM과 MTT 분석을 통하여 측정하였으며, 세포외기질 형성에 미치는 피브린의 영향을 확인하고자 세포를 파종 후 누드마우스에 이식하여 GAG 및 콜라겐 합성의 효과를 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 피브린이 혼합된 PLGA 지지체가 생체 내 외 환경에서 세포의 부착 및 증식에 미치는 영향을 확인하고자 연구를 진행하였다. 그 결과, PLGA/피브린 지지체가 기존의 PLGA 지지체와 비교하여 탁월한 세포 성장률을 나타내는 것으로 확인하였다.

암모니아성 질소 첨가에 따른 상향류 혐기성 블랭킷 반응조내 입상슬러지의 저해 기작 (Inhibition Mechanism of Ammonia Nitrogen on the Granules in an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor)

  • 이채영;한선기;신항식
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.993-997
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    • 2007
  • The upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor can be effective for treating simple organic compounds containing high concentration of ammonia nitrogen. The chemical oxygen demand (COD) removal efficiency was about 80% at ammonia nitrogen concentration up to 6,000 mg-N/L. This result also showed that it would be possible to treat propionate effectively at free ammonia nitrogen concentration up to 724 mg-N/L if sufficient time was allowed for adaptation. However the specific methanogenic activity (SMA) of granule was lower than that of granule in the reactor with lower ammonia nitrogen concentration. At 8,000 mg-N/L, the inhibition of high ammonia concentration was observed with evidence of increase of the volatile suspended solids (VSS) concentration in the effluent. It might be ascribed to the decrease in the content of extracellular polymer (ECP), which resulted to the sloughing off of obligated proton-reducing acetogens and heterogenotrophic methanogens from the exterior of granular sludge. This caused a great portion of the finely sludge to be easily washed out. Therefore, failure to maintain the balance between these two groups of microorganism cause accumulation of the hydrogen partial pressure in the reactor, which could have inhibited the growth of acetate utilizing methanogens.