• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1100-1106
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• 2008

본 연구는 표면에 세포를 부착하는데 있어서, 다양한 기판 표면에 보편적인 플랫폼으로써 적용될 수 있는 세포 부착을 위한 기능성 표면의 제작 기술 및 이를 이용한 세포의 선택적인 고정과 편리한 세포 패터닝의 방법을 보여주었다. 세포 부착에 적합한 기능성 표면의 제작은 산소 플라즈마 처리를 이용한 다양한 기판의(유리, PMMA, PS, PDMS) 표면 활성화 및 상반되는 고분자 전해질의(PAH, PDAC, PSS, PAA) 정전기적 인력을 통한 증착으로 이루어진 다층의 고분자 전해질 층을 통해 제작될 수 있었다. 또한, 고분자 전해질로 증착된 표면 위로 마이크로 몰딩 인 케필러리 방법을 사용하여 PEG 마이크로 구조물을 제작함으로써 세포의 선택적인 고정이 이루어질 수 있었다. 다층의 고분자 전해질로 증착된 표면은 세포와의 강한 정전기적 인력으로 세포 부착에 유리한 표면을 제공하였다. 반면에, 제작된 PEG 마이크로 구조물은 물리적, 생물학적인 장애물의 역할로써 세포의 비 특이적인 흡착을 방지하였다. 세포 부착을 위한 기능성 표면을 제작하는 동안 표면의 특성은 접촉각 측정을 통해 이루어 졌다. 다양한 기판 상에서 개질된 표면은 세포 부착을 위한 적합한 환경의 제공과 함께 세포의 마이크로 패터닝 기술에서 높은 수율의 세포 패터닝을 제공한다. 상기의 제안된 세포 부착을 위한 기능성 표면 제작 기술 방법은 제작 과정이 매우 간단하고, 편리하여 손쉽게 구현이 가능하며, 제작 공정에서 어떠한 해로운 용매도 사용하지 않기 때문에 친환경적이다. 또한, 이를 이용하여 세포를 이용하는 바이오 칩 및 바이오 센서, 세포를 기반으로 하는 시스템 등에서 기본이 되는 기술로 사용될 수 있는 넓은 응용 범위를 갖는다.

• 폴리머
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• 제30권3호
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• pp.217-223
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• 2006

방사선 동시조사에 의해 폴리올레핀 복합 섬유 표면에 고관능성 아민화 이온교환섬유를 합성하였다. 총 조사선량이 증가할수록 그래프트율도 증가하였으며 GMA 농도 50%에서 그래프트율은 최대 365%로 최대 값을 나타내었다. 또한 그래프트 반응은 극성용매에서 일어나며 Mohr's salt, 황산의 함량 $1.0\times10^{-3}M$, 0.1 M에서 그래프트율은 최대 190% 이었다. 아민화 반응은 아민화제의 종류에 따라 각기 다르게 나타났으며 메틸아민의 경우 반응성이 가장 좋았으며 트리에틸아민의 반응성이 가장 낮게 나타났다. 이온교환섬유의 함수율과 이온 교환용량은 아민화율이 증가할수록 높게 나타났으며 비표면적은 그래프트 반응과 아민화 반응이 진행됨에 따라 급격히 감소하는 경향을 보였다.

• Macromolecular Research
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• 제15권6호
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• pp.498-505
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• 2007

This study demonstrated the in-situ functionalization with polymers of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) via emulsion polymerization. Polystyrene-functionalized MWNTs were prepared in an aqueous solution containing styrene monomer, non-ionic surfactant and a cationic coupling agent ([2-(methacryloyloxy)ethyl]trime-thylammonium chloride (MATMAC)). This process produced an interesting morphology in which the MWNTs, consisting of bead-string shapes or MWNTs embedded in the beads, when polymer beads were sufficiently large, produced nanohybrid material. This morphology was attributed to the interaction between the cationic coupling agent and the nanotube surface which induced polymerization within the hemimicellar or hemicylindrical structures of surfactant micelles on the surface of the nanotubes. In a solution containing MATMAC alone without surfactant, carbon nanotubes (CNTs) were not well-dispersed, and in a solution containing only surfactant without MATMAC, polymeric beads were synthesized in isolation from CNTs and continued to exist separately. The incorporation of MATMAC and surfactant together enabled large amounts of CNTs (> 0.05 wt%) to be well-dispersed in water and very effectively encapsulated by polymer chains. This method could be applied to other well-dispersed CNT solutions containing amphiphilic molecules, regardless of the type (i.e., anionic, cationic or nonionic). In this way, the solubility and dispersion of nanotubes could be increased in a solvent or polymer matrix. By enhancing the interfacial adhesion, this method might also contribute to the improved dispersion of nanotubes in a polymer matrix and thus the creation of superior polymer nanocomposites.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권1호
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• pp.39-44
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• 2014

Glass discs functionalized with alkynyl (GDA) terminated monolayers were prepared and incubated in $AgNO_3$ solution (GDA-Ag). The modified functional glass surfaces were characterized by X-ray photoelectron microscopy (XPS). The potential of GDA and GDA-Ag as antimicrobial surfaces was investigated. Anti-microbial efficacies of GDA against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, and Candida albicans was relatively low ranging from 4.67 to 17.00%. However, the GDA-Ag was very effective and its antimicrobial efficacy ranged from 99.90 to 99.99% against the same set of microbial strains except for C. albicans where it was 95.50%. The durability of the Ag bonded to the terminal alkynyl groups was studied by placing the GDA-Ag in PBS buffer solution (pH 7.4) for two weeks. Initially, the silver release was relatively fast, with 40.05 ppb of silver released in first 24 h followed by a very slow and constant release. To study the potential of GDA-Ag for medical applications, in vitro cytotoxicity of GDA-Ag against Human Embryonic Kidney 293 (HEK293) cell lines was studied using WST-assay. The cytotoxicity of the GDA-Ag was very low (5%) and was almost comparable to the control (blank glass disc) indicating that GDA-Ag has a promising potential for medical applications.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.580-585
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• 2019

본 연구에서는 (3-aminopropyl)triethoxysilane을 사용하여 표면을 아민기로 관능화함과 동시에 팔면체와 사면체 구조를 가지는 마그네슘-층상규산염(AF-MgP)을 합성하였다. FT-IR과 XRD 분석을 통해 AF-MgP가 성공적으로 합성되었음과, 입자 표면의 아민기 및 1 : 2 비율의 팔면체와 사면체 구조를 확인하였다. HR-SEM와 EDX 분석을 통해 면섬유 표면에 AF-MgP가 고루 흡착되어 섬유를 코팅하고 있음을 확인하였다. KS 규격에 따른 섬유의 항균력 시험 결과 AF-MgP 입자가 코팅된 면섬유는 피부 상재균에 대해 매우 우수한 항균 활성을 나타내는 것을 확인하였다. 이상의 결과들은 AF-MgP가 섬유에 항균성을 부여해주는 기능성 나노 소재로서 적용될 뿐만 아니라, 화장품이나 의료 소재 분야에서 응용이 가능함을 시사한다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.693-698
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• 2012

본 연구에서는 높은 분자량의 polylactide(PLA)를 중합하기 위하여 aluminum isopropyl oxide($Al(O-i-Pr)_3$)를 아민기로 표면 기능화된 실리카에 담지하고 이를 촉매로 이용하여 생성된 PLA의 중합특성을 확인하였다. 담지촉매는 먼저 실리카 표면을 아민기를 갖는 실란화합물로 기능화한 후 $Al(O-i-Pr)_3$을 in-situ 합성하였다. 기능기에 담지된 $Al(O-i-Pr)_3$는 MAO(methyl aluminoxane) 존재하에 중합활성을 보였다. $115^{\circ}C$에서는 표면 기능화된 아민기양이 증가할수록 전환율과 분자량이 증가하였고, $130^{\circ}C$에서는 표면 기능화된 아민기양이 증가할수록 전환율은 감소하였으나 분자량은 크게 증가하여 표면 기능화된 아민기양이 3.0 mmol일 경우 44000 g/mol로 가장 높은 분자량을 얻었다. GPC curve를 통해 $115^{\circ}C$ 중합온도에서는 분자량 분포곡선이 bimodal 형태에서 저분자량 부분이 크게 증가하여 shoulder 형태로 변화하였으며 $130^{\circ}C$에서는 GPC 단일피크를 보였다. 균일계 $Al(O-i-Pr)_3$ 촉매보다 아민기로 표면 기능화된 실리카에 담지된 $Al(O-i-Pr)_3$ 촉매가 더 높은 활성과 고분자량의 PLA를 합성할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.533-540
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• 2018

그래핀은 표면 에너지가 낮고 원자단위의 얇은 물질로서 다양한 소재의 표면에 코팅시키거나 윤활제에 분산시켜 접착력과 마찰을 줄여주는 우수한 윤활유 첨가제로 보고되고 있다. 본 연구에서는 산화 그래핀 나노시트를 세 가지 종류의 염화알킬(butyl chloride, octyl chloride 및 tetradecyl chloride)을 이용하여 액체 윤활제 첨가제용 기능화 산화 그래핀(alkyl functionalized GO, FGO)을 제조하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀의 화학적 및 구조적 특성은 Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), and transmission electron microscope (TEM)으로 분석하였다. 제조한 기능화 산화 그래핀은 PAO-0W40 오일에 0.02 wt%의 농도로 분산시켰으며, 트라이볼로지적 특성을 high frequency friction/wear tester로 분석한 결과, FGO-14이 첨가된 PAO-0W40 오일은 ball-on-disk의 직선왕복운동 하에서 기유에 비해 ~5.88%의 마찰계수와 ~3.8%의 마모 트랙 폭을 감소시킴으로써 내마모성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 성공적인 기능화와 더불어 다양한 탄화수소사슬 길이에 따른 분산 안정성 및 트라이볼로지적 특성의 향상을 입증하였다.

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.67-72
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• 2020

Biomaterials are frequently functionalized with Arg-Gly-Asp (RGD) peptides to provide cell adhesion sites. In this study, RGD peptides were enzymatically coupled on to the surface of fibroin microspheres. Papain exhibited a strong preference for dansyl phenylalanine for the peptide formation with fibroin microspheres. Thus, RGD1 peptide was designed to carry cysteine to both sides of the sequence, glycine as a spacer and two residues of phenylalanine at the C-terminal (CRGDCGFF). The enzymatic modification facilitated by an increasing amount of substrate and by the presence of organic solvent, dimethylsulfoxide at 25% (v/v). Microspheres coupled with RGD1, showed a significantly different precipitation property and an increased apparent volume, possibly due to the steric hindrance of RGD peptides on the surface. Transmission electron microscopy also confirmed the presence of cysteine residues in RGD1 coupled on the surface of microspheres stained with gold nanoparticles. RGD1-microspheres significantly facilitated the growth of murine fibroblast 3T3 cells even under non-adhesion culture conditions.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.703-706
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• 2000

We constructed a biospecific affinity surface using hyper-branched dendrimers on gold for biospecific recognition, and characterized the resulting surfaces by using confocal fluorescence microscopy. The dendrimer monolayer was firstly constructed on the mercaptoundecanoic acid SAM/Au with pentafluorophenyl ester activation and further functionalized with sulfo-NHS-biotin, an activated ester of biotin. To confirm the formation of biospecific affinity surface, FITC(fluorescein isothiocyanate)-labeled avidin was loaded onto the biotinylated dendrimer monolayer, and fluorescence images of the bound avidins were investigated with a confocal microscope. The constructed biospecific affinity surface showed a much more dense and uniform fluorescence compared to those from poly-L-lysine- and cystamine SAM-based affinity surfaces. For the dependency on the concentration of added FITC-labeled avidin on the affinity surface, derived fluorescence could be detectable from as low as $1{\mu}g/ml$, and intensified up to $50{\mu}g/ml$. Further reaction of FITC-labeled avidin layer with TMR(tetramethylrhodamine)-biocytins resulted in the efficient FRET(fluorescence resonance energy transfer) phenomenon. As an extension of the study, we attempted a patterning of the affinity surfaces on gold by microcontact printing. Fluorescence of the patterned surface demonstrated that FITC-labeled avidin molecules were specifically bound to the biotinylated patches.

• Macromolecular Research
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• 제16권2호
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• pp.178-181
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• 2008

Polystyrene (PS) nanospheres with a monodisperse size distribution, positive surface charge and high molecular weight were successfully synthesized using various types of metal stearates in an aqueous NaOH medium. The diameter of the PS nanospheres was controlled from 80 to 450 nm by changing the type of metal stearate. It was also found that controlling the NaOH concentration in solution was important for producing monodisperse PS nanoparticles. The nanospheres prepared with zinc stearate possessed a positive surface charge of 60 to 80 mV, confirming that PS particles were functionalized with metal stearates. It is believed that the metal stearates provide PS particles with not only colloidal stability but also a positive surface charge.