• 폴리머
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• 제38권5호
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• pp.588-595
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• 2014

A semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) hydrogel composed of crosslinked chitosan and poly (acrylic acid-co-crotonic acid) was prepared in the presence of glutaraldehyde (GA) as a crosslinker. Fourier-transform infrared, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy were employed to confirm the structure of the semi-IPN hydrogel. The swelling capacity of hydrogel was shown to be affected by the monomers weight ratio, chitosan content, initiator and GA concentrations. The results also indicated that the semi-IPN hydrogel had different swelling capacity at various pHs. Additionally, the swelling behavior of the hydrogel was investigated in aqueous solutions of NaCl, $CaCl_2$, and $AlCl_3$.

• 멤브레인
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• 제23권2호
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• pp.170-175
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• 2013

지지체인 Polyacrylonitrile (PAN) 중공사에 Poly (vinyl alcohol) (PVA)과 가교제인 Glutaraldehyde (GA)를 코팅하여 막을 제조하였으며, 특성평가를 위해 물/Isopropyl alcohol (IPA) 혼합액에 대한 투과증발 실험을 수행하였다. 코팅용액의 조성변화와 반응온도의 조건변화에 따른 투과도 및 선택도를 측정하였고, 공급액의 조성은 85 wt% IPA 수용액을 사용하였으며, 온도는 30, 50, 70, $90^{\circ}C$로 변화시켰다. 투과도는 PVA 3.5 wt%, 공급액 온도가 $90^{\circ}C$일 때 1,870 $g/m^2{\cdot}hr$, 선택도는 PVA 7 wt% 공급액 온도가 $30^{\circ}C$일 때 804로 가장 높은 값을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제23권4호
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• pp.283-289
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• 2013

Poly(vinyl alcohol) (PVA)에 대하여 가교제로써 glutaraldehyde (GA), maleic anhydride (MA)를 이용하여 제조한 코팅용액을 알칼리로 가수분해 시킨 poly acrylonitrile (PAN) 중공사 막표면에 코팅하여 막을 제조하였다. 제조된 막의 투과특성평가를 위해서 물/에탄올 혼합액에 대한 투과증발 실험을 수행하였다. $60^{\circ}C$의 90 wt%의 물/에탄올 혼합액에 대하여 반응온도 및 가교제의 농도변화에 따른 투과도 및 선택도를 측정하였다. 일반적으로 반응온도, 가교제 농도가 증가할 경우 투과도는 낮아지고, 선택도는 증가하는 경향을 보여주었다. 가교제로 GA의 대표적 결과는 반응온도 $120^{\circ}C$, GA 11 wt%로 투과도는 $165g/m^2hr$ 선택도는 81이고, MA는 반응온도 $120^{\circ}C$, MA 11 wt%로 투과도는 $174g/m^2hr$ 선택도는 73의 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제46권1호
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• pp.1-13
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• 2013

Background: Glutaraldehyde (GA) is a widely used cross-linking agent for improving mechanical properties and resistance to enzymatic degradation of collagenous tissue, but it has several drawbacks such as calcification and cytotoxicity. The aim of this study was to find the alternative effective cross-linking methods to GA. Materials and Methods: Bovine pericardium was processed with GA with ethanol+octanol and glycine detoxification, and polyethylene glycol (PG) space filler, dimethyl 3,3'-dithiobispropionimidate (DTBP), 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) treatment, and the physical fixation of ultraviolet irradiation were done. The biologic material properties of variously treated pericardial tissues were assessed by biochemical, mechanical and histological tests. Treated pericardial tissues were also implanted subcutaneously or intramuscularly into the rabbit for 10 weeks to assess the xenoreactive antibody response of immunoglobulin G and M, their anti-calcification effect. Results: The biochemical and mechanical properties of EDC fixed pericardial tissues were comparable to the GA fixed tissue. The cytotoxicity was lowest in space filler treated GA fixed group. In rabbit subcutaneous or intramuscular implantation models, decellularization, space filler, EDC treatment group showed significantly lower calcium content than GA only and DTBP treatment group (p<0.05, analysis of variance). The titer of anti $Gal{\alpha}1-3Gal{\beta}1$-4GlcNAc-R antibodies did not change in the postimplantation serial enzyme-linked immunosorbent assay. Hematoxylin and eosin and von Kossa staining showed that decellularization, space filler, EDC, and ultraviolet treatment had less inflammatory cell infiltration and calcium deposits. Conclusion: The decellularization process, PG filler, and EDC treatments are good alternative cross-linking methods compared to GA only fixation and primary amine of DTBP treatment for cardiovascular xenograft preservation in terms of the collagen cross-linking stability and in vivo anti-calcification effects.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권6호
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• pp.560-566
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• 1998

서론: 심혈관계 수술 시 이용되는 조직판막 등 glutaraldehyde(GA)에 보존한 이종보철편들은 석회화에 의한 변성으로 환자의 장기성적에 나쁜 영향을 주게 된다. 이에 연구자는 GA 용액에 Mg 염을 첨가, 자유 알데히드와 미리 결합하게 함으로 조직 및 혈중의 칼슘과 반응하는 것을 막아 석회화를 완화하고자 시도하였고 계면활성제로 sodium dodecyl sulfate(SDS)와 Triton X-100을 사용, 전처치하여 GA에 고정, 석회화 완화 효과를 관찰하였다. 대상 및 방법: 우심낭을 정방형 조각으로 만들어 40 조각의 우심낭편은 대조군으로 MgCl2.6H2O를 4g/L 첨가한 0.625% GA 용액에 보존하고(1 군), 40 조각은 SDS에 전처치 후 이 GA 용액에 보존(2 군), 또 다른 40 조각은 Triton X-100에 전처치 후 GA에(3 군) 각각 한달 간 보관한다. 이들을 40 마리의 백서의 복부 피하에 각각 한 조각씩 이식하여 1 개월, 2 개월, 3 개월 및 6 개월 째에 적출, spectrophotometry로 이 우심낭편에 침착한 칼슘을 정량분석하였다. 결과: 이식 후 1 개월에는 세 군 간의 석회화 정도에 차이가 없었으나, 2 개월 부터 차이를 보여 1 군 0.921$\pm$0.121 mg/g, 2 군 0.481$\pm$0.037 mg/g, 3 군 1.369$\pm$0.200 mg/g의 통계적 차이를 보였고(p<0.05), 3 개월에 1 군 0.786$\pm$0.080 mg/g, 2 군 0.584$\pm$0.054 mg/g, 3 군 1.139$\pm$0.188 mg/g, 마지막 6 개월에 1 군 1.623$\pm$0.601 mg/g, 2 군 0.501$\pm$0.043 mg/g, 3 군 1.625$\pm$0.382 mg/g으로 정량되어 2 군에서 유의한 석회화 완화 효과가 관찰되고 있다 (p<0.05). 결론: 음성 계면활성제인 SDS의 전처치로 중기 이상 시간이 경과함에 따라 피하에 이식된 보철편의 석회화가 완화되었으나 중성 계면활성제인 Triton X-100의 전처치로는 완화 효과가 관찰되지 않았다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권3호
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• pp.235-245
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• 2010

배경: 심장혈관대체물로서 인체내에 이식된 우심낭의 부전은 석회화 및 기계적 변성에 의하여 이루어지며, 조기 부전의 가장 흔한 원인인 석회화 방지를 위하여 우심낭의 무세포화 처치를 시행하고 알코올 전처치를 포함한 여러 고정 방법을 병행하여 그에 따른 기계적 특성의 변화와 실제 생체 이식 시 석회화 정도를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 우심낭을 신선 상태와, 0.25% Sodium dodecylsulfate를 이용하여 무세포화 처치를 한 상태에서 각각 5가지의 방법을 이용하여 고정을 시행하였다. 5가지의 방법은 (1) 0.5 % glutaraldehyde (GA)로 2주간 처치, (2) 0.5% GA로 5일간 처치, 그 후 2일간 2% GA 처치 후 7일간 0.25% GA로 처치, (3) 0.5% GA로 5일간 처치 후 2일간 2% GA 처치 후 7일간 0.25% GA로 처치, 이후 70% 에탄올로 2일간 처치, (4) 0.5% GA로 5일간 처치 후, 2% GA와 70% 에탄올 혼합액으로 2일간 처치한 후 0.25% GA로 7일간 처치, (5) 0.5% GA로 5일간 처치 후 2% GA, 65% 에탄올, 5% octanediol 혼합액으로 2일간 처치한 후, 0.25% GA로 7일간 처치하여 구분하였다. 각각의 처치 후 조직 검사와 지질 양 측정과 기계적 특성에 대한 검사를 시행하였다. 처치가 끝난 총 10종류의 우심낭편을 쥐의 피하조직에 이식하고 8주가 지난 후 채취하여 석회화의 정도를 측정하였다. 결과: 조직 검사에서 무세포화 후에 특이적인 기질의 변성은 관찰되지 않았으며, 동일한 고정 방법을 사용한 경우 무세포화 처리를 한 우심낭편에서 평균 32% 정도의 장력 저하가 있었고, 유기용매 전처치 시 octanediol을 병행 처치하면 장력 저하를 줄이고 thermal stability를 유지시키는 효과가 있었다. 중성지방과 콜레스테롤의 양은 무세포화 처리에 영향을 받지 않았으며, 유기용매 중 octanediol 전처치를 시행하는 경우 그 양이 더욱 줄어드는 양상을 보였다. 무세포화 처리는 항석회화 효과를 보였으며, 유기용매 전처치를 시행하는 경우 석회화의 양이 더욱 감소하였다. 결론: 유기용매 전처치와 무세포화는 항석회화 효과가 있으며, 무세포화 처치는 우심낭 조직의 기계적 성능의 감소를 가져왔다. 조직의 기질에 손상을 주지 않는 무세포화와 고정방식에 대한 연구는 이종장기 연구 과정에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권6호
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• pp.576-587
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• 2010

배경: 이종조직판막이나 조직이 임상적으로 이용되기 위해서는 조직의 장기간의 내구성이 동반된 효과적인 보존과 적절한 고정과정이 필요하다. 본 연구에서는 소심낭을 sodium dodecyl sulfate (SDS)와 N-lauroylsarcosinate를 이용하여 무세포화하고, 알파-갈락토시다아제를 처리한 뒤, 이를 다양한 방법으로 고정함으로써 조직손상과 면역반응을 최소화할 수 있는 효과적인 우심낭 보존 방법에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 우심낭으로부터 이종 이식 보철편을 채취한 뒤 SDS와 N-lauroylsarcosinate를 이용하여 무세포화 하였고, 알파-갈락토시다아제를 처리하였다. 이 두 가지 군에 대하여 각기 다른 조건 즉 glutaraldehyde (GA), l-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide (EDC)/Nhydroxysuccinamide (NHS)의 처리를 달리하여 고정하였다. 이후 각 군들의 물리적 성상, 인장강도, 열 안정성 검사, 세포독성 검사, 프로나아제 저항 시험과 Pronase-Ninhydrin 시험, 투과도와 유순도 검사, purpald 검사 등을 시행하였으며, H&E 염색과 DNA 정량, 알파-갈 항원결정인자 염색 등도 함께 시행하였다. 결과: GA 단독 고정군은 EDC/NHS 고정군에 비해 물리적인 성상과 열안정성에서 더 우수하였고, EDC/NHS와 GA의 이중 고정군은 EDC/NHS 고정군에 비해 물리적인 성상과 열안정성에서 더 우수하였으며, GA단독 고정군과 비교해서 열안정성에서 더 우수하였다. 프로나아제 저항 시험과 Pronase-Ninhydrin 시험을 통해 알아본 crosslinking 정도는, GA 고정 군과 EDC/NHS의 이중 고정군이 EDC/NHS 고정군에 비해 높은 것으로 관찰되었다. EDC/NHS와 GA의 이중 고정군은 GA 고정군에 비해 투과도와 유순도가 다소 증가하였으나, GA 고정군에 비해 인장강도가 높고 세포 독성이 감소하는 것으로 관찰되었다. 결론: GA와 EDC/NHS의 이중고정을 통해서, GA단독 고정의 독성을 줄이면서 효과적인 crosslinking을 시행할 수 있음을 확인하였다. 향후 생체내 시험을 통해서 GA와 EDC/NHS의 이중고정이 석회화의 감소와 조직부전에 어떠한 영향을 미치는지 추가적인 연구와 검증이 필요하다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.369-376
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• 2023

본 연구에서는 에너지 소모가 큰 기존 진공 증류 공정의 대안으로 친환경이면서 에너지 효율적인 투과증발 분리공정을 이용하여 1,2 hexane diol/water (1,2 HDO/water) 혼합물에서 물을 분리하는 데 적용되었다. 사용한 분리막은 glutaraldehyde (GA)로 가교된 PVA를 알루미나 중공사 막(Al-HF) 내부에 코팅하여 사용하였다. 1,2 HDO/water 투과증발 분리공정에서는 PVA/GA 비율, 경화 온도 및 투과증발 분리공정 운전 조건에 대한 막의 최적화를 연구하였다. 장기 안정성 시험에서 PVA/GA (몰 비율 = 0.08, 경화 온도 = 80℃) 로 코팅된 Al-HF 막이 공정온도 40℃에서 1.90~2.16 kg/m²h 범위의 투과도를 보였으며, 투과용액의 수분 함량은 99.5% (separation factor = 68) 이상이었다.

• Macromolecular Research
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• 제16권4호
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• pp.373-378
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• 2008

A simple chemical fixation method for the fabrication of layer-by-layer (LbL) polyelectrolyte multilayer (PEM) has been developed to create a large area, highly uniform film for various applications. PEM of weak poly-electrolytes, i.e., polyallylamine hydrogen chloride (PAH) and poly(acrylic acid)(PAA), was assembled on polymer substrates such as poly(methyl methacrylate)(PMMA) and polycarbonate (PC). In the case of a weak polyelectrolyte, the fabricated thin film thickness of the polyelectrolyte multilayers was strongly dependent on the pH of the processing solution, which enabled the film thickness or optical properties to be controlled. On the other hand, the environmental stability for device application was poor. In this study, we utilized the chemical fixation method using glutaraldehyde (GA)-amine reaction in order to stabilize the polyelectrolyte multilayers. By simple treatment of GA on the PEM film, the inherent morphology was fixed and the adhesion and mechanical strength were improved. Both surface tension and FT-IR measurements supported the chemical cross-linking reaction. The surface property of the polyelectrolyte films was altered and converted from hydrophilic to hydrophobic by chemical modification. The possible application to antireflection coating on PMMA and PC was demonstrated.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권6호
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• pp.685-695
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• 2009

배경: 이종조직의 석회화는 기존에 사용된 돼지 판막이나 소 심낭을 이용한 생체 인공조직의 임상 실패의 주된 원인으로 알려져 있다. 최근에 항석회화 효과를 높이고자 기전이 다른 여러 처치를 병합하는 시도들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 작용기전이 다른 ethanol, L-lysine, $NaBH_4$을 병합 처리하였을 때 예상되는 상승 효과를 석회화와 조직의 신축력(elasticity)을 통해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 0.625% Glutaraldehyde ($4^{\circ}C$에서 2일, 상온에서 7일간)고정한 돼지 심낭을 80% Ethanol (상온에서 1일), 혹은 0.1 M L-lysine ($37^{\circ}C$에서 2일), 혹은 0.1 M $NaBH_4$ (상온에서 2일)로 처리 한 후 각각의 두께(thickness)와 장력(tensile strength)을 측정하였다. 각각의 항석회화 처리한 돼지심낭을 생후 3주된 쥐의 피하조직에 이식하고 8주 뒤 칼슘을 정량하고 조직학적 소견을 관찰하였다. 결과: 0.625% glutaraldehyde 고정만 시행한 군($51.2{\pm}8.5$ ug/mg)과 비교하여 80% Ethanol 처리한 군($13.6{\pm}10.0$ ug/mg, p=0.008)과, L-lysine 처리한 군($15.3{\pm}1.0$ ug/mg, p=0.002), 그리고 80% Ethanol과 L-lysine 처리한 군($16.1{\pm}11.1$ ug/mg, p=0.012)은 통계적으로 의미 있게 칼슘의 침착량이 적었지만, $NaBH_4$만 처리한 군($65.7{\pm}61.8$ ug/mg, p=0.653)과 80% Ethanol, L-lysme, $NaBH_4$로 모두 처리한 군($92.9{\pm}58.3$ ug/mg, p=0.288)은 칼슘의 침착량이 더 많았다. 80% Ethanol과 L-lysine으로 처리한 군과 80% Ethanol, L-lysine, $NaBH_4$로 모두 처리한 군의 장력/두께 비율(tensile strength/thickness ratio)은 각각 $7.60{\pm}1.55$, $7.47{\pm}1.85$로 glutaraldehyde 고정만 시행한 군의 $4.75{\pm}1.88$보다 증가되어 있는 경향을 보였다(p=0.76, p=0.33). 결론: Ethanol과 L-lysine을 돼지심낭에 병합처치 하였을 때, Ethanol과 L-lysine을 단독처치 하였을 때와 비교하여, 비슷한 항석회화 효과와 조직의 신축력을 증가시키는 경향을 보였지만 병합처치에 의한 상승효과를 확인하지는 못하였다. $NaBH_4$는 단독처치 혹은 병합처치하였을 때 모두 석회화를 증가시키는 경향을 보였다.