• 제목/요약/키워드: mussel-inspired

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Mussel-Inspired, Fast Surface Modification of Solid Substrates

  • Hong, Sang-Hyeon;Kang, Sung-Min;Lee, Hae-Shin
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.201-201
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    • 2011
  • Recently, mussel-inspired surface modification, called polydopamine coating has been extensively implemented to many areas, due to its material versatility and ease to use. In particular, incubation of substrates in an alkaline dopamine solution resulted in self-polymerization of dopamine and modified variety of material surfaces, including noble metals, metal oxides, ceramics, and synthetic polymers. However, the polydopamine coating has a drawback to practical use; it takes more than 12 hrs to introduce sufficient polydopamine layers to solid substrates. Here, we investigated the rate-enhanced polydopamine coating by varying reaction conditions: pH, concentration, and the addition of the oxidizing agent. As a result, the optimum condition for fast polydopamine coating was found, and solid substrates were efficiently coated with polydopamine layers in just few minutes using the condition. The polydopamine-modified surface was characterized by XPS and contact angle goniometry, and the biocompatibility of the modified surface was also proved by cell attachment test.

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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.

카테콜 함유 생체모방 점막접착형 고분자의 합성 및 특성 연구 (Synthesis and Characterization of Catechol-Containing Biomimetic Mucoadhesive Polymers)

  • 박동진;이상진;이상천
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.625-631
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    • 2013
  • 점막접착 기능은 인체의 다양한 장기에 적용되는 의료용 접착제에 요구되는 중요한 특성이며, 점막접착 기능을 갖는 고분자를 개발하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 최근 많은 연구자들이 생체모방 기술을 통한 점막접착형 고분자를 개발하고 있고, 그 중 해양 부착 생물인 홍합의 접착 기능 및 특성이 접착제 연구의 주요 대상이 되어왔다. 본 연구에서는 홍합 접착 물질 속에 과량 존재해 표면 접착 기능을 발현하는 카테콜 구조가 도입된 생체모방형 고분자를 합성하였고, 핵자기공명분광법 및 젤투과크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. In vitro 상에서 돼지의 소장점막하조직 sheet를 준비하여 전단 시편을 제작하고 점막접착력을 측정하였다. 점막접착형 고분자는 현재 상업적으로 사용되고 있는 대조군인 피브린글루와 비교할 때 월등한 접착력을 보였다. 또한, 다양한 인자를 변화시키며 최적의 점막접착력을 나타내는 조건을 확립하였다. 이러한 결과들을 토대로 우수한 점막접착형 특성을 나타내는 고분자를 개발하였고 다양한 임상적용 및 의료용 기기에 도입가능한 소재의 기초연구를 수행하였다고 사료된다.

Preparation of Nitrogen-doped Carbon Nanowire Arrays by Carbonization of Mussel-inspired Polydopamine

  • Oh, Youngseok;Lee, Jea Uk;Lee, Wonoh
    • Composites Research
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    • 제29권4호
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    • pp.132-137
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    • 2016
  • Based on mussel-inspired polydopamine (PDA), a novel technique to fabricate carbon nanowire (CNW) arrays is presented for a possible use of porous carbon electrode in electrochemical energy storage applications. PDA can give more porosity and nitrogen-doping effect to carbon electrodes, since it has high graphitic carbon yield characteristic and rich amine functionalities. Using such outstanding properties, the applicability of PDA for electrochemical energy storage devices was investigated. To achieve this, the decoration of the CNW arrays on carbon fiber surface was performed to increase the surface area for storage of electrical charge and the chemical active sites. Here, zinc oxide (ZnO) nanowire (NW) arrays were hydrothermally grown on the carbon fiber surface and then, PDA was coated on ZnO NWs. Finally, high temperature annealing was performed to carbonize PDA coating layers. For higher energy density, manganese oxide ($MnO_x$) nanoparticles (NPs), were deposited on the carbonized PDA NW arrays. The enlarged surface area induced by carbon nanowire arrays led to a 4.7-fold enhancement in areal capacitance compared to that of bare carbon fibers. The capacitance of nanowire-decorated electrodes reached up to $105.7mF/cm^2$, which is 59 times higher than that of pristine carbon fibers.