• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.126-135
• /
• 2021

온도, pH, 빛 및 힘 등의 외부 자극에 반응하여 그 구조나 물리 화학적 특성이 변화 가능한 자극 감응형 하이드로젤에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 응력 감응형 분자인 스피로피란을 사용하여 응력 및 pH 감응형 하이드로젤을 제조하였다. 먼저, 폴리에틸렌 다이아크릴레이트(PEGDA)를 스피로피란 분자 양 끝에 접목시켜, 수용액에 쉽게 용해될 뿐만 아니라 하이드로젤 가교제 역할이 가능한 아령모양(PEG-spiropyran-PEG)의 SP-PEGDA 분자를 합성하였다. 이렇게 합성한 SP-PEGDA로 가교된 하이드로젤은 팽윤에 의해 발생하는 내부 응력에 의해 노란색의 스피로피란(SP) 분자를 보라색의 메로사인(MC) 형태로 변환시켰다. 또한 pH에 따라 양성화된 메로사인(MCH) 형태로 변환하여 팽윤과 수축을 시각화 하였다.

• 폴리머
• /
• 제32권5호
• /
• pp.421-426
• /
• 2008

pH감응형 P(MAA-co-EGMA) 수화젤을 분산 광중합을 이용하여 마이크로 크기의 미세입자로 합성하고 화장품 제형으로서의 응용 가능성을 평가하기 위하여 모델 탑재물질인 Rh-B와 화장품 분야에서 기능성 물질로 사용되는 ascorbic acid, adenosine, EGCG, arbutin을 이용하여 탑재 및 방출 거동을 조사하였다. Rh-B 탑재의 경우, pH 6.5인 수용액에서 이온화에 의한 P(MAA-co-EGMA) 수화젤의 음전하와 Rh-B의 양전하 사이의 정전기적 인력으로 인하여 가장 높은 탑재효율을 나타내었다. 그러나 화장품 기능성 물질들의 경우, pH 6.5 수용액에서 이온화된 P(MAA-co-EGMA) 수화젤의 음전하와 기능성 물질들이 나타내는 음전하 사이의 정전기적 반발력 때문에 상대적으로 낮은 탑재효율을 나타내었다. Rh-B를 사용한 방출실험 결과, p(MAA-co-EGMA) 수화젤 미세입자는 높은 pH에서는 다량의 Rh-B를 그리고 낮은 pH에서는 소량의 Rh-B를 방출하는 pH 감응성 방출거동을 나타내었다.

• 폴리머
• /
• 제37권3호
• /
• pp.262-268
• /
• 2013

본 연구에서는 pH 감응성 수화젤 입자를 이용하여 외부환경에 불안정한 활성물질을 화장품 제형 내에서는 안정하게 보존하고, 피부에 도포 시 빠른 방출로 피부에 흡수될 수 있는 지능형 전달시스템의 구현 가능성을 확인하기 위하여, 분산광중합을 이용하여 pH 감응성을 가지는 P(MAA-co-PEGMA) 수화젤 입자를 평균 크기 약 $2{\mu}m$의 구형 입자로 합성하였다. 합성된 P(MAA-co-PEGMA) 수화젤 입자는 수화젤의 MAA에 존재하는 카르복시기의 이온화에 의하여 pH 5를 전후로 한 급격한 팽윤비의 변화를 보여주었다. pH에 따른 수화젤 내부에 탑재된 알부민의 방출 및 피부투과 실험결과, P(MAA-co-PEGMA) 수화젤 입자는 pH 4.0에서는 소량의 알부민이 방출되어 피부 투과가 거의 일어나지 않은 반면, pH 6.0에서는 초기부터 다량의 알부민이 방출되어 상대적으로 높은 피부투과율을 나타내었다. 펩신을 이용한 알부민의 안정성 실험결과, P(MAA-co-PEGMA) 수화젤은 내부에 탑재된 알부민을 외부 환경으로부터 보호하여 알부민의 안정성을 유지시켜 주었다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.29-32
• /
• 2004

내형질 세망 조직에서 N-글리코실레이션 과정의 초기 단계를 차단하면 멜라닌 생 합성의 주 효소인 티로시나제의 활성이 저해된다. 본 연구에서는 in vitro 환경에서 N-글리코실레이션 저해제의 활성을 증가시키고자 전달체로 pH 감응성을 갖는 나노크기의 지질구조체를 제조하고 이를 평가하였다. 이 pH 감응성 지질구조체 Melexsome은 일반적인 지질성분인 포스포리피드와 콜레스테롤 기반의 지질안정 성분으로 구성되며, 통상적인 리포좀 제조법에 따라 제조되었다. 글리코실레이션 저해 성분물질을 포집시킨 Melel[some의 효과는 EndoH ＆ PNGaseF 분해와 western blotting 방법에 의해 평가하였고, 멜라닌 합성량 또한 측정 되었다. 이 결과, pH 감응성을 갖도록 제조된 Melexsome이 N-글리코실레이션 저해제의 효능을 효과적으로 증진시킴을 알 수 있었다. 또한, 공초점 주사 현미경에 의한 세포관찰 결과에 따르면 Melexsome은 여타의 전달체에 비하여 세포질 내에 보다 효과적으로 전달되는 것으로 보여지며, 따라서 이같은 양친성 지실성분 기반의 pH 감응성 나노 전달체는 N-글리코실레이션 저해제의 전달 시스템으로서 미백 화장료 제품이 가져야 하는 침착된 색소에 의해 어두워진 피부톤의 개선 효과를 극대화 시키는데 적합하다고 여겨진다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권4호
• /
• pp.453-458
• /
• 2009

최근 환경문제가 크게 대두됨에 따라 고분자 합성과 가공 공정에서도 유기용매를 사용하지 않는 새로운 친환경적 공정의 개발이 요구되고 있다. 초임계 이산화탄소는 고분자 합성에서 용매로 사용될 경우, 기존의 유기용매와 비교하여 불연성이고 독성이 없으며 생성물과의 분리가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 이용하여 의약학 및 화장품 분야에서 지능형 약물전달체로 사용할 수 있는 pH 감응형 하이드로젤인 P(MAA-co-EGMA) 하이드로젤을 수 백 nm 수준의 입자 형태로 합성하는 방법을 개발하였다. 그리고 중합과정에서 사용하는 분산안정제인 PtBuMA-PEO와 중합개시제인 AIBN이 하이드로젤 입자의 합성에 미치는 영향을 살펴보았다. 입자의 합성에서 PtBuMA-PEO의 함량이 증가할수록 입자 크기는 감소하였으나 AIBN의 함량에 따른 입자 크기의 변화는 관찰할 수 없었다. 합성된 P(MAA-co-EGMA) 하이드로젤 입자의 pH에 따른 팽윤 실험결과, PMAA의 $pK_a$인 pH 5를 전후하여 급격한 하이드로젤의 평형 질량팽윤비의 변화를 관찰할 수 있었다. 즉, pH 5보다 낮은 pH에서는 낮은 팽윤비를, 반면에 pH 5보다 높은 pH에서는 매우 높은 팽윤비를 나타내었다. 그리고 Rh-B를 이용한 방출실험에서는 높은 pH에서는 다량의 Rh-B가 하이드로젤 입자로부터 방출되었으나 낮은 pH에서는 Rh-B가 거의 방출되지 않는 pH에 따른 선택적 방출 특성을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.445-447
• /
• 2008

본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브용 표면개질제를 리빙라디칼중합법을 통하여 제조하고, 이를 이용하여 표면개질되고 분산제어된 다중벽탄소나노튜브를 제조하고 염료감응형 태양전지의 대전극 재료로 사용하였다. 우선 리빙라디칼중합법 중 nitroxide mediated polymerization (NMP) 기술을 이용하여 poly(maleic anhydride-co-p-acetoxystyrene)-block-poly(p-acetoxystyrene)를 합성하고, 공중합체중의 maleic anhydride기에 이미드화 반응을 통하여 pyrene기를 도입하였다. 공중합체 중의 p-acetoxystyrene 반복단위들은 가수분해 반응을 통하여 p-hydroxystyrene 반복단위로 변환하였으며, 제조된 공중합체의 구조와 열 특성 등을 GPC, GC, $^1H$-NMR, TGA을 통하여 분석하였다. 제조된 공중합체를 이용하여 다중벽 탄소나노튜브의 표면을 polymer wrapping법으로 처리하였고, 표면개질된 탄소나노튜브의 분산성을 다양한 용매에서 비교분석하였다. 표면이 개질되고 페이스트 내에의 분산성이 향상된 다중벽탄소나노튜브를 염료감응태양전지의 대전극 제조에 응용하였으며, 표면처리 및 분산제어 여부에 따른 제작 특성 및 동작특성 등을 평가하였다.

• 분석과학
• /
• 제13권4호
• /
• pp.466-473
• /
• 2000

용매고분자막 상에 칼륨과 다양한 나트륨이온 선택성 중성 운반체의 착물형성상수(${\beta}_{MLn}$)를 고분자막형 광센서(optode)와 이온선택성 전극(ISE)을 이용하여 결정하였다. 수소이온선택성 발색물질(chromoionophore : ETH 5294)에 가장 널리 쓰이는 나트륨 이온선택성 물질들(4-tert-butylcalix[4]arenetetraacetic acid tetraethyl ester, ETH 2120, bis[(12-crown-4)methyl] dodecyl-methylmalonate 및 monensin methyl ester)을 첨가한 막과 첨가하지 않은 막으로 두 가지 다른 조성의 PVC 막을 제작하여, 일정 pH(0.05 M Tris-HCl, pH7.2)에서 알칼리금속 양이온(나트륨과 칼륨)의 농도 변화에 따른 광학적 감응을 측정하고, 또 일정한 알칼리금속 양이온 농도(0.1M)에서 pH변화에 따른 광학적 감응을 측정하였다. 또한 유사한 조성의 막을 각각 재래식 전극체에 장착하고 일정한 알칼리금속 양이온의 농도(0.1M)에서 pH 변화에 따른 전위치를 측정하였다. 양이온/수소이온의 활동도 비($a_{M^+}/a_{H^+}$)와 상대흡광도로 도시한 광센서 감응곡선과 수소이온농도에 따른 전위차 감응곡선으로부터 나트륨 이온선택성 리간드들의 착물형성상수를 결정하였다. 목적이온과 방해이온에 대한 착물형성상수들의 비로부터 얻어진 값은 실험적으로 얻어진 이온선택성 전극의 선택계수와 근접함을 확인하였다.

• 청정기술
• /
• 제19권1호
• /
• pp.22-29
• /
• 2013

본 연구는 염료감응형 태양전지의 구성요소 중 핵심 소재로 주목받고 있는 티타니아($TiO_2$) 나노입자의 크기와 결정구조에 따른 광전 효율을 비교하고자 하였다. 나노입자의 크기는 용매열법(solvothermal method)을 이용하여 출발 용액의 pH를 조절하고 결정구조의 차이는 솔-젤법에 의해 얻어진 무정형의 티타니아를 온도를 달리하여 소성함으로써 조절되었다. 그 결과, 용매법으로는 8.9, 12.8 그리고 20.2 nm의 크기를 가지는 세 종류의 아나타제 티타니아를, 솔-젤법으로는 세 종류의 아나타제-루타일(anatase-rutile) 혼합결정구조를 가지는 티타니아를 얻었다. 여섯 종류의 샘플 중 20.2 nm 크기의 아나타제 결정구조의 티타니아를 광 전극으로 사용한 염료감응형 태양전지 단위 셀에서 8.6%로 가장 좋은 광전 효율을 얻었다.

• 대한화학회지
• /
• 제37권11호
• /
• pp.937-942
• /
• 1993

Immobilon-AV Affinity membrane에 L-glutamate dehydrogenase를 고정하여 유리질 탄소전극에 부착시킨 전극을 사용하여 암모니아를 전류법으로 정량하였다. 이때 환원형의 NADH가 $NAD^+$로 산화될 때 전류를 +1.0 volt vs. Ag/AgCl에서 측정하였다. 효소 고정화된 membrane을 부착시킨 전극의 감응 특성은 다음과 같다. 곧 직선 감응 농도 범위는 $4.0\;{\times}\;10^{-5}\;{\sim}\;4.0\;{\times}\;10^{-4}$ M이었으며, 정량한계는 2.0 ${\times}\;10^{-6}$ M이었다. 또한 감응 시간은 2분이었으며 효소 고정화된 막의 최적 pH와 수명은 각각 pH 7.3∼7.6 (Dulbecco's buffer 용액)과 25일이었다. 그리고 다른 생리활성 물질의 방해는 없었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권9호
• /
• pp.813-818
• /
• 1998

공침법을 이용하여 $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$가 0-10 wt.% 첨가된 $\textrm{SnO}_{2}$ 계 미세 분말을 합성한 후, 스크린 인쇄법(screen printing)으로 후막형 가스센서를 제조하고 탄화수소($\textrm{C}_{3}\textrm{H}_{8}$, $\textrm{C}_{4}\textrm{H}_{10}$) 가스에 대하여 가스 감응 특성을 조사하였다. $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$는 $\textrm{SnO}_{2}$의 입자 성장을 억제시키기 위하여 첨가해 주었는데, $600^{\circ}C$에서 하소한 후에도 수 nm 크기의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 공침시 pH 값은 $\textrm{SnO}_{2}$ 의 입자 크기에 영향을 거의 미치지 않은 반면, $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$ 첨가량은 입자 크기와 미세 구조에 큰 영향을 주었다. $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$ 첨가량이 증가할수록 입자 크기는 감소하고 비표면적은 증가하였으며, 센세의 동작 온도를 약 $500^{\circ}C$로 하여 측정한 가스 감응 특성은 3wt.% 첨가했을 때 최대 감도를 나타내고 그 이상의 첨가량에서는 오히려 저하되었다. 3wt.%의 In2O3첨가시 $\textrm{SnO}_{2}$의 입자 크기와 비표면적은 각각 9.5nm, 38$\m^2$/g이었다. 임피던스 측정으로부터 얻은 단일 반원의 Nyquist curve와 선형의 전류-전압(1-V)특성 곡선으로부터, $\textrm{In}_{2}\textrm{O}_{3}$를 첨가하여 수nm로 입자 크기를 억제한 $\textrm{SnO}_{2}$ 계 가스센서는 미세 입자들끼리 형성한 치밀한 응집체와 이들 간의 계면(boundary)에 의해서 가스 감응 특성이 영향을 받음을 알 수 있었다.