• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.557-564
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• 2023

본 연구에서는 차폐성능의 우수함이 증명된 납 사용에 있어 나타나는 단점을 보완하고 불필요한 인체 피폭을 제어하기 위하여 3D 프린팅 기술을 이용하였다. 3D 프린터는 3차원 형상 구현이 가능하며, 개인의 아이디어를 즉각적으로 적용할 수 있어 시제품 제작 비용 및 기간을 줄여주면서 기술 보완 유지에 큰 장점이 있다. 다양한 특증의 3D 프린터 중 FDM 방식을 채택하였으며, 출력에 사용되는 필라멘트를 폴리락트산 (Polylactic acid, PLA)와 텅스텐 두 가지 소재를 혼합하여 연구용 압출기를 활용해 제작하였다. 출련된 혼합 필라멘트를 형태학적 차폐체로 구현하였으며, 선량평가를 통해 유효성 검증과 동시에 다양한 물질의 차페체 제작에 기초 정보 제공에 목적을 두었다. PLA와 텅스텐을 혼합하여 연구용 압출기로 제작된 필라멘트는 텅스텐 함유 비율에 따라서 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %로 구분하여 제작하였다. 3D Modeling, STL File 저장, G-code생성, 출력등의 처리과정으로 10 cm × 10 cm × 0.5cm의 크기로 각각 제작하였고, 관전압 60 kVp, 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp와 관전류 20 mAs, 40 mAs의 조건으로 선량 및 차폐성능 평가 실험하였다.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.126-131
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• 2023

기존의 상용 플라스틱으로 인한 환경 오염에 대한 우려가 높아지면서 대체 재료로서 생분해성 고분자에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 생분해성 열가소성 수지인 폴리 젖산에 유기 핵제의 도입으로 물성 강화 및 100% 생분해 가능한 나노복합재 개발을 목표로 한다. 그에 따라 무기 핵제의 대체재로 친환경 소재인 셀룰로오스 나노섬유를 채택하였다. 폴리 젖산 내 셀룰로오스 나노섬유의 균일한 분산을 위해 동결 건조 방식으로 나노화된 섬유 형상을 유지시켰으며, 이축압출기로 1차 교반을 진행하고, 사출 성형을 통해 이중 교반된 물성 시험용 시편을 제작하였다. 보강된 결정성을 확인하기 위해 시차주사 열량분석법을 사용하였고 1 wt%의 셀룰로오스 나노섬유가 보강재 및 핵제로서 작용하여 냉결정화온도가 약 14℃ 가량 감소하며, 결정화되는 정도 또한 증가한 것을 확인하였다. 본 연구는 기존 생분해성 고분자의 무기 핵제를 유기 나노소재로 대체함으로써 100% 생분해 가능한 친환경 나노복합재 개발하여 강화된 물성의 플라스틱 소재 개발을 위한 친환경적 대안을 제시한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권2호
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• pp.98-107
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• 2016

Purpose: The aim of this study was to find an appropriate polymer film, which could reduce the water condensation for pallet-size modified atmosphere packaging (MAP). Methods: Five different types of films were selected from several commercialized films. Prior to the real food storage test, plastic boxes with wetted plastic balls were used to simulate the high humidity conditions of real food storage. The initial MAP condition was 5% oxygen and 95% nitrogen, and the $O_2$ concentration, the relative humidity and water condensation inside the films were checked on a daily basis. The MAP test for tomatoes was conducted by using the most appropriate film from the five films examined in this study. Results: Every film except Mosspack(R) indicated a similar variation in the $O_2$ concentration over the course of time. The relative humidity near the surfaces of all the films except nylon-6 approached saturation conditions over time. For three kinds of films, namely, low-density polyethylene (LDPE) film, anti-fogging oriented polypropylene (AFOPP) film, and Mosspack(R), the inner surfaces of the films were fully covered with dew after a storage period of a day. Conversely, an area of 4.5% was covered with dew in the case of the poly lactic acid (PLA) film, and there was no dew inside the nylon-6 film. The pallet-size MAP test for tomatoes was conducted by using the nylon-6 film and there was no water condensation inside the nylon-6 film over three weeks of storage. Conclusions: During the pallet scale MAP, water condensation could cause severe fungal infection and wetting of the corrugated box. Hence, it was important to minimize water condensation. This study showed that the MAP films with high WVTR such as nylon-6 and PLA could reduce the water condensation inside the pallet scale MAP.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제38권1호
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• pp.43-48
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• 2017

우리가 예상했던 DPNs의 지름은 약 500 nm였으며 이는 SEM과 AFM 영상, Size Distribution을 통해 기대했던 것과 유사한 크기를 가진다는 것을 확인하였다. 또한, Zeta potential은 약 $-17.8{\pm}4.4mV$으로 측정되었다. Zeta potential이 +30 mV이상이면 강한 양성을 띤다고 한다. 나노 입자의 Zeta potential이 강한 양성이면 nonspecific cellular interaction이 높아지지만 간에 의해 쉽게 제거되며, hemolytic activity가 높아지기 때문에 약물 전달을 하기에 적합하지 않은 것으로 알려져 있다. 또한 강한 음성이어도 간에 의해 제거될 확률이 높아진다. 하지만 나노 입자의 Zeta potential이 중성이거나 약한 전하를 띠면 혈액에서 제거가 잘 되지 않아 혈액에 오랫동안 남을 수 있어 약물전달에 유리하고, 약 -15 mV의 전하를 띤 입자는 tumor site에 high accumulation됨이 알려져 있다[14]. DPNs의 경우 $-17.8{\pm}4.4mV$이므로 인체에 적용하기에 적합한 것으로 판단된다. DPNs의 Encapsulation Efficiency는 약 $43.8{\pm}6.6%$로 Nano-precipitation과 같은 Bottom-up 방식보다 낮은 수치를 나타내었지만, 독성이 강한 Salinomycin을 사용함으로써 이를 해결할 수 있을 것으로 생각되며 적은 양의 약물만으로 항암효과를 나타낼 수 있을 것으로 기대된다. 암세포와 함께 배양했을 때 형광 현미경으로 확인해본 결과 암세포 주변에 나노 입자가 이동한 것으로 보아 Targeting ligand나 Peptide, Aptamer를 이용하면 더욱 정확한 암세포 표적화를 이룰 수 있을 것으로 예상된다[15]. DPNs의 Drug Carrier로서의 평가는 Loading Amount와 Drug Releasing Profile을 통해 추가로 검증을 할 예정이며, Cell viability를 실행하여 DPNs의 In vitro 항암 효과를 확인하고 In vivo 실험을 진행할 예정이다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권20호
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• pp.8693-8698
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• 2014

Background: Up-regulation of hsp90 gene expression occurs in numerous cancers such as lung cancer. D,L-lactic-co-glycolic acid-poly ethylene glycol-17-dimethylaminoethylamino-17-demethoxy geldanamycin (PLGA-PEG-17DMAG) complexes and free 17-DMAG may inhibit the expression. The purpose of this study was to examine whether nanocapsulating 17DMAG improves the anti cancer effect over free 17DMAG in the A549 lung cancer cell line. Materials and Methods: Cells were grown in RPMI 1640 supplemented with 10% FBS. Capsulation of 17DMAG is conducted through double emulsion, then the amount of loaded drug was calculated. Other properties of this copolymer were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy and H nuclear magnetic resonance spectroscopy. Assessment of drug cytotoxicity on the grown of lung cancer cell line was carried out through MTT assay. After treatment, RNA was extracted and cDNA was synthesized. In order to assess the amount of hsp90 gene expression, real-time PCR was performed. Results: In regard to the amount of the drug load, IC50 was significant decreased in nanocapsulated(NC) 17DMAG in comparison with free 17DMAG. This was confirmed through decrease of HSP90 gene expression by real-time PCR. Conclusions: The results demonstrated that PLGA-PEG-17DMAG complexes can be more effective than free 17DMAG in down-regulating of hsp90 expression by enhancing uptake by cells. Therefore, PLGA-PEG could be a superior carrier for this kind of hydrophobic agent.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.61-68
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• 2020

본 연구에서는 CT 혈관조영 영상에서 조영제 희석비율에 따른 Blooming 인공물 발생의 상관성에 대하여 알아보고자 한다. 3D 프린터를 이용하여 PLA(Poly Lactic Acid)재질의 구형 팬텀을 자체 제작하였고 구형 팬텀 내부에 조영제와 식염수의 비율을 100:0부터 10:90으로 희석하여 총 10세트를 준비하였다. 이후 CT 횡단면 영상을 얻고 raw 데이터를 최대강도투사법, 다중평면 재구성 기법으로 재구성하여 각각 횡단면, 시상면, 관상면의 영상을 얻었다. 검사 후 얻은 영상의 구형 팬텀의 직경을 각각 30회씩 총 1800회 측정하였다. 측정결과, 다중 평면 재구성 기법 중 관상면에서 20:80으로 희석하였을 때 20.47±0.05 mm로 가장 작게 측정되었다(p<0.05). 마찬가지로 최대강도투사법 중 시상면에서 20:80으로 희석하였을 때 20.39±0.08 mm로 가장 작게 측정되었다(p<0.05). 희석비율과 측정 크기의 상관성 분석에서는 모든 재구성 영상에서 강한 음의 상관성을 확인하였다(p<0.05). 결론적으로 조영제 희석비율이 높을수록 혈관의 실측을 측정하기 어려우며 이에 대한 원인으로 Blooming 인공물이 있음을 확인하였다. 따라서 실측에 관한 추후 연구에서 본 연구가 기초자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제33권1호
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• pp.46-52
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• 2006

High-density micromass culture was needed to take three dimensions culture with ASCs(adipose derived stromal cells) and chondrogenesis. However, the synthetic polymer has hydrophobic character and low affinity to cells and other biomolecules. Therefore, the surface modification without changes of physical and chemical properties is necessary for more suitable condition to cells and biomolecules. This study was performed to investigate the effect of surface modification of poly (lactic-co-glycolic acid)(PLGA) scaffold by plasma treatment (P(+)) on the adhesion, proliferation and chondrogenesis of ASCs, and not plasma treatment (P(-)). ASCs were isolated from human subcutaneous adipose tissue obtained by lipectomy and liposuction. At 1 hour 30 minutes and 3days after cell seeding onto the P(-) group and the P(+) group, total DNA amount of attached and proliferated ASCs markedly increased in the P(+) group (p < 0.05). The changes of the actin under confocal microscope were done for evaluation of cellular affinity, at 1 hour 30 minutes, the shape of the cells was spherical form in all group. At 3rd day, the shape of the cells was fiber network form and finely arranged in P(+) group rather than in P(-) group. RT-PCR analysis of cartilage-specific type II collagen and link protein were expressed in 1, 2 weeks of induction. Amount of Glycoaminoglycan (GAG) markedly increased in P(+) group(p < 0.05). In a week, extracellular matrix was not observed in the Alcian blue and Safranin O staining. However in 2 weeks, it was observed that sulfated proteoglycan increased in P(+) group rather than in P(-) group. In conclusion, we recognized that plasma treatment of PLGA scaffold could increase the hydrophilic property of cells, and provide suitable environment for high-density micromass culture to chondrogenesis

• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.26-30
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• 2008

추간판 디스크의 섬유륜(AF)조직 재생에 적합한 다양한 담체를 평가하기 위해 천연재료인 소장점막하조직(SIS)과 탈미네랄화된 골분(DBP)을 폴리(락타이드-글리콜라이드) 공중합체(PLGA)와 혼합하여 담체(PLGA/SIS, PLGA/DBP, PLGA/SIS/DBP)를 제조하였으며, PLGA담체, PGA 메쉬, SIS 스폰지와 비교하였다. 제조된 담체의 압축강도 및 AF 세포를 담체에 파종하여 콜라겐 양과 DNA량을 측정하였으며, 이를 누드마우스 피하에 이식 후 적출하여 육안관찰과 조직학적인 평가를 수행하였다. 압축강도 측정에서 PLGA와 유사하게 PLGA/SIS, PLGA/DBP 에서도 충분한 강도를 나타내었다. DNA 증가량에 따른 콜라겐 양은 PLGA/SIS 에서 가장 높게 나타났고, 면역화학 염색을 통해 PLGA/SIS, PLGA/SIS/DBP 에서 글라이코스아미노글라이칸과 콜라겐 발현량이 높음을 확인하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권3호
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• pp.549-561
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• 2005

이 연구의 목적은 새로이 제작된 chitosan-poly(L-lactic acid)(PLLA) 다층 다공성 차폐막의 생체적합성 및 골세포활성도 및 골재생능을 평가하는 것이다. 제작된 차폐막을 24 well에 넣고 clonal osteoblast-like cell line(MC3T3-E1)을 접종한 군을 실험군으로, 차폐막을 사용하지 않은 대조군으로 하였다. 배양 1일, 7일 및 14일째에 각 well에서 세포수를 측정하였다. 주사전자현미경을 이용하여 차폐막에 부착된 세포의 형태관찰을 시행하였다. RNA 추출 및 RT-PCR을 실시한 후, agarose gel상에서 전기영동하여 조골세포 표식자인 collagen type I(COL), osteopontin(OP) 및 osteocalcin(OC) mRNA의 발현을 관찰하였다. 제작된 매트릭스의 생체적합성 및 골재생능을 관찰하기 위하여 백서의 두개골에 직경 8mm의 원형 결손부를 형성한 후 차폐막을 이식한 군을 실험군으로, 아무 것도 넣지 않은 군을 대조군으로 하여 4주 경과 후 실험동물을 희생시킨 후 조직학적관찰을 시행하였다. 시간경과에 따른 부착세포수 관찰결과, 배양 14일까지 조골세포의 수가 지속적으로 증가하였고, 주사전자현미경으로 세포의 형태 관찰결과, 배양된 세포들은 중층의 형태로 성장하면서 시간경과에 따라 세포가 응집되는 양상을 나타내었다. 관찰 기간동안 COL, OP, 및 OC mRNA의 발현이 관찰되어 배양 전 기간동안 조골세포의 형질이 잘 유지되고 있음을 알 수 있었다. 백서 두개골 결손부에 이식된 차폐막은 염증반응 없이 주위 조직과 우수한 생체적합성을 나타내었으며, 차폐막을 이식하지 하지 않은 대조군에 비해 높은 신생골 형성을 나타내었다. 이상의 관찰결과로 새로이 제작된 chitosan-PLLA 차폐막은 우수한 생체적합성 및 골재생능을 나타냄을 알 수 있었으며, 향후 이를 골조직 재생 및 치주조직유도재생 분야에 응용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.609-615
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• 2021

본 연구는 PLA에 β-TCP를 첨가한 복합체의 생체활성도와 기계적 성질을 평가하고자 한다. 클로로프롬 용액에 24 시간 교반기를 이용해서 PLA와 β-TCP를 무게별로 0, 10, 30, 50 wt% 용해한 후 에탄올 용액에서 PLA/β-TCP 복합체를 추출 후 사출성형을 통해 다양한 기계적 평가를 위한 시편을 제작하였다. SBF 인체 유사 체액에 1, 7, 30, 90 일 동안 침전하여 생체활성도를 평가하였다. 본 연구 결과 PLA/β-TCP 10-30 wt% 첨가한 실험군에서는 유의하게 강도가 증가하였으나 50 wt% 첨가한 실험군에서는 감소하였다. 결론적으로 β-TCP 30 wt% 이상 첨가하는 것은 사출성형 고분자 복합체의 기계적 특성이 개선되지 않는다. 표면 생체활성도는 90일 침전 후 표면 전체에 아파타이트 결정을 형성하였다. β-TCP는 표면특성과 기계적 성질 개선효과가 있음을 입증하였다. 향후 PLA/β-TCP 첨가량에 따른 효율성과 폭 넓은 물성 연구가 필요할 것으로 사료된다.