전기방사를 이용한 골 전도성 및 생분해성 부직포 제조

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 치의학대학원 치의과학과 치과생체재료과학 전공, 2016. 2. 이상훈.칼슘실리케이트, 생분해성 고분자, 및 칼슘실리케이트/생분해성 고분자 복합형 부직포를 각각 전기방사법으로 제조 후 이들 표면에 저 결정성 탄산 아파타이트를 형성시키는 방법에 대해 연구했다. 칼슘실리케이트가 포함된 부직포는 칼슘이온의 용출에 의해 의사체액 내의 아파타이트에 대한 이온화도적을 증가시키는 방법으로 저 결정성 탄산 아파타이트의 형성을 유도했고 순순한 생분해성 고분자 부직포는 칼슘이 함유된 PVA 전달체 시스템을 이용해 의사체액 내에서 저 결정성 탄산 아파타이트가 형성되도록 설계했다. 골 전도성 칼슘실리케이트 부직포 제조를 위해 칼슘염의 농도가 서로 다른 칼슘실리케이트 졸을 전기 방사해 부직포를 제조한 후 300℃에서 열처리 했다. 그 결과, 의사체액 내에서의 저 결정성 탄산 아파타이트의 형성능이 증가했고 조골세포의 증식과 분화는 느리게 일어나는 경향을 보였다. 한편, 토끼의 두개골 원형 결손부에 칼슘실리케이트 부직포를 매식한 결과 순수한 실리케이트 부직포에 비해 우수한 신생골의 형성을 보였다. 칼슘실리케이트/폴리카프로락톤 복합형 부직포의 제조 및 골 전도성 평가를 위해 산 촉매 내에서 TEOS의 수화 및 축합 반응으로 제조된 칼슘실리케이트 졸과 HFIP에 용해된 폴리카프로락톤 용액을 각각 서로 다른 노즐을 사용해 동시에 전기 방사했다. 대조군으로 칼슘실리케이트와 폴리카프로락톤 부직포도 각각 전기방사로 제조했다. 생체활성 평가를 위해 의사체액에 부직포를 담지한 결과, 칼슘실리케이트와 폴리카프로락톤/칼슘실리케이트 복합형 부직포의 표면에는 저 결정성 탄산 아파타이트가 생성되었으나 순수한 폴리카프로락톤 부직포 표면에는 저 결정성 탄산 아파타이트가 생성되지 않았다. 한편, 폴리카프로락톤/칼슘실리케이트 복합형 부직포의 기계적 물성은 칼슘실리케이트와 폴리카프로락톤의중간적 파단특성을 보였다. 토끼의 두개골 원형 결손부에서 골 전도도 평가를 수행한 결과, 의사체액 내에서 저 결정성 탄산 아파타이트 형성능을 보였던 칼슘실리케이트 및 칼슘실리케이트./폴리카프로락톤 복합형 부직포의 경우 우수한 골 전도성을 보인 반면 폴리카프로락톤 부직포의 경우는 염증반응만이 관찰됐다. 칼슘실리케이트/생분해성 고분자 복합형 부직포에서 고분자의 분해속도가 저 결정성 탄산 아파타이트의 형성에 미치는 영향을 평가하기 위해 칼슘실리케이트와 분해속도가 서로 다른 두 가지 PLGA를 사용해 칼슘실리케이트/PLGA 복합형 부직포를 제조했다. 분해속도가 서로 다른 두 개의 PLGA를 각각 HFIP에 용해시킨 후 칼슘실리케이트 졸과 함께 서로 다른 노즐을 사용해 동시에 전기 방사했다. 대조군으로는 칼슘실리케이트와 복합형 부직포 제조 시 사용한 두 개의 PLGA 부직포를 각각 전기 방사해 제조했다. 분해속도가 느린 PLGA를 포함하는 칼슘실리케이트/PLGA7525 복합형 부직포는 의사체액 내에서 저 결정성 탄산 아파타이트 형성을 보였으나 분해속도가 빠른 PLGA를 포함하는 칼슘실리케이트/PLGA5050 복합형 부직포는 저 결정성 탄산 아파타이트 형성을 보이지 않았다. 또한 PLGA5050으로 제조된 모든 부직포는 의사체액 내에서 PLGA 섬유의 팽윤 현상이 관찰됐다. 이는 생체물성 시험 후 잔류 의사체액 중 원소농도를 평가해 아파타이트에 대한 이온화도적 계산 결과, 생분해 속도가 빠른 경우 산성을 띄는 분해산물이 이온화도적을 낮춰 저 결정성 탄산 아파타이트의 생성을 방해했기 때문으로 평가됐다. 생체활성이 없는 순수한 고분자 부직포에 저 결정성 탄산 아파타이트 형성능을 부여하기 위해 칼슘염이 포한된 PVA 전달체 시스템을 설계했다. 전기방사를 이용, PLGA 부직포를 제조 후 4M 농도의 염화칼슘이 함유된 PVA 용액을 PLGA 부직포 표면에 코팅하여 실험군을 제작했고, PVA 없이 4M 농도의 염화칼슘 용액을 직접 PLGA 부직포 표면에 도포한 것과 순수한 PLGA 부직포를 각각 대조군으로 제작했다. 각 시료의 저 결정성 탄산 아파타이트 생성능을 확인하기 위해 세 가지 부직포를 의사체액에 시간별로 침전했다. 그 결과, PVA 전달체 시스템을 이용한 부직포에서 의사체액 침전 3시간 후부터 저 결정성 탄산 아파타이트가 형성됐고 7일후에는 PLGA섬유 전체에 균일하게 저 결정성 탄산 아파타이트가 형성됨이 관찰됐다. 한편, 칼슘용액만 도포한 PLGA 부직포에서는 불균일하게 저 결정성 탄산 아파타이트가 생성되었고 순수한 PLGA 부직포에서는 아파타이트가 형성되지 않았다. 따라서 PVA-칼슘염 전달체 시스템을 사용했을 경우 단순히 칼슘염만을 도포했을 경우에 비해 효과적으로 저 결정성 탄산 아파타이트를 고분자 부직포의 표면에 도포할 수 있는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과와 같이 본 연구에서는 생체활성 칼슘실리케이트와 PVA-칼슘염 전달체 시스템을 이용하여 전기방사법으로 제조된 칼슘실리케이트, 칼슘실리케이트/생분해성 고분자, 순수한 고분자 부직포 표면에 저 결정성 탄산 아파타이트 형성을 성공적으로 구현 할 수 있었다. 이러한 저 결정성 탄산 아파타이트 생성능을 매개로한 우수한 골 전도성과 부직포로부터 기인한 생체 모방형 구조를 이용하여 골 유도막 및 골 이식재로 응용 가능할 것으로 기대된다.Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 문헌연구 4 1. 골조직 재생 유도막 4 2. 전기방사법 6 3. 아파타이트 생성기전 8 Ⅲ. 전기방사법으로 제조된 칼슘실리케이트 부직포의 생체활성 및 골 전도도 평가 10 1. 서론 10 2. 실험방법 13 3. 실험결과 17 4. 고찰 30 5. 결론 34 Ⅳ. 전기방사를 이용한 폴리카프로락톤/칼슘실리케이트 복합형 부직포의 제조 및 골 전도도 평가 35 1. 서론 35 2. 실험방법 39 3. 실험결과 44 4. 고찰 63 5. 결론 66 Ⅴ. PLGA의 생분해성이 전기방사법으로 제조된 PLGA/칼슘실리케이트 복합형 부직포의 생체활성에 미치는 영향 67 1. 서론 67 2. 실험방법 70 3. 실험결과 73 4. 고찰 85 5. 결론 88 Ⅵ. PVA-칼슘염 전달체 시스템을 이용한 아파타이트 코팅법 연구 89 1. 서 론 89 2. 실험 방법 92 3. 실험결과 94 4. 고 찰 104 5. 결 론 108 Ⅶ. 종합결론 109 Ⅷ. 참고문헌 112 Abstract 133Docto

Nonmyeloablative stem cell transplantation 환자에서 acute graft-versus-host disease 예방을 위한 cyclosporine 의 적정 혈중농도에 관한 연구

Thesis(master`s)--서울대학교 대학원 :약학과 예방임상약학전공,2005.Maste

제주도 고산에서의 미량기체 농도변화와 공기괴 특성과의 관계

Thesis(master`s)--서울대학교 대학원 :지구환경과학부,2007.Maste

하·폐수 처리용 패턴형 PVDF 중공사 분리막의 제조

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2013. 2. 이정학.분리막을 이용한 수처리 공정은 양질의 처리수를 확보 할 수 있는 장점 때문에, 이 분야에 대한 많은 연구가 진행 중에 있다. 그러나 기존의 상용화 된 중공사 분리막을 이용한 수처리 공정의 경우 표면에 입자가 침착됨에 따라 투수도가 감소하여 분리막의 수명이 단축되고, 공정의 운전에 많은 에너지가 필요하다는 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 중공사 분리막의 표면에 패턴을 도입한 패턴형 PVDF(polyvinylidene fluoride) 중공사 분리막을 제조하여, 중공사 분리막 표면의 패턴으로 인하여 비표면적을 증가시켜 기존의 패턴이 없는 중공사 분리막에 비해 추가적인 막의 설치 없이 높은 투수도를 얻을 수 있으며, 동시에 미생물 플럭이 막 표면 침착하는 것을 방지 하는 것을 목표로 하였다. 패턴형 PVDF중공사 분리막은 광학 리소그래피 방법으로 제조된 세가지 형태(프리즘, 피라미드, 엠보싱)의 마스터 패턴을 기반으로 하여 복제패턴을 만들고, 기존의 비용매유도 상전이 방법과 조합하여 개선된 중공사 분리막 제조 공정을 만들어 제조하였으며, 그 과정은 다음과 같다. 원통형의 스트로우 내부에 복제패턴을 말아 넣은 뒤, 중심에 다공성 지지체인 브레이드를 위치시킨다. 브레이드와 복제패턴 사이의 빈 공간을 PVDF 용액으로 채운 뒤, 브레이드의 한 쪽 끝을 클램프로 막는다. 브레이드의 수로를 통하여 비용매를 주입하여 비용매유도 상전이 과정을 유도하므로써 고분자를 고형화시켜 표면에 패턴이 도입된 중공사 분리막을 제조하였다. Polyvinylidene fluoride(PVDF)를 주재료로 사용하여 제막조건(PVDF 용액의 농도, 비용매 주입속도)의 변화에 따른 패턴형PVDF 중공사 분리막의 표면과 단면 구조를 관찰한 결과, 높은 농도의 PVDF 용액을 사용하여 빠른 속도로 비용매를 주입한 경우, 중공사막의 단면은 전체적으로 균일하게 분포한 거대기공을 가지며, 동시에 표면에 높은 충실도를 갖는 패턴이 형성된 중공사 분리막을 제조할 수 있었다. 제조된 PVDF 패턴형 중공사 분리막의 기공 크기는 0.2~0.6㎛ 범위에서 분포하였고, 순수 투과 유속은 패턴이 없는 중공사 분리막 보다 약 27% 증가한 값을 갖는 것으로 나타났다. 마지막으로 패턴형 PVDF 중공사 분리막을 분리막 생물반응기에 침지시켜 운전하였을 때, 패턴이 없는 중공사 분리막에 비해 막 오염 저감 효과를 갖는 것으로 나타났다.요 약 i 목 차 iii List of Figures v List of Tables vii I. 서 론 1 1.1. 연구의 목적 및 배경 3 II. 문 헌 고 찰 5 2.1. 중공사막 제법 연구 7 2.1.1. 비용매유도 상전이법을 이용한 중공사막의 제조 8 2.1.2. 열유도 상전이법을 이용한 중공사막의 제조 13 2.2. 나노 패터닝 기술 16 2.2.1. 나노 임프린트 리소그래피 17 2.2.2. 모세관력 리소그래피와 연성 성형법 21 2.3. 패턴형 분리막의 연구 동향 23 2.4. 분리막 생물반응기 공법 26 2.4.1. 분리막 생물반응기 공정의 장점 28 2.4.2. 분리막 생물반응기 공정의 단점 30 III. 실 험 방 법 33 3.1. 마스터 패턴과 복제 패턴의 제조 35 3.2. 패턴형 PVDF 중공사막 제조 37 3.3. 패턴형 PVDF 중공사막 구조의 관찰 40 3.4. 패턴형 중공사막의 거대기공 분포 비율 분석 40 3.5. 기공 분포 측정 41 3.6. 순수 투과유속 측정 42 3.7. 분리막 생물반응기 운전 44 IV. 결 과 및 고 찰 51 4.1. 패턴형 PVDF 중공사막의 구조 관찰 53 4.1.1. PVDF 용액 농도의 변화에 따른 중공사막 구조의 변화 53 4.1.2. 비용매의 주입속도 변화에 따른 중공사막 구조의 변화 63 4.1.3. 다양한 패턴형 중공사막의 제조 73 4.2. 패턴형 PVDF 중공사막의 기공 크기 분포 76 4.3. 패턴형 PVDF 중공사막의 순수 투과 유속 79 4.4. 패턴형 PVDF 중공사막의 미생물 부착 억제 효과 81 V. 결 론 83 참 고 문 헌 87 Abstract 93Maste

Factors influencing loss of village groves in Korea

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :산림과학부 산림환경학전공, 2005.Maste

소수성 표면에서 인산칼슘나노어레이에 의한 세포활성 증진

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :치의학과,2007.Maste

“Turn-on” Two-Photon Fluorescent Probes forMercury(Ⅱ) Ions

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Studies on Reactive Two-Photon Fluorescent Probes for Mercury Ions

MasterMercury(II) ions are highly toxic to living species. Owing to improper disposal of consumer products containing mercury, they are widely distributed in our environment. Human exposure to mercury species occurs largely through the consumption of contaminated fish. Therefore, the detection and monitoring of mercury species in living species are of keen concern. Otherwise various detection methods are available, the monitoring of mercury species in living species has remained as an unexplored area owing to lack of suitable probes. A promising tool for that purpose is two-photon microscopy (TPM). TPM employs two near-infrared photons for excitation and offers a number of advantages over one-photon microscopy (OPM), including increased penetration depth (greater than 500 μm), localized excitation, and prolonged observation time. The extra penetration depth that TPM affords is of particular interest in tissue imaging, because surface preparation artifacts such as damaged cells extend over 70 μm into the tissue interior. I have synthesized the two-photon probes. The new probes are coumarin and imino-coumarin precursors containing vinyl ether moiety. Upon interaction with mercury species, the vinyl ether moiety undergoes the oxymercuration reaction followed by hydrolysis, generating highly fluorescent coumarin and imino-coumarin derivatives that show two-photon absorbing property. One of the coumarin precursors senses only mercury ions among various metal cations in a fluorescence turn-on mode, whereas the other one behaves as similar ratiometic probe showing separate excitation wavelength

“Turn-on” Two-Photon Fluorescent Probes for Mercury(II) Ions

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Reactive Two-Photon Fluorescent Probes for Mercury(II) Ions

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