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전기방사기법으로 제작된 인공지지체 내부의 확산현상 측정 및 시뮬레이션
이승열(SeungYoul Lee),이종완(Jongwan Lee),채상민(SangMin Chae),김성준(Seongjun Kim),정영훈(Young Hun Jeong),김중경(JungKyung Kim),진송완(Songwan Jin) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.11
In this study, we made line patterns of nanofiberous structures using electrospinning technique and alginate hydrogel and we measured local diffusion coefficient of 3 kDa FITC-dextran using the fluorescence recovery after photobleaching(FRAP) technique. As results of the FRAP measurements, we didn’t observe any significant differences in the diffusivity among the samples. Calculated diffusivity of the electrospun line patterns and alginate hydrogel based on the measured oxygen diffusivity appeared to be about 92?94% as compared with the oxygen diffusivity in water. We also conducted the simulation of oxygen diffusion phenomena within the 3D model scaffold which is consisted that oxygen permeable line structures scaffold and solid scaffold with various oxygen diffusivity.
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산소 민감 발광 염료를 이용한 마이크로 채널 내에서 배양되는 세포 주변의 산소 농도 측정
이승열(SeungYoul Lee),진송완(Songwan Jin) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.5
본 논문에서는 산소 민감 발광 염료를 이용하여 마이크로 채널 내에서 세포가 배양되고 있을 때 산소농도를 측정하였다. 현재까지 알려진 여러 산소 민감 발광 염료 중 본 논문에서는 물에 잘 녹으며 장 시간 동안 사용하여도 독성이 없는 것으로 알려진 [Ru(bpy)3]<sup>2+</sup>를 사용하였으며 이와 더불어 산소 민감 염료 측정법의 단점을 보완하기 위하여 칼세인 염료를 이용하여 두 염료의 밝기 비율을 구하여 농도를 측정하였다. SCOMS 카메라와 마이크로 채널을 이용하여 캘리브레이션을 실시하고 농도와 밝기와의 관계를 구하였으며 이 관계를 이용하여 세포가 배양되는 조건에서의 배양액의 산소농도를 측정하였다. 실험 결과 채널입구에서 점점 멀어질수록 마이크로 채널 내에서 산소농도는 점점 낮아진다는 것을 관찰 할 수 있었다. In this study, we used an O<sub>2</sub>-sensitive luminescent dye to measure the O<sub>2</sub> concentration of culture media around HeLa cells cultured in a microchannel. [Ru(bpy)3]<sup>2+</sup>, which dissolves easily in water and which has no phototoxic effect, was used as the O<sub>2</sub>-sensitive dye. The ratiometric sensing method was applied by introducing calcein as the O<sub>2</sub>-insensitive dye, in order to overcome the disadvantages of intensity-based sensing. By performing calibration with an amperometric O<sub>2</sub> sensor, we could calculate the exact concentration of O<sub>2</sub> in the culture media. We applied this technique to measure the O<sub>2</sub> concentration around the cultured cells in the microchannel. As expected, the O<sub>2</sub> concentration gradually decreased as the cells moved farther away from the channel. This method is expected to be applicable to the investigation of hypoxia, which occurs commonly in scaffolds.
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