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        한 용기 내 중합반응에 의한 금 나노입자를 함유한 PEG 수화젤 입자의 합성

        연희(Youn-Hee Kim),김범상(Bumsang Kim) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.6

        금 입자와 고분자 입자를 결합한 유무기 복합재료를 컴퓨터단층촬영(CT)의 조영제로 사용하기 위한 첫 단계로, PEG 수화젤 입자 내부에 금 나노입자를 고농도로 탑재하여 최종적으로 합성된 Au-PEG 수화젤 입자의 CT세기를 향상시킬 수 있는 합성방법을 개발하였다. 다양한 방법을 이용하여 Au-PEG 수화젤 입자를 제조한 결과, PEG 수화젤 입자를 중합하는 동안 금 나노입자를 수화젤 내부에 탑재하는 한 용기내 중합(in situ 법)을 사용할 경우, 가장 높은 CT세기를 보이고 탑재된 금 입자가 수화젤로부터 방출되지 않는 안정적인 Au-PEG 수화젤 입자를 합성할 수 있었다. In situ법을 사용하여 입자를 제조할 경우, 투입한 금 전구체의 농도가 증가할수록 그리고 중합과정에서 1차 중합시간이 증가할수록, 합성된 Au-PEG 수화젤 입자의 CT세기가 증가하였으며, 비이온성 계면활성제를 분산안정제로 사용할 경우, 가장 높은 CT세기를 가지는 입자를 제조할 수 있었다. As the first step to use an organic/inorganic composite combining gold nanoparticles (AuNPs) and polymer particles as a contrast agent for computed tomography (CT), PEG hydrogel particles containing AuNPs, Au-PEG hydrogel particles, were prepared and the synthetic conditions were established to improve the CT intensity of the Au-PEG hydrogel particles. Au-PEG hydrogel particles that had the highest CT intensity were obtained and the encapsulated AuNPs were not released from the hydrogel particles when Au-PEG hydrogel particles were synthesized by in situ polymerization with which the AuNPs were loaded in the PEG hydrogel particles during the polymerization. The CT intensity of the Au-PEG hydrogel particles increased, as the concentration of the loaded AuNPs and the 1st polymerization time of the polymerization process increased. In addition, when the non-ionic surfactant was used as a dispersion stabilizer, Au-PEG hydrogel particles showed good dispersibility and the highest CT density.

      • KCI등재

        레시틴이 함유된 경피 약물전달용 용해성 마이크로니들의 제작과 특성

        최원호 ( Won-ho Choi ),김범상 ( Bumsang Kim ) 한국화학공학회 2021 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.59 No.3

        약물의 피부 투과성을 향상시키기 위해 고안된 방법 중 하나인 용해성 마이크로니들의 재료로서 레시틴의 적용 가능성을 평가하고, 레시틴의 조성이 마이크로니들의 기계적 강도와 용해성, 그리고 최종적으로 rhodamine B (RhB)의 피부 투과성에 미치는 영향을 조사하였다. 마이크로니들용 몰드를 제작하는 기존의 포토리소그래피 방법에 비해서 간단하고 효율적인 laser-writing 기법을 이용하여 제작한 몰드로 균일한 모양과 크기의 바늘을 가진 용해성 마이크로니들을 제작하였다. 마이크로니들 내 레시틴의 조성은 바늘의 기계적 강도와 용해성에 영향을 미쳤으며, 그 결과 바늘 내 레시틴의 조성이 증가함에 따라서 바늘의 기계적 강도가 증가하고 최종적으로 마이크로니들에 탑재된 RhB의 피부 투과성이 향상되었다. 레시틴 대신 동일한 조성의 amylopectin (AP)가 함유된 마이크로니들과 비교하여 보면, 레시틴이 포함된 마이크로니들의 RhB 피부 투과성이 더 높은 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과들은 레시틴이 용해성 마이크로니들의 재료로 사용될 수 있으며, 그 조성을 변화함에 따라서 마이크로니들의 피부에 대한 약물의 투과성을 제어할 수 있는 가능성이 있음을 보여준다. The feasibility of lecithin as a material for dissolving microneedles to improve skin permeability of drugs and the effect of the composition of lecithin on the mechanical strength, solubility, and skin permeability of rhodamine B (RhB) of the dissolving microneedles were investigated. Dissolving microneedles with needles of uniform shape and size were fabricated with the mold made using the laser-writing technique, simpler and more efficient method compared to the photolithography method, the conventional method to fabricate the microneedle mold. The composition of lecithin in the microneedle affected the mechanical strength and solubility of the needle thus, the mechanical strength of the needle increased as the composition of lecithin in the needle increased, resulting in improving the skin permeability of RhB contained in the microneedles. When comparing the microneedles containing same composition of amylopectin (AP), the skin permeability of RhB of the microneedles containing lecithin was higher. These results indicate that lecithin can be used as a material for dissolving microneedles and the skin permeability of the microneedle could be controlled by changing the composition of lecithin.

      • SCIESCOPUSKCI등재

        3D 세포배양 스캐폴드로 사용하기 위한 광중합성 젤라틴 수화젤의 네트워크 구조 제어

        박유빈(Youbin Park),성종환(Jong Hwan Sung),김범상(Bumsang Kim) 한국고분자학회 2022 폴리머 Vol.46 No.6

        조직공학에서 3D 세포배양을 위한 스캐폴드로 사용되는 수화젤의 기계적 강도와 다공성 구조는 배양세포의 생존 및 생장에 중요한 영향을 미치는 물성들이다. 본 연구에서는 생체적합성이 우수한 생체재료인 젤라틴을 사용하여 수화젤을 제작하고, 이 수화젤을 스캐폴드로 활용함에 있어서 수화젤의 네트워크 구조를 조절함으로써 수화젤의 기계적 강도와 다공성 구조를 제어할 수 있음을 보여주고자 하였다. 메타크릴레이트젤라틴(Gel-MA) 수화젤의 네트워크 구조를 조절하기 위하여 젤라틴에 도입하는 메타크릴레이트 반응기의 함량을 변화시켰고 그 결과, 젤라틴에 도입되는 메타크릴레이트 반응기가 증가함에 따라서 수화젤의 탄성모듈러스는 증가하는 반면, 확산계수는 감소하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 Gel-MA 수화젤의 네트워크 구조를 조절하여 각각의 세포들에 부합하는 다양한 물성을 가지는 Gel-MA 수화젤을 합성하여 스캐폴드로 사용할 수 있음을 보여준다. For 3D cell culture in tissue engineering, the mechanical strength and porous structure of hydrogels as a scaffold have a significant influence on the survival and growth of cultured cells. In this study, the hydrogel was made from gelatin, a biomaterial with excellent biocompatibility, and the mechanical strength and porous structure of the gelatin-containing hydrogel could be controlled by tailoring the network structure of the hydrogel to use the hydrogel as a scaffold. In order to control the network structure of the methacrylate (Gel-MA) hydrogel, the content of the methacrylate groups introduced into the gelatin was changed. As a result, when the content of the methacrylate groups increased, the storage modules of the hydrogel increased but the diffusion coefficient of the hydrogel decreased. These results show that the Gel-MA hydrogels, as scaffolds, with various physical properties suitable for each cell can be synthesized by tailoring the network structure of the hydrogel.

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