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미세액적 혼합 기반의 미세유체 시스템을 활용한 다공성 미세구체 형상 제어
한지환(J. H. Han),김철민(C. M. Kim),김규만(G. M. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
다공성 구조를 가진 미세구체는 기존 미세구체의 한계를 극복하기 위한 해결책을 제공하고 있다. 다공성 미세구체는 넓은 표면적과 높은 세포 부착력, 내부 물질을 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하는 기능 등 많은 영역에서 잠재적인 플랫폼을 가지고 있어, 세포 및 약물 전달 매개체로 생물학, 약학을 포함한 많은 분야에서 활용되고 있다. 다공성 미세구체는 기공 크기에 따라 다양한 분야에서 사용할 수 있다. 하지만 이에 대한 연구는 거의 없으며, 우리는 이와 관련하여 미세유체 시스템을 활용해 미세입자의 기공 크기를 제어할 수 있는 새로운 시스템을 제안하였다. 다공성 미세입자의 재료로서 생체 적합 및 생분해성 고분자인 Polycaporactone (PCL), 기공유도체의 재료로서 Camphene 을 사용하였다. 미세유체 시스템은 단분산 다공성 미세구체를 생성하기 위해 Flow-focusing 구조의 액적 분할 구간과 액적의 혼합을 유도하는 확산 구간으로 나뉘어 제작이 되었다. 기공을 형성하는 물질(Camphene)은 이 확산 구간에서 내부 흐름에 의한 혼합이 이루어진다. 우리는 여기서 2 개의 분산상 용액의 유량을 조절하여 기공 크기 및 다공성을 정밀하게 제어하였다. 이어서 다음 연구로 In Vitro 및 In Vivo 테스트를 통해 세포 생존율, 세포 성장률, 체외 및 체내 실험으로 염증과 같은 세포 전달에 대한 다공성 미세구체의 효과에 대한 연구를 진행할 예정이다.