블락 공중합체 나노구조를 이용한 정렬된 배향 조절 및 나노 패턴 제작의 연구

손재호 충주대학교 산업대학원 2010 국내석사

본 연구에서는 차세대 소재로서 높은 가능성을 가지고 있는 블락고분자를 이용하여 나노 구조체의 배향 조절 및 나노 패턴제작을 하였다. 블락고분자 나노 소재 자체는 비전도성 유기 고분자로서 어떠한 방향으로도 전도성을 가지고 있지 않으나 블락고분자 나노 구조체 특정 영역을 템플레이트로 활용하여 비등방성 나노 구조체를 제작할 수 있는 특징을 가지고 있다. Controlled Radical Polymerization (CRP) 방법중에 Nitrixide Medicated Radical Polymerization (NMRP) 방식을 통하여 개시제를 합성하였다. 일반적으로 hydroxy 그룹을 포함한 개시제 합성의 어려움과 고분자 사슬 말단에 단 한 개의 hydroxy 그룹을 함유함으로써 기판과의 dehydration 반응을 통하여 결합시킬 경우 반응 시간이 오래 걸리고 고온 공정이 필요하다는 단점을 지니고 있다. 이러한 현상을 보완하기 위해서 본 연구에서는 다량의 hydroxy 그룹을 함유한 고분자를 합성하기 위해서 2-hydroxyethyl methacryalte (HEMA) 를 중합시에 소량 첨가하였고 styrene 비율을 달리하여 P(S-r-MMA-r-HEMA)를 side chain hydroxy grafted 랜덤 공중합체 방법으로 합성하였다. 합성한 고분자는 NMR분석을 통하여 구조 분석 및 합성한 styrene 비율을 계산하였고, GPC 측정결과 분자량은 15만~28만, PDI는 1.3 ~ 1.9 인 것을 확인하였다. 중성적인 실리콘 웨이퍼에 합성한 고분자를 thermal binding을 통하여 공유결합을 형성하는 것을 확인하였으며, 공유결합 형성이 빠르게 실리콘 웨이퍼와 이루어지는것을 확인 할 수 있었다. Contact angle은 74~77o 값을 나타내었으며, substrate-dependent 한 것을 관찰 하였다. 전자현미경 (SEM) 분석을 통하여 styrene 비율을 따라 partial vertical, vertical lamella, vertical cylinder, parallel 구조를 관찰하였다. UV 경화를 하기 위해서 HEMA hydroxy 말단에 에스테를 반응을 통하여 가교할 수 있도록 이중결합을 도입하였다. 다양한 기질에 가교정도를 측정한 결과 중성적인 실리콘 웨이퍼 및 유리, SiO 표면에 즉시 결합이 형성하는 것을 관찰할 수 있었다. 전자현미경 (SEM) 측정을 통하여 vertical lamella 형태를 확인 할 수 있었다. Thermal binding 비해 substrate-independent 경향성을 보여 주었다. Block Copolymer (BCP) 나노구조를 이용하여 중성적인 표면에서 배향 조절를 자유롭게 할 수 있고, 효과적으로 패턴 이동이 가능하다는 것을 제시하였다. In this study, the orientation control of block polymer nano structure that have good possibility for a new generation material. Block polymer nano material itself has not conductivity in any directions as non-conductivite organic polymer. But they have the feature, to produce nano structure anisotropic block polymer nano structure, using template for specific field of block nano structure. Researchers have synthesized initiator through way NMRP(Nitrixide Medicated Radical Polymerization) one of the CRP(Controlled Radical Polymerization) methods. In general, it has demerit that the coupling reaction take long time and high temperature is needed for the process when combined through dehydration reaction with a hydroxy group at the end of polymer chains and having difficult of a initiator synthesis including hydroxy group. In this study, researchers have synthesized side chain hydroxy group containning grafted random copolymer to complement these phenomenon. When polymerization is carried out, a small quantity of HEMA(2-hydroxyethyl methacryalte) a hydroxy group containing monomer was addedal so researchers has synthesized P(S-r-MMA-r-HEMA) was synthesized as method of side chain hydroxy grafted random copolymer in different ratio of styrene. synthetic polymer was calculated by the structure composition and the synthetic ratio of styrene by NMR analysis, and it was confirmed molecular weight is 15~28 ten thousand, PDI is 1.3~1.9 by GPC. The covalent bond was formed through thermal binding to synthetic polymer on neutral silicon wafers. and could get to confirm that covalent bond formation was quckily linked with silicon wafers. The contact angle showed 74~77°. However, observed to be substrate-dependent. partial vertical, vertical lamella, vertical cylinder, Parallel structure as a ratio of styrene was observed through the scanning electron microscope (SEM) analysis. Introducing a double bond to cross link through an ester reaction at HEMA hydroxy end in order to harden UV. Measured result that processing standard of various substrate, it was able to observe the formation of bonding immediately the surface of SiO, glass and neutral silicon wafers. It can free to the orientation regulation from neutral surface by using BCP nano structure, also able to pattern transfer effectively.

Fabrication of hybrid nanocomposites using various kinds of silsesquioxane

박덕삼 한국교통대학교 일반대학원 2015 국내석사

최근 고분자재료의 발전은 고성능을 요구하는 분야가 늘어남에 따라서 새로운 기능성을 갖는 신소재 개발의 필요성이 늘어나고 기능성뿐만 아니라 기계적, 열적, 투명성, 산화 안정성 등 고기능성이 더욱 요구된다. 고분자 산업은 다른 첨가제의 첨가나 필러등과 섞는 블렌드 기술을 통하여 새로운 기능을 갖는 고분자를 개발하고 있지만 요구되는 물성을 만족시키지 못하고 있다. 고분자의 기능 및 물성은 기본적으로 단량체의 구조에 의해 결정되기 때문에 블렌드를 통한 물성개선은 한계가 있는 실정이다. 그러나 고분자 신소재 개발은 유-무기가 단량체 단위로 혼합된 구조를 갖는 나노 복합체 (Nanocomposites)와 같은 하이브리드 소재에 주목하고 있다. 나노 복합체는 유-무기 두 가지 성분을 여러 가지 물리적, 화학적 반응을 통해 합성함으로써 단일재료나 블렌드로 가질 수 없는 효과를 기대할 수 있는 것을 말한다. 고분자에 새로운 기능을 더했을 때 무기화합물이 갖는 기계적 강도나 열안정성, 산화 안정성 등을 고분자 재료에 부여 할 수 있는 것이다. 하이브리드 재료로써의 합성 고분자는 대표적으로 폴리 실록산이 있고, 일반적으로 폴리실세스퀴옥세인 (Polysilsesquioxane)이라고 알려져 있다. 최근 고분자에 새로운 기능을 도입하기 위해서 유기고분자와 무기화합물의 물성을 동시에 가지는 소재에 관한 연구가 진행 중이다. 고분자소재의 장점인 가공성, 가격, 유연성 등을 활용하면서 무기물의 장점인 내열성이나 산화 안정성, 내화학성 등을 접목시킨 유-무기 복합재료의 개발이 이루어지고 있다. Cage 구조의 실세스퀴옥세인은 Scott에 의해 알려졌다. 하지만 한동안 관심을 받지 못하다가 1990년대 중반에 사다리 구조의 실세스퀴옥세인이 고온안정성이 우수하다는 점이 알려지면서 실세스퀴옥세인에 대한 연구가 활발해졌다. 특히 cage 구조의 실세스퀴옥세인은 화학적 반응을 통해 쉽게 기능성기를 도입할 수 있고 공중합, 그래프트 반응, 블렌드 등의 여러 가지 기법에 활용할 수 있다. 고분자에 직접 실세스퀴옥세인을 화학적 결합으로 도입함으로써 세라믹이 갖는 기계적 특징의 우수성을 유기고분자에 부여할 수 있게 되었고 따라서 많은 응용분야에 사용되는 결과를 가져왔다. 보통 실세스퀴옥세인은 (RSiO3/2)n로 표시할 수 있으며 R은 다양한 관능 유도체로 이루어져있다. (RSiO3/2)n으로 표현된 실세스퀴옥세인은 Scheme 1 처럼 cage 구조와 ladderlike 구조, random 구조로 다양한 구조를 가지고 있다. Cage 구조의 실세스퀴옥세인을 polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)라고 하고 (RSiO3/2)n으로 표현 할 때 n은 8, 10, 12, 16이 구조가 있다. R은 보통 수소나 프로필, 사이클로 펜틸기 등의 유기 화합물로 이루어져 있다. POSS는 일반적으로 RSiX3 (X=Cl 또는 alkoxy)의 가수축합 반응에 의해 얻어진다. 이러한 POSS는 cage의 크기는 대략1~3 nm의 크기를 갖고 가장 작은 실리카 나노 복합체로써 분자단위에서의 합성에서 이용되고 있다. 최초 폴리실세스퀴옥세인은 Brown 등에 의해 ladderlike polysilsesquioxane (LPS)이 발표되었다. 그러나 분자량 조절 및 구조의 제어, 고분자화 등에 어려움이 있어 산업에 적용하는데 많은 문제점을 갖고 있었기 때문에 주목받지는 못하였다. 그러나 최근 합성고분자에서 기대할 수 없는 초 고기능성의 요구가 우주항공, 전기/전자 분야를 중심으로 늘어나고 있다. 실세스퀴옥세인을 이용하여 일반고분자와 하이브리드화를 하면 내열성을 획기적으로 높일 수 있고 단일 고분자에 비해서 기계적, 전기/전자기적 성질이 크게 변화하기 때문에 관련 분야에 요구가 잇따르고 있다. Random 구조인 bridged polysilsesquioxane (BPS)은 (RO)3Si-R ́-Si(OR)3 의 형태로 표시되며 쉽게 설명하면 3관능기의 실란 2개를 유기 또는 다른 관능기로 연결된 실란으로 설명이 된다. R은 알콕시 그룹이 일반적이며 R'은 알킬, 알킬렌 등 다양한 유기관능기, 메탈 등의 브릿지 그룹을 말하며 유기 브릿지의 경우에 따라서 알콕시 실란은 2개 이상을 갖는 경우도 있다. BPS는 sol-gel 반응으로 합성하며 불규칙적인 그물구조를 가진 다공성 실리카겔로 설명할 수 있으며 건조방식이나 제조방법의 변화를 통해서 xerogel과 aerogel로 나뉜다. 또한 제조법에 따라서 거대분자나 필름, 크기가 제어된 나노입자 등의 다양한 형태로 제조가 가능하다. BPS가 갖는 다공성은 촉매, 크로마토그래피 고정상, 분리막, 기체투과 등의 특성에 기여한다. 유기 브릿지 그룹은 다공성에 큰 영향을 미치는데 이러한 특성을 이용한 다공성의 제어나 유기 브릿지 그룹의 조작에 의해 다양한 특성 제어가 가능하며 산이나 기타 화학약품에 의해서 다공성 및 BPS 구조의 붕괴나 유지를 제어 할 수 있는 특징도 갖고 있다. BPS는 브릿지 된 유기그룹이 표면에 노출되는데 유기그룹의 화학반응을 통하여 관능기의 활성을 유도하고 BPS 내부의 유기그룹과 함께 관능기를 사용할 수 있어 다른 실세스퀴옥세인과 다르게 활성화된 관능기의 밀도 및 표면적이 상대적으로 높다. BPS는 표면에 관능기를 활성화시켜 고무와 함께 블렌드 및 합성을 통해 충진제 등으로 활용할 수 있으며 다양한

생체적합성 고분자의 합성 및이를 이용한 조영제 제조

임낙현 전북대학교 대학원 2005 국내석사

PART 1 Synthesis of biocompatible polysuccinimide Poly(amino acid) derivatives have been widely investigated as a drug carrier in drug delivery system. Particularly, polysuccinimide (PSI) is one of the most promising drug carriers since it possess suitable physicochemical characteristics for development of macromolecular prodrugs, due to biocompatibility and biodegradability. In this study, we deal with the synthesis of polyaspartamide having various functional groups such as methoxy-poly(ethylene glricol) (mPEG) via ring closing of PSI. PSI was synthesized by polycondensation polymerization of aspartic acid. The variety of average molecular weight was confirmed with reaction time and catalyst content to observe the optimum condition of synthesis. mPEG, hydrophilic chain, was bonded to fabricate polymeric micell composed of hydrophilic and hydrophobic polymer. All materials were characterized by 1H-NMR, FT-IR and GPC. In addition, the formation of nanoparticle micelle as drug carrier were also examined. Micelle size was measured by ELS and AFM. The functionalized polyaspartamide formed nanoparticle micelle of which size ranged from 90 to 130 nm. In conclusions, we prepared polyaspartamide functionalized with mPEG examined the possibility as drug carriers. PART 2 Synthesis and characterization of polysuccinimide conjugated gadolinium Polysuccinimide (PSI) is one of the most promising carriers since it possess suitable physicochemical characteristics for development of macromolecular, due to biocompatibility and biodegradability. Also, diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) and tetraazacyclododecanetetraacetic acid (DOTA) is a very efficient chelating agent for the complexation of the gadolinium (Gd) metal ion. This corresponding complex, due to its high in vivo stability, has been safely used as contrast agent in MRI. In this study, we deal with the synthesis of PSI having various functional groups such as methoxy-poly(ethylene glycol) (mPEG), hydrophobic ligand (C8, C14, and C18), Lysine, and contrast agent ring closing of PSI. PSI was synthesized by polycondensation polymerization of aspartic acid. Synthesized materials were characterized by 1H-NMR. In addition, micelle size and shape was measured by ELS and AFM. The formed micelle size was ranged from 90 to 400 nm. Also, the T1- weighted MR images of prepared samples and commercial samples (Omniscan??) were observed. In conclusions, we confirmed that PSI functionalized with mPEG, hydrophobic ligand, and DTPA-Gd and DOTA-Gd had potential possibility as carriers and contrast agent.

자가 도핑된 폴리아닐린을 이용한 탄소나노튜브의 분산특성 연구

황지현 전북대학교 대학원 2008 국내석사

Since the discovery of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in 1991, they have attracted great interest due to their high aspect ratio, small diameter, light weight, and high strength. However, poor solubility of SWCNTs in both aqueous and common organic solvents is a major hindrance for many of their potential applications. The dispersion and dissolution of SWCNTs is recognized to be an important step in many of the applications. To obtain the good dispersion, various techniques have been developed to debundle SWCNTs. Recently, carbon nanotubes-polymer composites by using in-situ polymerization of inherently conducting polymer (ICP) such as polyaniline have been reported to enhance a dispersion property of carbon nanotubes in solvents and allow their new electrical applications. ICPs are attractive due to their unique properties and useful applications including rechargeable batteries, light emitting diodes, transistors, molecular sensors, nonlinear optical devices, corrosion protection, and electrochromic display. However, the in-situ method has limitations from a practical view point because the ratio of both components can’t be varied easily and complete functionalizing of SWCNTs in the molecular level is not guaranteed. Among ICPs, self-doped polyanilines are of particular interests because of their water solubility, electroactivity, conductivity, and activity in a wider pH range. Previously, we have reported synthesis of poly(aniline N-butylsulfonate) (PAnBuS) either by electrochemical or chemical oxidations of 4-anilino-1-butane sulfonic acid monomer. In addition to the reversible electrochemical redox behavior, this self-doped polyaniline has moderate conductivity in the range of ~10-3 S/cm, and most of all, excellent solubility in water. In this paper, a water-soluble self-doped polyaniline, poly(aniline N-butylsulfonate) (PAnBuS), was introduced to disperse SWCNTs. Dispersion of SWCNTs functionalized with PAnBuS was achieved ex-situ by simply mixing both components using ultrasonic treatment. The PAnBuS-functionalized SWCNTs are highly dispersible in water, and form a stable homogeneous dispersion. The stability of aqueous SWCNTs dispersion was examined by UV-vis spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The interaction between self-doped polyaniline and SWCNTs was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Also, the preparation of transparent conductive films (TCFs) by spray-coating of the aqueous SWCNTs dispersion was attempted, and the results were compared with those of TCFs obtained from aqueous SWCNTs dispersion by sodium dodecylsulfate (SDS). 탄소나노튜브는 1991년 일본 NEC 부설 연구소의 이지마 스미오 박사가 전기 방전법을 이용하여 흑연 음극상에 형성시킨 탄소 생성물을 분석하는 과정에서 처음으로 발견하였다. 탄소나노튜브는 하나의 탄소가 다른 탄소 원자와 육각형 벌집 무늬로 결합되어 돌돌 말린 튜브 형태를 이루고 있다. 튜브의 직경이 나노미터 수준인 자연계에서 가장 가는 튜브이며, 그 지름이 머리카락의 10만분의 1에 달한다. 또한 표면적이 넓고 구리보다 전기전도도가 좋으며 다이아몬드보다 강한 물질로 알려져 있다. 이러한 장점들로 탄소나노튜브에 관한 연구가 다양한 분야에서 이루어져 왔다. 그러나 탄소나노튜브는 길이가 길고 반데르 발스 상호작용을 하기 때문에 수 마이크론의 나노튜브의 경우 이 상호작용 에너지가 1000 eV 정도가 되어 물리적으로 이들을 떼어 내기가 쉽지 않다. 단일벽 탄소나노튜브는 쉽게 휘어지기 때문에 다른 종류의 나노튜브에 비해 응집이 잘 일어나 분산이 더 어렵다. 따라서 탄소나노튜브를 분산하여 나노의 특성을 유지하는 것이 다양한 분야의 응용을 위해 필수적인 단계로 인식된다. 최근에는 탄소나노튜브의 분산특성의 향상을 위하여 전도성 고분자를 in-situ 방법으로 중합하여 사용하는 실험이 진행되었다. 전도성 고분자가 가지는 우수한 특성들로 인하여 충전지와 다이오드, 트랜지스터, 센서, 광학장비, 디스플레이 등의 광범위한 응용분야를 가지고 있다. 그러나 현재까지 탄소나노튜브의 분산을 목적으로 연구되고 있는 in-situ 방법은 고분자 합성 단계부터 탄소나노튜브와 함께 중합하기 때문에 탄소나노튜브와 고분자의 비를 쉽고 정확하게 조절할 수 없다는 한계가 있다. 본 논문에서는 자가 도핑된 형태의 수용성 고분자인 poly(aniline- N-butylsulfonate) (PAnBuS)를 합성하고 단일벽 탄소나노튜브 (SWCNTs)의 분산제로 사용하였다. 전도성 고분자 중 자가 도핑된 형태의 폴리아닐린은 용해성과 전도성 넓은 pH 범위등의 특성으로 인하여서 특별히 주목 받고 있다. 실험에 사용한 PAnBuS (poly(aniline N-butylsulfonate))는 이전에 발표된 논문의 실험방식에 따라 4-amino-1-butane sulfonic acid monomer를 HCl 수용액 중에서 산화제로 ammonium persulfate를 사용하여 화학적 산화중합을 하여 얻었다. 얻어진 poly(aniline Nbutylsulfonate) 는 수용성 고분자로서 가역적인 전기화학적 산화환원 특성을 보이고 ~10-3 S/cm 정도의 전도도를 나타냈다. PAnBuS로 개질된 폴리아닐린과 단일벽 탄소나노튜브는 ex-situ 방법으로 초음파 처리를 통하여 혼합하면서 물속에서의 분산실험을 수행하였다. 수용성 폴리아닐린으로 표면 개질된 단일벽 탄소나노튜브는 증류수에 잘 분산되어 오랜 시간 후에도 분산 안정성을 유지하였다. 분산의 상태는 UV-vis 분광광도계, 주사전자현미경 (SEM), 광전자 분광장치 (XPS)를 사용하여 특성을 조사하였으며 그 결과를 PAnBuS를 처리하지 않은 SWCNT와 비교하였다. 효과적으로 분산된 탄소나노튜브 용액은 PET 필름에 코팅하여 전도성을 가지는 투명전극의 제작을 시도하였다. 또한 제작된 투명전극의 전도도와 투과도를 제작 조건에 따라 조사하였다.

Electrically Conducting Polymeric Microspheres fabricated from Carbon Nanotube Dispersions

Kwon, Soon-Min 인하대학교 대학원 2009 국내석사

생분해성 고분자의 합성과 지능형 약물 전달체로의 응용에 관한 연구

김세호 전북대학교 대학원 2011 국내석사

Polyoxalate has biocompatibility and biodegrablility that significant to drug delivery. But the exiting Polyoxalate was synthesized from a two-step polymerization reaction and has low molecular weight. In this study Polyoxalate(POX) was synthesized from a simple one-step polymerization reaction of 1,4-cyclohexanedimethanol and oxalyl chloride and had a MW of ∼60000 Da to improve these problem. This polymer was designed to degrade by water hydrolysis into 1, 4-cyclohexanedimethanol and oxalic acid, which can be easily removed from a body the molecular structure of Polyoxalate and that degraded by H2O was confirmed by using 1H-NMR and 13C-NMR. The physicochemical property of the polymer was characterized by XRD, DSC and TGA and Polyoxalate nanoparticles were prepared using an oil-in-water emulsion method for more enhanced drug delivery. We also evaluated the cytotoxicity of Polyoxalate nanoparticles by an MTT assay.

천연 및 합성 고분자 재료의 재생의학적 응용에 관한 특성연구

신유나 전북대학교 대학원 2012 국내박사

Regenerative medicine holds great promise as away to repair or replace portions of whole tissues from defective or damaged organs. Engineered tissue or regenerative medicine consists of three components: (1) various cells such as stem or precursor cells or harvested from donor tissue, (2) artificial structure called scaffold, and (3) biochemical and physiochemical factors to improve cell adhesion, proliferation, migration and differentiation. Of these, the biomaterials that serve as scaffold substrates plays central role. To achieve the goal of tissue reconstruction, scaffold or surface of biomaterials have some specific requirements; high porosity, injectability, synthetic manufacture, biocompatibility, non-immunogenicity, nano size and resorption rates. Because most mammalian cell types are anchorage dependent, the biomaterials have to provide a suitable surface for cell attachment, proliferation, differentiation and migration. Therefore, cell-biomaterial interaction is one of the most important factors in implantable scaffold for regenerative medicine. Thus, the objective of this study was to investigate the correlation behavior of cells and various biomaterials in terms of shape or chemical structure or origins of materials. First, we used collagen microspheres to assess the ability of human adipose stem cells(hASCs) to proliferate and differentiate into adipocytes on microspheres for repair of depressed or damaged soft tissue. hASCs were seeded onto microspheres and differentiated with adipogenic differentiation condition. The growth of cell, differentiation and function were evaluated by EtBr/Acridine Orange, Oil Red O, Nile Red staining. Through results of this study, hASCs attached and proliferated well on the collagen microspheres and differentiated into adipocyte. Second, the purified alginate microcapsule and PLGA scaffold modified with hyaluronic acid were evaluated whether modified scaffold are suitable scaffold for tissue engineering or modification method is appropriate. The microcapsuls and disc like HA/PLGA scaffolds were fabricated by tissue engineered method. The porosity and morphology of these scaffolds was examined by SEM and fluorescence microscope. Moreover, MTT assay carried out for the cell viability and proliferation in capsules and scaffolds. Schwann cell and Annulus fibrosus cells attached better to modified scaffold than unpurified or non-modified scaffolds. The alginate microcapsules and HA penentrated PLGA scaffold can be very useful for application in the tissue engineering. Furthermore, we investigated how human bone marrow stem cells(hMSCs) respond to surface property of scaffolds. We prepared wettable polymer surface by exposing PE sheet to radio frequency plasma discharge, which gradually oxidizes the PE surface. As the surface wettability increased, that is moderate hydrophobic position. The modified PE surfaces were characterized by measuring the water contact angle and viability of hMSCs on PE surface by MTT assay. Moreover, Cells on modified surface were observed by SEM. We found that hMSCs adhered better to highly hydrophilic and rough surfaces than to hydrophobic and smooth surfaces. Based on these results, the characteristics of biomaterials such as chemical structure, synthetic or natural polymer are the most important factors in cell-biomaterials interaction for regenerative medicine.

다양한 유기 물질 및 응용분야의 딥-펜나노리소그래피.

강필선 한국교통대학교 일반대학원 2018 국내석사

나노 기술(Nanotechnology)은 21 세기 핵심적인 기술로 주목을 받고 있다. 나노 기술은 나노미터 크기의 구조를 생성, 조작, 가공, 측정 등을 포함하는 기술로 IT,BT 와 융합하여 나노전자, 나노 재료, 나노의학, 나노 바이오, 나노 고분자 등 다양한 과학 분야에 응용될 수 있습니다. 본 연구는 다양한 유기물질을 원자현미경(atomic force microscope, AFM)탐침에 표면개질을 통하여 마이크로-바이오 응용에 대한 연구이다. 다양한 유기고분자 polyoxazoline, pNIPAAm을 AFM 탐침에 코팅해 DPN 에 효과적이고 적합한 탐침 제작했으며 DPN 기술을 적용하여 표면에 다양한 물질을 나노, 마이크로 스케일로 패턴을 제작했다. 또한 생체적합성 고분자 Hyaluronic acid(HA), Poly ethylene glycol(PEG)로 코팅된 AFM 탐침을 이용하여 형광잉크를 세포에 선택적으로 주입했으며, 이를 통해 세포 손상을 최소화하며 효율적인 약물 주입(drug injection)이 가능함을 확인하였습니다. 그리고 AFM 장비의 힘-거리 곡선 모드 (force-distance curve mode)를 이용하여 생체적합성 고분자로 코팅된 AFM 탐침과 세포막 상호작용(cell interaction)을 정량적으로 측정했다.

pH 감응성 고분자를 이용한 테오브로민 난용성 약물의 생체이용률에 관한 연구

이지은 전북대학교 일반대학원 2021 국내석사

약물이 특정 부위에서 흡수가 제한된 약물의 경우에는 시간과 공간의 제약을 극복하기 위해서 흡수율을 증가 시키거나 체류시간을 연장시키도록 개발 되고 있다. 본 연구에서 테오브로민은 메틸잔틴(Methylxantine) 계열에 해당하는 알칼로이드이며 주로 기관지 확장제 및 혈관 확장제로 쓰이는 자극제 약물이다. 난용성 약물이기 때문에 친수성 고분자 및 계면활성제를 이용해 고체분산체를 제조한 후, 습식과립 과정을 통해 혼합하여 정제를 설계하였다. 그리고 아토르바스타틴 칼슘은 낮은 용해도와 높은 투과성을 가진 약물로 산성 환경에서 락톤으로 분해되어 생체이용률이 낮아지는 문제점을 가지있으며 이를 개선하고자 pH 감응성 고분자와 친수성 고분자를 사용하여 고체분산체를 제조한 후 습식과립 과정을 통해 정제를 설계하였다. 원약물과 제조된 고체분산체 그리고 습식과립의 표면 관찰을 위해 SEM을 이용하였고, 물리·화학적 변화를 관찰하기 위해 FT-IR을 이용하였다. 또한, 열적·결정학적 분석을 위해 DSC와 XRD를 이용하여 분석하였다. 용출시험을 통하여 제조된 고체분산체에 대한 제제화의 기능성을 평가하였다. 이를 통해 고분자를 이용한 고체분산체 제조 및 습식과립화 과정으로 난용성 약물의 용출률 개선 효과와 제제화의 가능성을 확인하였다.

브릿지드 폴리실세스퀴옥세인 기반의 다양한 고체고분자전해질 연구

김성관 한국교통대학교 일반대학원 2018 국내석사

본 연구는 bridged 구조의 실세스퀴옥세인을 기반으로 한 새로운 형태의 하이브리드 고체 고분자 전해질에 관한 연구이다. 이 졸업논문에서는 bridged구조에 ethylene glycol, carbonate 계열의 유-무기 하이브리드 고체 전해질에 대한 연구를 나타내었다. Chapter 1에서는 bridged 구조의 실세스퀴옥세인에 poly(ethylene glycol) 도입한 BPS를 합성하였다. 이 합성된 BPS는 borate계열의 가소제를 첨가한 후 sol-gel 반응을 통한 고체 고분자 전해질을 제작하였다. 가소제로 인해 두 개로 이루어진 상을 DSC를 통하여 확인하였다. 또한 FT-IR과 1H-NMR을 통하여 고체 고분자 전해질의 합성된 것을 확인하였고, 열적특성은 TGA, 고체 고분자 전해질의 저항을 통한 이온전도도의 측정은 EIS를 통하여 확인하였다. Chapter 2에서는 bridged 구조의 실세스퀴옥세인에 polycarbonatediol을 도입한 BPS를 합성하였다. 이 합성된 BPS는 새롭게 합성한 silane과 함께 sol-gel 반응하여 고체 고분자 전해질을 합성하였다. 이렇게 합성된 고체 고분자 전해질은 EIS를 통하여 고체 고분자 전해질의 저항을 측정 후 이온전도도를 측정하였다. 이들의 합성은 FT-IR과 1H-NMR통하여 확인하였다. 열적특성은 TGA, DSC를 통해 증명하였다.