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정윤기,박기동,박귀덕,한동근,Joung, Yoon-Ki,Park, Ki-Dong,Park, Kwi-Deok,Han, Dong-Keun 대한의용생체공학회 2008 의공학회지 Vol.29 No.4
In tissue engineering, scaffolds play an important role in the growth of cells to 3-D organs or tissues. For the success of tissue engineering, they should be mimicked to meet the requirements of natural extracellular matrix (ECM) in the body, such as mechanical properties, adhesiveness, porosity, biodegradability, and growth factor release, etc. Contrary to other materials, polymeric materials are adequate to engineer scaffolds for tissue engineering because controlling the structure and the ratio of components and designing various shapes and size are possible. In this review, the importance, major characteristics, processes, and recent examples of polymeric scaffolds for tissue engineering applications are discussed.
표면개질된 생분해성 PLLA 필름 및 지지체의 연골세포와 조골세포 점착거동
한동근(Dong Keun Han),최지연(Ji Yeon Choi),정현정(Hyun Jung Jung),박방주(Bang Ju Park),정윤기(Yoon Ki Joung),박귀덕(Kwi Deok Park) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.3
Poly(L-lactic acid)(PLLA) 고분자 필름 및 지지체의 세포 친화성을 향상시키기 위하여 산소 플라즈마 처리 후 카복실기를 함유한 아크릴산(AA)을 in situ 그래프트시켰다. Stimulated body fluid(SBF) 용액에 15일간 담지시 킨 후 hydroxyapatite(HA)를 형성시킨 시료와 phosphate-buffered saline(PBS), fetal bovine serum(FBS), 식염수 및 세포 배양용 배지에 담지시킨 다음 PLLA 시료 표면의 접촉각을 비교해 본 결과, HA 표면이 가장 낮은 접촉각 을 나타내었다. 또한 연골세포와 조골세포는 HA 표면 위에서 높은 점착과 성장을 보였으며 연골세포가 HA에 많 은 영향을 받는 것으로 확인되었다. 조골세포의 경우 HA 표면 이외에도 FBS나 세포 배양배지에 담지된 표면에서 도 높은 세포 증식을 보였다. 더욱이 필름형태보다는 3차원 입체 구조의 다공성 지지체에서 연골세포와 조골세포 의 점착과 세포 증식이 향상됨도 확인할 수 있었다. 이러한 표면개질된 PLLA는 조직공학적으로 연골이나 뼈 재생 을 위한 유-무기 하이브리드 지지체로 응용될 수 있을 것으로 기대된다. Surface-modified poly(L-lactic acid) (PLLA) films and scaffolds were treated with plasma discharge in oxygen gas and subsequently subjected to in situ grafting of acrylic acid (AA) in order to increase the cell compatibility. The surface of AA-grafted PLLA was converted to hydroxyapatite (HA)-deposited PLLA in stimulated body fluid (SBF). After the samples were immersed in phosphate-buffered saline (PBS), fetal bovine serum (FBS), normal saline, or cell medium, the water contact angles were significantly reduced on the surface of HA-deposited PLLA. Chondrocyte and osteoblast showed a higher attachment and cell proliferation on HA-deposited surfaces and in particular, it was confirmed that chondrocyte was considerably influenced by HA. However, osteoblast showed better cell proliferation on the surfaces immersed in FBS, cell medium or HA-deposited surface. In addition, the cell proliferation in 3D scaffolds was much higher than that on film type, irrespective of chondrocyte and osteoblast. Therefore, such surface-modified PLLAs are expected to be useful as organic-inorganic hybrid scaffolds in the regeneration of cartilage and bone.
조직접착성 소재로서의 갈릭산 함유 글리콜 키토산 유도체의 제조 및 특성 평가
박슬기(Seul Gi Park),이미현(Mei-Xian Li),엄지환(Ji Hwan Eom),서은영(Eun Yeong Suh),조우경(Woo Kyung Cho),정윤기(Yoon Ki Joung),허강무(Kang Moo Huh) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.3
본 연구에서는 생체적합성이 우수한 글리콜 키토산에 생기능성 분자인 갈릭산(GA)을 화학적으로 결합하고, 자가-가교(self-crosslinking) 및 자가-치유(self-healing)가 가능한 갈릭산 함유 글리콜 키토산(GA-GC) 하이드로젤을 제조하였으며, 조직접착성 소재로의 응용 가능성을 평가하였다. GA의 반응 몰비를 조절하여 GA 함량이 서로 다른 일련의 GA-GC 유도체들을 합성하고, GA의 파이로갈롤기에 의한 자가-가교 반응을 통해 하이드로젤을 제조하였다. GA-GC 하이드로젤의 자가-치유 능력을 점탄성 분석을 통해 확인하였고, 하이드로젤의 GA 함량이 증가됨에 따라 압축강도와 조직 접착강도가 증가하는 것을 관찰하였다. 생분해성과 낮은 세포독성을 보임으로써 GA-GC 하이드로 젤은 조직접착성 생체재료로 유용하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다. In this study, we developed self-crosslinkable and self-healing hydrogels by conjugating biocompatible and biodegradable glycol chitosan (GC) with biofunctional gallic acid (GA) and evaluated their potential application as a new tissue adhesive biomaterial. A series of GA-GC derivatives with different GA content were synthesized by varying the feed molar ratio of GA and their hydrogels were prepared via self-crosslinking reaction between pyrogallol groups of GA. The self-healing ability of GA-GC hydrogels was confirmed by rheological analysis, and their mechanical strength and tissue adhesion strength were observed to increase as the GA content of the hydrogels increased. The GA-GC hydrogels with biodegradability and low cytotoxicity would be useful as new tissue adhesive biomaterials.