견 피브로인은 대표적인 섬유상 단백질의 하나로 생체적합성, 생분해성, 저독성 등의 유용한 특성을 가지므로 생체재료로 상당한 관심과 연구의 대상이 되어왔다. 우리는 최근의 연구에서 견 피브로인을 생사로부터 추출한 다음, 포름산을 용제로 하여 전기방사함으로써 나노섬유를 제조하고 이들의 각화세포에 대한 친화력을 확인한 바 있다. 본 연구에서는 견 피브로인의 구조체를 나노섬유 부직포, 필름, 마이크로 섬유로 구성된 직물 둥의 형태로 하여 그들의 2차 구조를 비교함과 동시에 구조적 특성이 각화세포와의 친화력에 어떠한 영향을 미치는 가를 비교ㆍ검토 하고자 하였다. (중략)
세리신은 피브로인과 거의 같은 아미노산으로 이루어져 있으며 피브로인에 못지않게 그 활용이 기대되는바 화장품의 보습제, 식ㆍ음료의 첨가제, 생약제, 섬유가공제등 많은 분야에 이용되고 있다. 그러나 세리신의 회수에는 견 섬유의 주용도인 섬유 (피브로인)로서의 목적을 충족시키면서 부수적으로 세리신을 회수해야 한다는 큰 어려움이 있다. 즉 견섬유를 정련하여 세리신을 제거하는데는 주로 비누/알칼리 정련법이 이용되고 있으나 이 방법으로 정련을 하면 세리시이 가수분해하여 저분자화하기 때문에 그 회수가 어려워진다. (중략)
견 피브로인과 그 응용에 관한 기초적인 자료를 얻기 위하여, 본 연구에서는, 견섬유와 피브로인막의 구조에 대해서 IR, DSC, X-ray diffraction, SEM, 아미노산분석 등의 조사를 통하여 구조변화를 비교하였다. IR과 DSC를 통하여 얻은 결과, 피브로인 막의 구조는 대부분 random coil과 Silk I type으로 구성되어 있지만, Silk II type의 존재도 인정되었다. 피브로인 막을 전자현미경으로 관찰한 결과, 표면은 구상체로 치밀하게 형성되어 있었고, 단면구조는 거의 대칭적인 것임을 알았다. 견섬유와 피브로인 막의 아미노산 분석결과, 전체에 대한 염기성 아미노산의 함량은 피브로인 막보다 견섬유가 더 많은 것을 알 수 있다.
본 연구에서는 견에 대한 산성염료의 염착기구를 규명하기 위하여 전하수가 다른 산성염료에 의한 흡착실험을 수행하여, 견섬유와 피브로인막의 구조와 염료의 구조를 관련시켜서 산성염료의 흡착거동에 관한 해석을 하였다. 산성염료에 sulfonic acid group이 도입됨에 따라서 partition coefficient(Kp)는 감소하였지만 Langmuir type sorption constant(KL)는 증가하였고, 염욕의 pH와 온도의 증가에 따라서도 Kp, KL 값은 증가하였다. 전하수가 1, 2인 Dye I과 Dye II는 견섬유와 피브로인 막에 대하여 stoichiometric adsorption이 잘 적용될 수 있었으나 전하수가 3인 Dye III는 잘 적용되지 않았다. sulfonic acid group이 산성염료에 도입됨에 따라 각각의 sulfonic acid group의 표준친화력은 감소하였고, 모든 엔탈피 값은 음(-)으로 나타난 반면에 엔트로피 값은 양(+)으로 나타났다. 견섬유와 피브로인 막의 흡착 constant를 비교한 결과, 견 피브로인에 대한 산성염료의 흡착거동은 견 피브로인의 구조에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.
반응개시제로 potassium persulfate를 사용한 MAA 가공견섬유에 대하여 열분석, IR spectrum, 아미노산 분석, 전자현미경 등의 기기분석을 통하여 반응 mechanism에 대하여 구명하고자 하였다. IR spectroscopy 분석에서 가공견섬유의 peak은 미가공견섬유와 MAA polymer의 peak을 모두 가지고 있으며, 특이한 peak의 변화는 관찰할 수 없었다. 아미노산 분석에서는 vinyl monomer가 graft된다는 종래의 특정 아미노산의 함량에 있어서, 가공률의 증가에 따른 변화를 관찰할 수 없었으며, MAA 가공견섬유의 중합 mechanism은 styrene 및 MMA의 graft 가공에서와는 일치하지 않는 것으로 나타났는데, 이는 monomer, 개시제, 반응조건에 따라 반응에 관여하는 아미노산이 다른 것으로 추정된다. SEM 관찰에서는 가공률이 낮은 경우의 섬유표면은 미가공견섬유의 표면과 그 차이를 인정할 수 없었으나, 가공률이 증가함에 따라 섬유표면에 섬유축방향으로 줄무늬가 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 관찰과 앞서 발표한 열분석 결과를 종합하면, potassium persulfate를 반응개시제로한 MAA 가공견의 중합기구에 대해서는 DSC나 IR spectroscopy에 의한 관찰로는 중합기구를 정성정량적으로 분석하기는 힘든 것으로 나타났으며, 아미노산 분석결과로부터 이미 styrene이나 MMA 가공견의 grafting site로 알려 져 있는 Gly, Ala, Ser, Tyr, Thr, Met 및 염기성 아미노산 등의 특정 아미노산에 선택적으로 graft되는 경향을 인정할 수 없으므로 이는 graft 중합에 의해 결합되는 것이라기보다 단지 섬유내부중합에 의해 polymer가 섬유내부에 형성되는 것으로 추정된다. 현미경관찰에서도 polymer는 주로 섬유내에 형성되며, 무게증가율이 큰 경우에는 섬유의 표면에 MAA에 의한 특징적인 줄무늬의 형성을 관찰할 수 있었다.
카이토산(chitosan)은 항미생물성, 무독성, 인체적합성 및 양이온성 등의 특성을 지니며 항균, 방취, 보습, 생체적합성 및 생분해성 등의 다양한 기능을 나타내고 있는데, 이를 바탕으로 카이토산을 단독 또는 다른 천연섬유재료와 복합화시키는 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서 선택한 카이토산과 복합체를 형성할 수 있는 성분인 견 피브로인(silk fibroin)은 17 종의 아미노산으로 이루어진 단백질로서 의류용 및 의료용 재료로서 이용되고 있는 고급섬유재료이다. (중략)
제 1형 신경 섬유종증 환자에서 발생한 재발성 견관절 탈구 및 동반된 근위 상완골 골절 1예를 보고하고자 한다. 제 1형 신경 섬유종증으로 진단된 20세 남자로 가벼운 외상 후 발생한 우측 견관절의 탈구와 근위 상완골 골절로 내원하였다. 수상측 주관절부에는 큰 망상형 신경 섬유종들이 있었으며 견관절 탈구는 재발성 병변이었다. 단순 방사선과 컴퓨터 단층 촬영 소견 상 상완골과 견갑골의 골성 변형을 보였고 자기 공명 영상 검사 상 삼각근과 회전근 개에 다발성 신경 섬유종성 변화가 관찰되었다. 관혈적 정복술 및 관절막 재건술을 시행하였으며 근위 상완골 골절은 재건 금속판을 이용하여 고정하였다. 골유합과 만족스런 기능 회복을 보였으며 수술 후 7개월 추시 상 견관절 탈구의 재발은 관찰되지 않았다. 제 1형 신경 섬유종증 환자에서 발생한 견관절 재발성 탈구와 근위 상완골 골절은 드문 합병증이나 질환의 정형외과적 접근 시 고려해야 할 것으로 사료된다.
반응개시제로 potassium persulfate를 사용하여 견섬유에 MAA를 처리하였을 때의 반응 mechanism을 구명하기 위하여, 열분석과 일련의 기구분석을 행하였으며, 이 중 열분석에 의해 얻어진 결과는 다음과 같다. Differential scanning calorimeter 관찰로부터는 metharcrylamide에 의한 가공견섬유는 견 fibroin과 methacrylamide polymer의 열분석에 의한 peak가 뚜렷하게 분리되어 나타났으며, 가공율이 증가함에 따라 두 peak가 모두 고온측으로 이동하는 것으로 나타났다. 가공견섬유의 흡습율은 가공율이 증가함에 따라 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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