• Title/Summary/Keyword: 생체모사

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Experimental Study of Machining Process of Polymer Mold for Fabrication of Three-Dimensional Hydrogel Scaffold (3 차원 하이드로젤 지지체 제작을 위한 고분자 몰드의 가공 특성에 대한 실험적 연구)

  • Lee, Pil-Ho;Lee, Sang Won;Kim, Daehoon;Kim, Si Hyeon;Sung, Jong Hwan;Chung, Haseung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.7
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    • pp.669-674
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    • 2013
  • A three-dimensional hydrogel scaffold has been proposed for the effective production of biomimetic intestinal villi to reduce ethical and cost problems caused by animal testing in pharmaceutical development. This study explores an experimental approach to develop a new technique based on laser machining and microdrilling processes to produce a plastic mold for the fabrication of a three-dimensional hydrogel scaffold. For process optimization, both the laser machining and the microdrilling experiments are conducted by varying the experimental conditions, and structural characterization of the mold and intestinal villi were performed using SEM (scanning electron microscope) and OM (optical microscope) images. Polycarbonate (PC) was used as a candidate material. The experimental results show that intestinal villi can be fabricated by both laser and microdrilling machining processes.

Biomimetic Nano Delivery Carrier and Surface Chemistry (생체모사 나노전달체 연구와 계면화학)

  • Oh, Seung-joo;Kim, Hee-Jin;Han, Sara;Jeong, Jae Hyun
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.20 no.6
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    • pp.40-53
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    • 2017
  • 나노전달체 관련 기술은 다양한 질병 치료에 사용되어 단위세포 수준의 치료를 가능하게 할 뿐 아니라 영상 진단과 접목되어 질병의 진단 및 치료가 동시에 가능한 기술로 진화하고 있다. 본지에서는 이러한 연구 중 하나로 생체모사 나노전달체에 대해 다룬다. 다양한 면역세포 및 백혈구, 적혈구 등의 살아있는 세포의 기능을 나노전달체에 부여하여 전달효율 및 치료효과를 높이고자 하는 기술이다. 지금까지의 나노전달체 연구 및 개발 동향에 대하여 간략하게 살펴보고 특별히 최근 주목 받고 있는 생체모사 나노전달체의 개념, 제조 방법, 응용 및 앞으로의 전망에 대하여 논하였다.

특집:자연모사 그린테크놀로지 - 자연모사 지속가능 혁신 기술

  • Kim, Wan-Du;Im, Hyeon-Ui;Kim, Seong-Deok
    • 기계와재료
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    • v.23 no.4
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    • pp.6-15
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    • 2011
  • 자연은 인간이 만들어낸 기술적 해결책들보다 현저히 적은 양의 에너지를 소비하며, 적은 물질로 다양한 구조를 창출해 내는 고효율 최적화 시스템이며, 스스로 정화작용과 선순환을 유지하는 환경 친화적 시스템이다. 이러한 자연에서 영감을 얻어 활용하고 응용하는 기술은 최근 나노-바이오기술의 급속한 발전과 더불어 새롭게 각광받는 융합기술 분야로 부각되고 있다. 나노스케일의 생체물질을 관찰하고 특성을 평가할 수 있는 고성능의 장비가 개발되고, 생체 물질을 분자 단위로 조합하고 합성하는 등의 첨단기술이 발전됨에 따라 자연모사기술도 새로운 전기를 마련하고 있다. 자연 생명체/생태계가 지닌 혁신적인 해결 가능성(Innovation Potentials)을 구현하기 위해서는 자연모사기술 분야에 좀 더 체계적이고 지속적인 관심과 지원을 기울여야 할 것이며, 이를 바탕으로 인류가 당면한 에너지 자원 기후변화 환경 문제 등의 글로벌 이슈를 극복하고 선순환의 개념의 자연모사 에코 기술과 지속가능한 혁신 기술 달성이 가능할 것으로 기대된다.

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미세공학기술로 만들어낸 인체 아바타: 인체장기칩

  • Heo, Dong-Eun
    • Journal of the KSME
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    • v.53 no.5
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    • pp.45-50
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    • 2013
  • 인체장기칩(Human Organs-on-Chips)은 미세공학, 생체모방, 세포생물학 분야의 기술을 시너지 있게 접목하여 개발되는 신개념의 인체 대리모델이다. 이 글에서는, 이러한 생체모사 시스템의 개발 배경과 최근 연구동향, 그리고 잠재성에 대해서 살펴본다.

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Hydrodynamics Analysis of Fish Locomotion Using a Biomimetic Fish Robot (생체모사 물고기 로봇을 이용한 물고기 운동의 유체역학적 해석)

  • Han, Cheol-Heui;Lee, Seung-Hee;Shin, Chang-Rok;Park, Jong-Hyeon
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.435-440
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    • 2007
  • Fish-mimetic robots or fish-mimetic propulsors have been developed or under construction. A mechanical system cannot have the same functions as bio-organic systems. Thus, the hydrodynamic characteristics of fish locomotion should be well understood in order to develop and control a feasible intelligent fish-mimetic robot with its optimal motion pattern known. In this paper, a mackerel-mimetic robot fish is fabricated in order to understand the hydrodynamic characteristics of fish locomotion. A simplified unsteady flow theory is also applied to the hydrodynamic analysis of the motion of the anterior part of the robotic fish. The normal and axial forces of the fish are measured by changing the amplitude and frequencies of fanning motion. It is found that the present theoretical results agree with the measured data.

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Development of bio-inspired hierarchically-structured skin-adhesive electronic patch for bio-signal monitoring (생체정보 진단을 위한 생체모사 계층구조 기반 피부 고점착 전자 패치 개발)

  • Kim, Da Wan
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.8 no.5
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    • pp.749-754
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    • 2022
  • High adhesion and water resistance of the skin surface are required for wearable and skin-attachable electronic patches in various medical applications. In this study, we report a stretchable electronic patch that mimics the drainable structure pattern of the hexagonal channels of frog's pads and the sucker of an octopus based on carbon-based conductive polymer composite materials. The hexagonal channel structure that mimics the pads of frogs drains water and improves adhesion through crack arresting effect, and the suction structure that mimics an octopus sucker shows high adhesion on wet surfaces. In addition, the high-adhesive electronic patch has excellent adhesion to various surfaces such as silicone wafer (max. 4.06 N/cm2) and skin replica surface (max. 1.84 N/cm2) in dry and wet conditions. The high skin-adhesive electronic patch made of a polymer composite material based on a polymer matrix and carbon particles can reliably detect electrocardiogram (ECG) in dry and humid environments. The proposed electronic patch presents potential applications for wearable and skin-attachable electronic devices for detecting various biosignals.

Computer-aided Design and Fabrication of Bio-mimetic Scaffold for Tissue Engineering Using the Triply Periodic Minimal Surface (삼중 주기적 최소곡면을 이용한 조직공학을 위한 생체모사 스캐폴드의 컴퓨터응용 설계 및 제작)

  • Yoo, Dong-Jin
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.28 no.7
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    • pp.834-850
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    • 2011
  • In this paper, a novel tissue engineering scaffold design method based on triply periodic minimal surface (TPMS) is proposed. After generating the hexahedral elements for a 3D anatomical shape using the distance field algorithm, the unit cell libraries composed of triply periodic minimal surfaces are mapped into the subdivided hexahedral elements using the shape function widely used in the finite element method. In addition, a heterogeneous implicit solid representation method is introduced to design a 3D (Three-dimensional) bio-mimetic scaffold for tissue engineering from a sequence of computed tomography (CT) medical image data. CT image of a human spine bone is used as the case study for designing a 3D bio-mimetic scaffold model from CT image data.