• 공업화학
• /
• 제21권6호
• /
• pp.593-602
• /
• 2010

천연고분자물질로서 키토산(chitosan)은 생체적합성, 생분해성, 무독성과 같은 생체재료로서의 우수한 물리화학적 특성에도 불구하고 산(acid)으로 용해하여야 한다는 문제점으로 인해 유전질병이나 암과 같은 불치병의 치료를 위한 생리활성 물질의 생체 내 전달물질로서의 응용이 어려운 실정이다. 따라서 키토산의 이러한 문제점을 획기적으로 해결한 높은 반응성과 강한 양전하(+)를 띠고 있는 저분자량 수용성 키토산(low molecular weight water-soluble chitosan, LMWSC)을 이용하여 난용성 약물뿐만 아니라 치료유전자와 같은 생리활성물질을 안전하게 생체 내 표적위치에 운반할 수 있는 전달체를 제조할 수 있고, 인체 내 무해하고 치료효율이 높은 치료시스템을 개발할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 질병의 치료를 위해 무엇보다 중요한 인자는 특정 병소조직에만 발현되는 항원이나 수용체를 밝혀내고 이들과 결합할 수 있는 항체나 리간드를 다양한 생체재료에 개질함으로써 질병 치료의 효율을 높이는 것이 가장 중요한 전략이라고 할 수 있다. 약물이나 유전자를 전달할 수 있는 많은 양이온성 합성고분자에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 체내 독성이나 효율성 면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 총설에서는 인체 내 전달 효율을 높이기 위한 기능성기의 도입과 유전자와의 복합체 형성을 가능하게 하는 유리 아민기를 가진 인체 무해한 저분자량 수용성 키토산을 이용하여 특정 조직을 표적할 수 있는 다양한 기능성기 도입의 특성과 치료 전략에 대해 기술하고자 한다. 이러한 전달체의 개발은 앞으로 인간에게 유발되는 가장 난치병 중의 하나인 암 치료에 있어 밝은 전망이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 폴리머
• /
• 제38권2호
• /
• pp.164-170
• /
• 2014

본 연구에서는 신경세포인 슈반세포(SC)의 증식에 가장 적합한 생체재료를 연구하였다. 락타이드 글리콜라이드 공중합체(PLGA)에 탈미네랄 골분(demineralized bone particle, DBP), 소장점막하조직(small intestine submucosa, SIS), 그리고 실크를 각각 20% 첨가하여, 용매 증발법으로 각각의 필름을 제조하고, SC세포의 부착과 증식을 확인하기 위해 MTT, SEM 그리고 RT-PCR 분석을 실시하였다. 또한 필름의 친수성을 확인하기 위해 접촉각을 측정하였다. 분석 결과, PLGA/DBP 20% 필름에서 높은 친수성을 보였으며, SC의 부착과 증식률이 다른 군에 비해 크게 증가한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 PLGA/DBP 필름은 중추신경재생 재료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제54권3호
• /
• pp.327-333
• /
• 2022

칼슘과 함께 뼈 건강에 필수적이나, 그 섭취량이 부족하여 문제가 되고 있는 비타민 D를 쉽게 보충할 수 있는 새로운 제형으로 천연 고분자 물질인 히알루론산을 기반으로 한 비타민 D 함유 구강용해필름(orally disintegrating film, ODF)을 개발하고 비타민 D 함량에 따른 필름의 특성을 분석하였다. 첨가량은 2020 한국인 영양소섭취기준의 비타민 D 하루 충분섭취량(400IU: 10 ㎍)을 기준으로 4, 7배, 그리고 상한섭취량인 10배로 설정하였다. 제조한 필름의 두께는 기반물질의 농도가 가장 높은 대조군이 가장 두꺼웠고, 비타민 D 첨가량에 따른 유의적 차이는 없었다(p<0.05). 비타민 D 첨가군간 필름의 수분함량의 차이는 없었으며, 첨가량이 많아질수록 투습도는 다소 감소하는 경향을 보여 소수성 물질인 비타민 D가 영향을 미친 것으로 보인다. 비타민 D의 함량이 높아질수록 필름의 명도는 10AI만 유의적으로 높았으며, 적색도는 감소하고 황색도는 증가하였다(p<0.05). 이와 같은 색도특성은 첨가한 비타민 D 시료 자체 색의 영향을 받은 것으로 보인다. 대조군과 비교하였을 때 비타민 D의 증가는 불투명도를 유의적으로 증가시켰으며(p<0.05), 7AI와 10AI에서 가장 높은 불투명도를 보였다. 다른 친수성 고분자 필름과 달리 본 연구에서 제조된 히알루론산 기반 필름은 가소제의 첨가 없이도 타 연구의 필름에 비교하여 높은 인장강도(84.40-106.6 MPa)(p<0.05)와, 비슷한 수준의 연신율(4.71-9.43%)(p>0.05)을 갖는 질감 특성을 보였다. HPLC/MS 분석을 통해 필름 내의 실제 비타민 D 함량을 분석한 결과, 제조 과정 중 비타민 D의 손실이 발견되었으며 이로 인해 목표섭취량(2020 한국인 영양소섭취기준 비타민 D 충분섭취량)을 충족하기 위해서는 제조 기준의 1.5-2배를 섭취하는 것이 적절할 것으로 보인다. 본 연구에서는 생체물질인 히알루론산을 기반으로 비타민 D를 쉽게 섭취할 수 있는 새로운 제형을 개발하였으며, 비타민 D 첨가로 인한 필름의 특성이 향상되는 결과를 이용하여 구강용해용 뿐 아니라 가식성 포장재 등 다양한 활용이 가능할 것으로 제안하는 바이다.

• 한국포장학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.15-25
• /
• 2023

본 연구는 식품의 저장 수명을 연장하기 위하여 식품 포장재로 활용되는 항미생물 활성 액티브 패키징의 최신 연구 동향을 파악하기 위하여 수행되었다. 특히, 최근 5년간 발표된 항미생물 활성 필름 및 코팅 연구를 분석하였으며, 연구에서 활용한 고분자 소재와 항미생물 소재를 정리하였다. COVID-19 대유행으로 인한 플라스틱 오염 문제가 격화되면서 식품 포장재의 고분자 소재로는 바이오 기반의 분해성 소재가 주목받고 있으며, 분해성 소재에 항미생물 화합물을 혼입하여 기능적 특성을 부가한 액티브 필름 및 코팅 제제에 관한 연구가 활발하게 수행되었다. 항균 액티브 패키징 개발에 주요하게 활용된 소재는 정유, 추출물 등의 유기 화합물, TiO₂, ZnO, AgNPs 등의 무기 화합물과 박테리오파지 및 엔도라이신 등의 생물 소재로 관찰되었다. 또한 주요하게 사용된 항진균 소재는 정유 등의 천연 화합물, 무기산(염) 및 유기산(염)을 포함하는 합성 유기계 화합물과 금속 및 나노입자 등의 무기화합물로 분류되었다. 한편, 항바이러스 소재로는 GTE, GSE 및 AITC 등의 유기 화합물 관련 연구만이 주로 관찰되었다. 동향 분석 결과, 항균 및 항진균 액티브 패키징의 효능 평가는 활발하게 수행되어 왔으나, 이들의 물리 화학적 특성 개선 연구가 미흡하여 산업화로 이어지는 것에 한계가 있어, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다. 또한 분해성 항바이러스 액티브 패키징에 대한 산업체에서의 수요가 증가할 것으로 예상되므로, 항바이러스 소재 발굴 및 패키징 적용을 위한 활발한 노력이 요구된다.

• 폴리머
• /
• 제39권1호
• /
• pp.144-150
• /
• 2015

젤란검은 천연재료로써 내열성, 내산성, 내효소성 등이 우수하여 용도가 광범위하나 기계적 강도가 약하다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기계적 성질을 개선하고자 젤란검 스폰지에 PLGA 미립구를 혼합하였다. PLGA 미립구의 다양한 함량의 젤란검 스폰지는 기계적 강도를 알아보고자 압축강도를 측정하였고, MTT 분석, SEM, 생체활성조직학적 평가 및 RT-PCR을 통해 세포의 증식 및 ECM 분비 효과를 확인하였다. 그 결과, PLGA 미립구가 50% 함유된 젤란검 지지체에서 섬유륜세포의 꾸준한 증식과 세포외기질 분비가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여 PLGA 미립구가 함유된 젤란검이 디스크조직 재건을 위한 지지체로서 적합함을 알 수 있었으며, 젤란검의 다양한 응용가능성을 제시하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제11권2호
• /
• pp.246-253
• /
• 1996

생분해성 고분자의 생산 단가를 낮추기 위해 값싼 원료인 LNG와 강제성 메탄자화균인 M. tricha­s sparium OS3b를 이용하여 PHS 생산 가능성을 검토하였다. 중요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 산업용 기질인 LNG를 에탄 원료로 사용한 경 우 LNG 중의 에탄과 프로판에 의해 비성장 속도가 감소하였으내(저해상수 $K_1=0.12%$) PHS 생성에는 영향을 주지 않았다. 2. 배양액 중 구리 이온이 결핍되면 PHS 축적은 현저히 감소하였다. 3. 각종 영양원 결핍조건에서 PHS 축적능을 시험 하였을 때, 칼륨, 마그네숨, 그리고 질소원 결핍이 높은 PHS 축적율을 보였고, 특히 질소원의 경우 최 고 45%의 축적율을 보였다. 4. 최척의 질소원/탄소원의 비는 존재하지 않았고, 질소원의 농도가 낯을수록 PHS 축적율은 증가 하였다. 5. PHS 축척을 위한 최적 온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 7.0이었다.

• 폴리머
• /
• 제26권3호
• /
• pp.389-399
• /
• 2002

단파장 자외선을 이용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유 표면의 화학적 성질을 개질 하였다. 자외선 조사에 의하여 PET 섬유의 화학결합이 절단되어 섬유표면에 COOH기가 생성되고 자외선 조사시간에 비례하여 COOH기가 증가함을 FT-IR과 XPS 분석에 의하여 확인하였으며 XPS측정을 통하여 PET 섬유 표면에 생성된 COOH기가 12개월후에도 변화가 없음을 알 수 있었다. 또한 자외선 조사 PET 섬유에 기능성을 부여하기 위하여 사용한 친수성의 양이온성 천연화합물이, 자외선 조사 PET 섬유에 용이하게 흡착되는 현상으로부터 자외선 조사에 의하여 PET 섬유표면에 음이온성을 나타내는 COOH기가 존재함을 흡착실험을 통하여 확인하였다. 항균성 및 소취성을 측정한 결과 자외선 조사시간이 30분 이상인 경우에 99% 이상의 항균성과 75% 이상의 소취성을 나타내는 기능성 PET 섬유의 제조가 가능하였다.

• 공업화학
• /
• 제16권1호
• /
• pp.112-116
• /
• 2005

본 연구에서는 생체재료 표면개질의 방법으로 유-무기 박막 형성에 관한 방법을 연구하였다. Collagen의 분해 시 얻어진 gelatin을 polystyrene 배양접시에 2 h 동안 흡착시켜 gelatin 흡착층을 형성하였다. Gelatin 흡착중에 calcium과 phosphorus 과포화 이온용액을 주입하여 calcium phosphate (CaP) 박막을 제조하였다. 박막 형성 초기에 박막의 핵들이 나타나는 것을 관찰하였다. 처리시간에 따라 CaP 박막에 성장하여 배양접시의 바닥표면 전체에 형성된 것을 볼 수 있었다. 형성된 gelatin/CaP 복합 박막의 특징은 3차원 공간에서 다공성이 높은 표면 구조를 형성하였다. Attenuated total reflectance Fourier transform infra-red spectroscopy (ATR-FTIR)을 이용하여 CaP 박막의 화학적 성질을 분석한 결과, 박막 형성 초기에는 무결정 형태의 박막이 형성되고, 시간이 경과됨에 따라 결정성이 약간 증가하지만, 결정성이 낮은 CaP에서 나타나는 흡수피크의 존재 등을 통하여 본 연구에서 제조한 CaP 박막은 poorly crystalline CaP 박막임을 확인하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제48권4호
• /
• pp.563-574
• /
• 2006

본 실험은 아질산염의 대체제로서 키토산과 젖산나트륨을 이용하여 저장성과 발색도 효과를 조사하기 위해 실시하였다. 그 결과 저장성에서는 아질산염의 대체제로서 젖산나트륨과 비교하여 저장 기간 중 차이점은 나타나지 않았지만 색도에서는 아질산염을 첨가한 시료에 비해 키토산과 젖산나트륨을 첨가한 시료의 적색도가 많은 차이를 보임으로써 키토산에 의한 아질산염의 완전대체는 불가한 것으로 판단된다. 하지만 접종한 Listeria monocytogenes는 아질산염 및 젖산나트륨과는 유사한 항균효과를 보여주고 있어서 키토산의 항균효과는 나타난 것으로 평가되며 앞으로 아질산염을 대체할 수 있는 천연소재의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
• /
• 제16권6호
• /
• pp.547-553
• /
• 2001

본 연구에서는 민방이나 한방에서 천연 약재로 많이 사용하고 있는 느릅나무 뿌리껍질(유근피)로부터 수용액 추출물을 분리하여 이 중 단백다당체를 분리하여 성분분석 및 단백다당체가 갖고 있는 면역활성에 의한 항암효과를 실험적으로 제시하였다. 느릅나무 추출물 당단백질의 화학적 조성을 보면 총당함량은 55.8∼72.1%였고, 총산성당 함량은 30.0∼30.5%, 총단백질 함량은 5.0∼6.1%으로 수용성 고분자이며, 50 내지 500 kDa 범위의 분자량을 나타내었다. 그리고, 단백다당체를 구성하는 주요 당성분으로는 글루크론산, 람노스아라비노스, 글루코스, 갈락토스 등이었다. 단백다당체의 면역활성 검정에 따르면 면역세포의 증식을 자극하는 mitogen 역할을 하며, 특히 T세포에 의한 면역증강 효과를 나타내었다 B16 흑색종 이식 마우스를 이용한 생체내 면역활성에 의한 항암효과를 조사한 결과 유의성 있는 항암효과를 나타내었으며, 느릅나무 추출물인 단백다당체가 3mg/kg 군에서 가장 강한 항암효과를 나타내어 용매대조군에 대해 약 140% 생존연장효과를 나타내었다.