• 폴리머
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• 제39권3호
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• pp.359-364
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• 2015

A self-oscillating interpenetrating polymer network (IPN) poly(acrylic acid)/poly(ethylene glycol) (PAA/PEG) hydrogel was prepared by using radical polymerization with a two-step method. The IPN hydrogel was characterized by FTIR spectroscopy and morphological analysis. The results indicated that the chains of PEG and PAA twined to form porous structure which is beneficial to water molecules entering inside of the hydrogel. In addition, the pH-responsive behavior, salt sensitivity, swelling/de-swelling oscillatory behaviors and self-oscillation in a closed pH oscillator were also studied. The results showed that the prepared hydrogel exhibited pH-sensitivity, good swelling/de-swelling reversibility and excellent salt sensitivity. The self-oscillating behavior of swelling/de-swelling for the prepared hydrogel was caused by pH alteration coupled with the external media. This study may create a new possibility as biomaterial including new self-walking actuators and other related devices.

• 폴리머
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• 제38권5호
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• pp.588-595
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• 2014

A semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) hydrogel composed of crosslinked chitosan and poly (acrylic acid-co-crotonic acid) was prepared in the presence of glutaraldehyde (GA) as a crosslinker. Fourier-transform infrared, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy were employed to confirm the structure of the semi-IPN hydrogel. The swelling capacity of hydrogel was shown to be affected by the monomers weight ratio, chitosan content, initiator and GA concentrations. The results also indicated that the semi-IPN hydrogel had different swelling capacity at various pHs. Additionally, the swelling behavior of the hydrogel was investigated in aqueous solutions of NaCl, $CaCl_2$, and $AlCl_3$.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권5호
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• pp.326-331
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• 2001

With the aim of developing of pH-sensitive controlled drug release system, a poly(Llysine) (PLL) based cationic semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) has been synthesized. This cationic hydrogel was designed to swell at lower pH and de-swell at higher pH and therefore be applicable for achieving regulated drug release at a specific pH range. In addition to the pH sensitivity, this hydrogel was anticipated to interact with an ionic drug, providing another means to regulate the release rate of ionic drugs. This semi-IPN hydrogel was prepared using a free-radical polymerization method and by crosslinking of the polyethylene glycol (PEG)-methacrylate polymer through the PLL network. The two polymers were penetrated with each other via interpolymer complexation to yield the semi-IPN structures. The PLL hydrogel thus prepared showed dynamic swelling/de-swelling behavior in response to pH change, and such a behavior was influenced by both the concentrations of PLL and PEG-methacrylate. Drug release from this semi-IPN hydrogel was also investigated using a model protein drug, streptokinase. Streptokinase release was found to be dependent on its ionic interaction with the PLL backbones as well as on the swelling of the semi-IPN hydrogel. These results suggest that a PLL semi-IPN hydrogel could potentially be used as a drug delivery platform to modulate drug release by pH-sensitivity and ionic interaction.

• 한국안광학회지
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• 제20권3호
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• pp.285-291
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• 2015

목적: 하이드로겔 콘택트렌즈에 HA(hyaluronic acid)를 IPN(interpenetrating polymer network)방법과 화학적 공유결합 방법(CCB; Chemical covalent bonding)으로 첨가하였을 때 광투과율과 함수율의 물리적 특성과 lysozyme 흡착량을 비교하여 하이드로겔 콘택트렌즈의 기능성 부여를 위한 효과적인 HA의 첨가방법을 살펴보고자 한다. 방법: 실험실에서 제조한 하이드로겔 콘택트렌즈에 IPN과 CCB의 두 가지 방법으로 HA를 첨가하였다. 광투과율은 300~800 nm 범위에서 측정하였으며, 함수율은 0.9% NaCl 생리 식염수를 사용하여 중량측정법으로 측정하였다. Lysozyme 흡착량은 lysozyme이 포함된 인공눈물을 제조하여 12시간동안 흡착시킨 후 HPLC로 정량하였다. 결과: HA가 첨가된 하이드로겔 콘택트렌즈의 함수율은 HA가 첨가되지 않은 렌즈에 비해 증가하였으며, CCB 방법에 비해 IPN 결합에서 함수율이 더 높게 나타났다. 광투과율은 HA 첨가 전과 후 모두 90% 이상으로 나타났다. Lysozyme 흡착 감소율은 IPN 방법으로 제조한 콘택트렌즈는 60.0%이며, CCB 방법으로 제조한 콘택트렌즈에서는 40.4%로 나타났다. 결론: CCB 방법은 기능성 물질을 렌즈 내부와 표면 전체에 화학적으로 균일하게 분포시키기에 적절한 방법이며, IPN 방법은 상분리 없이 렌즈 표면에 기능성을 부여하기에 적절한 방법으로 여겨진다.

• 폴리머
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• 제38권5호
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• pp.626-631
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• 2014

물을 정수하기 위해서는 그에 상응하는 막대한 양의 에너지가 소모되고, 이 때 소모되는 에너지는 환경오염을 야기할 수 있다. 이러한 문제 때문에 정수 공정 중에 상대적으로 낮은 에너지를 요구하는 정삼투 방법이 많은 관심을 받아왔다. 그러나 정삼투 방법은 오염수로부터 물을 끌어오기 위해서 높은 삼투압을 발생시킬 수 있는 유도용질이 필요하다는 점 때문에 어려움이 있었고 본 연구에서는 poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)이라는 온도 감응성 고분자 하이드로젤을 기본으로 하는 양쪽성 이온 물질과의 공중합체와 interpenetrating polymer network(IPN) 구조를 가지는 하이드로젤을 제작하고 이를 정삼투막에 부착시켜 성공적으로 유도용질 역할을 수행함을 확인하였다. 공중합체의 경우 팽윤비가 급격히 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 그 만큼의 온도감응성이 떨어지는 모습을 보였고 IPN 구조의 경우는 온도감응성과 팽윤비 값이 PNIPAM 젤에 약간 못 미쳤다. 여기에 팽윤비 값과 삼투압의 관계를 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제61권6호
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• pp.352-358
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• 2017

하이드로겔 콘택트렌즈의 습윤성 향상과 단백질 흡착량 감소을 위해 천연다당류인 알긴산을 첨가하였다. 하이드로겔 콘택트렌즈는 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine(MPC)와 NVP(N-Vinyl-2-pyrrolidone)와 같은 다양한 단량체를 이용하여 제작하였다. 알긴산 첨가방법은 초기 혼합 방법과 IPN (Interpenetrating Polymer Network) 방법을 사용하였다. 콘택트렌즈의 특성 평가를 위해 접촉각, 산소 투과도 및 단백질 흡착 량 등을 측정하였다. 산소 투과도와 습윤성 등 물리적 특성이 알긴산으로 IPN으로 처리 한 시료가 IPN으로 처리하지 않은 시료보다 높았다. 단백질 흡착은 알긴산의 첨가에 의해 감소되었고 IPN처리를 통해 더욱 감소되었다. 특히, MPC 및 NVP를 함유한 콘택트렌즈는 단백질 흡착을 상당히 감소시켰다. 따라서 알긴산이 콘택트렌즈의 기능 향상에 미치는 영향을 확인 하였다.

• 대한시과학회지
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• 제20권4호
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• pp.513-521
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• 2018

목적 : 이 연구에서는 도파민이 적용된 히알루론산 가교 하이드로겔을 제조하고 항산화 활성을 조사하였다. 방법 : 먼저 히알루론산과 p(HEMA)로 구성된 상호침투고분자구조로 후처리 한 p(HEMA) 기반 하이드로겔을 제조하였다. 다음으로 아마이드 결합반응을 통해 도파민이 적용된 항산화 하이드로겔을 제조하였다. 항산화 활성의 평가는 ABTS 와 DDPH 라디칼 소거능 방법을 사용하였다. 결과 : 도파민이 적용된 하이드로겔은 유의한 항산화 활성을 나타내었다. 히알루론산의 가교는 하이드로겔 표면의 습윤성을 개선시킨 반면에 도파민이 적용된 하이드로겔은 대조군과 비교하여 유의한 차이를 나타내지 못했다. 도파민이 적용된 하이드로겔은 높은 광투율을 나타내었다. (>88%) 결론 : 도파민이 결합된 히알루론산의 가교에 기초한 항산화 하이드로겔의 개발이 안의료 및 생물의학 재질 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국안광학회지
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• 제20권4호
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• pp.463-469
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• 2015

목적: 해조류에서 추출된 알지네이트(alginate)와 염화칼슘($CaCl_2$)이 포함된 하이드로겔을 제작하여 물리적 특성을 살펴보고 콘택트렌즈로의 활용성을 파악하고자 한다. 방법: 하이드로겔 콘택트렌즈의 재료인 2-hydroxyethylmethacrylate(HEMA)와 개시제인 azobisiobutyonitile(AIBN), 가교제인 ethylenglycoldimethacrylate(EGDMA)를 사용하여 본 실험에 사용 할 시료를 필름 형태로 제작하였다. Phosphate-buffered saline(PBS)용액에 24시간 수화시킨 후 1%, 2% 알지네이트와 1%, 3%, 5% 염화칼슘 용액에 각각 24시간씩 interpenetrating polymer network (IPN)을 실행하였으며, 물리적인 특성을 평가하기 위해 굴절률, 함수율, 접촉각 및 인장강도를 측정하였다. 결과: IPN후 필름의 물리적 특성을 측정한 결과 함수율은 30.89~36.89%, 굴절률은 1.434~1.441, 접촉각은 $62.98{\sim}80.45^{\circ}$, 인장강도는 2.378~4.215 ($gf/mm^2$)로 각각 나타났다. 또한 알지네이트의 함량이 증가함에 따라 물리적 특성 변화가 거의 없었으며, 염화칼슘의 함량이 증가함에 따라 함수율은 감소하는 경향을 나타냈다. IPN 결과, HEMA를 기본으로 하는 콘택트렌즈에 비해 함수율 및 접촉각은 감소하였으나 인장강도는 증가하는 것으로 나타났으며 1차 IPN보다는 2차 IPN에서 인장강도가 높은 것으로 나타났다. 염화칼슘을 포함하는 하이드로겔의 경우, 24시간 중합한 시료 및 2% 알지네이트와 2차 IPN한 시료에서는 염화칼슘의 함량이 증가하면 접촉각이 감소하는 것으로 나타났다. 결론: 염화칼슘의 농도 증가는 하이드로겔 필름의 인장강도를 증가시킨다. 알지네이트와 염화칼슘이 포함된 하이드로겔은 콘택트렌즈로서의 기본적인 물리적 특성을 가지고 있으며 앞으로 콘택트렌즈 소재로 활용할 가능성이 충분히 있음을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제29권4호
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• pp.231-236
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• 2019

본 연구에서는 보습오일 및 천연유화제를 포함한 하이드로젤 비드 및 고강도 하이드로젤 매트릭스로 구성된 알지네이트 기반의 하이드로젤 멤브레인을 제조하고 용출 특성을 평가하였다. 실험 결과, 하이드로젤 비드 및 고강도 하이드로젤의 조성을 조절하여 보습오일 성분의 용출 속도를 원하는 범위로 제어할 수 있음을 확인하였다. 특히 상호 침투 고분자 네트워크 구조를 가지고 있는 고강도 하이드로젤과 하이드로젤 비드를 결합함으로써 멤브레인의 물리적 안정성을 높이고 동시에 보습오일의 용출 속도를 더욱 세밀하게 제어할 수 있음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제35권4호
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• pp.332-336
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• 2011

하이드로젤은 다양한 분야에 적용가능한 그 잠재성으로 인해 널이 연구되어 왔다. 특히 설파이드와 같은 기능성기의 도입은 그들의 응용성을 넓혀왔다. 본 연구에서 점토/아크릴아미드 하이드로젤에 푸코이단을 도입하는 연구를 수행하였다. 얻어진 semi-IPN 나노복합 하이드로젤에서 선형사슬형 다당류인 푸코이단은 점토와 강한 이온 상호작용을 가졌다. 단순한 혼합실험에서도 푸코이단은 점토와 화학결합 없이 물리적 가교를 이룰 수 있었다. Semi-IPN 하이드로젤에서 평형팽윤비율은 푸코이단의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 탄성계수는 푸코이단의 함량이 증가함 따라 초기엔 증가하였고 더 증가하면 감소하였다. 이러한 하이드로젤의 파괴의 일 값은 강인한 성질을 보여주었다. 본 하이드로젤은 조절 가능한 하이드로젤로서의 성질들과 함께 점막접착성 등의 기능성 특징을 나타낼 수 있다.