• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-4
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• 2004

조직공학은 생명과학, 의학, 공학의 기본개념 및 기술을 바탕으로 생체조직을 대체할 수 있는 인공조직 및 장기를 제작하여 이식함으로써 생체의 기능을 유지, 향상 또는 복원하는 것을 목표로 하는데 여기에 사용되는 기본 재료가 장기나 조직의 형태를 만들도록 돕는 scaffold이다. Scaffold를 만드는데 있어서 Solvent-casting과 Particulate leaching 기법은 다공성 폴리머 scaffold의 제조에서 널리 쓰이는 방법인데 여기 쓰이는 particle에는 소금과 젤라틴 둥이 사용되고 있다. 소금은 얻기가 쉽고 다루기에도 편리하다는 장점 때문에 가장 일반적으로 사용되고 있으며 젤라틴은 소금에 비하여 세포의 초기 접착과 증식에 유리하다는 이유로 최근에 많이 사용되고 있으나 이에 관한 비교실험은 아직 보고 된 바 없다. 본 연구에서는 소금과 젤라틴으로 만들어진 두 가지 scaffold를 비교해 보았으며 그 결과 젤라틴 scaffold가 초기상태의 세포 접합과 증식에 있어서 좋은 결과를 보였고 같은 공극율일 때 공극의 연결 상태가 훨씬 더 우수한 결과를 보였다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.388-395
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• 2018

Significant efforts have been applied toward fabricating three-dimensional (3D) scaffolds using 3D-bioprinting tissue engineering techniques. Gelatin has been used in 3D-bioprinting to produce designed 3D scaffolds; however, gelatin has a poor printability and is not useful for fabricating desired 3D scaffolds using 3D-bioprinting. In this study, we fabricated pore size controlled 3D gelatin scaffolds with two step 3D-bioprinting approach: a low-temperature ($-10^{\circ}C$) freezing step and a crosslinking process. The scaffold was crosslinked with 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). The pore sizes of the produced 3D gelatin scaffolds were approximately 30% smaller than the sizes of the designed pore sizes. The surface morphologies and pore sizes of the 3D gelatin scaffolds were confirmed and measured using scanning electron microscopy (SEM). Human dermal fibroblasts (HDFs) were cultured on a 3D gelatin scaffold to evaluate the effect of the 3D gelatin scaffold pore size on the cell proliferation. After 14 days of culture, HDFs proliferation throughout the 3D gelatin scaffolds prepared with more than $580{\mu}m$ pore size was approximately 14% higher than proliferation throughout the 3D gelatin scaffold prepared with a $435{\mu}m$ pore size. These results suggested that control over the 3D gelatin scaffold pore size is important for tissue engineering scaffolds.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.99-111
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• 2011

본 실험은 transforming growth factor-${\beta}1$(TGF-${\beta}1$)이 첨가된 chondrogenic induction medium(CIM)을 이용하여 인간지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 연골형성능과 gelatin-chondroitin-glucosamine scaffold(GCG-scaffold)에 접종시킨 ATMSCs의 연골형성능을 알아보고자 수행하였다. ATMSCs와 생쥐 chondrocyte를 기본배양액과 TGF-${\beta}1$이 첨가되지 않은 CIM1 및 TGF-${\beta}1$이 첨가된 CIM2에서 배양하여 연골형성능을 비교하였다. ATMSCs의 연골형성은 gelatin scaffold(G-scaffold)와 GCG-scaffold를 사용하여 glycosaminoglycan(GAG) 합성과 조직화학적 염색으로 연골기질형성 여부를 확인하였다. 펠렛 배양에서 ATMSCs와 chondrocyte의 GAG합성은 대조군에서 14일의 배양기간 동안 약간 증가하였으나, CIM1과 CIM2배양군은 배양 14일에 대조군에 비해크게 증가하였으며, CIM2 배양군에서 가장 높았다. 그러나 연골기질은 배양 14일에 CIM2 배양군에서만 Safranin O와trichrome에 의해 염색되었다. Well plate에서 배양된 ATMSCs의 증식은 모든 배양군에서 배양 10일까지 계속적인 세포증식이 일어났으며, 대조군에 비해 CIM 배양군이 높았다. ATMSCs 접종 후 플라스크나 scaffold의 세포부착률은 배양시간이 길어짐에 따라 모든 배양군에서 증가하였고, 플라스크에 비해 scaffold에서 더욱 높게 나타났다. Scaffold에 ATMSCs 접종후 GAG 합성은 28일의 배양기간 동안 대조군에서는 별 변화가 없었으나, CIM1, CIM2 배양군은 대조군보다 GAG합성이 증가되었다. CIM2 배양군에서 GAG 합성이 매우 높게 나타났다. 또한 G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 GAG 합성이 약간 높게 나타났다. 조직화학적으로 관찰한 ATMSCs의 연골기질형성도 CIM2 배양군의 GCG-scaffold에서 가장높게 나타났다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때, 펠렛 배양에서 ATMSCs는 생쥐 chondrocyte보다 낮은 연골형성능을 보였고, CIM2 배양군에서만 연골기질이 형성된 것으로 보아 TGF-${\beta}1$이 연골분화에 중요한 요소로 작용한 것이라 사료된다. G-scaffold는 효과적인 연골분화 환경을 제공해 줌으로써 ATMSCs의 세포부착률과 GAG 합성을 증가시키는 것으로보여지며, G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 많은 연골기질이 형성된 것은 GCG-scaffold에 첨가된 chondroitin과 glucosamine이연골기질 형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.35.2-35.2
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• 2011

In this study, hyaluronic acid (HyA) - Gelatin (Gel) hydrogels were prepared at ratio of 15:85 with the goal of obtaining a high uniform porosity and porous biocompatibility scaffold for bone tissue engineering applications. In order to develop a proper scaffold for bone implant application, a HyA-Gel hydrogel loaded in sponge Biphasic Calcium Phosphate (BCP) was prepared. To assay the cytocompatibility and cell behavior on the HyA-Gel hydrogel and HyA-Gel/BCP scaffold, cell attachment and spreading of MSCs seeded on the scaffolds were studied. An invivo study was performed for HyA-Gel/BCP scaffolds after 1 and 3 months implantation. Our results provide a novel and simple method to obtain an adequate scaffold for osteoblast cells and indicate that HyA-Gel hydrogel and HyA-Gel/BCP scaffold could be a good candidate for bone tissue engineering scaffolds.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.100.2-101
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• 2003

To satisfy the increasing medical demanding especially for sever burn patients to regenerate full thickness wound cure, this study developed dermis with gelatin based scaffold and perform the biocompatibility tests. To prepare scaffold 30% of gelatin was mixed with sieved salt and dried in the mold to shape then, cross linked with a water-soluble cross-linker, EDAC. Preparing the cell for seeding from a rabbit skin, the fibroblast and keratinocyte were successfully isolated and cultured in vitro. After cell and scaffold were ready, the fibroblast was seeded to the scaffold (∼10$\^$6/ cell/cm ) for preparing dermis and keratinocyte was cultured until forming the sheet. (omitted)

• 한국재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.310-318
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• 2014

In this experiment, a highly porous scaffold of biphasic calcium phosphate (BCP) was prepared using the spongereplica method. The BCP scaffold was coated with 58S bioactive glass (BG) and sintered for a second time. The resulting scaffold was coated with gelatin (Gel) and cross-linked with [3-(3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide] and N-Hydroxysuccinamide (EDC-NHS). The initial average pore size of the scaffold ranged from 300 to $700{\mu}m$, with more than 85 % porosity. The coating of BG and Gel had a significant effect on the scaffold-pore size, decreasing scaffold porosity while increasing mechanical strength. The material and surface properties were evaluated by means of several experiments involving scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray (EDX) and X-ray diffraction (XRD). Cytotoxicity was evaluated using MTT assay and confocal imaging of MC3T3-E1 pre-osteoblast cells cultured in vitro. Three types of scaffold (BCP, BCP-BG and BCP-BG-Gel) were implanted in a rat skull for in vivo evaluation. After 8 weeks of implantation, bone regeneration occurred in all three types of sample. Interestingly, regeneration was found to be greater (geometrically and physiologically) for neat BCP scaffolds than for two other kinds of composite scaffolds. However, the other two types of scaffolds were still better than the control (i.e., defect without treatment).

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.378-384
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• 2011

실크 피브로인은 생체적합성과 비독성 및 비면역 특성을 갖는 생분해성 천연고분자로서, 콜라겐의 가수분해로부터 유래되는 천연물질인 젤라틴을 이용하여 실크 피브로인/젤라틴 지지체를 제조하였다. 지지체의 최적화 조건을 찾기 위하여 실크 피브로인의 양과 젤라틴 및 글루타알데히드의 농도를 다르게 하여 제조하였다. 실크 피브로인/젤라틴 지지체는 SEM과 DSC 및 수분흡수성 평가를 통해 특성분석을 하였으며 세포생존율 및 증식률은 WST 방법을 통해 평가되었다. 이 결과 실크 피브로인 0.3 g 지지체에 8% 젤라틴 및 1% 글루타알데히드를 함유한 지지체에서 세포 부착 및 증식을 위해 가장 적합한 특성을 제공한다고 제안되었다. 결과적으로, 실크 피브로인/젤라틴 지지체는 잠재적인 세포 전달체 및 조직공학을 위한 구조 기반역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Macromolecular Research
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• 제11권5호
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• pp.368-374
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• 2003

Porous scaffolds composed of gelatin and polysaccharides such as hyaluronic acid and $\beta$-glucan were prepared by using the freeze-drying method after cross-linking with l-ethyl-(3-3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC). The scaffold had an inter-connected pore structure with the sufficient pore size for use as a support for the growth of fibroblasts. Results for the contact angle and cell attachment confirmed that high gelatin content in a mixture was suitable for cellular attachment and distribution in two- or three-dimensional fibroblast cultures. However, the addition of polysaccharides aroused the synergistic effects of morphologic and mechanical property of gelatin-based scaffolds. To prepare the artificial dermis for the wound dressing to mimic the normal human dermal skin, fibroblasts were isolated from a child's foreskin, and cultured in gelatin-based scaffolds. An in vivo study showed that the artificial dermis containing the fibroblasts enhanced the wound healing rate and re-epithelialization of a full-thickness skin defect rather than the acellular scaffold after one week.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.224-231
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• 2006

소재로 제조된 다공성 지지체의 기계적 물성 향상을 위해서 사용되는 가교제는 세포독성으로 인해 지지체의 생체적합성을 저하시킨다. 본 연구에서 키토산, 알지네이트 및 젤라틴으로 제조된 다공성 지지체는 가교제를 사용하지 않고 열처리에 의해 가교시키고, 가교된 다공성 지지체의 물성을 조사하였다. FT-IR분광분석을 통해 열처리된 다공성 지지체의 가교는 고분자 쇄간의 아미드 또는 에스테르 결합에 의해 형성되었음을 확인하였다. 열처리 다공성 지지체는 100~200m크기의 연결된 공극 구조를 형성하였고, 가교제 처리 다공성 지지체에 비해 수분 흡수력은 2배 이상 향상되었다. 열처리 다공성 지지체의 인장강도는 가교하지 않은 다공성 지지체에 비해 130% 이상 향상되었고, 최대 신장률은 가교처리 다공성 지지체보다 11.3% 향상되었다. 따라서 열처리로 물성을 증가시킨 천연고분자 소재의 다공성 지지체는 생체적합성이 우수한 조직공학용 지지체로서 유용하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권3호
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• pp.104-109
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• 2023

Electrospinning was performed using an eco-friendly solvent composed of acetic acid, ethyl acetate and distilled water to investigate the effect of gelatin concentration on mechanical properties and cytotoxicity of absorbable poly(D,L-lactic acid) (PDLLA)/gelatin blend membrane. The tensile stress, strain at break, and WUC of the PDLLA/gelatin (97/3) scaffold at 26 wt% concentration were determined to be 3.9 ± 0.7 MPa, 37 ± 1.3 %, and 273 ± 33 %, respectively. FT-IR results revealed that PDLLA and gelatin were bound only by van der Waals interactions. The cell viability of PDLLA/gelatin membranes containing 0 %, 1 %, 2 %, 3 %, and 4 % gelatin were more than 100 %, which makes all membranes highly suitable as a barrier membrane for absorbable periodontal tissue regeneration due to their marketed physical properties and biocompatibility.