• 폴리머
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• 제32권5호
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• pp.421-426
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• 2008

pH감응형 P(MAA-co-EGMA) 수화젤을 분산 광중합을 이용하여 마이크로 크기의 미세입자로 합성하고 화장품 제형으로서의 응용 가능성을 평가하기 위하여 모델 탑재물질인 Rh-B와 화장품 분야에서 기능성 물질로 사용되는 ascorbic acid, adenosine, EGCG, arbutin을 이용하여 탑재 및 방출 거동을 조사하였다. Rh-B 탑재의 경우, pH 6.5인 수용액에서 이온화에 의한 P(MAA-co-EGMA) 수화젤의 음전하와 Rh-B의 양전하 사이의 정전기적 인력으로 인하여 가장 높은 탑재효율을 나타내었다. 그러나 화장품 기능성 물질들의 경우, pH 6.5 수용액에서 이온화된 P(MAA-co-EGMA) 수화젤의 음전하와 기능성 물질들이 나타내는 음전하 사이의 정전기적 반발력 때문에 상대적으로 낮은 탑재효율을 나타내었다. Rh-B를 사용한 방출실험 결과, p(MAA-co-EGMA) 수화젤 미세입자는 높은 pH에서는 다량의 Rh-B를 그리고 낮은 pH에서는 소량의 Rh-B를 방출하는 pH 감응성 방출거동을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.139-144
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• 2022

본 연구는 미세유체기술을 기반으로 매우 간단하고 효율적인 단분산성 하이드로젤 마이크로 입자 제조 방법을 제안하였다. 구체적으로, 유리모세관 미세유체장치 내에서 형성된 이중에멀젼은 자외선기반 자유라디칼 중합에 의해 빠르게 고형화가 이루어진다. 수용액에 분산됨과 동시에 계면활성제의 부족으로 인해 얇은 오일쉘은 자발적으로 분리되어, 단분산성 하이드로젤 입자를 형성하였다(C.V.=1%). 본 연구의 결과는 water-in-oil (w/o) 단일에멀젼 기반의 제조 방법과 달리 오일 부피를 최소한으로 사용하여 크기 및 조성 제어가 가능한 단분산성 하이드로젤 입자의 제조가 달성될 수 있음을 보여준다. 마지막으로, 상도표를 기반으로 미세유체장치 내 유동 패턴에 대한 심층 연구는 상대적인 부피 유속들 간의 중요한 상관관계를 나타내며 하이드로젤 마이크로 입자의 안정적인 제조를 위한 실험적 근거를 제시하였다.

• Macromolecular Research
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• 제14권4호
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• pp.461-465
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• 2006

Two types of injectable system using thermosensitive chitosan (chitosan-g-NIPAAm), hydrogel and microparticles (MPs)-embedded hydrogel were developed as drug carriers for controlled release and their pharmaceutical potentials were investigated. 5-Fluorouracil (5-FU)-loaded, biodegradable PLGA MPs were prepared by a double emulsion method and then simply mixed with an aqueous solution of thermosensitive chitosan at room temperature. All 5-FU release rates from the hydrogel matrix were faster than bovine serum albumin (BSA), possibly due to the difference in the molecular weight of the drugs. The 5-FU release profile from MPs-embedded hydrogel was shown to reduce the burst effect and exhibit nearly zero-order release behavior from the beginning of each initial stage. Thus, these MPs-embedded hydrogels, as well as thermosensitive chitosan hydrogel, have promising potential as an injectable drug carrier for pharmaceutical applications.

• Smart Structures and Systems
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• 제7권3호
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• pp.213-222
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• 2011

The native extracellular matrix (ECM) consists of an integrated fibrous protein network and proteoglycan-based ground (hydrogel) substance. We designed a novel electrospinning technique to engineer a three dimensional fiber-hydrogel composite that mimics the native ECM structure, is injectable, and has practical macroscale dimensions for clinically relevant tissue defects. In a model system of articular cartilage tissue engineering, the fiber-hydrogel composites enhanced the biological response of adult stem cells, with dynamic mechanical stimulation resulting in near native levels of extracellular matrix. This technology platform was expanded through structural and biochemical modification of the fibers including hydrophilic fibers containing chondroitin sulfate, a significant component of endogenous tissues, and hydrophobic fibers containing ECM microparticles.

• Macromolecular Research
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• 제14권5호
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• pp.573-578
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• 2006

Three different, polymer-platinum conjugates (hydrogels, microparticles, and nanoparticles) were synthesized by complexation of cis-dichlorodiammineplatinum(II) (cisplatin) with partially succinylated glycol chitbsan (PSGC). Succinic anhydride was used as a linker to introduce cisplatin to glycol chitosan (GC). Succinylation of GC was investigated systematically as a function of the molar ratio of succinic anhydride to glucosamine, the methanol content in the reaction media, and the reaction temperature. By controlling the reaction conditions, water-soluble, partially water-soluble, and hydrogel-forming PSGCs were synthesized, and then conjugated with cisplatin. The complexation of cisplatin with water-soluble PSGC via a ligand exchange reaction of platinum from chloride to the carboxylates induced the formation of nano-sized aggregates in aqueous media. The hydrodynamic diameters of PSGC/cisplatin complex nano-aggregates, as determined by light scattering, were 180-300 nm and the critical aggregation concentrations (CACs), as determined by a fluorescence technique using pyrene as a probe, were $20-30{\mu}g/mL$. The conjugation of cisplatin with partially water-soluble PSGC, i.e., borderline between water-soluble and water-insoluble PSGC, produced micro-sized particles $<500{\mu}m$. Cisplatin-complexed PSGC hydrogels were prepared from water-insoluble PSGCs. All of the cisplatin-incorporated, polymer matrices released platinum in a sustained manner without any significant initial burst, suggesting that they may all be useful as slow release systems for cisplatin. The release rate of platinum increased with the morphology changes from hydrogel through microparticle to nanoparticle systems.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.23-29
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• 2023

미세유체 반응기(microfluidic reactor)는 다양한 분야에 적용할 수 있는 새로운 기능성 재료합성을 위해 상당한 발전이 이루어지고 있다. 지난 10년 동안, 미세유체 반응기는 크기, 모양, 조성 및 표면 특성과 같은 물리화학적 (physicochemical) 매개변수를 제어할 수 있는 최종 사용자를 위한 방법론이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 원심력 기반의 미세유체 반응기를 개발하였으며 이를 통해 유도되는 원심력을 이용하여 유체의 흐름을 제어하고 합성되는 다기능성 입자의 다양한 크기 및 조성제어를 수행하였다. 원심력 기반 미세유체 반응기는 실험실에서 쉽게 구할 수 있는 미세바늘, 미세원심분리 튜브, 대용량 원심분리 튜브의 조립을 통해 제작된다. 원심분리기의 회전 속도, 알긴산 전구체의 농도, 칼슘이온의 농도, 그리고 주사침과 칼슘 수용액 간의 거리와 같은 실험적 제어변수 조절을 통해 쉽고 재현성 있게 크기제어가 이루어진 미세입자의 합성이 가능할 뿐만 아니라 복잡한 기술이나 첨단 장비 없이 대량생산이 가능하였다.