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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김창식 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

지도교수
강인규.
발행연도
2015
저작권
경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2016

Collagen-grafted porous HDPE/PEAA scaffolds for bone reconstruction
김창식 ,  정경혜 ,  김훈 외 2명 생체재료학회지 2016.09 학술저널

2015

Fabrication and characterization of collagen-grafted porous HDPE/PEAA scaffolds for bone tissue engineering : 콜라겐이 그라프트 된 다공성 HDPE/PEAA 골 조직용 지지체의 제조 및 특성 평가
김창식 응용화학공학부 2015.01 학위논문

2014

Fabrication and characterization of collagen-immobilized porous HDPE-co-PEAc scaffolds for bone tissue engineering
김창식 ,  강인규 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2014.10 학술대회자료
Fabrication and modification of HDPE porous scaffolds using salt leaching method
김창식 ,  강인규 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2014.04 학술대회자료

초록· 키워드

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최근 지지체의 세포 점착성을 높이기 위한 3차원 구조의 다공체 개발 연구가 진행 되고 있다. 그 중에서 염 추출법을 이용한 다공성 지지체는 micro 크기의 기공 분포가 많아 세포의 점착 및 증식이 용이하므로 골 지지체의 재료로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 생체적합성과 기계적 물성이 우수한 high density polyethylene (HDPE)과 poly ethylene-co-acrylic acid (PEAA)를 블렌딩 하여 연조직 골 지지체로써의 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 염 추출 공법에 따라 HDPE와 PEAA, sodium chloride (NaCl)의 용융 혼합 과정을 거친 뒤 일정한 형태를 유지하기 위하여 disk mold로 사출 성형을 하였다. 그 후 HDPE/PEAA/NaCl 지지체를 2차 증류수를 이용하여 NaCl을 추출하여 기공을 형성시켰다. 그 후, 콜라겐을 HDPE/PEAA 다공성 지지체에 그라프트 하여 생체적합성을 증대시키고자 하였다. 위와 같은 과정으로 얻은 지지체를 FT-IR, XPS를 통한 표면 특성 분석, FE-SEM을 통한 지지체의 표면 형태 및 조골세포의 점착성, in-vitro 실험을 통해 지지체의 독성, 조골 세포의 증식률 및 활성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
다공성 HDPE/PEAA 지지체를 용융 혼합 및 염추출을 통해 성공적으로 제작하였으며, 다공성 지지체에 콜라겐이 그라프트 된 것을 FT-IR와 XPS를 통해 확인하였다. 콜라겐이 그라프트 된 HDPE/PEAA 지지체와 조골세포의 점착성이 다공성 HDPE와 HDPE/PEAA 지지체보다 더 높은 것을 FE-SEM을 통해 확인하였으며, UTM을 통해 다공성 HDPE/PEAA 지지체의 인장강도와 탄성률이 HDPE에 비해 낮은 것을 확인하였다. Live-dead 염색과 actin cytoskeletal 염색을 통해 콜라겐이 그라프트 된 지지체가 HDPE, HDPE/PEAA 보다 낮은 독성을 가지며, 높은 세포 점착성을 가지는 것을 확인하였고, MTT 염색과 BrdU 염색을 통해 콜라겐이 그라프트 된 지지체가 높은 세포 활성 및 증식률을 나타냄을 확인하였다. 또한 Alizarin red S 및 von Kossa 염색, ALP 활성을 통해 콜라겐이 그라프트 된 지지체에서 조골세포의 분화가 더 발생하는 것을 확인하였다.
#HDPE #PEAA #L-lysine #Collagen

목차

I. Introduction 5
II. Experimental 17
1. Materials 17
2. Preparation of porous scaffolds and grafting of collagen 19
2. 1. Preparation of porous HDPE/PEAA scaffolds 19
2. 2. Grafting of collagen on porous HDPE/PEAA scaffolds 21
3. Characterization of porous scaffolds 23
3. 1. Microstructure evaluation 23
3. 2. Surface charaterization 23
3. 3. Mechanical properties 24
3. 4. Porosity and pore size measurement 24
4. Cell study 25
4. 1. Cell adhesion of porous scaffolds 27
4. 2. Live-dead cell staining 28
4. 3. Actin cytoskeletal oranization 30
4. 4. Cell proliferation 31
4. 5. Cell differentiation 34
III. Results and discussion 36
1. Preparation of porous scaffolds and grafting of collagen 36
2. Characterization of porous scaffolds 38
2. 1. Surface characterization 38
2. 2. Mechanical properties 42
2. 3. Porosity and pore size measurement 44
3. Cell study 45
3. 1. Cell adhesion on the porous scaffolds 45
3. 2. Live-dead cell staining 47
3. 3. Actin cytoskeletal organization 49
3. 4. Cell proliferation 51
3. 5. Cell differentiation 54
IV. Conclusions 58
V. References 60
VI. Abstract 67

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