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선택적 약물방출을 위한 온도감응형 마이크로스피어의 제조 방법 및 응용

Title
선택적 약물방출을 위한 온도감응형 마이크로스피어의 제조 방법 및 응용
Other Titles
Thermo-responsive CaP microspheres for programmable drug delivery
Author
박소현
Advisor(s)
심광보
Issue Date
2013-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
지능형 고분자란 전기장, 자기장, 온도, 전류, 용매 변화, 빛과 같은 물리적 자극과 pH, 이온 및 특정 분자인식 등과 같은 화학적 자극인 외부의 작은 자극에 민감하게 반응하는 고분자를 말한다. 이러한 지능형 고분자는 우수한 생체적합성, 외부환경 감응성, 그리고 특정 분자 인지능력으로 인해 인공장기, 약물 전달시스템, 회수용 흡착제, 바이오센서, 그리고 조직공학과 같은 바이오메디칼 분야에서 많이 사용되고 있다. 본 연구에서 사용한 Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAm)은 대표적인 온도 감응성 고분자로서 32 ℃ ∼ 34 ℃의 상전이 하안 임계 용해 온도 (LCST)를 나타낸다. LCST 이하에서는 팽윤 운동을 하고, LCST 이하에서는 수축 운동을 하게 된다. 이러한 현상을 나타내는 것은 소수성과 친수성의 상호 작용에 의한 것인데, 낮은 온도에서는 고분자의 친수성 분자와 물과의 수소 결합으로 인하여 물에서의 용해도가 증가하고, LCST 이상에서는 물의 극성도가 감소하여 친수성 분자와 물의 수소결합은 약화되고 물과 소수성 분자의 작용이 증가하여, 소수성 분자가 수축을 하게 된다. 본 연구에서는 생체 내 독성, 발암성 등 유해작용이 없으며 생체조직과 좋은 친화성을 갖는 수산화아파타이트(hydroxyapatite)를 사용하여 Bone filler로 사용되는 인산칼슘 마이크로 입자를 합성하고 SiO2로 코팅을 하여 마이크로스피어의 쉽게 부서지는 성질을 보완하고 기능화 하였다. 또한 SiO2가 코팅된 CaP 마이크로스피에 PNIPAm과 가교제인 N,N'-methylenebisacrylamide (MBA)와 개시제인 potassium persulfate (KPS), sodium metabisulfite를 사용하여 폴리머 중합을 하여 PNIPAm/SiO2-CaP microspheres를 합성하였다. PNIPAm/SiO2-CaP microspheres에 doxorubicin과 indomethacin의 두 가지 약물을 SiO2-CaP microspheres와 PNIPAm에 각각 담지하여 온도변화에 따른 두 약물의 방출 거동을 확인하였다. 300시간 동안 교대로 25 ℃와 37 ℃로 온도 변화를 주어가면서 온도에 따른 약물 방출 실험을 진행한 결과 방출 패턴은 On-Off 형태의 방출 패턴이 잘 나타남을 알 수 있었다. 온도가 증가함에 따라 약물이 방출되고, 온도가 감소함에 따라 약물이 방출되지 않는 전형적인 positive squeezing mechanism을 나타내었다. 또한 12일 동안 약물이 서서히 방출되는 전형적인 서방형 약물 방출을 나타내었다. 각 단계에서 만들어진 CaP microspheres, SiO2-CaP microspheres, PNIPAm/SiO2-CaP microspheres는 fourier transform infrared (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), thermal gravimetric analysis (TGA)을 통하여 확인하였고, 온도변화에 따른 약물방출은 ultraviolet-visible (UV) spectrophotometry을 통하여 확인하였다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/133865http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000421498
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING(신소재공학과) > Theses (Master)
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