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Abstract

목차

제1장 서론 13

제2장 실험 23

2.1. 시약 및 재료 23

2.2. Carbopol-NHS 조직점착제의 제조 24

2.2.1. Carbopol-NHS 제조 24

2.2.2. EDC/NHS 반응시간 설정 27

2.2.3. EDC/NHS 반응 pH 설정 27

2.2.4. EDC/NHS 함량비 설정 27

2.2.5. -COOH/NHS 함량비 설정 27

2.3. Carbopol-NHS 조직점착제 특성분석 29

2.3.1. FT-IR을 통한 개질된 NHS 확인 29

2.3.2. ¹H NMR을 통한 NHS 개질 및 치환율 분석 29

2.4. Carbopol-NHS 조직점착제의 조직 점착력 측정 31

2.4.1. UTM을 이용한 접착강도 측정 31

2.4.2. Rheometer를 이용한 접착강도 측정 31

2.5. Carbopol-NHS 조직접착제의 생체적합성 평가 34

2.5.1. Carbopol-NHS 조직점착제의 세포 독성 시험 34

2.6. 조직점착제의 in vivo 동물실험 38

2.6.1. SD rat을 이용한 창상치유능 분석 38

제3장 결과 및 고찰 39

3.1. Carbopol-NHS 조직점착제의 분광학적인 분석 39

3.1.1. FT-IR을 통한 NHS 개질 확인 39

3.1.2. ¹H NMR을 통한 NHS 개질 확인 39

3.2. ¹H NMR을 통한 NHS 치환율 분석 41

3.2.1. EDC/NHS 반응시간에 따른 NHS 치환율 분석 41

3.2.2. EDC/NHS 반응 pH에 따른 NHS 치환율 분석 41

3.2.3. EDC/NHS 함량에 따른 NHS 치환율 분석 48

3.2.4. NHS/-COOH 대비 NHS 함량에 따른 NHS 치환율 분석 48

3.3. Carbopol-NHS 조직점착제의 조직점착력 분석 53

3.3.1. NHS 치환율에 따른 조직점착력 분석 53

3.4. Carbopol-NHS 조직점착제의 생체적합성 평가 58

3.4.1. MTT assay를 통한 세포 독성 평가 58

3.5. Carbopol-NHS 조직점착제의 in vivo 동물 model 실험 59

3.5.1. 조직점착제의 창상치유능 분석 59

제4장 결론 63

참고 문헌 64

[표 1] Commercial tissue adhesives 21

[표 2] Carbopol®/EDC/NHS ratios[이미지참조] 28

[표 3] Grading criteria for cytotoxicity 37

[표 4] Substitution rate of NHS according to EDC/NHS reaction time 44

[표 5] Substitution rate of NHS according to the pH of EDC/NHS raction 46

[표 6] Substitution rate of NHS according to EDC/NHS molar ratios. 49

[표 7] Substitution rate of NHS according to NHS/-COOH molar ratios 51

[표 8] Tissue adhesion strength of Carbopol® and Carbopol-NHS according to substitution rate of NHS (n＝5)[이미지참조] 55

[그림 1] Structure of skin. 14

[그림 2] Process of wound healing. 17

[그림 3] Reaction mechanism of Carbopol-NHS. 22

[그림 4] Carbopol® thickening mechanism.[이미지참조] 25

[그림 5] Fabrication of Carbopol-NHS tissue adhesive. 26

[그림 6] Prepared KBr discs of Carbopol® and Carbopol-NHS.[이미지참조] 30

[그림 7] a) Schematic of single lap-shear test, and b) single lap-shear test to measure tissue adhesion strength. 32

[그림 8] a) Schematic of rheometer adhesion test, and b) rheometer used to measure tissue adhesion strength. 33

[그림 9] Conversion of MTT into formazan crystal. 36

[그림 10] FT-IR spectra of Carbopol®, NHS, Carbopol-NHS 2.0.[이미지참조] 40

[그림 11] NMR spectra of Carbopol®, NHS, Carbopol-NHS 2.0[이미지참조] 42

[그림 12] Photograph of reaction solution 2 hours after EDC/NHS reaction. 43

[그림 13] Substitution rate of NHS as a function of EDC/NHS reaction time. 45

[그림 14] Substitution rate of NHS according to the pH of EDC/NHS reaction. 47

[그림 15] Substitution rate of NHS according to EDC/NHS molar ratios. 50

[그림 16] Substitution rate of NHS according to NHS/-COOH molar ratios. 52

[그림 17] Reaction of Carbopol-NHS and primary amine in tissues. 54

[그림 18] Lap-shear adhesion strength for Carbopol® and Carbopol-NHS according to substitution rate of NHS.[이미지참조] 56

[그림 19] Rheometer adhesion strength for Carbopol® and Carbopol-NHS according to substitution rate of NHS.[이미지참조] 57

[그림 20] 96-well cell culture microplate images. (n＝5) 60

[그림 21] Cell viability of control, Carbopol®, Carbopol-NHS with various diluted samples.[이미지참조] 61

[그림 22] Wound closing of Carbopol®, Carbopol-NHS and gauze according to time. (n＝6)[이미지참조] 62

초록보기

Medical suture of wound tissue from the past to the present is an essential factor in various medical fields. Medical suture methods include mechanical fixing methods such as suture or staples and tissue adhesives that react and adhere to the tissues. Tissue adhesives do not produce scars after surgery and easy methods, and do not require a separate removal process, but have weak adhesion in a wet condition.

This study aims to develop a tissue adhesive with excellent tissue adhesion even in a wet condition. Carbopol® is a poly(acrylic acid)(PAA)-based crosslinked polymer with excellent water absorption and biocompatibility. Through the EDC/NHS coupling reaction, the -NHS group is introduced into the Carbopol® to improve the tissue adhesion. The -NHS group substitution rate of the tissue adhesive can be adjusted by controlling the EDC/NHS reaction time, EDC/NHS reaction pH, EDC/NHS mole ratio, and -COOH/NHS mole ratio. In order to confirm the modification, Carbopol®, NHS, and Carbopol-NHS were analyzed through FT-IR and 1H NMR. In in vitro MTT assay, Carbopol® and Carbopol-NHS were confirmed cell viability of 80% or more under 1% and 2.5% dilution conditions. To measure the tissue adhesion property of Carbopol-NHS, UTM and rheometer were used. The molar ratio of NHS to -COOH group of Carbopol® was set to 0.125, 0.25, 0.5, 1.0, and 2.0. It was showed that the higher the content of NHS, the higher the tissue adhesion force.

Tissue adhesive Carbopol-NHS synthesized in this study is considered to be applicable to tissue adhesive patches by coating on biodegradable nanofiber sheets.

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