Controlled release of epidermal growth factor from furfuryl-gelatin hydrogel using in situ visible light crosslinking and its effects on fibroblasts proliferation and migration
저자
발행사항
성남 : 가천대학교 일반대학원, 2022
학위논문사항
학위논문(석사)-- 가천대학교 일반대학원 : 나노과학기술융합학과 화공생명공학전공 2022. 2
발행연도
2022
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
경기도
형태사항
; 26 cm
일반주기명
지도교수: 이현종 교수님
UCI식별코드
I804:41005-200000596018
소장기관
Hydrogel은 현재 Biomedical 분야에서 가장 많이 사용되는 tissue engineering의 scaffold 중 하나입니다. Hydrogel은 수분을 많이 함유할 수 있는 3D 구조이기 때문에 Extracellular Matrix(ECM)을 모방하기 좋고, 생체적합성이 좋습니다.1 현재 Collagen이나 hyaluronic acid 같은 천연 재료를 이용한 hydrogel 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
Injectable hydrogel이 Drug delivery system과 결합한다면 hydrogel의 화학적, 물리적 특성에 의해 약물 방출 속도를 제어할 수 있습니다. 이는 Therapeutic factor carriers 등으로 활용되어 주기적 주사가 필요한 경우에 사용하기 편리하고, 절개수술을 최소화할 수 있습니다.2
본 연구에서는 Collagen의 유래 성분이며, 일반적으로 hydrogel 제작에 많이 사용되는 gelatin을 사용하였습니다. Gelatin은 가격이 저렴하며 제조가 용이합니다. Gelatin을 수정하기 위한 재료로 빛에 반응하는 furfuryl group이 있는 furfuryl glycidyl ether와 광 개시제인 riboflavin phosphate (RFP)를 선택하였습니다. 그 결과 visible light 하에서 photo-crosslink 하여 sol-gel 형태 변환이 가능한 injectable furfuryl-gelatin hydrogel이 제작되었습니다.
Hydrogel 제작 후, FT-IR과 H-NMR을 통해 gelatin의 furfuryl group 도입을 확인하였고 사용되는 모든 물질과 반응물의 생체적합성을 확인하기 위해 3T3 cell을 이용하여 in vitro test를 진행하였습니다.
Furfuryl – gelatin (F - gel)의 농도에 따른 기계적 특성과 약물 방출 속도를 확인하였습니다. Rheology, SEM, degradation을 통해 hydrogel의 기계적 특성을 나타내었고, EGF (Epidermal Growth Factor)와 EGF – MAL(Maleimide-PEG2-NHS Ester)을 model drug로 하여 release profile과 세포 증식의 관계를 측정하였습니다.
이 논문에서는 Photo – crosslinking 가능한 injectable furfuryl – gelatin hydrogel이 Therapeutic factor carrier로서의 역할이 가능하며 농도에 따라 기계적 특성과 방출 속도가 조절 가능하다는 것을 보였습니다.
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