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문제 정의
- 본 논문에서는 생체적합성 하이드로젤을 이용하여 바이오 융합 플랫폼 기술 개발에 응용될 수 있음을 소개하였다. 알지네이트와 콜라젠 내에 미세유체채널을 집적시킴으로써 동물세포의 3D 배양 환경을 시간적, 공간적으로 제어할 수 있고, 양친성 고분자 올리고머 PUAN 나노입자의 합성을 통해 생리학적, 병리학적으로 중요한 인자인 산소 농도를 광학 적으로 정량 측정할 수 있으며, 다공성이 튜닝된 PEG 하이드로젤 마이크로입자를 광패터닝 합성하여 바이오에세이에 유용하게 쓰일 수 있음을 보여주었다.
- 본 특집에서는 생체적합성 하이드로젤을 기반으로 마이크로, 나노 스케일의 가공, 합성 기술과 융합된 플랫폼 기술 들을 소개하고자 한다. 첫 번째로 미세유체적 (microfluidics) 하이드로젤을 이용한 동물 세포의 3D 배양 시스템,3 두 번째로 고분자 올리고머를 이용한 생체 환경 내 산소 농도의 광학적 정량 검출 기술,4 그리고 마지막으로 하이드로젤 기반 바이오 마커 정량 검출 기술5을 간략하게 소개함으로써 세포 배양, 진단용 플랫폼 기술 개발 분야의 최근 동향에 대한 독자들의 이해를 높이고 또한 새로운 바이오 융합 기술 분야에서 유용하게 쓰일 수 있는 스마트 재료의 필요성에 대해서도 언급하고자 한다.
가설 설정
- 미세유체적 하이드로젤 스캐폴드의 제작은 1) 생체적합성 하이드로젤 내 세포를 심고, 2) 마이크로채널 네트워크가 전사된 PDMS 스탬프가 조립된 형틀(위층), 외부에서 제어가 가능하도록 튜빙이 조립된 형틀(아래층)에 세포가 심어진 하이드로젤을 주입하고 고형화 시킨 후, 3) 두 층의 기계적 혹은 화학적 결합을 통해 이루어진다. 그림 1은 2가 이온(예를 들어, Ca2+)으로 가교가 가능한 알지네이트 하이드로젤을 이용한 가공 공정을 보여주는 예이다.
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