초록 ▼

▣ 생체 모방형 물질로서의 자극-민감성 하이드로겔에 대한 지금까지의 주된 연구내용은 외부자극에 따라 변화하는 하이드로겔의 친수성-소수성 변화에 따른 하이드로겔 내부에 함유되는 수용액의 함유량에 따라 달라지는 하이드로겔의 부피 변화를 이용하여 다양한 생체모방 시스템으로 응용하고자 하는 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 자극에 의한 부피변화는 일종의 기계적 변화이므로 물리-화학적 자극으로부터 기계적 변화를 유도할 수 있어 다양한 응용이 가능한데, 약물전달 시스템이나 지능성 밸브, actuator 등에로의 응용이 예가 될 수 있다. 하지만

▣ 생체 모방형 물질로서의 자극-민감성 하이드로겔에 대한 지금까지의 주된 연구내용은 외부자극에 따라 변화하는 하이드로겔의 친수성-소수성 변화에 따른 하이드로겔 내부에 함유되는 수용액의 함유량에 따라 달라지는 하이드로겔의 부피 변화를 이용하여 다양한 생체모방 시스템으로 응용하고자 하는 연구가 활발하게 이뤄지고 있다. 자극에 의한 부피변화는 일종의 기계적 변화이므로 물리-화학적 자극으로부터 기계적 변화를 유도할 수 있어 다양한 응용이 가능한데, 약물전달 시스템이나 지능성 밸브, actuator 등에로의 응용이 예가 될 수 있다. 하지만, 자극에 따라 달라지는 하이드로겔의 부피변화는 3차원적인 물성 변화이므로 자극에 따른 민감성이 생체만큼 민감하지 않다는 애로사항이 있어 생체와 유사하게 순간적인 변화를 유도할 수 있는 방법에 대한 연구가 많이 이뤄지고 있다. 대표적인 내용이 bulk 하이드로겔을 사용하는 대신 나노 입자의 하이드로겔을 사용하는 시스템이다. 이 경우 나노겔이므로 부피가 작아 민감하게 변화가 일어날 수 있다.

▣ 하지만, 많은 생체 시스템 중에는 gecko의 발이나 낙지나 문어과의 발처럼 흡착성을 자유자재로 조절하는 시스템도 흔하게 볼 수 있다. 이런 경우는 모두가 2차원적인 흡착성이 외부 자극에 의해 지능적으로 조절되는 기능을 하는 시스템이다. 그런데 이들의 공통점은 흡착하는 표면의 효율성을 증가시키기 위해 흡착되는 표면을 울퉁불퉁한 패턴을 가진 빨판으로 구성하고 있다는 점이다.

▣ 이에 본 연구에서는 부피 변화에 의한 하이드로겔의 지능성을 활용하는 대신 패턴을 가진 2차원적인 하이드로겔 필름 연구에 초점을 맞추었다. 아울러 하이드로겔 필름의 자극에 따른 흡착성(점착성)의 효율성 증대를 위해 flat film 대신에 생체와 유사하게 미세한 패턴을 가진 필름을 가공함으로서 자극에 따른 흡착성과 탈착성을 증가시키고자 하는 것이 본 연구의 주된 목적이었다. 사용한 하이드로겔은 온도, pH, 빛 등에 민감하게 반응할 수 있는 하이드로겔이며 패턴을 가진 하이드로겔 표면을 가공하는 방법은 이번 과제를 통해 개발한 방법을 사용하였다. 가공 방법은 다음과 같다.

▣ 연구결과 온도, pH, 빛과 같은 외부자극에 의해 하이드로겔 표면에서의 흡착-탈착이 매우 빠르게 주기적으로 변화함을 확인할 수 있었으며, 특히, pH-민감성 하이드로겔의 경우 용액상의 화학적 변화인 pH 변화와 거의 synchronized 상으로 표면 접착성이 변화함을 확인할 수 있었다.

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 15