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연구 목적:
collagen hydrogel에 HAP(Hydroxyapatite) 나노 입자를 첨가해서 기계적 강도E를 조절함
E와 drug release 간의 상관관계를 AFM(Atomic Force Microscopy)으로 분석함
Youngs modulus (E):
E=Young's modulus, pressure units
∂=uniaxial stress, or uniaxial force per unit surface, pressure units
ε=strain, or proportional deformation (change in length divided by original length), dimensionless
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약물 모델은 BMP-2 (Bone Morphogenic Protein-2) 사용하고 ELISA로 측정함
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결과:
(1) 초기 E는 HAP에 따라 증가
(2) HAP높으면 약물 방출은 지연됨
(3) E감소하면 약물 방출 증가하는 경향
⇒ 기계적 강도(E)조절해서 약물 방출(DR)을 제어할 수 있음
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HAP/Col hydrogel fabrication
1.
2mL collagen(3mg/mL)을 각 vial에 넣고 HAPs를 0, 200,400,800 mg넣음
→ HAP/Col ratio = 0/3.8, 100/3.8, 200/3.8, 400/3.8
2.
10,000 rpm에서 10min homogenize
3.
degassing (vacuum)
4.
2 μg of BMP-2 , 0.2 mL of neutralization solution 첨가
→ sol-to-gel transition
5.
HAP/Col solution 1mL를 petri dish에 넣고 37℃에서 4시간 (gelation)
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HAP/Col hydrogel의 physicochemical property (swelling확인)
(1) Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR)
(2) X-ray diffaraction (XRD)
(3) thermogravimetric analysis (TGA)
(4) rheometry
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AFM Nanoindentation