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학위논문 상세정보

생분해성 고분자 PLGA 합성제조 및 조직공학용 재료로서 적합성평가 원문보기

  • 저자

    김배정

  • 학위수여기관

    경상대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    의용공학전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

  • 키워드

    PLGA Biomaterial Biodegradation;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13534291&outLink=K  

  • 초록

    배경: PLGA (polylactide-co-glycolide)는 식물소재 기반의 생분해성 수지로써, 대체로 옥수수를 비롯한 곡물의 전분을 발효시켜 lactic acid (α-hydroxy propionic acid)와 glycolic acid (hydroxy acetic acid)를 생산하고 이를 축합반응시켜 단량체 lactide와 glycolide를 합성하고 두 단량체를 공중합하여 만들어진다. 공중합체인 PLGA는 고강도 및 장기간의 분해특성을 갖는 고분자로 두 단량체의 몰비 조성에 따라 열적성질과 분자량을 조절할 수 있는 생분해성 고분자로 조직공학용 재료로 많이 활용된다. 본 연구에서는 생분해성 고분자를 합성 및 중합과정을 거쳐 화학조성과 열적성질을 분석하고 분자량을 측정하여 조직공학용 재료로 적용하기 위해 흡수성 골절합용 Plate 및 Screw를 제조하여 물성을 평가하였다. 방법: 중합에 있어서 lactic acid를 합성하여 D.L-lactide로 만들고 그리고 glycolic acid를 glycolide로 합성하였다. 또한 조직공학용 재료에 적용하기 위해 두 단량체(lactide:glycolide)를 몰비(8:2)로 공중합하여 PLGA를 만들었다. 중합한 고분자의 화학조성을 FT-IR, H-NMR로 통해 확인하였고 DSC (Differential Scanning Calorimetry)로 열적성질 분석하였다. 그리고 강도 및 가공성 등 최종물성에 영향을 미치는 고분자의 분자량을 GPC (Gel Permeation Chromatography)로 측정하였다. 중합후 얻어진 PLGA를 조직공학용 재료로 적용하기 위해 생분해성 골절합용 Plate 및 Screw를 제조하여 인장강도, Bending 시험, Torque 시험, Pullout 시험으로 통해 물성을 비교 및 분석하였다. 결과: PLGA의 화학적 구조를 확인하기 위해서 적외선 분광분석법(FT-IR)과 더블어 1H-NMR를 측정한 결과 적외선 분광분석으로 PLGA의 O-H피크 3,500 cm-1, C=O 이중결합의 피크 1,748 cm-1, C-O-O 피크 1,452 cm-1, C-O 단일결합 피크 1,178 cm-1, C-H 단일결합 피크는 각각 2,995 cm-1, 2,946 cm-1 부근에서 나타나는 피크를 확인할 수 있으며, NMR로 측정한 결과 PLGA는 7.2 ppm에서 O-H피크, 5.1 ppm에서 C-H2피크, 1.5 ppm에서 C-H3의 피크가 나타나는 것을 확인하였다. 제조된 생분해성 골절합용 Plate의 인장강도는 6.82 kgf/㎟, 굽힘강도 43 N로 측정되었다. 생분해성 Screw의 Torque 및 Pullout 시험에서 토크값은 5.5 Ncm, pullout시험의 최대 인장응력 강도는 4.62 kgf값을 확인할 수 있었다. 결론: 생분해성 고분자 PLGA를 합성하여 화학적 조성 및 분석을 통해 선형 PLGA로 중합여부를 확인하였다. 또한 고분자 PLGA의 열적 안정성을 결정하는 요인으로는 합성 및 정제과정에서의 수분과 미반응물질이 영향을 끼쳐 생성물의 질을 저하시킴을 알 수 있었다. 그리고 중합한 PLGA원료로 해서 생분해성 골절합용 Plate 및 Screw를 제조하여 물리적 강도 시험을 한 결과 생체재료로 이식되어 목표한 기능을 수행하기 위한 기계적 안정성을 확인할 수 있었다


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