화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.370
발표분야 의료용 고분자 부문위원회
제목 수증기를 이용한 실크 피브로인 나노섬유의 결정화 거동 해석
초록 생체적합성, 수분 및 산소투과성, 생분해성 등의 우수한 특성을 갖고 있는 실크 피브로인은 창상피복재나 세포배양용 지지체와 같은 의료용 분야에 적합하게 응용될 수 있는 장점을 가지고 있어 생체재료로서 상당한 관심과 연구의 대상이 되어왔다. 우리는 이전의 연구에서 재생 실크 피브로인을 전기방사함으로써 나노섬유를 제조하고, 구강각화세포의 점착 및 스프레딩에 대한 우수한 효과를 확인한 바 있다. 그러나 이 경우 전기방사된 실크 피브로인의 물에 대한 용해성을 감소시키기 위하여 주로 랜덤코일의 2차구조를 가지는 실크 피브로인을 50% 메탄올 수용액에 침지시켜 β-구조로 전이시키게 되는데, 이 과정에서 실크 피브로인은 유연성을 많이 상실하게 된다. 따라서 본 연구에서는 실크 피브로인을 수증기로 처리하여 메탄올 처리에 따른 물성변화를 최소화하고자 하였다.
재생 실크 피브로인 스폰지를 1,1,1,3,3,3,-hexafluoro-2-propanol에 용해하여 방사용액을 제조하고, 이 용액을 전기방사함으로써 실크 피브로인 나노섬유를 얻었다. 전기방사는 일반적으로 나노미터 크기의 직경을 가지는 가는 섬유를 부직포의 형태로 배열하게 하는데, 그림 1은 전기방사방법을 이용하여 제조한 실크 피브로인 나노섬유의 주사전자현미경 사진이다. 전기방사된 실크피브로인 나노섬유의 섬유직경을 측정한 결과, 직경분포는 250~530 nm정도로 비교적 균일하게 나타났으며 그 평균은 380 nm였다.
방사된 실크 피브로인 나노섬유를 데시케이터 안에서 수증기로 처리하여 불용화 및 결정화를 유도하였다. 실크 피브로인 나노섬유의 최적 처리시간을 알아보기 위하여, 시료를 수증기로 처리한 후에 물에 수세하여 건조시킨 후의 무게감소량을 측정하였다. 그림 2에 나타난 것과 같이, 수증기로 처리하지 않은 시료의 무게 감소율은 35%로 물에 대한 안정성이 작게 나타났으나, 1시간가량 처리하면 물에 대해 안정해 짐을 알 수 있었다.
또한 수증기 처리에 의해 발생되는 실크 피브로인의 2차구조 전이를 확인하기 위해 핵자기공명분석과 적외선분광분석을 행하였다.



Figure 1. SEM image of the electrospun silk fibroin nanofibers



Figure 2. Weight loss of silk fibroin nanofibers washing in water
저자 정 임1, 남영식1, 한성옥2, 민병무3, 박원호1
소속 1충남대, 2한국에너지기술(연), 3서울대
키워드 실크피브로인; 나노섬유; 결정화; 수증기
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