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Star-Lab

생체재료연구실

책임
교수
이름 한성수 소속 영남대학교 화학공학부
주요학력 학사 1987년 서울대학교 섬유공학 
석사 1989년 서울대학교 섬유공학 
박사 1994년 서울대학교  

구성원

직책 인원 성명(담당분야)
교수 2 기능성재료, 인공조직제조
박사 2 조직공학용스캐폴더제조, 세포기능분석
석사 2 나노섬유구조체제조, 향균성나노파티클제조
학사 1 필터용부직포제조

산학협력 희망분야

본 연구실은 의공학, 약학, 유전학, 화학공학, 환경공학 분야를 전공한 구성원으로 이루어져 있어 분야 간 협업이 가능하여 다학제간 연구를 수행가능함.

한성수 교수의 연구팀은 는 클러스터유기겔사업단을 다년간 운영하면서 다수의 기술이전, 공동연구, 합작투자 등의 산학협동 실적을 바탕으로 체계적인 R&D 및 사업화 전략수립 가능, 기술이전 및 공동연구, 합작투자 모두 가능

 

대표연구분야




 

                                        

[​조직공학용 재료 개발]

- 상처난 조직의 기능 및 외형복구를 위한 조직대체물(인공조직 및 장기) 개발

- ex) 전기방사를 이용한 나노섬유 및 구조체 제조, 동결건조법을 이용한 스폰지형태의 스캐폴더 제조, 3D 프린터를 이용한 구조체 제조, 나노입자 제조

[약물전달시스템 개발]

- 약물이 인체에 미치는 부작용을 줄이고 효과를 높이기 위하여, 약물전달용 담체개발

 

대표기술 개요 및 개발현황

[이중층 인공피부 개발]

국내특허(10-1333381)

단일공정에 의한 이중층 스캐폴드의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 얻어진 이중층 스캐폴드를 이용한 조직 재생방법

PCT (PCT/KR2013/006355)

단일공정에 의한 이중층 스캐폴드의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 얻어진 이중층 스캐폴드를 이용한 조직 재생방법

 

 

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다음 그림과 같이 이중층의 인공피부를 제공하여, 위층은 보호막의 역학, 아래층은 조직재생 및 수축을 감소시키는 기능을 수행할 수 있게 구성되었다.

 

기존에 개발된 Integra 의 이중층 인공피부의 경우, 각 두층을 제조하고 부착하는 등의 여러단계의 공정을 거쳐야 하기 때문에 높은 단가와, 인공피부를 제거하는 추가적 외과시술이 불가피하여 2차 흉터 및 고통을 유발한다는 치명적인 단점이 있다.

본 영남대학교에서 개발한 인공피부는 단가가 낮고, 생체적합성이 높은 합성고분자 PVAgelatin을 이용하여 보호막의 역할을 하는 위층과 조직재생을 돕는 아래층으로 구성된 이중층 인공피부를 개발하였다. 하지만 이중층 스캐폴더를 상분리현상을 이용한 단일공정으로 제조하여 공정단계를 줄임으로서 단가를 낮추고, 제조시 발생하는 pore 및 밀도로 인해 생기는 내부구조차이로 인하여 조직이 어느정도 재생된 뒤 추가적 외과시술 필요없이 자동탈착이 되기 때문에 2차흉터와 고통에서 벗어날 수 있다는 획기적인 장점을 보유하고 있다.

[특징]

기존의 자가, 이종, 동종이식의 감염, 윤리적문제, 기증자의 부족 등의 문제점 극복

기존 인공피부의 추가적 외과시술로 인한 2차흉터, 조직재생동안 외부감염의 우려 등의 문제점 극복

공정의 복잡성으로 인한 단가상승의 불가피를 단일공정으로 인해 문제점 극복

상처의 수축방지로 인한 흉터의 최소화

이중층 스캐폴더 내 세포배양 가능

 

개발 관련 시제품 사진

특허

방사선불투과성 물질을 함유한 교대배열 폴리비닐알콜 마이크로피브릴의 제조방법 (등록,101432433, 2014, Korea)

색전코일용 복합섬유의 제조방법 (등록,101449835, 2014, Korea)

합성 고분자, 폴리사카라이드 및 단백질을 포함하는 크라이오젤 스캐폴드 및 상기 스캐폴드를 이용한 조직 재생방법 (등록,101383527, 2014, Korea)

단일공정에 의한 이중층 스캐폴드의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 얻어진 이중층 스캐폴드를 이용한 조직 재생방법 (등록,101333381, 2013, Korea)

겔타입 마스크팩 조성물 (출원,1020130073117,2013,Korea)

One step fabrication of bilayer scaffold for skin tissue engineering (PCT/KR2013/006355)

 

연구실적

[산학협동 관련 기술이전 실적]

1. 바이오 겔 응용제품 개발에 관한 노하우 기술이전 - ()태웅메디컬, ()메디칸

2. 고흡수성 유기 겔 응용제품 개발에 관한 노하우 기술이전 - ()지오콘, ()코엔, ()제닉

3. 정보통신용 겔 응용제품 개발에 관한 노하우 기술이전 - ()유엠티

[MOU 체결]

1. 의료분야 3D프린팅 신소재 개발 - 하이비전시스템

 

논문

Cocentration of Cross Linker Considerably Influence Physicochemical and Bio-Properties of Scaffold. Science of Advanced Materials (in press)

Identifying Effect of Foaming Agent on Various Cells Cultured on PVA-Chitosan Sponge. Science of Advanced Materials (in press)

Altering Kinetics of Polymerization can modulate Mesenchymal Stem cells interaction with 3D Matrix. Science of Advanced Materials (in press)

Novel Chitosan-HEMA-Gelatin Marcroporous Scaffold for Bone Tissue Engineering. Journal of Biomaterials and Tissue Engineering 5(6):1-7(2015)

Synthesis and characterization of biomatrixed-gold nanoparticles by the mushroom Flammulina velutipes and its heterogeneous catalytic potential. Chemosphere 141:169-175 (2015)

Three Dimensional Polymeric Matrix and Terminalia Chebula Synergitic Effect on Human Lung Cells. Journal of Biomaterials and Tissue Engineering 5:1-9 (2015)

Engineering and optimization of three-dimensional poly(vinyl alcohol)/gelatin matrix to mimic skin tissue. Journal of computational and theoretical nanoscience 12(5):856-866 (2015)

Three Dimensional Polymeric Matrix and Terminalia chebula Synergitic Effect on Human Lung Cells. Journal of Biomaterials and Tissue Engineering, 2015

Tissue Genesis: Extracellular Matrix and CellBiomaterial Interactions In Encyclopedia of Biomedical Polymers and Polymer Biomaterials, 1st Ed.; Mishra, M., Ed.; Taylor & Francis: New York, Edition: 1st, Vol. 5, pp.3360-3376 (2015)

Skin tissue regeneration-advances in wound repair In Encyclopedia of Biomedical Polymers and Polymer Biomaterials, 1st Ed.; Mishra, M., Ed.; Taylor & Francis: New York, Edition: 1st, Vol. 11, pp.8258-8279

Smart Polymers: Drug Delivery In Encyclopedia of Biomedical Polymers and Polymer Biomaterials, 1st Ed.; Mishra, M., Ed.; Taylor & Francis: New York, 2015; Vol. 10, 7382-7395.

Fabrication of Cellulose-based Scaffold with Microarchitecture using a Leaching Technique for Biomedical Applications. Cellulose 21(5),3515-3525(2014)[교신저자]

Nano-Biomimetics for Nano/Micro Tissue Regeneration. Journal of biomedical nanotechnology 10,3141-3161(2014)

Polysaccharides as Nanocarriers for Therapeutic Applications. Journal of biomedical nanotechnology 10(9), 2149-2172(2014)

Synthesis of composite gelatin-hyaluronic acid-alginate porous scaffold and evaluation for in vitro stem cell growth and in vivo tissue integration. Colloids and surfaces b: Biointerfaces 116C,502-509(2014)

Effect of Extracts of Terminalia chebula on Proliferation of Keratinocytes and Fibroblasts Cells: An Alternative Approach for Wound Healing. Evidence-based complementary and alternative medicine vol.2014,article id 701656, 13Pages

Novel Alginate-Gelatin Hybrid Nanoparticle for Drug Delivery and Tissue Engineering Applications. Journal of nanomaterials 2014, 1-7(2014)

Poly(ethylene glycol) dicarboxylate/ Poly(ethylene oxide) Hydrogel Film Co-cross-linked by Electron Beam Irradiation as an Anti-Adhesion Barrier. Materials science & engineering c-materials for biological applications 46,195-201(2015)

Enhanced Proliferation and Growth of Human Lung Epithelial Cells on Gelatin Microparticle Loaded with Ephedra Extracts. Journal of nanomaterials 2013, 909120(2013)

Aurantio-Obtusin Stimulates Chemotactic Migration and Differentiation of MC3T3-E1 Osteoblast Cells. Planta medica 80(7),544-549(2014)

Preparation of Poly(vinyl alcohol)/ZrO2 Composite Nanofibers via Co-axial Electrospinning with Higher ZrO2 Particle Content. Fibers and polymers 15(10),2066-2071(2014)

Surfactant Role in Modifying Architecture of Functional Polymeric Gelatin Scaffolds. International Journal of polymeric materials and polymeric 63(18),951-956(2014)

Terminalia belerica extracts loaded on stimuli responsive HEMA-DEA hydrogel for enhanced growth and proliferation of Mesenchymal Stem cells. Journal of biomaterials and tissue engineering 4(1),7-45(2014)

Annealing effects on structural changes and thermal shrinkage of poly(lactic acid) draw-textured filaments. Journal of the textile institute 105(5),553-558(2014)

Preparation of Poly(vinyl alcohol)/Silver-Zeolite Composite Hydrogels by UV-Irradiation. Fibers and polymers 15(1),101-107(2014)

Effect of cross-linkers in fabrication of carrageenan-alginate matrices for tissue engineering application. Biotechnology and Applied Biochemistry 60(6),589-595(2013)

Engineering three-dimensional macroporous hydroxyethyl methacrylate- alginate-gelatin cryogel for growth and proliferation of lung epithelial cells. Journal of biomaterials science, Polymer edition 24(11),(2013)

Porous three-dimensional PVA/gelatin sponge for skin tissue engineering. International Journal of polymeric materials. 24(11),2013

Three-dimensional porous HPMA-co-DMAEM hydrogels for biomedical application. Colloid and polymer science 291(5),1121-1133(2013)

Macroporous matrix for cartilage tissue engineering. Current science 104(5) 622-626(2013)

Functionalizing cellulose scaffold prepared by lonic liquid with bovine serum albumin (BSA) for biomedical application. Fibers and polymers14(12)1965-1969 (2013)

Preparation of Syndiotactic Poly(vinyl alcohol) Microfibrils with Radiopaque Inorganic Particles. Polymer(KOREA) 37(5),563-570(2013)

Preparation of Syndiotactic Poly(vinyl alcohol) Embolic Particles with Radiopacity. Fibers and polymers 15(3),472-479(2014)

Fumigation in Ayurveda: Potential strategy for drug discovery and drug delivery. Journal of ethnopharmacology 149(2),409-415 (2013)

Preparation of Coil-Embolic material using syndiotactic Poly(vinyl alcohol) gel spun fibers. Polymer(KOREA) 37(4),486-493(2013)

Effect of Annealing Conditions on Molecular Structure and Physical Properties of Polypropylene Slit-Film Yarns. The Korean Fiber Society 50(3),174-179

Polymer assisted hydrothermal synthesis of hierarchically arranged hydroxyapatite nanoceramic. Journal of nanomaterials 2013(7),(2013)

Automatic human body segmentation based on feature extraction. International journal of clothing science and technology 26(1),4-24(2013)

Chitosanhydroxyapatite macroporous matrix for tissue engineering. Current science 103(12),1438-1446(2012)

Evaluation of Engineering Performance and Review of Long- Term Performance of Plasma Surface Treatment Geotextiles. Textile Science and Engineering 49(5),343-353(2012)

 

보유장비

한글명

영문명

모델명

규격W*D*H(mm)

냉동기

deep freezer

DF8510

890*820*1650

동결건조기

freeze-dryer

FD8508

810*750*850

건조기

oven

DH.WOFO1155

720*750*850

건조기

oven

OF-22

720*730*930

진공건조기

vaccum dryer

OV-12

780*560*590

진공건조기

vaccum dryer

VOS-301SD

500*540*760

2차증류수기

2-distilled water purifyer

 

400*350*580

3차증류수기

3-distilled water purifyer

 

260*320*400

원심분리기

centrifuge

C1201

120*120*110

원심분리기

eppendorf centrifuge

5810R

710*610*330

저온반응기S

ICE BATH-S

DH.WCR00208

250*430*430

저온반응기L

ICE BATH-L

 

440*610*630

크라이오겔반응기

Cryo stat

NCB-3100

620*390*460

교반기

stirrer

 

200*300*100

복사기

copy machine

 

650*620*1100

정수기

water purifier

 

350*390*1040

전기방사기

Electro spinning

ESR200R2D

720*750*850

냉장고L

refrigerator-L

CRF-114FD

1260*800*1780

세포배양기

CO2 incubator

MCO-15AC

620*600*890

초음파세척기

ultrasonic cleanser

BRANSON8510

580*460*340

진공펌프

vacuum pump

 

150*430*350

후드

fume hood

 

2210*1550*1500

온도제어교반기

incubator shaker

KS400i control

580*730*520

형광분광계

spectro fluoro meter

FS-2

620*700*300

무균작업대

clean bench

JSCB-1200SB

1260*750*1870

고온멸균기

auto clave

JSAC-60

750*540*1100

고온반응기

water-BATH

 

320*180*270

도립현미경

inverted microscope

 

200*250*420

진공시약장

desiccator

 

420*360*650

 

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