다효소를 고정화한 다공성 PEGDA[poly(ethylene)glycol diacrylate] 마이크로구체의 생체촉매 캐스케이드 반응 :Biocatalytic cascade reaction of porous PEGDA[poly(ethylene)glycol diacrylate] by immobilized multiple-enzyme

안승희

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자료유형: 학위논문

저자정보: 안승희 (전남대학교 )

지도교수: 정헌호

발행연도: 2023

저작권: 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수60

초록· 키워드

본 연구에서는 미세유체시스템을 이용하여 단분산성의 PEGDA(poly(ethylene)glycol diacrylate)/PVA(polyvinyl alcohol) 마이크로입자를 입자 내에 존재하는 PVA 고분자를 용해하는 간단한 공정을 통해 다공성 PEGDA 마이크로구체를 제조하였다. 전통적인 다공성 구조를 제조하는 방법은 매우 복잡하고 시간이 오래 소요되며 노동력을 필요로 한다. 이를 개선하고자 용매를 이용하여 PEGDA 네트워크 내 PVA 고분자를 용해하여 제거함으로써 노동력을 필요로 하지 않으며 짧은 시간 내에 성공적으로 다공성 구조를 제조하였다. PEGDA 및 PVA의 농도가 다공성 구조의 생성에 영향을 미치는지 분석하고 다공성 구조가 제조되는 최적화된 조건을 연구하였다. 진핵 세포 내의 캐스케이드 반응에서 영감을 받아 다공성 PEGDA 마이크로구체에 다효소를 고정화하여 캐스케이드 반응을 실행하였다. 다공성 PEGDA 마이크로구체에서 효소 캐스케이드 반응이 성공적으로 이루어졌음을 입증하였으며 추후 촉매, 조직 공학, 바이오, 약물전달시스템 등 여러 분야에서 폭넓게 응용의 가능함을 보여준다.

#porous microsphere #polymer microparticle #PEGDA #cascade reaction

List of Figures IV
List of Tables V
국문 초록 IX
1. 서론 1
가. 연구의 배경 및 중요성 1
나. 연구 목적 3
2. 문헌적 고찰 4
가. 다공성 마이크로구체 4
나. 다공성 구조 제조 방법 6
1) Solvent evaporation method 6
2) Polymerization 8
3) 시드 폴리머 팽창 방법 9
4) 기타 방법 10
다. Poly(ethylene)glycol diacrylate(PEGDA) 13
1) PEGDA의 특성화 13
2) PEGDA의 응용 15
라. 미세유체 18
1) 미세유체학 18
2) 미세유체장치 재료 19
3) 액적 기반의 미세유체장치 21
4) 미세유체학 응용 24
3. 실험 시약 및 방법 26
가. 시약 26
나. 3D 프린팅 몰드를 이용한 미세유체장치 제작 26
1) 3D 프린팅 몰드 제작 26
2) PDMS 미세유체장치 제작 26
다. PEGDA/PVA blend 제조 27
1) PEGDA/PVA/NHS blend 제조 27
라. 다공성 PEGDA 마이크로구체 제작 27
1) PVA입자 제거의 용매 효율 28
2) 다공도 분석 28
마. 다공성 PEGDA 마이크로구체 형태학 분석 28
바. 다공성 PEGDA 마이크로구체와 FITC-BSA 반응 30
1) 다공성 PEGDA 마이크로구체와 FITC-BSA의 반응 분석 30
2) 다공성 PEGDA 마이크로구체의 FITC-BSA 방출 분석 30
사. 다공성 PEGDA 마이크로구체의 단일 효소 고정화 및 반응 30
1) 단일 효소 및 기질 용액 제조 30
2) 다공성 PEGDA 마이크로구체의 단일 효소 반응 분석31
아. 다공성 PEGDA 마이크로구체의 다효소 고정화 및 반응 31
1) 다효소 및 기질 용액 제조 31
2) 다공성 PEGDA 마이크로구체의 다효소 고정화 및 반응 31
4. 결과 및 고찰 32
가. 미세유체장치를 이용한 단분산 PEGDA/PVA 마이크로입자 생산 32
1) PEGDA/PVA 마이크로입자 생산을 위한 미세유체장치 제작 32
2) 단분산 PEGDA/PVA 마이크로입자 생산 34
나. 다공성 PEGDA 마이크로구체 제조 36
1) PVA입자 제거를 위한 용매 효율 36
2）DMSO를 이용한 다공성 PEGDA 마이크로구체 제조 39
다. 다공성 PEGDA 마이크로구체의 형태학 41
1) 다양한 농도의 PEGDA를 가지는 PEGDA/PVA 마이크로입자 41
2) 다양한 농도의 PEGDA를 가지는 다공성 PEGDA 마이크로구체 41
3) 다양한 농도의 PVA를 가지는 PEGDA/PVA 마이크로입자 45
4) 다양한 농도의 PVA를 가지는 다공성 PEGDA 마이크로구체 45
라. 다공성 PEGDA 마이크로구체와 단백질 반응 49
1) 농도가 다양한 PEGDA 마이크로구체와 FITC-BSA의 반응 49
2) 다양한 농도의 PVA 입자가 제거된 다공성 PEGDA 마이크로구체와 FITC-BSA의 반응 52
3) 다공성 PEG/NHS 마이크로구체와 FITC-BSA의 반응 54
마. 단일 효소 고정화된 다공성 PEGDA/NHS 마이크로구체의 반응 56
바. 다효소를 고정화한 다공성 PEGDA/NHS 마이크로구체의 효소 캐스케이드 반응58
5. 결론 60
6. 참고문헌 62
7. Abstract(영어) 75

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