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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 50, Number 3
JKCSEZ 50(3)
June 20, 2006 

Characteristics of porous Chitosan-Alginate-Gelatin Scaffold Cross-linked by Heat-treatment

열처리에 의해 가교된 다공성 키토산-알지네이트-젤라틴 지지체의 특성
Min Soo Choi, Hee Dong Han, Hasoo Seong, Eun Seok Park, Sang Cheol Chi, Byung Cheol Shin*

최민수, 한희동, 성하수, 박은석, 지상철, 신병철*
다공성 지지체, 천연고분자, 열처리, 조직공학 , Porous scaffold, Natural polymer, Heat-treatment, Tissue engineering
천연고분자 소재로 제조된 다공성 지지체의 기계적 물성 향상을 위해서 사용되는 가교제는 세포독성으로 인해 지지체의 생체적합성을 저하시킨다. 본 연구에서 키토산, 알지네이트 및 젤라틴으로 제조된 다공성 지지체는 가교제를 사용하지 않고 열처리에 의해 가교시키고, 가교된 다공성 지지체의 물성을 조사하였다. FT-IR분광분석을 통해 열처리된 다공성 지지체의 가교는 고분자 쇄간의 아미드 또는 에스테르 결합에 의해 형성되었음을 확인하였다. 열처리 다공성 지지체는 100~200 μm크기의 연결된 공극 구조를 형성하였고, 가교제처리 다공성 지지체에 비해 수분 흡수력은 2배 이상 향상되었다. 열처리 다공성 지지체의 인장강도는 가교하지 않은 다공성 지지체에 비해 130% 이상 향상되었고, 최대 신장률은 가교처리 다공성 지지체보다 11.3% 향상되었다. 따라서 열처리로 물성을 증가시킨 천연고분자 소재의 다공성 지지체는 생체적합성이 우수한 조직공학용 지지체로서 유용하다.

Cross-linking agents used for enhancing mechanical properties of porous natural scaffolds, reduces biocompatability of the scaffolds, due to their inherent cytotoxicity. In this study, scaffolds which was composed of chitosan, alginate and gelatin were cross-linked by using heat treatment instead of cross-linking agent and mechanical properties of the cross-linked scaffold were investigated. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis confirmed that cross-linking of heat-treated scaffold was formed via amide or ester linkage between the polymer chains. The heat-treated scaffold had interconnected pores with mean diameter of 100~200 μm and showed more than two fold increase of water uptake in comparison with chemically cross-linked scaffold. Tensile strength of the heat-treated scaffold increased up to 130% compared to non cross-linked scaffold and average maximum elongation was 11.3%. The porous cross-linked scaffold with the improved mechanical property may be suitable as a biocompatable scaffold for tissue engineering.

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