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순수용매와 혼합용매를 사용한 상전이를 통하여 poly(L-lactic acid) (PLLA) 스캐폴드 막을 제조하였다. 순수용매로서 chloroform과 1,4-dioxane을 사용하였으며, 이들 순수용매를 혼합하여 혼합용매를 제조하였다. 스캐폴드 막의 모폴로지, 기계적 특성 그리고, 물질전달 특성을 각각 SEM, 인장강도실험 및 당 확산실험을 통하여 측정, 평가하였다. 순수 chloroform 용매를 사 용한 용액으로부터는 격벽-공극 구조(solid-wall pore structure)의 스캐폴드 막이 제조되었다. 반면, 순수 1,4-dioxane 용매를 사용 한 용액으로부터는 나노섬유 구조의 스캐폴드 막이 제조되었다. 혼합용매의 경우 용매 내의 조성이 변화하면서 다양한 구조의 스 캐폴드 막이 제조되었다. 혼합용매 내 1,4-dioxane 함량이 20% 이하인 경우에는 격벽-공극 구조의 스캐폴드 막이 제조되었으며, 1,4-dioxane 함량이 20%인 경우에는 최대직경 100 μm의 거대공극을 갖는 구조를 보였다. 1,4-dioxane 함량이 25% 이상인 구간 에서는 나노섬유 구조의 스캐폴드 막이 제조되었다. 이 구간에서는 혼합용매 내 1,4 dioxane 함량이 변화함에 따라 나노섬유의 직경이 함께 변화하였다. 나노섬유의 최소직경은 15 nm 가량이었으며, 혼합용매 내의 1,4-dioxane 함량이 80 wt%일 때에 얻어졌 다. 이상의 결과를 통하여 용매의 조성은 스캐폴드 막의 구조를 결정짓는 중요한 요소가 된다는 결론을 얻을 수 있었다.
This paper reports a fabrication of poly(L-lactic acid) (PLLA) scaffold membranes through phase separation process using pure and mixed solvents. Chloroform and 1,4-dioxane were used as pure solvents and mixed solvents were obtained by mixing the pure solvents together. Morphologies, mechanical properties and mass transfer characteristics of the scaffold membranes were investigated through SEM, stress-strain test and glucose diffusion test. Scaffold membranes from the solution with pure chloroform showed solid-wall pore structure. In contrast, nano-fibrous membranes were fabricated from the solution with pure 1,4-dioxane. In case of mixed solvents, the scaffold membranes showed various structures with changing composition of the solvents. When 1,4-dioxane content was lower than 20 wt% in the solvent, scaffold membrane showed solid-wall pore structure. When the content was 20 wt%, scaffold membranes with macropores with the maximum size of 100 μm was obtained. In the concentration range of 1,4-dioxane over 25 wt%, the scaffold membranes showed nano-fibrous structures. In this range, the fibers showed different diameters with changing composition of the solvent. The minimum fiber diameter was about 15 μm, when 1,4-dioxane composition was 80 wt%. These results indicate that the composition of the solvent showed a significant effect on the structure of scaffold membrane.
