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Preparation and Characterization of Biocompatible and High Functional Hydrogel Lenses Containing Collagen Material KCI 등재

Collagen을 포함한 생체 친화성 및 고기능성 하이드로겔 렌즈의 제조 및 특성

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/413173
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대한시과학회지 (The Korean Journal of Vision Science)
대한시과학회 (The Korean Society Of Vision Science)
초록

목적 : 본 연구는 Polydimethylsiloxane(PDMS)를 기반으로 다양한 첨가제를 사용하여 고 기능성 안 의료용 고분자를 제조한 후, 제조된 렌즈 표면에 생체적합성 및 습윤성이 우수한 collagen을 코팅하여 물성을 비교 분석 하였다.
방법 : 렌즈 제조를 위해 PDMS와 친수성 모노머인 N,N-dimethylacrylamide(DMA), 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA)를 주재료로 사용하였으며, 교차결합제인 Ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)와 열 개시제인 Azobisisobutyronitrile(AIBN)을 사용하였다. 또한 기능성 첨가제로는 1,3-Bis(3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane(TMDS), Polyvinylpyrrolidone(PVP), 2-(Trifluoromethyl)styrene 및 collagen을 사 용하였다. 제조된 렌즈의 물성 평가를 위해 광투과율, 굴절률, 함수율, 산소투과율 그리고 인장강도를 각각 측정하였으 며, 접촉각 측정을 통해 습윤성을 평가하였다.
결과 : TMDS의 첨가비율에 따라 렌즈의 산소투과율은 약 28~45 ×10⁻¹¹(cm²/sec)(mlO²/ml×mmHg)으로 나타내었으며, PVP 및 2-(Trifluoromethyl)styrene가 첨가된 렌즈의 습윤성 및 인장강도는 56~46° 그리고 0.11~0.17 kgf/mm² 의 범위로 각각 나타났다. 다양한 첨가제를 사용함으로써 제조된 렌즈의 기능성이 향상되었 으며, 특히 콜라겐 첨가제의 사용은 하이드로겔 표면의 접촉각을 매우 감소시켜 우수한 습윤성을 가지는 것으로 나타났다.
결론 : TMDS, PVP 그리고 2-(Trifluoromethyl)styrene은 실리콘 하이드로겔 렌즈의 기능성 향상에 효과적 이며, 첨가제로서의 collagen 사용은 렌즈의 습윤성을 향상시키는 것으로 나타나 본 연구에서 사용된 재료는 안의 료용으로 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Purpose : In this study, a high-functional ophthalmic polymer was prepared using various
additives based on PDMS, and then, the prepared lens surface was coated with collagen with
excellent biocompatibility and wettability to compare and analyze the physical properties.
Methods : Polydimethylsiloxane (PDMS) and hydrophilic monomers N,N-dimethylacrylamide
(DMA) and 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA) were used as main materials for lens
manufacturing. Ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as a crosslinking agent and
Azobisisobutyronitrile (AIBN) as a thermal initiator were used. In addition, 1,3-Bis
(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane (TMDS), Polyvinylpyrrolidone (PVP), 2-(Trifluoromethyl)
styrene and collagen were used as functional additives. Light transmittance, refractive index,
water content, oxygen transmittance, and tensile strength were respectively measured to
evaluate the physical properties of the manufactured lens, and wettability was evaluated by
measuring the contact angle.
Results : The addition of TMDS showed the oxygen transmittance of the lens as about 28
to 45×10⁻¹¹(cm²/sec)(mlO²/ml×mmHg) depending on the addition ratio. In addition, the
addition of PVP and 2-(Trifluoromethyl)styrene showed the wettability and tensile strength of
the lens as about 56~46° and about 0.11~0.17 kgf/mm² depending on the addition ratio,
respectively. It was found that the functionality of the manufactured lens was improved by
using various additives, and in particular, the use of the collagen additive, the contact angle
of the surface of the hydrogel was greatly reduced to have excellent wettability.
Conclusion : Therefore, TMDS, PVP and 2-(Trifluoromethyl)styrene are effective in
improving the functionality of silicone hydrogel lenses, and the use of collagen as an additive
improves the wettability of lenses.

목차
Abstract
Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 재료 및 방법
    1. 시약 및 재료
    2. 고분자 중합
Ⅲ. 결과 및 고찰
    1. TMDS가 첨가된 실리콘 하이드로겔 렌즈
    2. 내구성 및 습윤성이 향상된 실리콘 하이드로겔렌즈
    3. 콜라겐을 포함한 기능성 실리콘 하이드로겔 렌즈
Ⅳ. 결 론
References
요 약
저자
  • Ji-Won Heo(대구가톨릭대학교 안경광학과, 대학원생) | 허지원
  • Su-Mi Shin(대구가톨릭대학교 안경광학과, 대학원생) | 신수미
  • Dal-Won Kim(i.CODI(주), R&D Planning Center) | 김달원
  • A-Young Sung(대구가톨릭대학교 안경광학과, 교수, 대구가톨릭대학교 뷰티산업융합연구소) | 성아영