대한시과학회지 제23권 4호 (p.567-575)

Zwitterion-Functionalized Hydrogel Contact Lenses for Reducing Protein and Bacteria Adsorption

단백질 및 세균 흡착 방지를 위한 양쪽성 이온이 도입된 하이드로겔 콘택트렌즈
키워드 :
Hydrogel,Protein Adsorption,Surface-Functionalization,Wettability,Zwitterion,하이드로겔,단백질 흡착,표면 기능화,습윤성,양쪽성 이온

목차

Abstract
Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 재료 및 방법
   1. 재료와 방법
   2. HEMA 기반 하이드로겔 콘택트렌즈의 합성
   3. p(DMAPS)를 사용한 하이드로겔 콘택트렌즈의표면 기능화
   4. 콘택트렌즈의 가시광선 투과율 측정
   5. 하이드로겔 콘택트렌즈의 함수율 측정
   6. 하이드로겔 콘택트렌즈의 접촉각 측정
   7. 단백질 비흡착성 분석
   8. 하이드로겔 콘택트렌즈의 정량적 항균성 평가
Ⅲ. 결과 및 고찰
   1. 함수율
   2. 접촉각
   3. 가시광선 투과율
   4. 단백질 흡착성 분석
   5. 하이드로겔 콘택트렌즈의 정량적 항균성 평가
Ⅳ. 결 론
References
요 약

초록

목적 : 본 연구는 3-[{2-(Methacryloyloxy)ethyl}dimethylammonio]propane-1-sulfonate(DMAPS)로 기능화된 하이드로겔 콘택트렌즈를 개발하고, 이들의 물리적 물성과 단백질 및 세균의 흡착성을 조사하기 위한 것이다.
방법 : 하이드로겔 콘택트렌즈는 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA)의 공중합에 의해 제조되었다. 연속적으로 벤조페논의 흡착과 DMAPS 단량체의 UV 유도 자유 라디칼 중합을 통해 양쪽 이온성이 기능화된 하이드로겔 콘택트렌즈를 제조하였다. 제조된 콘택트렌즈의 수분함량, 접촉각, 광학적 특성, 단백질 및 세균 흡착을 분석하였다.
결과 : DMAPS으로 기능화된 하이드로겔 콘택트렌즈는 더 높은 수분 함량, 향상된 표면 습윤성 및 우수한 가시광선 투과율을 가지고 있다. 더욱이, 하이드로겔 콘택트렌즈 표면에 양쪽 이온성의 DMAPS가 존재하기 때문에 라이소자임 및 알부민과 같은 단백질의 흡착이 낮아지고 세균 흡착이 대군에 비해 감소하였다. 결론 : 양쪽 이온성의 DMAPS을 이용한 하이드로겔 콘택트렌즈의 기능화 방법은 습윤성이 우수하고 단백질 및 세균 흡착을 감소시킬 수 있는 기능성 콘택트렌즈의 개발을 위한 전략을 제공할 수 있다.
Purpose : This study is to develop hydrogel contact lenses which are surface-functionalized with zwitterionic 3-[{2-(Methacryloyloxy)ethyl}dimethylammonio] propane-1-sulfonate (DMAPS) monomers and investigate their physical properties and the reduction in protein and bacteria adsorption.
Methods : Hydrogel contact lenses were prepared by copolymerization of (2-hydroxyethyl methacrylate) HEMA and ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA). The subsequent adsorption of benzophenone and UV-induced free radical polymerization of DMAPS monomers onto the contact lens surfaces were performed to produce the zwitterion-functionalized hydrogel contact lenses. We investigated their water contents, contact angles, optical properties, and adsorptions of protein and bacteria.
Results : The DMAPS-functionalized contact lenses have higher water content, enhanced surface wettability and good transmittance compared with the control lens. Moreover, the presence of zwitterionic DMAPS moieties at the contact lens surfaces lowered the adsorption of proteins such as lysozyme and bovin serum albumin (BSA) and reduced bacteria adsorption relative to the unmodified control.
Conclusion : The surface functionalization of hydrogel contact lenses with zwitterionic DMAPS monomers can provide a strategy for development of contact lenses which are excellent in wettability and can reduce adsorption of protein and bacteria.