생물 기술은 식품 생산에서 미생물의 이용부터 인공 기관의 발전에 이르기까지 광범위한 학과를 포괄한다.사실 생물기술이 응용된 일찍 몇개 분야의 하나가 바로 포도주를 생산하는 과정이다.일반적으로 생명 공학은 생물학 기반 기술로 정의 될 수 있습니다.세포와 생물 분자의 공정을 이용하여 기술과 제품을 개발하여 우리의 삶의 질과 지구 환경을 개선한다.

[표면처리 & 코팅 / 바이오 소재 및 의료기기]

의학 연구가 발전함에 따라 부족한 생물 구조를 이식체로 대체하거나 지원하는 것이 관례가 되었다.

생체 재료의 표면은 종종 물리적 및 화학적 특성을 조절하고 각 응용 프로그램에서 생체 재료의 기능을 개선하기 위해 설계되고 조정됩니다.필요한 용도와 기능에 따라 티타늄을 비롯해 플라스틱, 실리콘이나 인회석 등 다양한 소재로 제조할 수 있다.

모든 재료의 공통점은 일반적으로 서로 다른 표면 처리 또는 코팅 추가를 통해 생체적으로 호환되어야 한다는 것입니다.우리는 생물 재료의 표면 특성과 성능을 설계, 제조, 표징 및 평가하는 데 도움이 되는 다양한 기기를 제공합니다.

바이오메트릭 코팅 설계 및 제조

의료기기는 일반적으로 체내에 직접 방치된 각종 금속으로 만들어진다.최근 몇 년 동안 의료 장치의 생체 적합성을 개선하기 위해 다양한 코팅을 자주 사용했습니다.기본적인 생체 적합성 외에도 다양한 자극에 대한 응답성, 약물 전송 능력 및 항균 품질 등과 같은 다른 필요한 성질도 이러한 생체 재료 코팅에서 조정할 수 있습니다.

중합체는 생물의학과 생물학 응용의 표면 코팅에 매우 매력적인 재료이다.중합체는 좋은 생물 상용성을 나타낼 뿐만 아니라 약물 전송도 가능하게 한다.중합체는 표면 손질을 쉽게 할 수 있으며 더 이상 필요하지 않을 때 시간에 따라 분해될 수 있습니다.폴리 전해질 다층막은 가용 폴리머의 범위 내에서 많은 것을 제공합니다잠재성은 의도적인 표면 코팅을 생성하기 위해 생물학적 재료에 많이 사용됩니다.이러한 코팅은 약물이나 활성 펩타이드를 방출하는 데도 사용될 수 있습니다.온도, pH 및 이온 강도의 변화에 응답하는 폴리머 브러시도 인기입니다.

폴리전해질 다층막은 폴리양이온과 폴리음이온의 층층이 조립을 통해 생성된다.침착기를 이용한 층층이 조립기술은 폴리전해질 침적의 우수한 방법으로 입증됐을 뿐만 아니라 무기입자나 활성생물분자를 생물재료 표면에 침적할 수 있어 복잡한 표면을 코팅할 수 있는 장점이 있다.

폴리메틸아크릴산메틸 PMMA에 하이드록시 인회석과 TiO 2나노 입자를 층층이 조립해 침적함으로써 간단하고 빠른 비열 코팅 방법(ACS Appl.Mater.and Interfaces 2016, 835565-35577)을 만들었다.또 다른 연구에서는 유리 기저에 침적된 두께가 25-70nm인 다공성 섬유소 나노 결정체와 폴리(에틸렌글리콜) CNC/PVA 나노 복합재료 필름(ACS Appl. Mater. and Interfaces 2014,612674-12683)을 층으로 조립했다.

QCM-D 기술은 일반적으로 폴리머 브러시와 폴리전해질 다층막의 구축 및 응답을 모니터링하고 표징하는 데 사용됩니다.흡착속도, 막두께와 강성 등에 따라 실시간으로 폴리전해질 다층막의 층별 구축을 표징할 수 있으며, 그 후 막에서의 상호작용에 교련, 용융, 칼슘화, 약물 전송과 세포 접착 등을 포함한 표징도 할 수 있다.

생물 상용성의 표징과 평가

생체 재료와 생체 환경이 결합하여 기관 또는 기타 신체 기능을 대체 또는 개선하기 때문에 생체 재료 또는 의료 장치의 성능과 생체 적합성은 생체 재료 표면과 생체 환경 간의 상호 작용에 강하게 의존합니다.

접촉각 측정을 통해 생물재료의 생물상용성을 연구하여 생물재료에 대한 세포의 접착을 표징할수 있다.작은 물 접촉각과 높은 표면의 자유는 재료가 좋은 접착 성능을 가지고 있음을 나타낼 수 있다.표면의 거친 정도도 생물 재료인 세포 간의 상호작용에 영향을 줄 수 있다.

생체상용성과 윤습성도 콘택트렌즈의 발전에 중요한 역할을 하는데 그중 쾌적한 렌즈는 량호한 윤습성을 수요한다.

QSense QCM-D는 표면과 생리환경 간 상호작용의 특성에 따라 생체 상용성을 평가할 수 있으며, 단백질 흡착량, 세포가 다른 재료에 부착되는 정도, 표면 유도 면역 응답 및 재료의 표면을 어떻게 수정하여 그 기능을 최적화할 것인가에 관한 질문에 답할 수 있다.그러므로 생물재료의 특성을 탐색, 표징하고 최적화하는 효과적인 도구이다.

다공성 티타늄 표면의 생물 상용성

거친 생물 재료의 표면에서 접촉각을 측정할 때는 표면의 거친 정도를 고려해야 한다.티타늄은 골이식 응용에서 자주 사용하는 금속이다.어느 정도의 공극도는 뼈 통합에 유리하기 때문에 표면의 거친 정도를 측정하는 것은 생물재료 개발에서 일반적인 작업이다.조잡도 보정 접촉각의 측정은 조잡도가 접촉 촉각 값에 미치는 영향을 분리할 수 있습니다.

적용 다이제스트 – 생김새와 윤습성이 생체 적합성에 미치는 영향

[표면 거칠기 및 윤습성 다운로드]

콘택트렌즈의 윤습 특성

콘택트렌즈의 윤습성은 렌즈가 표면에서 연속적이고 파열된 눈물막을 막는 능력을 지원하는 양이다.제한된 윤습성을 가진 렌즈는 불편하고 시각적 성능이 떨어진다.다양한 유형의 코팅을 사용하여 렌즈의 품질을 개선합니다.

정적 및 동적 접촉각 측정을 통해 콘택트렌즈의 윤습 성능을 평가한다.일반적으로 기포 포착법을 사용하여 측정하는데, 이는 눈의 상태를 모방하여 렌즈의 표면을 유지할 수 있기 때문이다수화 상태.후퇴각은 눈꺼풀이 열리고 눈물막이 렌즈에서 파열되기 시작할 때의 상황을 시뮬레이션한다.한편, 전진각은 눈꺼풀이 닫히고 렌즈의 눈물막이 회복되기 시작할 때의 상황을 시뮬레이션한다.

응용 다이제스트 다운로드:"기포 포착법 연구 콘택트렌즈"

실시간 표징 단백질 흡착

생체재료나 의료기기가 체내에 놓여 있을 때 단백질은 거의 즉시 표면으로 흡착되기 시작한다.성형외과 이식체와 같은 경우에 단백질은 세포의 부착을 촉진하여 이식체를 유기적으로 결합시킬 수 있기 때문에 이런 흡착은 유익하다.어떤 단백질, 특히 섬유 단백질원의 흡착은 혈소판 결합과 그 후의 혈전 형성 또는 면역 반응을 일으킬 수 있기 때문에 스텐트와 같은 다른 상황에서는 단백질 흡착이 일반적으로 불리합니다.단백질의 구조도 표면의 활성과 그에 수반될 수 있는 생물학적 반응을 결정할 수 있다.구체적인 응용에 근거하여 재료의 표면을 수식하여 기대하는 효과를 촉진할 수 있다.

QCM-D 기술은 다양한 표면에서 단백질의 흡착 상태를 실시간으로 분석할 수 있다.구체적으로 결합된 단백질의 양과 흡착속도를 분석할 수 있다.특히 단백질이 뻗은 모양을 가지고 있을 때 소모 응답에서 구조 정보를 추정할 수도 있다.이는 새로운 의료기기 재료와 표면 수식을 선별하고 단백질의 흡착 메커니즘을 이해하는 데 도움이 된다.

실시간 표징 세포 접착 및 전개

세포와 생물재료 표면의 접착은 생물의 상용성과 통합을 조절하는 주요 요인일 수 있다.예를 들어 성골세포와 성섬유세포의 접착은 조직 회복과 상처 치유를 촉진할 수 있다.세포 접착은 표면 에너지, 거칠음, 표면에 흡착된 단백질과 같은 표면 성질에 의존한다.

QCM-D 기술은특별히초기 세포 접착 과정이든 세포 전개 과정이든 실시간 형태학 과정이든 세포를 모니터링하는 방식이다.QSense 창 모듈은 세포의 형태 변화와 점탄성 특성을 연관시킬 수 있는 QCM-D와 광학 현미경 연구를 동시에 수행할 수 있다.

생물 광화의 표징

생물 재료가 뼈 구조 내에서 통합되거나 고정되는 것은 성공적인 이식을 실현하는 관건적인 절차이다.이식 실패의 주요 원인 중 하나는 생물 재료의 뼈 고정 불량이다.이식체의 고정을 강화하기 위해 인산칼슘(CaP) 바이오세라믹 코팅은 이식체와 주변 조직 사이의 생체활성 계면으로 사용된다.이 코팅층은 폴리전해질 다층막에 제조할 수 있으며, 표면이 수식되면 CaP의 결정체가 핵이 되고 통제된 성장을 유도할 수 있다.이 방법은 복잡한 형태와 다공성 재료에 적용할 수 있는 장점이 있습니다.

QCM-D는 생물 광물의 속도와 정도를 실시간으로 모니터링하여 생물 광물 메커니즘을 이해하고 폴리전해질 다층막의 기능을 조정하는 데 사용할 수 있다.

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[생물학적 재료에 단백질의 흡착]

[표면처리 & 코팅 / 제약]

약물의 연구와 개발에는 대량의 표면이 존재하므로 그 행위와 성능을 고려하고 맞춤형으로 제작하여 주위환경과의 상호작용에서 좋은 성능을 얻을수 있도록 해야 한다.

이런 전형적인 표면은 약물정제와 같은 제품의 코팅층으로서 그 성질은 약물화합물의 배달과 방출에 뚜렷한 영향을 준다.다른 몇 가지 매우 중요한 표면은 약물이 조제, 저장 및 약물 공급 단계에서 접촉하는 표면과 각 표면의 상호 작용이 약물의 안정성에 영향을 미칠 수 있는 경우입니다.

약물 개발

QSense는의 나크급 질량 민감도는 약물 발견과 개발에 무한한 잠재력을 제공했다.통과QSense는연구 활동은 다음과 같습니다.

각종 실험 조건에서 소분자 약물과 단백질, 세포막, RNA의 상호작용을 실시간으로 정확하게 모니터링한다.[1]

단백질-단백질 상호작용[2]

소분자와 RNA가 상호 작용할 때 RNA의 구조 변화 [3]

약물 배달

QSense는특히 지질 나노입자 (LNP) 및 약물 배달 특성을 나타내는 데 적합한 비용 효율적이고 시간 효율성이 높은 기술로 입증되었습니다.대량의 문헌 증명QSense는다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다.

혈청 단백질과 지질 나노 입자 (LNP) 의 결합 친화력 분석 [4]

LNP에서 siRNA 및 mRNA와 같은 생물 분자의 결합 및 방출 [5]

대상 기관에 LNP 배달 [6]

무세포 환경에서 혈청 단백질과 LNPs의 결합 친화력을 선별 [7]

LNPs의 서피스 코스메틱 분석[8]

지질과 생물 활성 분자 (약물, DNA 및 siRNA 포함)의 상호 작용 [9]

ApoE 결합 후 지질 성분 분포와 전체 LNP 구조에 미치는 영향 [24]

기능화된 LNP 저장을 위한 나노 구멍 어레이 [25]

LNPs 핵산 하중 배달 효율을 높이는 LNP 레시피[26]

cDNA를 사용하여 지원되는 지질 이중 레벨에 미세 거품을 고정하십시오 [27]

안정화 입방체의 단자 공중합체와 생물 시뮬레이션 지질막의 상호작용[28]

제제 조제 개발 및 최적화, 생물 제약 생산, 저장 및 약물 공급 과정에서의 단백질 안정성 분석

利用QSense 소모형 석영결정 마이크로천평바이오제약 처방의 안정성과 재료 적합성을 분석 평가하다

바이오 제약의 동적 라이프 사이클에서는 초기 개발 아이디어에서 환자 사용에 이르기까지 안정성과 재료 호환성이 중요합니다.생산, 저장 및 약물 공급 과정에서 생물 약품과 각종 표면의 복잡한 상호 작용은 예기치 않은 흡착, 농도 저하 또는 단백질 입자 형성 등의 도전을 초래할 수 있다.

위험 요소 최소화를 위한 사전 예방적 필터링

그리고 잠재적인 문제의 조기 발생은 시간표의 방해와 재무 손실을 피하는 데 매우 중요하다.개발 과정에서 표면에 의해 유도되는 불안정성을 능동적으로 선별하는 것은 후기 실패의 위험을 줄이는 데 도움이 된다.QSense는® QCM-D는 바이오제약 상호작용에 대한 포괄적인 분석을 제공하고, 나노미터 척도의 분자 흡착, 탈부화 구조 변화에 대한 심도 있는 견해를 제공하여 불상용성을 신속하게 검출할 수 있다.

QSense QCM-D는 바이오메트릭 성공을위한 초기 평가 도구로서의 핵심 역량

생물 제약 과 관련 표면 재료 의 상호 작용 을 분석 하다
생물약품개발초기의 생산, 저장 및 약품공급의 각 환절에 사용된 재료가 완전한 조제방법에 미치는 영향을 신속히 평가한다.

비호환성을 사전 예방적으로 감지하여 위험 최소화
관련 표면에서 후보 레시피의 흡착량을 빠르게 측정하고 불호환성을 줄이는 방법을 결정합니다.

항체와 보조재료의 흡착 상황을 실시간으로 모니터링하다.
표면활성제의 작용 메커니즘과 안정제로서의 잠재력을 이해하다.

레시피 개발 평가를 위한 QSense

서로 다른 표면 재료상의 항체 흡착 수준을 확정하다

재료 표면의 분자 배열을 깊이 이해하다.

어떤 표면을 식별하면 비호환성 문제를 일으킬 수 있습니까?

보조재료가 항체 흡착에 미치는 영향 평가

농도, pH 값, 온도, 표면 재료 또는 표면 활성제 유형의 변화가 흡착 수준에 어떻게 영향을 미치는지 탐색합니다.

사례 읽기

다운로드흰 가죽QSense 소모형 석영 결정 마이크로 저울 기술을 사용하여 호환성이 없는 말기 발견의 위험을 줄이는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.

흰 가죽 다운로드QSense 소모형 석영 결정 마이크로 천평 분석을 이용하여 생물 제약 제제의 안정성과 재료 상용성을 평가하다책

일반적인 사례는 다음과 같습니다.

약물과 폴리머, 유리, 금속과 금속 산화물, 실리콘 오일 등 표면의 상호작용[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]

보조재료는 약물-단백질이 표면에 흡착되는 효과를 감소시킨다[17]

조제조건 (농도, pH값, 온도 등) 의 영향; [18]

인터페이스와 인터페이스 응력이 생물제품 개발에서의 영향[19]

* 참고: 사용자 요구에 따라 칩 표면을 사용자 정의할 수 있는 최대 200개의 칩

생물 재료 와 인체 조직 의 상호 작용

이식체와 생물재료의 인체내의 생물상용성은 그들이 성공적으로 역할을 발휘하는 관건이다.QSense는식입체 표면이나 생체 재료와 인체의 혈액과 조직의 상호작용에 대한 분자 차원의 체외 분석을 제공했다.

각종 눈 관리 레시피와 점단백질/세포막 표면의 상호작용[20].

바이오센서 개발

QSense는단백질 바이오 센서와 즉석 감지 센서 등 유형 센서 개발에도 널리 활용되고 있다.

단백질 바이오센서 [21], [22]

실시간 감지 센서(Point-of-care sensors)[23]

QSense QCM-D는분자-표면의 상호작용을 나노미터 척도에서 측정할 수 있는 표면 민감 기술이다.그것은 흡착, 흡착 해소 및 표면 부착층의 구조 변화 등의 현상을 분석하는 데 사용될 수 있습니다.

QSense는QCM-D 기술 기반

소모형 석영결정 마이크로천평(QCM-D)은 표면 상호작용 현상, 박막 형성, 박막 특성을 분석하는 데 활용할 수 있는 실시간·표면 민감 기술이다.

QCM-D 살펴보기

QSense Omni 소모형 쿼츠 마이크로 저울

QSense Omni는이유QCM-D는기술의 선구자인 스웨덴 바이올림과학기술유한공사가 연구개발을 추진하는 최신 소모성 석영결정 마이크로천평 모델은QCM-D는신기술의 집대성자.Omni는시중에 나와 있는 어떤 QCM보다 민감도가 높기 때문에 더 작은 분자, 더 빠른 과정을 계량화하고 모니터링할 수 있으며 생물 과정을 연구하는 데 매우 이상적인 도구이다.QSense는 200개 이상의 칩 표면 재료와 코팅을 선택할 수 있으며, 단백질 흡착 속도, 박막 형성, 흡착층 강성, 석회화, 세포 부착 등을 나타내기 위해 실제 생물 환경과 과정을 시뮬레이션할 수 있도록 지원한다.

QSense Omni는소모형 석영 결정 마이크로 천평

칩 표면의 미세한 24ng/cm2의 변화를 감지할 수 있다

이전 세대 제품에 비해 5배 빠른 유체 교환으로 더욱 빠르고 선명한 샘플 전달

사용자 의존성을 최소화하는 다양한 자동화 기능

보다 단순화된 워크플로우와 새롭고 직관적인 소프트웨어 인터페이스를 통해 보다 다양한 사용자가 QCM-D를 쉽게 사용할 수 있습니다.

QSense의 이점

직관적이고 자동화된 실험대 기기

간편한 랩 구축

단백질 상호작용의 실시간 데이터

상호 작용 프로세스 및 메커니즘 이해

필요한 샘플의 양이 90 μl로 낮음

소량 의 견본 에서 가치 있는 결과 를 얻다

몇 시간 이내에 결과 제공

빠른 결과 표시

사전 프로그래밍 가능한 표준 스크립트

간편한 측정 설정 및 재현

다양한 칩 옵션

바이오 제약용 QSense 칩

QSense 칩항체 및 기타 생물학적 약물의 생산, 저장 및 공급과 관련된 다양한 관련 표면 재료의 상호 작용을 측정할 수 있습니다. 금속, 유리 재료에서 스테인리스 스틸, 붕소 규산염 유리 및 생물학적 폴리머와 같은 폴리머에 이르기까지.

QSense PDMS 칩

PDMS는윤활 주사기랑 실험실 기구 같은 거예요.좋아선택은 액체와 생물 샘플을 저장하는 무결성을 유지하는 것이 중요합니다.또한 열 절연 및 전기 절연 기능으로 민감한 샘플과 부품을 보호할 수 있습니다.

요구 사항을 충족하는 칩 검색

칩은 QCM-D 실험의 핵심이다.시장에서 종류 탐색완비칩, 어떤 칩 재료와 코팅적합귀하의 연구 요구사항.

포의편 제조에 사용되는 윤습성 표징

알약의 코팅은 여러 가지 용도가 있다.코팅은 입맛이나 냄새를 숨기고 위산 환경으로부터 약물을 보호하거나 침습성 약물로부터 위 내막을 보호하는 데 사용됩니다.또한 약물의 방출 특성을 제어하기 위해 코팅을 설계할 수도 있습니다.어떤 이유로든 코팅은 정제의 핵심에 적용되며 성공적인 전제 조건 중 하나는 코팅과 정제의 좋은 접착성입니다.

좋은 접착성을 확보하기 위해서, 코팅제는정제 표면에 펴다.정제의 공극에 약간의 침투가 있으면 접착력이 강화된다.접촉각과 표면의 자유에너지 측정을 통해 코팅 제제의 정제 표면 전개를 평가할 수 있다.표면 공극도 도 작용하기 때문에 결합표면 거칠기조잡도 보정의 측정 및 결정접촉각이 문제에 대해 더 많은 이해를 제공할 수 있다.

어떤 경우에는 윤습성질을 개변시키기 때문에 약물을 정제형식으로 압축할수 없다.Washburn 법은 따라서 약물 화합물을 결정하는 데 자주 사용됩니다.접촉각. Washburn법도 건식 폴리머 코팅 등 공정에서의 윤습성을 연구하는 데 사용되며, 이 중 폴리머 가루는 서로 다른 첨가물의접촉각흥미롭습니다.

약물 화합물의 접촉각 측정

제약 산업은 일반적으로 약물 화합물로 다른 분말을 사용하기 때문에 분말의 윤습 행위를 이해하는 것이 제약 산업에 매우 중요합니다.

분말의 윤습성은 채용할 수 있다시그마 700/701Washburn 방법으로 측정합니다.Washburn법에서는 분말이 액체와 접촉할 때 무게가 시간에 따라 증가함에 따라 접촉각을 계산한다.

참고문헌

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[바이오 인터페이스 / 바이오 필름]

지질 구조에 기반한 세계를 탐험하고 있나?

지질구조에 기반한 생물막과 지질체 등은 다양한 분야의 연구에 널리 활용되고 있다.예를 들어, 새로운 생체 센서 시스템의 설계 및 개발, 생체 재료 코팅 및 약물 수송 시스템에서 이러한 구조는 타성 표면, 생체 호환성의 표면, 세포막 모방 또는 운반 캐리어 등으로 적용됩니다.

생물막 연구에는 두 가지 방법이 이용될 수 있다.공기 - 물 인터페이스에 떠다니는 생물막 모형 구조를 형성하여 세포 환경의 특성과 조건을 시뮬레이션할 수 있습니다.

또 다른 방법은 고체 기저에 지탱하는 생물막이나 지기 구조를 형성하는 것이다.지원되는 지질 이중층은 지질층이 표면에 퇴적하고 미리 정해진 지질 비율로 구성되며 서로 다른 분자 또는 임베디드 필름 단백질로 표시될 수 있다.이러한 박막은 생물 과정을 이해하고 생물 재료 제조의 핵심 요소로 사용할 수 있습니다.또한 바이오센서 설계 및 배합체와 같은 다양한 생물학적 또는 합성 분자와DNA、나노입자, 중합체 또는 기타 지질구조의 상호작용

나노약물의 설계와 개발에서 지질에 기초한 나노구조는 약물수송의 혈관과 표적성담체로 될수 있다.관심 있는 약물을 낭포나 접착제 구조에 끼워 특정 환경 조건에 적합하게 하고, 독성 안정 및 감소, 순환 시간 연장, 방출률 제어 및 조직 표적 개선 등 약물 보호를 강화한다.

부유 생물막 모형

대부분의 생화학 반응은 세포막 주위나 세포 내의 인지 이중막에서 발생한다.세포막은 단백질의 접힘에 영향을 주고 반응이 일어나는 특정 미세 환경을 만들어낸다.실제 생물 시스템을 이해하고 시뮬레이션하려면 자연 조건을 시뮬레이션하는 환경에서 이러한 상호 작용을 연구해야합니다.막린지의 랑그뮤르 단분자막은 이미 아주 좋은 생물막모형시스템으로 실증되였다.

랑그뮤얼의 단층인지막은 반생물막과 류사하여 모형세포막으로 사용할수 있으며 이미 문헌에 의해 생물계통의 우수한 모형으로 실증되였다.자유롭게 떠다니는 단분자층에서 분자의 확산과 동력학은 실제 시스템에서의 그들의 역할에 가깝다.자연계에서 대다수 생물화학반응은 생물막계면에서 발생하는데 자유롭게 떠다니는 모형막은 분자의 자연적인 확산과 이동을 허용한다.Langmuir 멤브레인 분석기는 세포 바이오 멤브레인을 연구하기 위해 Langmuir 멤브레인 저울을 제외한 다양한 센서 및 기기와 결합 할 수 있습니다.PM-IRRAS, BAM, SPOT, 형광 현미경 및 전통적인 현미경을 포함한 다른 연구 기술은 단일 분자 계층에서 분자의 상호 작용, 분자 위치, 퇴적 및 미세 영역 형성을 연구하는 것을 가능하게 합니다.

폐 표면 활성제 시뮬레이션

폐 표면활성제는 폐의 폐포를 덮어 호흡을 쉽게 하는 데 중요한 역할을 한다.흡입과정에서 계면활성제는 조직의 표면장력을 약 15배 낮추어 페포팽창을 더욱 쉽게 하였다.숨을 내쉴 때 폐포의 표면적 감소는 계면활성제를 표면에 더욱 집중시킨다.호흡이 끝날 때 0에 가까운 표면장력이 생기는데 이는 페포가 붕괴되는것을 방지할수 있다.

디팜 세라마이드 콜린(DPPC)은 폐포 표면에 존재하는 인지질이다.DPPC의 고도의 질서 있는 고체는 숨을 내쉴 때 폐포의 거의 제로 표면 장력을 유지한다.폐포에서 실제 계면활성제 행동을 시뮬레이션하기 위해서는 근영 표면장력에서 측정이 필요하다.연구에 따르면 KSV NIMA Langmuir 리본 슬라이드 필름 분석기는 DPPC의 거의 제로 표면 장력을 측정하는 데 사용될 수 있습니다.

응용 발췌문: 리본 슬라이드막 분석기를 사용하여 높은 단분자층 표면압에 도달: 표면 장력이 거의 없을 때의 폐표면활성제

지질 구조의 구축을 지탱하다

Langmuir-blodgett(LB)와 Langmuir-Schaefer(LS) 침착은 서로 다른 지질로 구성된 두 가지 인지 이중 인지의 제조 방법이다.LB와 LS 방법을 결합하면 비대칭 인지 이중 분자층을 구성하는 지질을 만들 수도 있습니다.예를 들어, 표면 플라즈마 공명 스펙트럼, 석영 결정 미세 균형 측정 및 x선 광전자 스펙트럼에 사용되는 생화학 센서를 제조할 수 있습니다.세 번째 방법은 QCM-D 설정에서 낭포 파열과 융합을 통해 표면에 지탱하는 인지 이중층을 직접 제조하는 것이다.

지지 생물막 - 제조 및 표징

우리가 지지하는 생물막, 지질체 또는 기타 지질기반구조를 처리하든 모두 QSense QCM-D를 사용하여 표면적으로 관련 흡수와 방출과정을 표징하고 검증할수 있는데 이는 지질기반시스템을 리해하고 조정하고 최적화하는데 매우 중요하다.예를 들어, 지탱 지막의 형성 역학을 표면에서 모니터링하고 형성 된 이중 막의 품질을 평가 할 수 있습니다.또한 그 후 지질막과의 상호작용, 예를 들어 막결합분자의 섭취나 결합, 또는 그 결함부분에 대한 검증을 모니터링할 수 있다.나노의학의 배경에서 지질을 기초로 하는 나노구조의 흡수, 전달과 방출과정을 표징할수 있으며 표적약물로 전달할수 있는 혈관으로 될수 있다.

[생체 인터페이스 / 생체 분자 상호작용]

생물분자의 상호작용에 대한 분석은 생물화학과 생물기술로부터 의약과학에 이르기까지 많은 학과령역의 초점이다.기초과학 및 응용연구와 개발의 초점이다. 생물분자상호작용연구의 목표는 순수하게 지식을 획득하고 생물계통과 기능을 리해하던데로부터 획득한 지식을 사용하여 약물설계, 생물모방센서 및 우리의 삶의 질을 향상시키는 기술에 응용하는것이다.

생물 분자 상호작용에 대한 기본 이해

예를 들어, 기초 및 응용 연구에서 지방 단백질과 단백질-배합체 상호 작용 메커니즘에 대한 기본적인 인식은 하나의 목표이며, 이러한 연구에서 이러한 시스템은 생물 분자의 상호 작용 과정을 연구하고 표징합니다.

QSense QCM-D는 분자층의 구조 변화와 같은 생물 분자의 상호 작용을 실시간으로 감지하고 모니터링하는 방법입니다.이 방법은 목표 상호작용 메커니즘과 배체 구조 변화에 대한 이해를 높이는 데 사용되었다.단백질 접힘 장애, 폴리펩타이드가 모여 성장하는 가는 섬유, 전분 샘플 구조 등 분자의 행동과 질병의 원인을 탐색하는 데도 쓰인다.

자연계의 대다수 생물화학반응은 인지이중막이나 세포내의 세포막에서 발생하기때문에 막은 단백질의 접기에 영향을 주고 반응이 발생하는 특정한 미세환경을 창조한다.실제 생물 시스템을 이해하고 시뮬레이션하려면 자연 조건을 시뮬레이션하는 환경에서 이러한 상호 작용을 연구해야합니다.막린지의 랑뮤르 단분자막은 생물막의 우수한 모형시스템으로 이미 실증되였다.약물탐색발견에서 약물이 세포벽을 통해 세포에 침투되고 약물과 세포막의 반응은 약물전달의 중요한 요소이다.이것들은 약물과 부유 생물막 모델의 상호작용을 연구함으로써 평가할 수 있다.식품 산업에서 알레르기 단백질의 제거는 매우 중요하며 분자 수준의 연구를 통해 더 깊은 이해를 얻을 수 있습니다.

응용 다이제스트: 세포막 모델에서의 생물 분자의 상호 작용.

응용 연구와 개발 중인 생물 분자 상호작용 분석

생물 분자의 상호 작용 행동 분야에 대한 지식이 구축되면 이러한 새로운 정보가 사용될 수 있습니다.약물 탐구, 나노 독성학 또는 바이오 센서와 같은 응용 과학에서 바이오 분자의 상호 작용이 핵심이며 이러한 지식은 새로운 화합물의 목표를 식별하고 잠재적 인 새로운 후보 약물을 검출하는 데 사용될 수 있습니다.

이러한 맥락에서 QSense QCM-D는 단백질 및 단백질과 DNA의 상호 작용을 분석하고 항체-항원의 상호 작용을 검사하는 데 사용됩니다.QCM-D는 소분자가 단백질과 결합한 후의 3단계 구조의 구조 변화에 매우 민감하여 약물 화합물을 설계, 검증 및 최적화하는 데 사용할 수 있다.예를 들어, 전분 샘플 생장 억제제의 영향을 연구하고, 핵산 수용체의 구조 영향과 화합물과 세포의 상호 작용과 단백질 약물 표적을 선별한다.

생물 분자 상호 작용에 대한 지식은 또한 생물 센서와 검사 시스템을 설계하는 데 사용될 수 있으며, 그곳에서 생물 행위가 모방되고 사용될 수 있다. 예를 들어 질병을 검사하고 진단한다.

나노 입자의 독성

나노입자 (NP) 는 이제 화장품, 페인트 및 도료를 포함한 다양한 산업에 적용됩니다.그래서 나노입자의 독성에 대해 깊이 연구했다.거대한 비표면적 때문에 흡입된 나노입자는 호흡기계의 폐 염증과 나쁜 면역 반응을 유도할 수 있다.

Langmuir 필름 분석기는 나노 입자가 지질막에 미치는 영향을 연구하는 데 일종의좋아의 도구입니다.1wt% 히드록시 인회석 나노입자가 천연 폐 표면활성제(Infasurf)의 등온 압축곡선에 미치는 영향을 연구했다.나노입자와 접촉한 뒤 왼쪽의 등온압축곡선은 시간 의존성 전이가 뚜렷해 계면활성제의 억제 작용을 보여준다.

ACS Nano 2011, 5(8)， 6410-6416。2011 미국화학학회 판권 소유.(허가)

[기능 표면 / 센서]

오늘날 사회에서 정보와 예측성이 매우 중시되고 있으며, 우리는 대량의 센서를 둘러싸고 주변 환경의 각 방면을 탐지, 탐지, 측정하고 있다.매일 수집되는 정보량은 매우 크며 온도, 기압, 빛의 강도 또는 유독물질은 그중의 일부 실례에 불과하다.

때때로 수집된 데이터는 단지 우리에게 정보와 생활 편의성을 제공하는 것일 뿐이다. 예를 들어 우리에게 정보를 주어 우리가 외출할 때 추가 스웨터를 휴대할지 여부를 결정할 수 있도록 한다.그러나 압력 값이 미리 설정된 최대값과 최소값에 유지되는지 확인하는 등 조절 및 제어가 필요한지 여부를 결정하는 데 사용될 수도 있습니다.각 센서 유형은 특정 감지 방법을 기반으로 관심 있는 매개변수를 모니터링할 수 있습니다.

바이오 센서는 센서의 하위 클래스입니다.생체 센서는 수용체와 결합된 목표물과 같이 자연계가 설계한 생체 인식 시스템을 이용하여 검측한다.그런 다음 이러한 정보가 변환되고 판독이 수집됩니다.전기 전도성 폴리머 기반 센서는높은의 응용 잠재력이 깊이 연구되고 있다.Langmuir-Blodgett 기술은 고도로 조립된 제어 두께 필름을 생산할 수 있기 때문에 센서 응용에도 사용되고 있습니다.이 센서들은 이미 기체 센서와 용액의 흔적 항생제 검사에 사용되었다.서로 다른 검측 수단은 광학 검측부터 전도율 측정까지 모두 응용되고 있다.

QSense QCM-D를 음향 생물학적 센서로 사용

바이오센서는 의료용, 식품공업, 국방과 같은 많은 분야에 응용된다.생체인식 소자 외에도 생체인식 센서에는 생체인식을 감지할 수 있는 센서와 해석할 수 있는 신호 판독이라는 두 가지 부분이 포함되어 있다.센서는 다른 원리에 근거할 수 있다.흔히 볼 수 있는 센서의 원리는 석영결정 미량천평 (QCM) 과 같은 음향학적 감지이다.압전 원리를 기반으로 검사하는 QCM 기술은 생체 감지의 한 방법이며 생체 센서 개발 및 응용에 수십 년 동안 사용되었습니다.

널리 퍼져 있고 상세한 이 음향학 생물 센서 종합에서 상술한 바와 같이 생물 센서의 생물 검측 시스템은 항체, 단백질,DNA、세포, 지질 구조, 탄수화물과 나노입자 등을 설계하고 관련 모듈을 구축한다.중금속 이온과 DNA 교잡에서 세포 부착, 증식 및 성장, 외부 자극에 대한 세포의 응답을 감지 할 수있는 구축 모듈 및 인식 구성 요소의 범위는 작은 것부터 큰 것까지입니다.잠재적인 감지 시스템은 매우 광범위하며 센서 인터페이스 처리 전략을 지속적으로 탐색하여 민감도와 선택성을 높이고 있습니다.

전도성 폴리머 기반 센서

소형화 설비가 갈수록 중시됨에 따라 새로 개발한 나노 재료는 이 분야를 더욱 발전시킬 수 있다.많은 이런 종류의 재료의 제조는 전통적인 마이크로 제조 방법을 사용할 수 없고, 일부 신흥 기술을 사용한다.

폴리페닐아민, 폴리티오펜, 폴리피라미드 및 그 유도체는 이미 기체센서의 활성층 및 고정화효소생물센서의 제작에 사용되였다.전도성 폴리머로 제작된 센서는 높은 감도와 짧은 응답 시간과 같은 많은 우수한 특성을 가지고 있습니다.전기 전도성 중합체도 쉽게 합성할 수 있으며, 그것들은 좋은 기계적 성능을 가지고 있다.LB 필름 분석기는 비교적 넓은 면적의 고도 제어 전도성 폴리머 필름을 제조하는 데 사용할 수 있다.

[기능 표면 / 생체 기능 재료]

인류 역사 전체에서 사람들은 손상되거나 병든 신체 부위를 교체하거나 복구하여 그 기능을 회복하려고 시도하고 있다.일반적으로 사람들은 가용성에 따라 이식재료를 선택한다.근대력역사생물 상용성 개념의 제기와 관련 연구의 심화에 따라 생물 상용성도 중요한 선택 지표 중의 하나로서 우리는 새로운 모델과 차세대 생물 재료의 서광을 볼 즈음에 있을 것이다.

력사조의 신체 부위 복원과 교체 기록은 수천 년 전 1로 거슬러 올라간다.그때는 생체 상용성이나 멸균이라는 개념이 아직 제기되지 않았다.인류 역사를 살펴보면 신체 부위의 대체재로 쓰이는 재료는 시기마다 다르다.마야 시대의 조개껍데기부터 제2차 세계대전 후 영웅시대의 중합물, 금속과 도자기 등 기성재료, 유기실리콘, 하이드록시 인회석 등 생체상용성에 따라 설계된 현대공학재료까지.현재 차세대 바이오 소재도 개발 중이다.차세대 재료는 양호한 생물 상용성을 가지고 있을 뿐만 아니라 동시에 일정한 기능성도 가지고 있다.이러한 재료는 생리 환경을 조정하고 제어하는 데 사용될 수 있으며 조직 복구와 같은 유도 응답성을 가지고 있습니다.

초분자와 생물 활성 재료

근육을 성공적으로 통합한 이식물은 결핍된 조직의 구조를 복제하여 결핍된 신체부위를 효과적으로 복구할수 있다.그러나 이식물 재료가 인체에 양립되더라도 장기적인 합병증과 조직 기능이 영원히 상실될 가능성은 여전히 남아 있다.생체 활성 코팅은 조직 재생 유도와 복원 반응 등 상호작용을 통해 신체 기능을 회복할 수 있다는 점에서 이미 진행 중이다.이러한 생체 기능 재료는 응답을 자극하는 초분자 나노 구조로 설계되었으며, 일반적으로 단백질, 펩타이드 또는 약물과 같은 생체 분자를 내장하여 기능화하는 중합체, 합성막 또는 기타 나노 레벨 조립체입니다.이러한 재료의 기능은 응답성과 예측성을 가지고 있으며, 주변 생리 환경을 감지하고 응답하기 위해 설계되었으며, 잘 제어된 표면을 제공할 수 있습니다.이러한 초분자 체계와 재료는 조직 공학 및 재생 의학의 이식 코팅뿐만 아니라 호응성 약물 배달 및 면역학을 자극하는 약물 운반체로도 사용할 수 있습니다.

초분자 생물 활성 재료의 설계와 표징

이러한 초분자 나노 구조는 재료 특성의 수식과 조정에 응용될 잠재력을 가지고 있으며, 현재의 일부 생물의학적 도전을 확실히 해결할 수 있을 뿐만 아니라 차세대 생물 재료의 지위를 확립할 수 있을 것이다.

그러나 이러한 생체 활성 재료를 제어된 방식으로 설계하려면 나노 레벨 어셈블리의 조립 과정을 이해하고 다양한 환경 조건에서의 재료 특성을 표현해야합니다.QSense 기술을 사용하면 재료의 조립 상황을 실시간으로 모니터링할 수 있으며 서로 다른 소금 농도, 온도, pH 값 및 유사한 환경 매개변수가 재료 구조에 미치는 동적 영향을 나타낼 수 있습니다.이 기술은 세포 접착과 전개 성질 등의 기능 효과도 평가할 수 있다.

참고문헌

생물재료과학, 제3판.의학 자료 소개

편집: Buddy Ratner. Allan Hoffman. Frederick Schoen. Jack Lemons, 2012