화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1998년 봄 (04/24 ~ 04/25, KOEX)
권호 4권 1호, p.797
발표분야 분체공학
제목 계면 복합화를 통한 탄산칼슘결정 성장의 제어
초록 자연계에서는 carbonate외에도 phosphate, halide, sulfate, silica 및 manganese oxide
등 여러 무기물 결정들의 성장이 각종 동식물과 곰팡이 체내에서 그 크기와 배열이 정교하게 제어되고 있음을 관찰할 수 있는데 이와같은 생체내 결정성장을 생체 유도 결정화(biomineralization)라 한다[1]. 현재까지 생체내 세포막과 구조적으로 가장 흡사한 고밀도계면활성제 박막(Langmuir-Blodgett film, 이하 LB film)을 이 용하여 이러한 결정성장을모사하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔으며 그 결과 무기물과 상호작용을 하는 유기물의계면 작용이 생체 유도 결정화에 중요한 역할을 하는 요인임이 밝혀져 있다. LB film은 그막의 두께가 nanometer 차원으로 정밀한 제어가 가능하며, 생체막의 물리·화학적 성질을쉽게 모방할 수 있다. 또한 막의 표면에 sensing element나 reacting site 역할을 하는 화학적 작용기들을 최대 20Å2/(작용기)의 고밀도로 집적 하여 radical의 수를 최대화할 수 있으며 화학적 작용기가 다른 유기 분자들을 채 용함으로써 수월하게 막의 계면성질을 변환할수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 위와 같은 장점을 지닌 LB film을 이용하여 생체내결정성장에서의 유기물-무기물간 상호작용에 영향을 미치는 변수들을 밝히고자 하였다. 먼저 서로 상이한 계면작용을 갖는 순수한 성분으로 만들어진 막의 특징과 결정성장 경향을각각 규명한 후 이들 성분을 여러 조성비로 혼합하여 만들어진 혼합막에서의 결정 생성 경향을 관찰함으로써 lattice spacing과 streochemistry의 변화가 결정성장에 미치는 영향을 분석하였다. 이번 연구 결과는 향후 생체 유도 결정화의 메카니즘의 이해와 이를 인공적으로재현하는데 기여할 수 있을 것이며, 새로운 나노복합소재의 합성을 위한 생체 모방 기술로이용될 수 있을 것이다. 또한, 체내 투입용 인공장기 표면에서 발생하는 석회화를 억제하는데 응용될 수 있을 것이다.
저자 고대영, 이길선, 안동준
소속 고려대
키워드 탄산칼슘; 계면 작용; 인공생체막; calcite; aragonite
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