지식나눔

동결건조기를 이용하여 지지체를 제작하는데 균일하게 제작되지 않습니다ㅠ

콜라겐 유사 물질을 이용하여 동결건조를 통하여 지지체를 제작을 해보고 있습니다

근데 매 과정마다 균질한 결과물을 얻기가 매우 힘듭니다.

어떤 경우에는 스펀지 구조를 갖춘 것이 제대로 나오는 반면에

어떤 경우에는 뭔가 안에 큰 기포같은 것이 생긴것인지, 안에 다공들이 다 합쳐져서 그런것인지

큰 구멍(빈공간)이 생기고, 어떤 것들은 분명 동량을 넣었음에도 지지체의 모양과 크기가 다르네요

물질을 녹이고 가교제를 섞고 몰드에 분주하는 과정에서 혹시나 기포가 들어갔나 해서

최대한 조심스럽게 하고 분주후 냉장보관도 하고 있습니다.

혹시나 동결건조기까지 이동하는 동안 녹을까봐 동결건조 직전까지 디프리저에 보관을 하고

하는데도 어떤것들은 녹은 것 같은 형상이 나타나기도 합니다

혹시 비슷한 경험있으시거나 원인으로 생각 되는 것이 있으면 조언부탁드립니다

 
  • 동결건조
  • 균일성
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답변 4
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    이배훈님의 답변

    단백질 기반 지지체를 만들 때에 겪을 수 있는 문제점 같습니다.
    보통의 단백질 기반 지지체의 경우 구조적 안정성/재현성/핸들링의 이슈가 생길 수 있습니다.
    단백질의 농도가 낮아 structural stability가 약한 경우에는 동결건조후 들어오는 공기흐름에도 형태가/형상이 바뀔 수 있습니다. 단백질의 농도를 높이거나, 물리적요소(증발속도/바람/핸들링)을 최소한 해서 유사한 지지체를 만드는 것이 필요한듯 보입니다. 
     
    단백질 기반 지지체를 만들 때에 겪을 수 있는 문제점 같습니다.
    보통의 단백질 기반 지지체의 경우 구조적 안정성/재현성/핸들링의 이슈가 생길 수 있습니다.
    단백질의 농도가 낮아 structural stability가 약한 경우에는 동결건조후 들어오는 공기흐름에도 형태가/형상이 바뀔 수 있습니다. 단백질의 농도를 높이거나, 물리적요소(증발속도/바람/핸들링)을 최소한 해서 유사한 지지체를 만드는 것이 필요한듯 보입니다. 
     
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    장성재님의 답변

    콜라겐 유사체를 수용액 상으로 만든 후 농도별로 스폰지 구조체로 만드시는 것 같군요.
    일반적인 시료(추출물, 생물학적 제제 등)에 대한 동결건조 경험이 있으시다면, 수용액 상 물질의 염 농도, 점도 등과 같은 물리화학적 특성에 따라서 다양한 성상이 형성된다는 것을 예측하실 수 있을 것 같습니다.

    일반적인 동결건조 방식은 저온의 고압 상태에서 빠르게 수분(용매)를 제거하여 유효 성분의 변질을 막도록만 고안되어 있으므로, 좀더 섬세한 연구 디자인이 필요할 것 같습니다.

    만약 사용하시는 콜라겐 유사체의 안정성이 뛰어나다면 건조 방식에 변화를 주셔도 좋을 듯 싶습니다. 
    콜라겐 유사체를 수용액 상으로 만든 후 농도별로 스폰지 구조체로 만드시는 것 같군요.
    일반적인 시료(추출물, 생물학적 제제 등)에 대한 동결건조 경험이 있으시다면, 수용액 상 물질의 염 농도, 점도 등과 같은 물리화학적 특성에 따라서 다양한 성상이 형성된다는 것을 예측하실 수 있을 것 같습니다.

    일반적인 동결건조 방식은 저온의 고압 상태에서 빠르게 수분(용매)를 제거하여 유효 성분의 변질을 막도록만 고안되어 있으므로, 좀더 섬세한 연구 디자인이 필요할 것 같습니다.

    만약 사용하시는 콜라겐 유사체의 안정성이 뛰어나다면 건조 방식에 변화를 주셔도 좋을 듯 싶습니다. 
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    성학모님의 답변

    균질성 확보측면에서 동결건조의 요건을 간단히 살펴보면
    1) 조성이 동결건조 성상에 안정적인가?
    2) 동결은 항상 동일한 속도로 이루어지고 있는가?
       -70C 초저온 냉장고라고 할지라도 냉동속도 및 성상이 다를수 있습니다.
        선반동결방식이 가정 정호가한 방법이 됩니다.
    3) 동결건조시 1차건조는 냉장조건에서 충분히 실시되고 2차건조는 실온에서 이루어져 3%이내의 수분값을 갖도록 하는 조건을 수행했는가?
       1차 건조시 동결수분이 남아 있는 경우 쉽게 무너져 내립니다.
    균질성 확보측면에서 동결건조의 요건을 간단히 살펴보면
    1) 조성이 동결건조 성상에 안정적인가?
    2) 동결은 항상 동일한 속도로 이루어지고 있는가?
       -70C 초저온 냉장고라고 할지라도 냉동속도 및 성상이 다를수 있습니다.
        선반동결방식이 가정 정호가한 방법이 됩니다.
    3) 동결건조시 1차건조는 냉장조건에서 충분히 실시되고 2차건조는 실온에서 이루어져 3%이내의 수분값을 갖도록 하는 조건을 수행했는가?
       1차 건조시 동결수분이 남아 있는 경우 쉽게 무너져 내립니다.
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    김병관님의 답변

    약하거나 온도에 따른 팽창수축 등의 문제가 있으면 재현성 문제등이 발생할 수 있는 시스템인 것 같습니다.
    보통 고분자의 Tg 근처에서 열변형이 심할 수 있으니 동결하실 때는 컨트롤 해보시거나 
    구조체의 구멍 크기에 비해 물질벽의 께가 얇으면 무너지는 등의 문제가 있을 수 있을 것 같습니다.
    약하거나 온도에 따른 팽창수축 등의 문제가 있으면 재현성 문제등이 발생할 수 있는 시스템인 것 같습니다.
    보통 고분자의 Tg 근처에서 열변형이 심할 수 있으니 동결하실 때는 컨트롤 해보시거나 
    구조체의 구멍 크기에 비해 물질벽의 께가 얇으면 무너지는 등의 문제가 있을 수 있을 것 같습니다.
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