Natural polymer agar-forming hydrogel exhibits such a high hydrophilic character for absorbing large quantities of water in a 3D cross-linked network structure. This study presents an advanced integrative strategy to control the hydrophobicity of the agar hydrogel. We synthesized the hydrophobically modified agarose (HMA, Agarose-g-C18) substituted with octadecyl chains, consisting of the optimized degree of substitution (DS). Then, in situ hydrogel forming of agars with HMAs, varying mixing ratios, generated the agar hydrogels that possess various hydrophilic/hydrophobic balances. We analyzed the physical and structural properties via DSC, SEM, UTM, and contact angle for substitution effects. Overall, this new strategy to prepare the agar hydrogel with hydrophilic/hydrophobic balances would greatly serve to facilitate a wide array of the agars used in microorganism culturing, electrophoresis, tissue engineering, cosmetic research, etc.

천연 고분자인 한천 하이드로젤은 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 접촉각이 매우 작은 극친수성 표면성질을 갖게 된다. 본 연구에서는 다양한 범위의 소수성을 갖는 한천 하이드로젤을 제조하였다. 이소시아네이트기를 갖는 알킬사슬을 아가로스 분자에 도입하여 소수성 아가로스 분자를 합성하였다. 최적 접목도를 갖는 아가로스 분자와 순수 한천분자와의 혼합비를 조절하여 다양한 친수성/소수성 정도(접촉각 10~90°)를 갖는 한천 하이드로젤을 제조할 수 있었고 팽윤비 측정, 내부구조 분석, 기계적 물성 분석 및 표면 접촉각 측정을 통해 물리적, 구조적 특성을 확인하였다. 소수성 한천 하이드로젤은 미생물배지, 전기영동 젤, 조직공학용 생체재료, 나아가 기능성 물질의 동물대체 효능시험을 위한 맞춤형 시편으로 다양하게 활용될 수 있다.

Keywords: agar hydrogel; hydrophobicity; degree of substitution; contact angle