KR100401463B1 - Extruder for forming poros biodegradable polymer scaffold - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발포성 염이 함유된 다공성 생체 분해성 지지체를 성형하기 위한 압출기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발포성 염을 함유한 다공성 고분자 지지체 성형용 압출기는 관형체, 지지대 및 다지개를 구비한다. 관형체는 소정의 내경을 가지는 통로를 가지며 적어도 하나의 단부 부분이 경사면으로 형성된다. 지지대는 는 관형체를 지지하는 지지부, 관형체가 지지부에 지지되었을 때, 지지부로부터 상기 관형체의 통에 삽입되는 로드, 및 로드와 동심으로 지지부에 형성되어 상기 관형체의 통로에 밀착 결합되는 결합부를 가진다. 다지개는 관형체의 통로와 지지대의 로드 사이에 제공되는 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트를 다지도록, 통기공이 형성되는 손잡이와, 손잡이의 하부면으로부터 연장하며 통기공을 통하여 외부와 소통하는 통체를 가진다.The present invention relates to an extruder for forming a porous biodegradable support containing an effervescent salt. Extruder for forming a porous polymer support containing an expandable salt according to the present invention is provided with a tubular body, a support and a dodge. The tubular body has a passage having a predetermined inner diameter and at least one end portion is formed as an inclined surface. The support is a support for supporting a tubular body, a rod inserted into the tubular body of the tubular body from the support when the tubular body is supported on the support, and a coupling formed in the support portion concentrically with the rod and tightly coupled to the passage of the tubular body. Have wealth The dodge has a handle in which a vent is formed, and a tubular body extending from the lower surface of the handle and communicating with the outside through the vent to fill the porous biodegradable polymer paste provided between the passage of the tubular body and the rod of the support. .
Description
본 발명은 다공성 고분자 지지체 성형용 압출기에 관한 것이고, 보다 상세하게는 지지체 내에 공극을 형성하기 위하여 발포성 염이 사용되는 다공성 생체 적합용 생체 분해성 고분자 지지체를 성형하기 위한 압출기에 관한 것이다.The present invention relates to an extruder for forming a porous polymer support, and more particularly to an extruder for forming a porous biocompatible biodegradable polymer support in which an effervescent salt is used to form voids in the support.
일반적으로, 생체조직 재생을 위해 활용되는 고분자의 기본적인 특성은 생체 분해성 및 생체 적합성인바, 이러한 조건을 만족하는 고분자로서 락트산 또는 글리콜산을 기본단위로 하는 지방족 폴리에스테르는 미국식품의약국(FDA)에 의해 승인을 받은 고분자로서 가장 널리 사용되어왔다.In general, the basic properties of the polymers used for the regeneration of biological tissues are biodegradability and biocompatibility, and as the polymers satisfying these conditions, aliphatic polyesters based on lactic acid or glycolic acid are provided to the US Food and Drug Administration (FDA). It is the most widely used polymer approved by the company.
생체조직 재생을 위해서는 생체 분해성 및 적합성 이외에도 높은 밀도의 세포 점착을 가능하게 하는 큰 표면적과 생체 내로의 이식 이후에 혈관의 형성 및 영양분, 성장인자, 호르몬 등의 물질 전달을 가능하게 하는 큰 공극의 크기와 공극들 사이의 높은 상호연결성(interconnectivity)을 가지고 있어야 한다.In addition to biodegradability and suitability, biotissue regeneration has a large surface area that enables high-density cell adhesion and a large pore size that allows the formation of blood vessels and the transfer of substances such as nutrients, growth factors, and hormones after transplantation into the body. It must have high interconnectivity between and the pores.
이러한 다공성 생분해성 지지체의 성형은 예를 들어, 75 : 25의 poly(DL-lactic-co-glycolic acid, 이하 PLGA라 한다)와 poly(L-latic acid, 이하 PLLA라 한다)의 생분해성 폴리머가 용매 주형 기술을 사용하여 식염 결정들을 가지는 합성 웨이퍼가 제조된다. 간단하게, 폴리머는 먼저 염화메틸렌에서 용해되고, 특정 사이즈 범위로 체로 걸러진 염 입자들이 첨가된다. 그런 다음, 얻어진 물체가 유리 용기로 주형화되고, 용매는 증발된다. 염화메틸렌에 있는 염의 비용해성으로 인하여 폴리머 매트릭스에 의하여 서로 결합된 염을 함유한 폴리머/염 합성물이 형성된다.Such porous biodegradable supports may be formed of, for example, 75:25 poly (DL-lactic-co-glycolic acid, hereinafter referred to as PLGA) and poly (L-latic acid, hereinafter referred to as PLLA). Synthetic wafers with saline crystals are prepared using solvent molding techniques. In brief, the polymer is first dissolved in methylene chloride and salt particles sifted into a specific size range are added. The object obtained is then molded into a glass vessel and the solvent is evaporated. The insolubility of the salts in methylene chloride results in the formation of polymer / salt composites containing salts bound together by the polymer matrix.
건조된 폴리머/염 합성물 웨이퍼는 가장자리 길이에 있어서 5㎜ 이하의 조각으로 절단되고, 폴리머/염 합성물 조각(4)은 도 1에 도시된 바와 같은 피스톤 압출기(3)에 배치된다. 이러한 압출기(3)는 유압 프레스에 장착된 후에, 압출기(3)의 외부에 제공되는 가열 밴드(5)에 의하여 25℃min-1의 속도로 필요한 처리 온도, 대략 200 내지 275℃의 온도로 가열된다.The dried polymer / salt composite wafer is cut into pieces of 5 mm or less in edge length, and the polymer / salt composite pieces 4 are disposed in the piston extruder 3 as shown in FIG. After such an extruder 3 is mounted in a hydraulic press, it is heated by a heating band 5 provided outside of the extruder 3 at a required processing temperature at a rate of 25 ° C. min −1 , at a temperature of approximately 200 to 275 ° C. do.
그런 다음, 폴리머/염 합성물은 압출기의 노즐(2)과 피스톤(7) 사이에 압력을 가하는 것에 의하여 튜브체(1)로 압출된다. 튜브체(1)는 피스톤(7)에 제공되는 로드(6)에 의하여 그 내경이 결정된다. 압출된 튜브체(1)는 염을 제거하도록 물에 대략 24 동안 침지되고, 최종적으로 다공성 관형 도관을 만들도록 24시간 동안 진공 건조된다.Then, the polymer / salt compound is extruded into the tube body 1 by applying pressure between the nozzle 2 and the piston 7 of the extruder. The inner diameter of the tube body 1 is determined by the rod 6 provided to the piston 7. The extruded tube body 1 is immersed in water for about 24 to remove salt and finally vacuum dried for 24 hours to make a porous tubular conduit.
그러나, 상기된 바와 같은 압출기는 대략 200 내지 250℃의 온도 범위의 고온으로 지지체를 성형하므로 발포성 염이 다공성 생분해성 고분자 지지체에 사용되는 경우에, 성형동안 발포성 염이 열 분해되어, 필요한 다공성 생체 분해성 고분자 성형체를 얻을 수 없다.However, the extruder as described above forms the support at a high temperature in the temperature range of approximately 200 to 250 ° C., so that when the foaming salt is used in the porous biodegradable polymer support, the foaming salt thermally decomposes during molding, so that the required porous biodegradability is required. A polymer molded product cannot be obtained.
따라서, 본 발명의 목적은 발포성 염이 함유된 다공성 생체 분해성 지지체를 성형하기 위한 압출기를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an extruder for molding a porous biodegradable support containing an effervescent salt.
도 1은 종래의 고분자 지지체를 성형하기 위한 압출기를 도시한 도면.1 is a view showing an extruder for molding a conventional polymer support.
도 2는 본 발명에 따른 발포성 염을 함유한 고분자 지지체를 성형하기 위한 압출기의 분해 사시도.2 is an exploded perspective view of an extruder for forming a polymer support containing an expandable salt according to the present invention.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 압출기를 이용한 성형 과정을 순차적으로 도시한 단면도.3a to 3c are cross-sectional views sequentially illustrating a molding process using the extruder shown in FIG.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10 : 압출기 11 : 관형체10 extruder 11 tubular body
12 : 지지대 13 : 다지개12: support 13: dodge
14 : 통로 15 : 경사면14 passage 15 slope
16 : 지지부 17 : 로드16: support 17: rod
18 : 결합부 19 : 상부면18: engaging portion 19: the upper surface
20 : 통기공 21 : 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트20: vent 21: porous biodegradable polymer paste
22 : 손잡이 23 : 통체22: handle 23: cylinder
상기된 바와 같은 목적은, 소정의 내경을 가지는 통로를 가지며 적어도 하나의 단부 부분이 경사면으로 형성되는 관형체와; 상기 관형체를 지지하는 지지부,상기 관형체가 상기 지지부에 지지되었을 때, 상기 지지부로부터 상기 관형체의 상기 통로에 삽입되는 로드, 및 상기 로드와 동심으로 상기 지지부에 형성되어 상기 관형체의 통로의 하부에 밀착 결합되는 결합부를 가지는 지지대와; 상기 관형체의 통로와 상기 지지대의 로드 사이에 제공되는 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트를 다지는 다지개를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 압출기에 의하여 달성될 수 있다.An object as described above comprises: a tubular body having a passage having a predetermined inner diameter and having at least one end portion formed in an inclined surface; A support portion for supporting the tubular body, a rod inserted into the passageway of the tubular body from the support portion when the tubular body is supported by the support portion, and formed in the support portion concentrically with the rod, A support having a coupling part tightly coupled to the lower part; It can be achieved by the extruder according to the invention, characterized in that it comprises a dodge chopping the porous biodegradable polymer paste provided between the passage of the tubular body and the rod of the support.
상기 다지개는 통기공이 형성되는 손잡이와, 상기 통기공을 통하여 외부와 소통하도록 상기 손잡이의 하부면으로부터 연장하는 통체를 가진다.The dodge has a handle in which a vent hole is formed, and a cylinder extending from a lower surface of the handle to communicate with the outside through the vent hole.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 발포성 염을 함유한 고분자 지지체를 성형하기 위한 압출기의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of an extruder for forming a polymer support containing an expandable salt according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압출기(10)는 관형체(11), 관형체(11)를 지지하는 지지대(12), 및 다지개(13)를 포함한다. 관형체(11)는 도면에 도시된 바와 같이 소정의 내경을 가지는 통로(14)를 가지며, 단부들중 적어도 하나의 단부 부분이 경사면(15)으로 형성된다. 지지대(12)는 관형체(11)를 지지하는 지지부(16), 관형체(11)가 지지부(16)에 지지되었을 때, 지지부(16)로부터 관형체(11)의 통로(14)에 삽입되는 로드(17), 및 로드(17) 주위의 지지부(16)의 표면(19)에 형성되는 결합부(18)를 가진다. 로드(17)는 단부 부분이 반구 형상으로 형성되어, 관형체(11)의 통로(14)에 용이하게 삽입될 수 있으며, 지지부(16)는 대략 관형체(11)의 외주 지름과 동일한 지름의 원기둥으로 형성된다.As shown in FIG. 2, the extruder 10 according to the invention comprises a tubular body 11, a support 12 for supporting the tubular body 11, and a dodger 13. The tubular body 11 has a passage 14 having a predetermined inner diameter as shown in the figure, and at least one end portion of the ends is formed as the inclined surface 15. The support 12 is inserted into the passage 14 of the tubular body 11 from the support 16 when the support 16 supporting the tubular body 11 and the tubular body 11 are supported by the support 16. A rod 17, and an engaging portion 18 formed on the surface 19 of the support 16 around the rod 17. The rod 17 has an end portion formed in a hemispherical shape, so that the rod 17 can be easily inserted into the passage 14 of the tubular body 11, and the support 16 has a diameter approximately equal to the outer diameter of the tubular body 11. It is formed into a cylinder.
한편, 다지개(13)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 관형체(11)의 통로(14)에 지지대(12)의 로드(17) 사이에 제공되는 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)를 다지기 위한 것으로서, 통기공(20)이 형성되는 손잡이(22)와, 손잡이(22)의 하부면으로부터 연장하는 통체(23)를 가진다. 통체(23)는 통기공(20)을 통하여 외부와 소통하며, 통체(23)는 대략 지지대(12)의 로드(17)와 동일한 길이를 가진다.On the other hand, the dodge 13 is a porous biodegradable polymer paste 21 provided between the rods 17 of the support 12 in the passage 14 of the tubular body 11, as shown in Figures 3a and 3b. In order to compact, it has a handle 22 in which a vent hole 20 is formed, and a cylinder body 23 extending from a lower surface of the handle 22. The cylinder 23 communicates with the outside through the vent hole 20, and the cylinder 23 has approximately the same length as the rod 17 of the support 12.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 압출기를 이용한 성형 과정이 단면도로 순차적으로 도시되어 있다.3A to 3C are sequentially shown in cross-sectional view of the molding process using the extruder shown in FIG.
도3a에 도시된 바와 같이, 로드(17)가 통로(14)에 삽입되도록 관형체(11)가 지지대(12) 상에 지지되고, 로드(17)와 통로(14) 사이의 공간에 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)가 위치된다. 로드(17)와 통로(14) 사이의 공간은 결합부(18)가 로드(17)와 동심으로 형성되고 결합부(18)가 통로(14)의 하부에 밀착 결합되기 때문에, 로드(17)와 통로(14) 사이의 공간은 로드(17)와 통로(14)와 동심인 관형체(11)를 형성한다.As shown in FIG. 3A, the tubular body 11 is supported on the support 12 so that the rod 17 is inserted into the passage 14, and the porous living body is placed in the space between the rod 17 and the passage 14. The degradable polymer paste 21 is located. The space between the rod 17 and the passage 14 is formed because the coupling portion 18 is formed concentrically with the rod 17 and the coupling portion 18 is tightly coupled to the lower portion of the passage 14. The space between and the passage 14 forms a tubular body 11 concentric with the rod 17 and the passage 14.
본 발명에 따른 압출기(10)에 의하여 성형되는 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)는 생분해성 폴리머/발포성 염 합성물과 용매의 페이스트이다. 이러한 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)는 관형체(11)의 상부에 제공되는 경사면(15)을 따라서 로드(17)와 통로(14) 사이의 공간에 채워진다.The porous biodegradable polymer paste 21 molded by the extruder 10 according to the invention is a paste of a biodegradable polymer / foamable salt compound and a solvent. The porous biodegradable polymer paste 21 is filled in the space between the rod 17 and the passage 14 along the inclined surface 15 provided on the tubular body 11.
로드(17)와 통로(14) 사이의 공간에 다공성 생체 분해성 고분자페이스트(21)가 채워지면, 작업자는 손잡이(22)를 잡고서 통체(23)를 이용하여 도 3b에 도시된 바와 같이 로드(17)와 통로(14) 사이의 공간에 채워진 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)를 다지면, 원통 형상의 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)의 성형물이 형성된다. 다지개(13)가 로드(17)와 통로(14) 사이의 공간에 채워진 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)를 다질 때, 통체(23)와 로드(17)에 의하여 형성된 공간 내의 공기는 손잡이(22)에 형성된 통기공(20)을 통하여 외부로 배출됨으로써, 다지는 작업이 보다 용이하게 될 수 있다.When the porous biodegradable polymer paste 21 is filled in the space between the rod 17 and the passage 14, the worker grasps the handle 22 and uses the cylinder 23 to load the rod 17 as shown in FIG. 3B. When the porous biodegradable polymer paste 21 filled in the space between the c) and the passage 14 is compacted, a molded product of the cylindrical porous biodegradable polymer paste 21 is formed. When the dodger 13 compacts the porous biodegradable polymer paste 21 filled in the space between the rod 17 and the passage 14, the air in the space formed by the cylinder 23 and the rod 17 is held by a handle ( By being discharged to the outside through the vent hole 20 formed in 22), the compacting operation can be made easier.
도 3b에 도시된 바와 같이 다지는 작업이 완료된 후 도 3c와 같이 관형체(11)를 잡고 하부로 힘을 가하면 지지대(12)의 로드(17) 주위에 원통 형상의 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)의 성형물을 얻을 수 있다.As shown in FIG. 3B, after the compaction operation is completed, the cylindrical porous biodegradable polymer paste 21 is formed around the rod 17 of the support 12 when the tubular body 11 is applied and the force is applied downwardly as shown in FIG. 3C. Can be obtained.
상기된 바와 같은 공정을 통하여 얻어지는 다공성 생체 분해성 고분자 페이스트(21)의 성형물은 공기중에서 건조된 후 염을 제거하도록 물에 일정시간 동안 침지한 후 발포 용액에서 발포되고, 최종적으로 다공성 관형 도관을 만들도록 진공 건조된다.The molding of the porous biodegradable polymer paste 21 obtained through the process as described above is dried in air and then immersed in water for a certain time to remove salts and then foamed in a foaming solution to finally form a porous tubular conduit. Vacuum dried.
상기된 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 발포성 염을 함유한 다공성 고분자 지지체 성형용 압출기에 의하면, 가열에 의하여 열 분해될 수 있는 발포성 염이 다공성 생분해성 고분자 지지체에 사용되는 경우에도, 성형 공정 동안 성형체를 가열하는 공정이 없으므로, 필요한 다공성 생체 분해성 고분자 성형체를 용이하게 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 생분해성 고분자의 열분해도 막을 수 있으므로, 성장된 다공성 생분해성 고분자 지지체의 물성의 변화없이 제조할 수 있다.According to the extruder for molding a porous polymer support containing the expandable salt according to the present invention having the structure as described above, even when the expandable salt that can be thermally decomposed by heating is used for the porous biodegradable polymer support, Since there is no process of heating the molded body, not only the required porous biodegradable polymer molded body can be easily obtained, but also thermal decomposition of the biodegradable polymer can be prevented, so that the grown porous biodegradable polymer support can be manufactured without changing the physical properties.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해 기술하고 도시하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이, 다양하게 변형 및 변경될 수 있다.In the above, the present invention has been described and illustrated with respect to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the invention described in.
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5158574A (en) * | 1987-07-20 | 1992-10-27 | Regen Corporation | Prosthetic meniscus |
| KR100288488B1 (en) * | 1999-03-18 | 2001-04-16 | 윤덕용 | Fabrication Method of Porous Polymer Scaffolds for Tissue Engneering by Using a Gas Foaming Salt |
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