KR100484337B1 - Modified chitosan and artificial dermis using the same - Google Patents

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KR100484337B1 KR10-2002-0050521A KR20020050521A KR100484337B1 KR 100484337 B1 KR100484337 B1 KR 100484337B1 KR 20020050521 A KR20020050521 A KR 20020050521A KR 100484337 B1 KR100484337 B1 KR 100484337B1
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Abstract

본 발명은 변형 키토산 진피 구조물의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 키토산을 포함하는 1차 진피 구조물을 60∼130℃에서 1∼72시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 변형 키토산 진피 구조물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따르면, 세포 친화성이 높은 변형 키토산 진피 구조물을 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a modified chitosan dermal structure, and more particularly to a method for producing a modified chitosan dermal structure comprising heating a primary dermal structure containing chitosan at 60 to 130 ° C. for 1 to 72 hours. It is about. According to the method of the present invention, a modified chitosan dermal construct having high cell affinity can be provided.

Description

변형 키토산 및 이를 이용한 진피 구조물{Modified chitosan and artificial dermis using the same}Modified chitosan and artificial dermis using the same

본 발명은 변형 키토산 진피 구조물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 변형 키토산 진피 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a modified chitosan dermal structure and a modified chitosan dermal structure produced thereby.

키토산은 키틴이 부분적으로 탈아세틸화된 것으로 생분해가 가능한 화합물이다. 이러한 키토산은 키틴과는 달리 희석산에서 쉽게 용해된다. 또한, 키토산은 항미생물 활성을 가지고 있으나, 세포의 단백질 합성능력에는 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 보고 되어 있다. Chitosan is a compound that is biodegradable by partially deacetylated chitin. These chitosans, unlike chitin, are readily soluble in dilute acids. In addition, chitosan has antimicrobial activity, but has been reported to have no effect on the protein synthesis capacity of the cell.

이러한 키토산의 생분해성, 용해성 및 항미생물 활성을 이용하여 인공 진피 구조물 또는 이를 포함하는 인공 진피를 제조한 바가 있었다. 예를 들면, 키토산 용액을 알칼리 용액으로 중화한 다음, 동결 건조하여 제조되는 중화 키토산 스폰지를 포함하는 인공진피가 개시된 바 있다. 또한, 키토산 용액을 알칼리 용액으로 중화하는 단계, 콜라겐 용액을 알칼리 용액으로 중화하는 단계, 상기에서 얻어진 중화 키토산 용액과 중화 콜라겐 용액을 혼합하는 단계 및 얻어진 혼합 용액을 동결건조하는 단계를 통하여 제조된 중화 키토산 및 콜라겐 혼합 스폰지를 포함하는 인공진피가 개시된 바 있다. 더욱이, 상기 인공 진피의 제조 단계에 있어서, 동결 건조하는 단계를 중화 단계 이전에 수행하는 중화 키톤산 스폰지 인공진피 및 그의 제조방법이 개시된 바 있었다.The biodegradable, soluble and antimicrobial activity of such chitosan has been used to prepare artificial dermal structures or artificial dermis comprising the same. For example, artificial dermis including a neutralized chitosan sponge prepared by neutralizing a chitosan solution with an alkaline solution and then freeze-drying has been disclosed. In addition, neutralization prepared by neutralizing the chitosan solution with an alkaline solution, neutralizing the collagen solution with an alkaline solution, mixing the neutralized chitosan solution and the neutralized collagen solution obtained above, and lyophilizing the obtained mixed solution. Artificial dermis including chitosan and collagen mixing sponges has been disclosed. Furthermore, in the manufacturing step of the artificial dermis, a neutralized chitosan sponge artificial dermis and a method for producing the same have been disclosed in which the freeze-drying step is performed before the neutralizing step.

그러나, 종래 사용되어진 키토산은 인체 세포와의 부착능은 뛰어나나, 각 인체 세포에 대한 적합성은 세포에 따라 달라지는 것으로 보고 되었다. 상기 적합성은 인체 세포가 인공 진피 상에서 성장할 수 있는 능력, 즉 세포의 성장성으로 추측할 수 있다. 예를 들면, 섬유아세포는 키토산 필름에 대하여 높은 부착능을 보이는 반면, 성장성은 현저히 떨어지고, 피부각질세포는 상대적으로 높은 성장성을 나타내는 것으로 보고 되어 있다(C. Chatelet 등, Biomaterials, 22, 262, 2001).However, conventionally used chitosan is excellent in adhesion with human cells, but the suitability for each human cell has been reported to vary depending on the cell. The suitability can be inferred from the ability of human cells to grow on artificial dermis, i.e. the growth of cells. For example, fibroblasts have been shown to exhibit high adhesion to chitosan films, while growth is markedly reduced, and keratinocytes have been reported to exhibit relatively high growth (C. Chatelet et al., Biomaterials , 22, 262, 2001). ).

따라서, 인체 세포에 대한 적합성이 향상된 인공 진피 구조물 또는 이를 포함하는 인공 진피를 개발할 필요성이 있었다. Therefore, there was a need to develop artificial dermal structures having improved suitability for human cells or artificial dermis comprising the same.

본 발명의 목적은 인체 세포에 대한 적합성이 향상된 인공 진피 구조물의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing an artificial dermal construct with improved suitability for human cells.

또한, 본 발명의 목적은 인체 세포에 대한 적합성이 향상된 인공 진피 구조물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an artificial dermal construct with improved suitability for human cells.

또한, 본 발명의 목적은 인체 세포에 대한 적합성이 향상된 인공 진피를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an artificial dermis with improved suitability for human cells.

본 발명은 키토산을 포함하는 1차 진피 구조물을 60∼130℃에서 1∼72시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 변형 키토산 진피 구조물의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a modified chitosan dermal structure comprising the step of heating the primary dermal structure comprising chitosan for 1 to 72 hours at 60 ~ 130 ℃.

상기 가열은 진공 또는 감압하에서 이루어질 수 있다. 상기 반응 시간이 72시간을 초과하는 경우에는 얻어지는 진피 구조물의 강도를 떨어뜨리고, 갈변현상을 일으킬 수 있으므로 바람직하지 않다. 60℃ 이하에서 가열하는 경우, 반응이 잘 이루어지지 않고, 130℃ 이상인 경우, 갈변현상이 일어나 바람직하지 않다.The heating can be done under vacuum or under reduced pressure. If the reaction time exceeds 72 hours, it is not preferable because the strength of the obtained dermal structure may be reduced and browning may occur. In the case of heating at 60 ° C. or lower, the reaction is not well achieved, and in the case of 130 ° C. or higher, browning occurs, which is not preferable.

또한, 상기 1차 진피 구조물은 산성 키토산을 가공하여 제조한 것으로, 키토산 중의 아민기가 유기산의 4차 암모늄염의 형태를 띄고 있는 것이면 어느 것이나 포함된다. 예를 들면, 스폰지형, 부직포형 또는 다공성 구형 키토산 진피 구조물과 키토산 및 콜라겐의 혼합 진피 구조물이 포함될 수 있다. 상기 산성 키토산 수용액은 키토산을 포름산, 아세트산 및 프로피온산과 같은 유기산에 용해시켜 제조되는 키토산 수용액을 의미한다. 바람직하기로는, 상기 키토산 수용액은 0.01%∼2%의 아세트산 수용액에 키토산을 0.5%∼3.5 w/v%로 용해시켜 얻어지는 것이다. 또한, 상기 산성 아세트산 수용액에 사용되는 키토산은 탈아세틸화도가 45∼100%이고, 분자량은 중량평균 분자량으로 20,000∼1,000,000인 것이 바람직하다. In addition, the primary dermal structure is prepared by processing an acidic chitosan, and any one of the amine groups in the chitosan is in the form of a quaternary ammonium salt of an organic acid. For example, sponge, nonwoven or porous spherical chitosan dermal structures and mixed dermal structures of chitosan and collagen may be included. The acidic chitosan aqueous solution refers to an aqueous chitosan solution prepared by dissolving chitosan in organic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid. Preferably, the said chitosan aqueous solution is obtained by melt | dissolving chitosan in 0.5%-3.5 w / v% in 0.01%-2% of acetic acid aqueous solution. In addition, the chitosan used in the acidic acetic acid aqueous solution has a degree of deacetylation of 45 to 100%, and preferably a molecular weight of 20,000 to 1,000,000 as a weight average molecular weight.

상기 스폰지형 키토산 진피 구조물은 예를 들면, 산성 키토산 용액을 -196℃∼0℃에서 동결한 다음, 동결 건조하여 제조된 것이다. 상기 키토산 및 콜라겐의 혼합 진피 구조물은 예를 들면, 키토산 용액과 콜라겐 용액을 혼합하고, 이를 -196℃∼0℃에서 동결건조하여 제조된 것이다. 상기 콜라겐은 텔로콜라겐 및 아텔로콜라겐을 포함한 타입 I 콜라겐, 타입 II 콜라겐 및 열처리 또는 화학적 처리에 의하여 변성시킨 형태인 산성 또는 염기성 젤라틴이 사용될 수 있다. 상기 텔로콜라겐은 테로머 부분을 함유하고 있는 것이고, 아텔로콜라겐은 펩신 처리를 통하여 텔로머 부분이 제거된 콜라겐이다. The sponge-type chitosan dermal structure is prepared by, for example, freezing an acidic chitosan solution at -196 ° C to 0 ° C and then freeze-drying. The mixed dermal structure of chitosan and collagen is prepared by, for example, mixing a chitosan solution and a collagen solution and lyophilizing it at -196 ° C to 0 ° C. The collagen may be a type I collagen including telogen collagen and atelocollagen, type II collagen and acidic or basic gelatin in a form modified by heat treatment or chemical treatment. The telogen collagen contains a teromer portion, and the atelocollagen is collagen in which the telomer portion is removed through pepsin treatment.

상기 콜라겐 용액은 타입I 콜라겐(3mg/ml pH 3.0; Cellmatrix, Gelatin Corp., 오사카, 일본., 돼지 콜라겐을 산처리한 것임) 용액을 그대로 사용할 수 있다. 또한, 콜라겐 용액과 재조성 완충용액(2.2g NaHCO3, 4.77g HEPES(200mM)/100ml 0.05N NaOH), NaHCO3가 제거된 10x 배양액(DMEM: F12 = 3:1, Gibco BRL. DMEM-카탈로그 번호 12800-058, F12-카탈로그 번호 21700-026)을 8:1:1의 비율로 혼합하여 pH를 3.0∼6.5로 조정하여 사용할 수 있다.The collagen solution may be used as a type I collagen (3 mg / ml pH 3.0; Cellmatrix, Gelatin Corp., Osaka, Japan., Acid treatment of pig collagen) as it is. In addition, collagen solution and reconstituted buffer (2.2 g NaHCO 3 , 4.77 g HEPES (200 mM) / 100 ml 0.05 N NaOH), 10x culture solution with NaHCO 3 removed (DMEM: F12 = 3: 1, Gibco BRL.DMEM-catalog) No. 12800-058 and F12-Catalog No. 21700-026) can be mixed at a ratio of 8: 1: 1 to adjust the pH to 3.0 to 6.5.

사용되는 콜라겐의 양은 원하는 경도와 상처 부위의 조직 특성을 고려하여 적절히 조절할 수 있다. 바람직하기로는, 콜라겐 용액과 키토산 용액을 1:0.001∼1(v/v)의 비율로 혼합하여 사용하는 것이다.The amount of collagen used can be appropriately adjusted in consideration of the desired hardness and the tissue properties of the wound site. Preferably, the collagen solution and the chitosan solution are mixed and used at a ratio of 1: 0.001 to 1 (v / v).

본 발명의 변형 키토산 진피 구조물의 제조방법에는 얻어진 변형 키토산 진피 구조물 중의 산을 제거하기 위한 중화 단계를 포함할 수 있다. 일반적으로, 산성 키토산을 동결 건조와 같은 방법을 통하여 1차 진피 구조물을 제작하였을 때, 상기 키토산 중의 아민기는 사용된 유기산의 4차 암모늄염으로 존재한다. 상기 유기산의 4차 암모늄염은 본 발명의 변형 키토산 진피 구조물의 제조 과정을 거친 후에는, 유기산, 유리 아민기 또는 아세틸화 아민기로 분리되는 것으로 추측된다. 본 중화 단계는 이 유기산을 제거하기 위한 것이다. 본 단계는 과잉의 0.01∼2.0M 수산화나트륨 수용액, 0.05∼2.0M 수산화암모늄 수용액, 0.01∼2.0M 수산화나륨의 30∼100% 알코올 수용액 또는 0.05∼2.0M 수산화나트륨의 30∼100% 알코올 수용액을 포함한 알칼리성 용액에 본 발명의 방법에 의하여 얻어진 변형 키토산 진피 구조물을 침지하고, 다음으로 증류수 또는 pH 7.0∼7.4의 인산 완충용액으로 과잉의 알칼리성 용액을 세척하여 수행될 수 있다.The method for producing a modified chitosan dermal structure of the present invention may include a neutralization step for removing acid in the obtained modified chitosan dermal structure. In general, when the primary dermal structure is produced by a method such as freeze drying of acidic chitosan, the amine group in the chitosan is present as the quaternary ammonium salt of the organic acid used. The quaternary ammonium salt of the organic acid is presumed to be separated into an organic acid, a free amine group or an acetylated amine group after the preparation of the modified chitosan dermal structure of the present invention. This neutralization step is for removing this organic acid. This step includes an excess of 0.01 to 2.0 M aqueous sodium hydroxide solution, 0.05 to 2.0 M aqueous ammonium hydroxide solution, 30 to 100% alcohol aqueous solution of 0.01 to 2.0 M sodium hydroxide, or 30 to 100% alcohol aqueous solution of 0.05 to 2.0 M sodium hydroxide. It can be carried out by immersing the modified chitosan dermal structure obtained by the method of the present invention in an alkaline solution, followed by washing the excess alkaline solution with distilled water or a phosphate buffer of pH 7.0-7.4.

본 발명은 또한, 상기 방법에 따라 제조된 변형 키토산 진피 구조물(이하 "열처리" 키토산 진피 구조물이라고도 한다.)을 제공한다. 본 발명의 변형 키토산 진피 구조물은 제조방법에 사용된 1차 진피 구조물에 따라 여러 형태를 띌 수 있다. 예를 들면, 스폰지형, 부직포형 또는 다공성 구형 변형 키토산 진피 구조물 및 키토산 및 콜라겐의 혼합형 변형 키토산 진피 구조물이 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 변형 키토산 진피 구조물에는 콜라겐이 코팅된 형태 또는 기판상의 필름과 같은 형태를 띌 수 있다. 본 발명의 변형 키토산 진피 구조물은 키토산과 키틴의 중간 정도의 아세틸화도를 가지고, 가교 결합을 가지며, 키토산 스폰지보다 수화 상태에서의 기계적 강도가 강하다.The present invention also provides modified chitosan dermal structures (hereinafter also referred to as "heat treated" chitosan dermal structures) prepared according to the above method. Modified chitosan dermal structures of the present invention can take many forms depending on the primary dermal structures used in the manufacturing method. For example, sponge, nonwoven or porous spherical modified chitosan dermal structures and mixed modified chitosan dermal structures of chitosan and collagen may be included. In addition, the modified chitosan dermal structure of the present invention may take the form of a collagen-coated form or a film on a substrate. The modified chitosan dermal structure of the present invention has a moderate degree of acetylation between chitosan and chitin, has crosslinking, and has a higher mechanical strength in the hydrated state than the chitosan sponge.

본 발명은 또한, 상기 변형 키토산 진피 구조물을 포함하는 인공 진피를 제공한다. 본 발명의 인공 진피에는 예를 들면, 인간 섬유아세포 및 혈관내피세포와 같은 세포를 포함할 수 있다. 상기 세포는 약 1x103∼1x107 cell/cm3의 밀도 범위에서 접종될 수 있다.The present invention also provides artificial dermis comprising the modified chitosan dermal structure. The artificial dermis of the present invention may include cells such as, for example, human fibroblasts and vascular endothelial cells. The cells may be seeded at a density range of about 1 × 10 3 to 1 × 10 7 cells / cm 3 .

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention by way of example, the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

비교예1Comparative Example 1

키토산 진피 구조물의 제조Preparation of chitosan dermal structures

키토산(탈아세틸화도: 84%, 분자량; 400,000)을 1v/v% 초산 수용액에 용해시켜 1.5w/v%의 키토산 용액을 제조하였다. 이 용액을 무균 후드 내에서 감압 처리하여, 용액 안의 공기방울을 제거하였다. 20ml의 용액을 지름 100mm의 플라스틱 배양접시에 넣어, -70℃에서 48시간 동안 정치하였다. 이 냉동용액을 72시간 이상 냉동 건조하여, 키토산 스폰지 인공진피 구조물을 얻었다. 얻어진 키토산 스폰지 인공진피 구조물(지름 10cm의 원형 스폰지)을 중화용 알칼리 용액인 2.0M 수산화암모늄의 50% 알코올 수용액으로 6회 이상 세척하였다. 세척된 키토산 스폰지형 인공진피 구조물은 감마 광선 조사(20kGy/5hr, - 광선원; Co60) 방법으로 살균하여, 섬유아세포에 대한 세포적합성 실험에 사용하였다.Chitosan (deacetylation degree: 84%, molecular weight; 400,000) was dissolved in a 1v / v% acetic acid aqueous solution to prepare a 1.5w / v% chitosan solution. The solution was depressurized in a sterile hood to remove air bubbles in the solution. 20 ml of the solution was placed in a plastic culture plate having a diameter of 100 mm, and allowed to stand at -70 ° C for 48 hours. The frozen solution was freeze-dried for 72 hours or longer to obtain a chitosan sponge artificial dermal structure. The resulting chitosan sponge artificial dermis structure (circular sponge 10 cm in diameter) was 2.0 M as an alkaline solution for neutralization. It was washed six more times with an aqueous 50% alcohol solution of ammonium hydroxide. The washed chitosan sponge-derived artificial dermal construct was sterilized by gamma ray irradiation (20 kGy / 5 hr, -light source; Co60) and used for cell compatibility experiments on fibroblasts.

비교예2Comparative Example 2

화학적으로 아세틸화된 키토산 진피 구조물의 제조Preparation of Chemically Acetylated Chitosan Dermal Constructs

비교예1에서 제조한 키토산 진피 구조물을 100%의 에탄올로 옮긴 다음, 키토산의 유리 아민과 무수초산을 1:5의 몰비로 상온에서 하루 동안 반응시켰다. 이를 에탄올로 세척하고, 과량의 5% 암모니아수로 1시간 동안 세척하였다. 다음으로, 과잉의 에탄올과 증류수로 충분히 세척한 후, 동결건조하여 아세틸화된 키토산 진피 구조물을 제조하였다. The chitosan dermal structure prepared in Comparative Example 1 was transferred to 100% ethanol, and the free amine of chitosan and acetic anhydride were reacted at room temperature in a molar ratio of 1: 5 for 1 day. It was washed with ethanol and washed with excess 5% ammonia water for 1 hour. Next, after sufficiently washing with excess ethanol and distilled water, lyophilized to prepare an acetylated chitosan dermal structure.

얻어진 아세틸화된 키토산 진피 구조물을 섬유아세포에 대한 세포적합성 실험에 사용하였다.The resulting acetylated chitosan dermal constructs were used for cell compatibility experiments on fibroblasts.

실시예1Example 1

변형 키토산 진피 구조물의 제조Preparation of Modified Chitosan Dermal Structures

키토산(탈아세틸화도: 84%, 분자량; 400,000)을 1 v/v% 초산 수용액에 용해시켜 1.5w/v%의 키토산 용액을 제조하였다. 이 용액을 청정 환경 하에서 감압처리하여, 용액 안의 공기방울을 제거하였다. 20ml의 용액을 지름 100mm의 플라스틱 배양접시에 넣고, -70℃에서 48시간 정치하였다. 이 냉동용액을 72시간 이상 냉동 건조하여, 키토산 스폰지형의 인공진피 구조물(지름 10cm의 원형 스폰지)을 얻었다. 얻어진 키토산 스폰지형 인공 진피 구조물을 진공 건조기로 옮겨, 서서히 온도를 80℃까지 상승시켰다. 다음으로, 80℃에서 48시간 동안 열처리를 행한 후, 열원을 제거하고 실온까지 냉각하여 질소를 주입하였다. 열처리 후 과잉의 초산은 중화용 알칼리 용액(2.0M 수산화암모늄의 50% 알코올 수용액)으로 6회 이상 세척하였다. 이 스폰지에 대하여 감마 광선 조사(20kGy/5hr, - 광선원; Co60) 방법으로 살균하여 사용하였다.Chitosan (deacetylation degree: 84%, molecular weight; 400,000) was dissolved in 1 v / v% acetic acid aqueous solution to prepare a 1.5 w / v% chitosan solution. The solution was depressurized under a clean environment to remove air bubbles in the solution. 20 ml of the solution was put into the plastic culture dish of diameter 100mm, and it left still at -70 degreeC for 48 hours. The frozen solution was freeze-dried for 72 hours or longer to obtain a chitosan sponge-type artificial dermis structure (a circular sponge having a diameter of 10 cm). The obtained chitosan sponge artificial dermal structure was transferred to a vacuum drier, and the temperature was gradually raised to 80 degreeC. Next, after heat treatment at 80 ° C. for 48 hours, the heat source was removed and cooled to room temperature to inject nitrogen. Excess silver acetic acid alkaline solution (2.0M) after heat treatment Wash at least 6 times with 50% aqueous alcohol solution of ammonium hydroxide). This sponge was sterilized and used by gamma ray irradiation (20 kGy / 5 hr,-ray source; Co60).

얻어진 변형 키토산 진피 구조물은 부드럽고 유연한 성질을 가지며, 다공성을 띄었다. The resulting modified chitosan dermal structure had soft and flexible properties and was porous.

제조된 변형 키토산 진피 구조물의 물성을 측정하였다. 탈아세틸화도는 톨루이딘 블루(toluidine blue)를 지시약으로 사용하는 PVSK(1/400N-potassim poly(vinyl sulfate))법에 준하여 유리 아민기의 함량을 측정하여 계산하였다(도1). 적외선 분광법(FT-IR), X-선 회절분석법(XRD)으로 물리 화학적 변화를 조사하였다(도2 및 도3). Physical properties of the prepared modified chitosan dermal structures were measured. Deacetylation degree was calculated by measuring the content of free amine groups according to PVSK (1 / 400N-potassim poly (vinyl sulfate)) method using toluidine blue (toluidine blue) as an indicator (Fig. 1). Physical and chemical changes were investigated by infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) (FIGS. 2 and 3).

또한, 인장 강도를 다음과 같이 측정하였다. 인장강도는 각 진피 구조물을 미리 아질산나트륨 포화용액의 증기로 포화시킨 데시케이타에 넣고, 상온에서 4시간 동안 방치하였다. 다음으로, 인장시험기를 이용하여 표점거리를 10mm로 하여 25∼50mm 폭의 클램프로 고정시키고, 1분간 1mm의 속도로 측정하였다. 습윤 상태에서의 인장 강도 측정은, 상기 데시케이트에서 제조된 진피 구조물을 꺼내어 PBS 중에서 1시간 침적시킨 다음, 표면에 있는 과잉의 수분은 제거한 다음 건조시와 같은 방법으로 측정하였다(표1). In addition, the tensile strength was measured as follows. Tensile strength of each dermal structure was put in desiccator saturated with steam of saturated sodium nitrite solution, and left for 4 hours at room temperature. Next, using a tensile tester, the gage distance was set to 10 mm, fixed with a clamp of 25 to 50 mm width, and measured at a speed of 1 mm for 1 minute. In the wet state, the tensile strength was measured by removing the dermal structure prepared in the desiccant, immersing in PBS for 1 hour, removing excess moisture on the surface, and then drying (Table 1).

도1에 나타낸 바와 같이, 키토산 진피 구조물을 열처리하면, 탈아세틸화도가 45%로 감소하고, 6일이 지나면 30%에도 미치지 못하였다. 이로부터 반응시간의 경과에 따라, 유리 아민기의 함량이 급격히 감소함을 알 수 있었다. 반면, 반응 진행과 함께 열화현상도 일어나기 때문에 장시간의 반응은 바람직하지 않았다.As shown in FIG. 1, when the chitosan dermal structure was heat-treated, the degree of deacetylation was reduced to 45%, and less than 30% after 6 days. From this, it can be seen that the content of the free amine group decreases rapidly as the reaction time elapses. On the other hand, since deterioration occurs with the progress of the reaction, a long time reaction is not preferable.

도2에 나타낸 바와 같이, 적외선 분광분석 결과, 본 발명의 키토산 진피 구조물은 1540cm-1에서 아세틸화에 기인한 흡수, 1420cm-1과 1720cm-1에서의 키토산 유리 아민기의 알킬화 및 키토산의 6번 탄소에 도입된 카르보닐기에 기인한 흡수가 관측되었다. 이는 열처리 과정을 통하여 키토산의 아세틸화뿐만 아니라 가교반응이 일부 진행하였음을 의미한다. 반면, 아세틸화 키토산 진피 구조물의 경우 키틴과 같은 흡수 양상을 보였다.2, the infrared spectroscopic analysis, the present invention is chitosan, chitosan dermal structures in a glass absorption, 1420cm -1 and 1720cm -1 due to the acetylation of an amine group from 1540cm -1 6 of chitosan and alkylation of Absorption due to the carbonyl group introduced into the carbon was observed. This means that not only the acetylation of chitosan but also the crosslinking reaction proceeded through the heat treatment process. In contrast, acetylated chitosan dermal structures showed the same absorption pattern as chitin.

도3에 나타낸 바와 같이, X-선 회절법에 의한 분석 결과, 본 발명의 키토산 진피 구조물(도3b 및 도3c)은 반응시간에 따라 2θ=9.8에서의 강도가 약해지고, 2θ=9.8과 20사이의 간격이 넓어지는 것으로 보아, 키토산의 유리 아민기에 새로운 작용기인 카르보닐 기가 도입되었음을 알 수 있다. 반면, 아세틸화 기토산 진피 구조물(도3d)은 2θ=9.8, 15 및 20 부근에서 키틴의 결정면인 (010), (110) 및 (100)이 관찰되어, 키틴이 재생되었음을 알 수 있었다. As shown in Fig. 3, as a result of analysis by X-ray diffraction, the chitosan dermal structures of the present invention (Figs. 3b and 3c) are weakened at 2θ = 9.8 depending on the reaction time, and between 2θ = 9.8 and 20. From the wider interval of, it can be seen that a new functional group carbonyl group was introduced to the free amine group of chitosan. On the other hand, in the acetylated base acid dermal structure (FIG. 3D), (010), (110) and (100), which are the crystal planes of chitin, were observed around 2θ = 9.8, 15 and 20, indicating that chitin was regenerated.

인장 강도 측정의 결과는 다음 표1과 같다. 표1에 나타낸 바와 같이, 키토산 스폰지는 건조상태에서의 기계적 강도가 우수하였으나, 수화된 상태에서는 기계적 강도가 상당히 떨어짐을 알 수 있었다. 반면, 열처리된 키토산 스폰지는 이러한 성질이 상당히 개선됨을 확인할 수 있었다. 특히, 열처리된 키토산 스폰지의 탄성율은 키토산 스폰지에 비하여 건조 상태에서 액 22%, 수화 상태에서 약 70% 이상 증가함을 알 수 있었다. The results of the tensile strength measurements are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, the chitosan sponge was excellent in the mechanical strength in the dry state, it was found that the mechanical strength is significantly reduced in the hydrated state. On the other hand, the heat treated chitosan sponge was confirmed that this property is significantly improved. In particular, it was found that the elastic modulus of the heat treated chitosan sponge increased by more than 22% in the dry state and about 70% in the hydrated state as compared to the chitosan sponge.

[표 1]TABLE 1

키토산 진피 구조물의 인장강도 시험(n=4)Tensile Strength Test of Chitosan Dermal Structure (n = 4)

키토산 스폰지Chitosan sponge 탄성율(kPa)Modulus of elasticity (kPa) 신장율(%)Elongation (%) 건조dry 키토산 스폰지Chitosan sponge 681.8±4.24681.8 ± 4.24 5.66±1.545.66 ± 1.54 열처리된 키토산 스폰지Heat Treated Chitosan Sponge 832.9±53.7832.9 ± 53.7 7.42±0.947.42 ± 0.94 수화Sign Language 키토산 스폰지Chitosan sponge 6.25±1.016.25 ± 1.01 46.96±1.4446.96 ± 1.44 열처리된 키토산 스폰지Heat Treated Chitosan Sponge 10.59±0.1610.59 ± 0.16 38.95±9.5638.95 ± 9.56

실시예2Example 2

변형 키토산 및 콜라겐 혼합 진피 구조물의 제조Preparation of Modified Chitosan and Collagen Mixed Dermal Structures

키토산(탈아세틸화도: 95%, 분자량; 800,000)을 1.5v/v% 초산 수용액에 용해시켜 1.25w/v%의 용액을 제조하였다. 이 용액을 타입-I 콜라겐(3mg/ml pH 3.0; Cell matrix, Gelatin Corp., 오사카, 일본, 돼지 콜라겐을 산처리한 것임) 용액, 재조성 완충용액(2.2g NaHCO3, 4.77g HEPES(200mM)/100ml 0.05N NaOH), NaHCO3가 제거된 10x 배양액(DMEM:F12 = 3:1, Gibco BRL. DMEM-카탈로그 번호 12800-058, F12-카탈로그 번호 21700-026)을 8:1:1 비율로 혼합한 콜라겐 용액과 0.5:1(v/v)의 비율로 잘 섞은 다음, 이 용액을 37℃의 오븐 내로 옮기고 하룻밤 방치하였다.Chitosan (deacetylation degree: 95%, molecular weight; 800,000) was dissolved in an aqueous 1.5v / v% acetic acid solution to prepare a solution of 1.25w / v%. This solution was prepared using Type-I collagen (3 mg / ml pH 3.0; Cell matrix, Gelatin Corp., Osaka, Japan, acid-treated pig collagen) solution, reconstituted buffer (2.2 g NaHCO 3 , 4.77 g HEPES (200 mM) ) / 100ml 0.05N NaOH), NaHCO 10x culture medium 3 has been removed (DMEM: F12 = 3:. 1, Gibco BRL DMEM- Cat. No. 12800-058, F12- Cat. No. 21700-026) a 8: 1: 1 ratio The mixture was mixed well with a ratio of 0.5: 1 (v / v) and then the solution was transferred into an oven at 37 ° C. and left overnight.

이 용액을 청정 환경 하에서 감압처리하고, 상기 실시예1과 같이, 냉동 건조하여 스폰지형의 키토산 및 콜라겐 혼합 진피 구조물을 만들고, 열처리하여 스폰지형의 변형 키토산 및 콜라겐 혼합 진피 구조물 제조하였다.The solution was subjected to a reduced pressure under a clean environment, and freeze-dried to form a sponge-like chitosan and collagen mixed dermis structure as in Example 1, and heat-treated to prepare a sponge-like modified chitosan and collagen mixed dermis structure.

실시예3Example 3

콜라겐이 코팅된 변형 키토산 진피 구조물의 제조Preparation of Collagen-Coated Modified Chitosan Dermal Structure

실시예1에서 얻은 변형 키토산 스폰지를 70% 에탄올에 침적시킨 다음, 타입-I 콜라겐(3mg/ml pH 3.0; Cell matrix, Gelatin Corp., 오사카, 일본, 돼지 콜라겐을 산처리한 것)용액, 재조성 완충용액(2.2g NaHCO3. 4.77g HEPES(200mM)/100ml 0.05N NaOH), NaHCO3가 제거된 10x 배양액(DMEM:F12 = 3:1, Gibco BRL. DMEM-카탈로그 번호 12800-058, F12-카탈로그 번호 21700-026)을 8:1:1 비율로 혼합한 콜라겐 용액으로 옮겨 진탕기로 잘 혼합하였다. 이 용액을 37℃의 오븐 내로 옮기고, 하룻밤 방치하였다.The modified chitosan sponge obtained in Example 1 was then immersed in 70% ethanol, followed by Type-I collagen (3 mg / ml pH 3.0; acid treated with pig matrix, Cell matrix, Gelatin Corp., Osaka, Japan). Composition buffer (2.2 g NaHCO 3 .4.77 g HEPES (200 mM) / 100 ml 0.05 N NaOH), 10x culture without NaHCO 3 (DMEM: F12 = 3: 1, Gibco BRL.DMEM-Catalog No. 12800-058, F12 -Catalog No. 21700-026) was transferred to the collagen solution mixed in a 8: 1: 1 ratio and mixed well with a shaker. This solution was transferred into an oven at 37 ° C. and left overnight.

이 용액을 청정 환경 하에서 감압처리하고, 상기 실시예1과 같이, 냉동 건조하여 콜라겐이 코팅된 스폰지형 키토산 진피 구조물을 만들고, 열처리하여 콜라겐이 코팅된 스폰지형의 변형 키토산 진피 구조물 제조하였다. The solution was subjected to a reduced pressure under a clean environment, and freeze-dried as in Example 1 to form a collagen-coated sponge chitosan dermal structure, and heat-treated to prepare a sponge-type modified chitosan dermal structure coated with collagen.

실시예4Example 4

키토산 필름의 제조 및 세포 적합성Preparation and Cell Compatibility of Chitosan Films

본 실시예에서는 변형 키토산 필름, 키토산 필름 및 아세틸화 키토산 필름을 각각 제조하고, 인체 섬유아세포가 이들 필름 진피 구조물에 대하여 세포 적합성이 있는지를 조사하였다.In this example, modified chitosan films, chitosan films and acetylated chitosan films were prepared, respectively, and examined for human fibroblasts' cellular suitability for these film dermal structures.

(1) 변형 키토산 필름의 제조(1) Preparation of Modified Chitosan Film

변형 키토산 필름 진피 구조물은 다음과 같이 제작하였다. 먼저, 커버 슬립(지름 12mm, Fisher)을 1v/v% 초산 수용액의 0.2%w/v의 키토산 용액에 담궈 실온에서 1주일 동안 자연 건조하여, 산성의 키토산 필름을 제조하였다. 산성의 키토산 필름을 2.0M 수산화암모늄의 50% 에탄올 수용액으로 중화시키고, 증류수로 충분히 세척하였다. 본 발명의 변형 키토산 필름은 상기의 산성 키토산 필름을 실시예1의 열처리 과정을 거쳐 제조하였다. 한편, 아세틸화 키토산 필름은 비교예2의 아세틸화 과정을 거쳐 제조하였다. 즉, 산성의 키토산 필름을 0.2M 수산화암모늄의 50% 에탄올 수용액으로 중화시키고, 증류수로 충분히 세척하였다.Modified chitosan film dermal structures were constructed as follows. First, a cover slip (diameter 12 mm, Fisher) was immersed in a 0.2% w / v chitosan solution of 1v / v% acetic acid aqueous solution, and then naturally dried at room temperature for 1 week to prepare an acidic chitosan film. 2.0M acid chitosan film Neutralize with 50% aqueous ethanol solution of ammonium hydroxide and wash well with distilled water. Modified chitosan film of the present invention was prepared through the heat treatment process of the acidic chitosan film of Example 1. Meanwhile, the acetylated chitosan film was prepared through the acetylation process of Comparative Example 2. That is, the acidic chitosan film was neutralized with 50% aqueous ethanol solution of 0.2 M ammonium hydroxide and washed sufficiently with distilled water.

상기와 같이 얻어진 각 키토산 필름이 코팅된 커버 슬립은 70% 에탄올로 48시간 동안 멸균하였고, 사용 전 인산 완충 용액으로 2회 및 배양액으로 1회 세척하였다. Each chitosan film-coated cover slip obtained as above was sterilized for 48 hours with 70% ethanol, washed twice with phosphate buffer solution and once with culture before use.

(2) 변형 키토산 필름의 인간 섬유아세포와의 적합성(2) Compatibility of Human Fibroblasts with Modified Chitosan Films

신생아 포피에서 유래한 섬유아세포(P=3)와 상기에서 제작한 본 발명의 키토산 필름 및 아세틸화 키토산 필름과의 적합성을 살펴보았다. The suitability of neonatal foreskin-derived fibroblasts (P = 3) with the chitosan film and acetylated chitosan film of the present invention was examined.

먼저, 포피의 진피부분으로부터 분리된 섬유아세포를 F-배지(DMEM:F-12 = 3:1, 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin)에서 배양하였다. 상기에서 제작된 각 키토산 필름이 코팅된 커버 슬립을 48웰 배양접시에 옮기고, 배양된 인체 섬유아세포(P=3)를 3x104cell/ml/well의 농도로 접종하였다. 양성 대조군으로는 1% 젤라틴이 코팅된 커버 슬립을 사용하였다. 이 섬유아세포가 접종된 커버 슬립을 5% CO2와 37℃ 상태에서 3∼5시간 동안 방치한 다음, 50㎕의 DMEM 배양액을 가하였다. 24시간 동안 배양한 후, 1ml의 배지를 각각의 배양접시에 첨가하고 배양하였다.First, fibroblasts isolated from the dermal portion of the foreskin were cultured in F-medium (DMEM: F-12 = 3: 1, 10% FBS, 1% penicillin-streptomycin). The cover slip coated with each chitosan film prepared above was transferred to a 48-well culture dish, and cultured human fibroblasts (P = 3) were inoculated at a concentration of 3 × 10 4 cells / ml / well. As a positive control, a cover slip coated with 1% gelatin was used. The cover slips inoculated with these fibroblasts were allowed to stand for 3 to 5 hours at 37 ° C. with 5% CO 2, and then 50 μl of DMEM culture was added. After incubation for 24 hours, 1 ml of medium was added to each culture dish and incubated.

세포 접종 1일 및 3일 후 세포의 형태학적인 변화를 현미경으로 관찰하였다(도4). 또한, 접종 3일 후 각각의 커버 슬립위에서의 세포의 성장성 정도를 엠티티법을 이용하여 측정하였다(도5). Morphological changes of the cells 1 and 3 days after cell inoculation were observed under a microscope (FIG. 4). In addition, the growth rate of the cells on each cover slip after 3 days of inoculation was measured using the empty method (Fig. 5).

도4에 나타낸 바와 같이, 키토산 필름 및 아세틸화된 키토산 필름에 접종된 섬유아세포는 접종 1일 후 접착은 되었으나, 안정된 형태로 성장하고 있지는 않았다. 반면, 본 발명의 변형 키토산 필름 상에서는 대조군과 매우 유사한 형태를 보였다. 또한, 3일 후에도 잘 유지된 형태로 성장하고 있었다. As shown in FIG. 4, fibroblasts inoculated into the chitosan film and the acetylated chitosan film adhered 1 day after inoculation, but did not grow in a stable form. On the other hand, the modified chitosan film of the present invention showed a form very similar to the control. It was also growing well after three days.

도5에 나타낸 바와 같이, 엠티티 분석 결과, 본 발명의 변형 키토산 필름에서 성장한 섬유아세포의 수가 키토산 필름 및 아세틸화된 키토산 필름에서 성장한 섬유아세포의 수의 약 2배 이상이었다. As shown in FIG. 5, the result of the empty analysis showed that the number of fibroblasts grown in the modified chitosan film of the present invention was about twice or more the number of fibroblasts grown in the chitosan film and the acetylated chitosan film.

실시예5Example 5

키토산 진피 구조물 및 변형 키토산 진피 구조물의 세포적합성Cell Suitability of Chitosan Dermal Constructs and Modified Chitosan Dermal Constructs

1.One. 헤마톡실린 및 에오신 염색을 통한 세포 적합성 관찰Cell suitability observation through hematoxylin and eosin staining

상기 실시예1, 2 , 3, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조한 각 진피 구조물을 24웰로 옮긴 후, 각 진피 구조물마다 2x105cell의 농도로 포피(foreskin)에서 분리 배양한 섬유아세포를 접종하였다. 10% 우태혈청(JRH Biosciences 카탈로그 번호 12103-78P)이 첨가된 배지(DMEM:F12 = 3:1, Gibco BRL. DMEM-카탈로그 번호 12800-058, F12-카탈로그 번호 21700-026)에서 95% 습도를 유지하고, 항온기에서 세포가 진피 구조물에 부착할 수 있도록 37℃ , 5% CO2 배양기에서 2시간 동안 배양하였다. 그 후, 진피 구조물이 마르지 않을 정도로만 배지를 첨가하고, 하루 동안 배양하고 그 다음날 진피 구조물이 완전히 잠기도록 배지를 첨가하여 계속 배양하였다. 2일에 한 번씩 배지를 교환하였다. 2주 후, 섬유아세포가 접종된 진피 구조물의 일부를 취하여 10% 포르말린/인산완충액으로 고정한 후, 고정된 조직을 탈수, 투명화 과정을 거친 후 파라핀에 포매하고, 4㎛의 두께로 절편을 만들어 헤마톡실린 및 에오신 염색을 시행하였다. 그 결과 핵(보라색)과 세포질(분홍색)을 염색함으로써 섬유아세포의 밀도 등 형태적 특성을 판독하였고(도6), 나머지 일부는 부착된 세포의 형태 및 부착된 세포에 의한 세포 외 기질의 분비 정도를 주사식 전자 현미경사진으로 확인하였다. 이와 함께 엠티티 분석법으로 섬유아세포의 세포성장과 분열능을 세포밀도를 이용하여 비교하였다.Transfer the dermal structures prepared in Examples 1, 2, 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 to 24 wells, and then inoculate fibroblasts isolated from the foreskin (foreskin) at a concentration of 2x10 5 cells for each dermal structure. It was. 95% humidity in medium supplemented with 10% fetal bovine serum (JRH Biosciences catalog number 12103-78P) (DMEM: F12 = 3: 1, Gibco BRL. The cells were maintained at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator for 2 hours to allow the cells to attach to the dermal structures in a thermostat. Thereafter, the medium was added only to the extent that the dermal structures did not dry out, and the culture was continued for one day and the medium was added the next day so that the dermal structures were completely submerged. The medium was changed once every two days. Two weeks later, a portion of the dermal structures inoculated with fibroblasts were taken and fixed with 10% formalin / phosphate buffer solution, followed by dehydration and clarification of the fixed tissue, embedded in paraffin, and sections made of 4 μm thick. Matoxylin and eosin staining were performed. As a result, the morphological characteristics such as the density of fibroblasts were read by staining the nucleus (purple) and cytoplasm (pink), and the remaining part of the form of attached cells and the degree of secretion of extracellular matrix by the attached cells. Was confirmed by scanning electron micrograph. In addition, the cell growth and division capacity of fibroblasts were compared by cell density using the empty cell assay.

도6에 나타낸 바와 같이, 섬유아세포는 키토산 스폰지 상에서 대부분 군집을 형성하고 있으며, 양호한 형태로 세포가 증식하고 있는 것을 거의 볼 수 없었다. 반면, 본 발명의 변형 키토산 스폰지 진피 구조물에서는 스폰지 표면과 내부에서 섬유아세포는 잘 증식하였다. 특히, 표면에서는 단층으로 증식하였고, 세포의 형태가 비교적 안정해 보였다. 또한, 콜라겐이 코팅된 키토산 스폰지 및 변형 키토산과 콜라겐의 혼합 스폰지의 경우, 그 증식 정도는 더 확연하게 차이가 났다. As shown in Fig. 6, the fibroblasts mostly form a colony on the chitosan sponge, and it was hardly seen that the cells proliferated in good shape. On the other hand, in the modified chitosan sponge dermal structure of the present invention, the fibroblasts proliferated well on the sponge surface and inside. In particular, the surface proliferated to a monolayer, and the cell morphology appeared relatively stable. In addition, in the case of collagen-coated chitosan sponges and mixed sponges of modified chitosan and collagen, the degree of proliferation differed more clearly.

2.2. 엠티티 염색 및 DNA 분석법을 통한 적합성 관찰Compliance testing through empty staining and DNA analysis

(1) (One) 엠티티 분석Empty Analysis

상기 1과 같이 지름 8mm의 진피 구조물에 섬유아세포(2x105cell/50㎕)를 분주하고 2주간 배양하였다. 다음으로, 배지를 제거하고 MTT(3-[4,5-Dimethyl-2-thiazolyl]-2,5-diphenyl-2H-tetrazol bromide) 염료(1㎖/24well)를 분주한 후 37℃에서 다시 3시간 동안 배양하였다. 배양 후 진피 구조물을 파쇄 버퍼(lysis buffer)(EtOH:DMSO=1:1)에 담궈 30분 동안 교반하면서 세포를 용해시켰다. 이 중 상등액을 취하여, O.D.(540nm) 값을 측정하여 세포의 증식정도를 확인하였다. 그 결과를 도7에 나타내었다.Fibroblasts (2 × 10 5 cells / 50 μl) were dispensed into dermal structures with a diameter of 8 mm as in 1 and incubated for 2 weeks. Next, the medium was removed, MTT (3- [4,5-Dimethyl-2-thiazolyl] -2,5-diphenyl-2H-tetrazol bromide) dye (1ml / 24well) was dispensed, and again at 37 ° C. Incubated for hours. After incubation, the dermal structures were soaked in lysis buffer (EtOH: DMSO = 1: 1) to lyse the cells with stirring for 30 minutes. Among them, the supernatant was taken, and the OD (540 nm) value was measured to confirm the proliferation of the cells. The results are shown in FIG.

(2) (2) DNA 분석DNA analysis

상기 1과 같이 지름 8mm의 진피 구조물에 섬유아세포(2x105cell/50㎕)를 분주한 다음, 게놈 DNA 양의 변화를 측정하여 증식된 세포 수를 계산하였다. 분주한 다음 2주 후에 배양된 진피 구조물을 PBS로 3회 이상 세척한 후, 동결 건조하였다. 여기에, 프로티네이즈(Proteinase) K(0.5㎎/㎖ proteinase K, 0.1㎎/㎖ SDS in buffer solution of 50mM Tris-HCl, 0.1M EDTA, 0.2M NaCl, pH7.4)를 넣고 55℃에서 하루 동안 반응시켰다. 지지체를 제거하고 원심분리하여 상등액을 제거한 후 PBS로 현탁시키고, 20% SDS 25㎕, 프로티네이즈 K 7㎕를 첨가하여 55℃에서 1시간동안 반응시켰다. 반응 후 동량의 페놀/클로르포름을 첨가하여 원심분리하고, 다시 동량의 클로르포름을 첨가하여 원심분리하였다. 상등액에 이소프로필알코올 500㎕ 및 3M 염화나트륨 수용액 100㎕를 첨가하고, -20℃에서 1시간 이상 반응시킨 후 원심분리하여 상등액을 제거하고, 70%에탄올 500㎕를 첨가하여 다시 원심분리하였다. 상등액을 제거한 후 공기 중에서 건조한 다음, 3차 증류수 20㎕로 현탁시켰다. 플로로미터(Fluorometer)(Kontron SFM 250)를 이용하여 여기(excitation) 360nm, 방사(emmision) 458nm의 조건으로 검출 용액(assay solution) A(Hoechst 33258 in buffer solution 2㎖)로 영점(autozero)을 잡았다. 보정 곡선은 검출 용액 A(2㎖)와 송아지 흉선 DNA 4㎕로 잡았으며, 송아지 흉선 DNA로 표준 곡선을 그렸다. 앞에서 준비한 DNA 현탁액을 같은 조건으로 측정하고, 표준 곡선을 통해 DNA의 양을 계산하여 다시 세포의 수를 계산하였다.Fibroblasts (2 × 10 5 cells / 50 μl) were dispensed into the dermal structures with a diameter of 8 mm as shown in 1 above, and then the number of proliferated cells was calculated by measuring the change in genomic DNA amount. Two weeks after dispensing, the cultured dermal structures were washed three times or more with PBS, and then lyophilized. To this, Proteinase K (0.5mg / ml proteinase K, 0.1mg / ml SDS in buffer solution of 50mM Tris-HCl, 0.1M EDTA, 0.2M NaCl, pH7.4) was added thereto at 55 ° C. per day. Reacted for a while. The support was removed, the supernatant was removed by centrifugation, suspended in PBS, and 25 µl of 20% SDS and 7 µl of Protease K were added and reacted at 55 ° C. for 1 hour. After the reaction, the same amount of phenol / chloroform was added and centrifuged, followed by the same amount of chloroform and centrifuged. 500 µl of isopropyl alcohol and 100 µl of 3M sodium chloride solution were added to the supernatant, and the mixture was reacted at -20 ° C for at least 1 hour, and then, the supernatant was removed by centrifugation, and 500 µl of 70% ethanol was added and centrifuged again. The supernatant was removed, dried in air and then suspended in 20 μl of tertiary distilled water. Using a flowometer (Kontron SFM 250), the autozero was measured with assay solution A (Hoechst 33258 in buffer solution 2ml) under conditions of excitation 360 nm and emission 458 nm. Caught The calibration curve was captured with detection solution A (2 ml) and 4 μl of calf thymus DNA and a standard curve was drawn with calf thymus DNA. The DNA suspension prepared above was measured under the same conditions, and the number of cells was again calculated by calculating the amount of DNA through a standard curve.

그 결과를 표2에 나타내었다. The results are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

열처리 여부 및 콜라겐 함량에 따른 섬유아세포의 성장성Growth of fibroblasts according to heat treatment and collagen content

스폰지Sponge 콜라겐 코팅량Collagen Coating 섬유아세포 수(개)a Fibroblast count (dog) a 키토산Chitosan -- 296296 0.01%0.01% 1,7781,778 0.1%0.1% 8,0788,078 열처리 키토산Heat treatment chitosan -- 578578 0.01%0.01% 8,1008,100 0.1%0.1% 9,8759,875 열처리된 키토산 및 콜라겐 혼합 스폰지 Heat Treated Chitosan and Collagen Blending Sponge 13,975 13,975

a : 7.1pg 섬유아세포/세포 DNA로 계산한 값임. a : Value calculated from 7.1 pg fibroblast / cell DNA.

도7 및 표2에 나타낸 바와 같이, 키토산 스폰지의 열처리만으로도 섬유아세포의 성장성이 95% 향상됨을 알 수 있었다. 키토산 진피 구조물에 부착 및 성장된 섬유아세포 수가 콜라겐의 함량에 따라 5배 이상 증가되었다. 본 발명의 변형 키토산에 콜라겐을 첨가하는 경우, 농도에 따라 13배∼23배가 증가하였다. 즉, 열처리된 키토산 스폰지에 0.01%의 낮은 콜라겐 농도를 코팅하여도 키토산 스폰지에 10배의 콜라겐 농도로 코팅한 것 보다 더 향상된 섬유아세포의 성장성을 보임을 확인하였다.As shown in Figure 7 and Table 2, it was found that the growth of the fibroblasts was 95% only by heat treatment of the chitosan sponge. The number of fibroblasts attached and grown to chitosan dermal structures increased more than five times depending on the content of collagen. When collagen was added to the modified chitosan of the present invention, 13 to 23 times increased depending on the concentration. In other words, even when coated with a low collagen concentration of 0.01% on the heat treated chitosan sponge, it was confirmed that the growth of fibroblasts was more improved than that coated with 10 times the collagen concentration on the chitosan sponge.

본 발명의 변형 키토산 진피 구조물의 제조방법에 따르면, 세포 친화성이 높은 변형 키토산 진피 구조물을 제공할 수 있다.According to the method for producing a modified chitosan dermal construct of the present invention, a modified chitosan dermal construct having high cell affinity can be provided.

본 발명의 변형 키토산 진피 구조물에 따르면, 세포 적합성이 높아 상처 치유에 효과적인 키토산 진피를 제공할 수 있다.According to the modified chitosan dermal construct of the present invention, it is possible to provide chitosan dermis effective for wound healing due to high cellular suitability.

본 발명의 변형 키토산 진피 구조물을 포함하는 인공 진피에 따르면, 상처를 효과적으로 치유하는 데 사용될 수 있다. According to the artificial dermis comprising the modified chitosan dermal structures of the present invention, it can be used to effectively heal wounds.

도1은 열처리 시간에 따른 키토산 스폰지의 유리 아민기의 함량 변화를 나타내는 도면이고,1 is a view showing the change in the content of the free amine group of chitosan sponge with heat treatment time,

도2는 키토산 및 본 발명의 변형 키토산 진피 구조물의 적외선 분광 스펙트럼으로서, (a) 변형 키토산, (b) 아세틸화 키토산, (c) 키틴 및 (d) 키토산이고,2 is an infrared spectral spectrum of chitosan and modified chitosan dermal structures of the present invention, (a) modified chitosan, (b) acetylated chitosan, (c) chitin and (d) chitosan,

도3은 키토산 및 본 발명의 변형 키토산 진피 구조물의 X-선 회절분석 결과를 나타내는 도면으로서, (a) 키토산, (b) 3일 동안 열처리된 변형 키토산, (c) 6일 동안 열처리된 변형 키토산 및 (d) 아세틸화 키토산이고,Figure 3 is a view showing the results of X-ray diffraction analysis of chitosan and modified chitosan dermal structures of the present invention, (a) chitosan, (b) modified chitosan heat-treated for 3 days, (c) modified chitosan heat-treated for 6 days And (d) acetylated chitosan,

도4는 본 발명의 키토산 필름에서의 인체 섬유아세포의 광학 현미경 사진이고,Figure 4 is an optical micrograph of human fibroblasts in the chitosan film of the present invention,

도5는 변형 키토산 필름에 대한 인체 섬유아세포의 친화도를 엠티티 분석법을 통하여 분석한 결과를 나타내는 도면이고, 5 is a view showing the results of analyzing the affinity of human fibroblasts to the modified chitosan film through the empty spectrum analysis,

도6은 키토산 스폰지와 변형 키토산 스폰지에서 배양된 인체 섬유아세포의 헤마톡실린 및 에오신 염색 사진(100배 사진)으로, A : 중화 키토산 스폰지, B : 변형 키토산 스폰지, C: 0.01%의 콜라겐이 코팅된 중화 키토산 스폰지, D: 0.1%의 콜라겐이 코팅된 변형 키토산 스폰지, E: 변형 키토산 및 콜라겐 혼합 스폰지를 나타내고,Figure 6 is a hematoxylin and eosin stained photograph of human fibroblasts cultured in chitosan sponge and modified chitosan sponge (100-fold photo), A: neutralized chitosan sponge, B: modified chitosan sponge, C: coated with 0.01% collagen Neutralized chitosan sponge, D: modified chitosan sponge coated with 0.1% collagen, E: modified chitosan and collagen mixed sponge,

도7은 변형 키토산 스폰지에 대한 인체 섬유아세포의 친화도를 엠티티 분석법을 통하여 분석한 결과를 나타내는 도면이다.7 is a diagram showing the results of analyzing the affinity of human fibroblasts to the modified chitosan sponge through an empty spectrum analysis.

Claims (7)

키토산을 포함하는 1차 진피 구조물을 진공하에서 60∼130 ℃에서 1∼72 시간 동안 가열하는 단계를 포함하는 키토산 진피 구조물의 제조방법으로서, A method for producing a chitosan dermal structure comprising heating a primary dermal structure comprising chitosan under vacuum at 60 to 130 ° C. for 1 to 72 hours. 상기 1차 진피 구조물은 스폰지형 키토산 진피 구조물, 부직포형 키토산 진피 구조물, 다공성 구형 키토산 진피 구조물, 스폰지형, 부직포형 또는 다공성 구형 키토산과 콜라겐의 혼합 진피 구조물 또는 콜라겐이 코팅된 스폰지형, 부직포형 또는 다공성 구형 키토산 진피 구조물인 제조방법.The primary dermis structure may be a sponge-type chitosan dermis structure, a nonwoven chitosan dermis structure, a porous spherical chitosan dermis structure, a sponge-like, non-woven or porous spherical chitosan and collagen-derived dermis structure or a collagen-coated sponge, nonwoven form or Method for producing a porous spherical chitosan dermal structure. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 1차 진피 구조물의 키토산 중의 아민기는 아세트산의 4차 암모늄염을 포함하는 것인 키토산 진피 구조물의 제조방법.The method of claim 1, wherein the amine group in the chitosan of the primary dermal structure comprises a quaternary ammonium salt of acetic acid. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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