KR100926678B1 - 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관제조방법. - Google Patents

생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관제조방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법에 관한 것으로, (a)다양한 크기의 직경을 가지는 튜브형태의 전기방사 수집부에 생분해성 플라스틱 보강재를 삽입하여 완전 밀착되게 상호 체결하는 단계 및 (b)생분해성 고분자 용액을 상기 상호 체결된 전기방사 수집부와 생분해성 플라스틱 보강재 부위에 전기 방사하여 나노섬유를 제조하는 단계를 제공함으로써, 신경조직 수복 전까지 원래의 내경 확보 또는 유연성 확보를 가능케 하는 우수한 형태안정성을 제공 할 뿐 만 아니라, 나노섬유의 신경재생을 용이하게 하는 기술적 장점이 있다.
신경도관, 전기방사, 생분해성 플라스틱 보강제

Description

생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.{METHOD FOR FABRICATION BIO-DEGRADABLE POLYMER NERVE CONDUIT WITH BIODEGRADABLE PLASTIC/NANO MICROFIBROUS SCAFFOLD}
본 발명은 신경도관 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링형태 또는 그리드형태의 생분해성 플라스틱 보강제를 이용하여 형태 안정성이 우수한 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법에 관한 것이다.
사고나 수술 등으로 절단된 손발의 신경은 그 절단부위를 치밀하게 봉합하지 않으면 연결이 어렵다. 그러나 절단면들이 5mm 이상 떨어져 있으면 직접 봉합이 불가능하며, 이런 경우에 자가 신경 이식 이외에는 방법이 없지만, 자가이식에는 자신의 신경을 사용해야 하는 단점이 있고, 채취 가능한 신경에도 제한이 있는 등의 단점이 존재한다.
따라서 신경 결손 부위가 클 경우, 그 기능을 회복하기 위한 방법의 하나로 신경도관을 이용하는 방법이 연구 되었다. 신경도관이란 절단된 신경의 양쪽 끝을 인공으로 만든 튜브 안에 고정하고 그 튜브 안으로 신경의 연결을 유도하는 관을 의미한다. 이러한 신경도관은 신경재생을 방해하는 반흔 조직의 침투를 막을 수 있 고, 올바른 방향으로 축삭의 성장을 유도할 수 있으며, 신경자체에서 분비되는 재생촉진 물질들이 관내에 유지되는 반면 재생을 방해하는 물질은 외부로부터 차단되는 이점을 가지고 있다.
최초의 신경도관으로 실리콘 튜브를 이용한 예가 보고 되었는데, 실리콘의 특성상 분해되기 어려우므로, 신경이 완전히 수복된 후에 재수술하여 튜브를 제거해야 하는 번거로움이 있었다.
최근에는 생체 내에서 녹아버리는 생분해성 고분자 재료를 이용한 신경도관이 개발되어 임상에 적용되고 있다. 상기 생분해성 고분자 재료로 수술용 봉합시에 사용되는 소재인 폴리글리콜산(Polyglycolic acid; PGA)을 사용하였으며, 3cm 이내의 결손 된 감각신경의 수복용으로 개발된 것으로 구부려도 내부형태의 유지가 가능하도록 외부를 주름구조로 보강하였다.
또한, 전기방사법으로 생분해성 고분자 신경도관을 제조하는 기술이 연구 되었으며, 고분자 자체의 특성과 나노섬유의 유연성을 이용함으로써 어느 정도의 형태안정성을 개선하였다.
그러나 상기 신경도관의 외부를 주름구조로 보강한 상기 종래 기술은 주름구조의 발현을 위한 부과적인 공정이 필요하며, 수백 나노의 섬유로 구성되어 유연한 특성을 가지는 나노섬유에는 적용하기 어려운 문제를 갖고 있다. 또한 상기 고분자 자체의 특성과 나노섬유의 유연성을 이용한 종래의 기술은 신경도관의 체내 이식 후 빈번한 근육운동으로 인한 완전한 신경조직 수복 전까지의 원래의 내경 확보 및 형태유지를 위한 근본적인 해결책으로는 미흡한 점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 형태안정성이 개선된 생분해성 플라스틱/나노섬유 복합 지지체 신경도관 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 나노섬유가 가지는 우수성 즉, 세포의 증식 및 분화를 용이하게 하는 수십 nm의 직경을 갖는 다공성 지지체로의 역할을 극대화 할 수 있는 생분해성 플라스틱/나노섬유 복합 지지체 신경도관 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법은 (a)다양한 크기의 직경을 가지는 튜브형태의 전기방사 수집부에 생분해성 플라스틱 보강재를 삽입하여 완전 밀착되게 상호 체결하는 단계 및 (b)생분해성 고분자 용액을 상기 상호 체결된 전기방사 수집부와 생분해성 플라스틱 보강재 부위에 전기 방사하여 나노섬유를 제조하는 단계를 제공한다.
본 발명은 신경조직 수복 전까지 원래의 내경 확보 또는 유연성 확보를 가능케 하는 우수한 형태안정성을 제공 할 뿐 만 아니라, 나노섬유의 신경재생을 용이하게 하는 기술적 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 방사장치의 수집부에 결합되기 전 생분해성 플라스틱 보강제를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 전기방사 장치의 수집부(10)는 다양한 외부직경(11)을 갖는 튜브형태를 갖는다. 생분해성 플라스틱 보강제(40)는 격자 형태를 갖는 그리드형태(20)와 스프링형태(30)를 포함한다. 상기 생분해성 플라스틱 보강제(40)는 상기 전기방사 장치의 수집부(10)에 삽입되어 상호 완전 밀착되도록 상기 수집부(10)의 외부 직경(11)과 동일 크기를 갖는 내부 직경(21, 31)을 갖는 튜브형태로 되어있다.
상기 내부 직경(21, 31)은 0.5 mm 내지 5 mm을 가지며, 길이는 5 mm 내지 200 mm를 갖는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 아니하고 기술의 발전과 필요에 따라 다양한 크기를 갖도록 변형 실시 할 수 있음은 당연하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기방사 장치의 수집부(10)에 스프링형태의 생분해성 플라스틱 보강제가 결합된 것을 도시한 것이다.
먼저, 상기 전기방사 장치의 수집부(10)에 스프링형태(30)의 생분해성 플라스틱 보강제(40)를 삽입하여 완전 밀착되도록 체결한 후 생분해성 고분자 용액을 상기 상호 체결된 전기방사 수집부(10)와 생분해성 플라스틱 보강재(40) 부위에 전기 방사하여 나노섬유를 제조한다. 상기 생분해성 고분자 용액은 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리락트산, 폴리글리콜산 및 폴리(D,L-락트산-co-글리콜산)의 폴리에스테르, 폴리(카프로락톤), 폴리(발레로락톤), 폴리(하이드록시부티레이트) 및 폴리(하이드록시 발러레이트)로 이루어진 그룹 중 선택된 합성고분자와 콜라겐, 젤라틴, 알기네이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴 및 키토산으로 이루어진 그룹 중 선택된 천연고분자의 혼합으로 이루어진 혼합용액이다.
상기 스프링형태(30)의 생분해성 플라스틱 보강제(40)를 사용함으로써 상기 전기 방사 후 제조되는 나노섬유와 상기 전기방사 장치의 수집부(10)의 탈착이 용이 하다. 상기 스프링형태(30)의 생분해성 플라스틱 보강제(40)를 사용한 이유는 근육의 운동량이 큰 부위의 신경일 경우 유연성이 요구되므로 신경도관에 삽입되는 생분해성 플라스틱 보강제(40)의 형태도 유연하게 팽창 또는 수축이 가능한 스프링 형태가 적합하기 때문이다.
한편, 도면에는 미도시 했지만, 상기 전기방사 장치의 수집부(10)에 일정한 간격으로 격자 모양이 연속 배열된 그리드(Grid) 형태(20)의 생분해성 플라스틱 보강제(40)가 결합된 또 다른 실시 예를 갖는다. 상기 그리드 형태(20)의 생분해성 플라스틱 보강제(40)를 사용하는 이유는 근육의 운동량보다 형태 안정성이 요구되는 신경에 상기 그리드 형태(20)의 생분해성 플라스틱 보강제(40)를 사용함으로써 튜브형 나노섬유 웹의 고유한 형태를 안전하게 보존 할 수 있기 때문이다.
상기 생분해성 플라스틱 보강제(40)는 상기 스프링형태(30) 또는 그리드형태(20)에 국한 되지 않고, 인체의 근육 신경 섬유 주위의 외력정도에 따라 사용되는 목적을 고려하여 다양한 형태로 변형 사용될 수 있음은 당연하다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 방사장치의 수집부에 결합되기 전 생분해성 플라스틱 보강제를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기방사 장치의 수집부(10)에 스프링형태의 생분해성 플라스틱 보강제가 결합된 것을 도시한 것이다.

Claims (6)

  1. 전기방사법을 이용한 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관의 제조방법에 있어서,
    (a)다양한 크기의 직경을 가지는 튜브형태의 전기방사 수집부에 생분해성 플라스틱 보강재를 삽입하여 완전 밀착되게 상호 체결하는 단계; 및
    (b)생분해성 고분자 용액을 상기 상호 체결된 전기방사 수집부와 생분해성 플라스틱 보강재 부위에 전기 방사하여 나노섬유를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (a)단계의 생분해성 플라스틱 보강재는
    상기 전기방사수집부와 동일 형태를 갖는 튜브형태를 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 (a)단계의 생분해성 플라스틱 보강재는
    상기 전기방사 수집부의 외부 직경의 크기와 동일한 크기의 내부 직경을 갖는 튜브 형태인 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 (a)단계의 생분해성 플라스틱 보강재는
    근육 신경섬유 주위의 외력의 정도에 따라 유연하게 팽창 또는 수축하는 성질을 갖 는 스프링형태인 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 (a)단계의 생분해성 플라스틱 보강재는
    근육 신경섬유 주위의 외력에 대해 일정한 형태를 보존하는 성질을 갖는 그리드 형태인 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱/ 나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (b)단계의 생분해성 고분자 용액은
    폴리비닐알코올, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리락트산, 폴리글리콜산 및 폴리(D,L-락트산-co-글리콜산)의 폴리에스테르; 폴리(카프로락톤); 폴리(발레로락톤); 폴리(하이드록시부티레이트) 및 폴리(하이드록시 발러레이트)로 이루어진 그룹 중 선택된 합성고분자 및,
    콜라겐, 젤라틴, 알기네이트, 알긴산, 히알루론산, 키틴 및 키토산으로 이루어진 그룹 중 선택된 천연고분자의 혼합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱/나노 섬유 복합지지체 신경도관 제조방법.
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