KR100996259B1 - 음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 함유한 온도감응형하이드로 젤 - Google Patents

음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 함유한 온도감응형하이드로 젤 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생체적합성을 가진 음이온성 고분자를 함유한 온도감응형 하이드로 젤에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생체적합성을 가진 음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 특정 비율로 혼합하여 정전기적 인력에 의한 온도감응형 하이드로 젤을 제조하고 상기 하이드로 젤을 이용한 조직공학용 이식체 또는 경구 투여가 어려운 단백질 약물의 지능형 약물전달체에 관한 것이다.
음이온성 고분자, 양이온성 고분자, 정전기적 인력, 온도감응형 하이드로 젤, 조직공학용 이식체, 약물전달체

Description

음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 함유한 온도감응형 하이드로 젤{Thermo sensitive hydrogel containing anionic polymers and cationic polymers}
본 발명은 음이온성 고분자와 양이온성 고분자의 정전기적 상호인력을 이용한 온도감응형 하이드로 젤에 관한 것이다.
최근 골 이식은 선진국화와 동반하여 산업화와 노인인구의 증가로 인해 그 필요성이 절실해지고 있다. 현재는 우리나라 또한 일반 대중의 생활수준이 향상되면서 야외활동과 여가 선용이 늘어나 사고의 발생 빈도가 증가하고, 의학의 발달로 노인인구가 급격히 증가함으로써 골 이식을 필요로 하는 경우가 점차 늘어나는 추세이다. 이러한 골 이식 물에 대한 연구에서는 현재 자가이식방법이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 자가 이식방법은 공여체로부터 이식 물을 채취하기 위해 뼈 손실 부위 외에 다른 부위에서도 수술이 시행되어야 하기 때문에 수술과정이 복잡하게 되어 환자의 고통이 증가할 뿐만 아니라, 이차 감염의 원인이 될 가능성이 크고 공여체로부터 얻을 수 있는 이식물의 양 또한 한정되어 있다는 단점을 가지고 있다. 이에 대한 보다 이식이 효율적이고 간편하며, 상전이가 가능하여 상온에서는 졸이며 신체에 주사 시 젤이 형성되어 외과적인 수술 없이 사용이 가능한 지능형 하이드로 젤에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
또한, 지능형 하이드로 젤에 대한 연구는 약물전달체로서도 활발히 진행되고 있다. 특히, 단백질 의약품은 경구 투여 시 체내흡수가 안되고 쉽게 효소나 산에 의해 효능을 잃어버리는 성질 등으로 인해 잦은 주사를 피할 수 없기 때문에 단백질약물의 전달 체는 생분해성 고분자를 이용한 서방성 주사제의 연구가 중요하게 여겨지고 있다.
최근에 일반적인 약물전달 시스템은 약물이 혈액 중에 최소 유효농도를 유지하고 독성에 의한 부작용을 최소화할 수 있는 시도가 계속되고 있으나 대부분의 경우에서 일정한 혈중 농도는 약리작용에 있어 내성을 유도하여 특별한 수용 부위에 이전보다 약리효과를 더 잘 나타낼 수 있는 고농도의 약물이 계속 요구되었다. 이러한 관점에서 0 차 방출과 같은 일정한 약물 방출이 항상 모든 경우에 효율적인 것은 아니며 외부제어나 자가 제어 약물전달체계 또는 지능형 약물전달체계 등의 새로운 약물전달 방식의 개발이 필요하게 되었다. 단백질 약물전달방법인 주입형 약물전달 시스템 중에서 주사 시 그 자리에서 반고체 및 젤이 되어 약물을 서서히 방출할 수 있는 상전이 고분자, 즉 지능형 하이드로 젤(지능형 약물전달체계)은 온도, pH, 이온화세기, 자외선 등의 자극에 대해 액체에서 젤 상태로 바뀌는 고분자를 말한다.
이러한 지능형 하이드로 젤은 약물전달체계 뿐만 아니라 최근 활발히 진행되 고 있는 줄기세포를 사용한 생체조직공학 연구에서도 많이 응용되고 있다.
최근에는 줄기세포를 사용한 생체조직공학연구가 활발히 진행되고 있다.
생체조직 재생용 소재를 이용하여 손상조직의 재건을 성공적으로 수행하기 위해서는 조직세포의 고유한 분화 기능을 유지하는 것이 중요하다. 대부분의 하이드로 젤은 현재 단순히 삼차원 구조의 조직 형성을 유도하는 틀을 제공하는데 역할을 두고 있지만, 최근 연구의 동향은 조직세포의 분화를 유도, 증진하는 여러 가지 생리 활성물질을 자극민감성 하이드로 젤로부터 서방 형으로 방출되도록 하거나, 하이드로 젤과 혼합하여 세포의 점착과 분화가 이루어지는데 초점이 모아지고 있다.
이에, 본 발명자들은 생체적합성을 갖는 음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 함유한 정전기적 인력에 의한 온도감응형 하이드로 젤을 이용하여 경구 투여가 어려운 단백질 약물에 주사제형의 약물전달체로 직접 적용하여 생체 외에서 수행한 결과, 약물을 서서히 방출할 수 있는 지능형 약물전달 주사제형임을 확인하였으며, 골수 유래 줄기세포와 탈회 골을 복합화하여 조직공학적 이식체로서 골 분화 유도를 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 생체적합성을 갖는 음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 함유한 정전기적 인력에 의한 온도감응형 하이드로 젤을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 하이드로 젤을 적용한 조직공학적 이식체 및 약물전달체를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 생체적합성을 갖는 음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 함유한 정전기적 인력에 의한 온도감응형 하이드로 젤을 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 하이드로 젤을 적용한 조직공학적 이식체 및 약물전달체를 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따른 온도감응형 하이드로 젤은 약물 방출 거동과 골 형성을 확인함으로써 골세포나 조직세포, 연골세포와 같은 다양한 세포의 생착 능력을 향상시켜 세포를 장기간 생존시킬 수 있는 생체 적합한 생분해성 지지체 개발 그리고 세포의 증식 및 분화에 영향을 주는 여러 가지 싸이토카인이나 성장인자와 같은 생리활성 물질이 복합화된 조직 공학적 이식체 개발을 통해 결손된 골 재생 능력의 향상에 기여하며, 장기 기증자의 부족에 의해 증가하고 있는 환자를 위하여 조직 공학적으로 결손된 장기나 조직을 재생 또는 대체하고자 다양한 삼차원 구조 제조가 가능하며 또한 주사제형으로 사용상의 편리성을 갖는 생체 적합한 생분해성 지지체 개발에 매우 유용하리라 기대된다.
또한, 체내에 주사 시 서서히 분해가 일어나 체외로 배출되기 때문에 일정기간 약물의 방출 후 별도의 외과적 제거 수술 과정이 필요 없으며, 1회 투여로 약효유지가 가능함으로 환자의 편이를 도모할 수 있으며, 형성된 젤은 장기간 유지되어 원하는 기간 동안 약물을 방출할 수 있는 등의 다양한 효과가 탁월하고, 약효의 안정성 및 효과를 높여 단백질 또는 펩타이드 약물의 전달체로서도 매우 유용하리라 기대된다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 생체적합성을 가진 음이온성 고분자와 양이온성 고분자를 특정 비율로 혼합하여 정전기적 인력에 의한 온도감응형 하이드로 젤을 제조하고 상기 하이드로 젤을 이용한 경구 투여가 어려운 단백질 약물의 지능형 약물 전달체 또는 조직공학용 이식체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 온도감응형 하이드로 젤은 정전기적 인력을 이용한 온도감응형 하이드로 젤로서 이러한 정전기적 인력을 이용하여 젤을 형성할 수 있는 양이온성 고분자로는 아지리딘의 산-촉매 고분자화 개환 반응에 의해 생성되며, 에틸아민을 반복단위로 함유하여 높은 양전하를 띄는 폴리에틸렌이민(polyethylenimine), 스파테인(spartein), 스페르미딘(spermidine), 스페르민(spermine), 페닐 프로판올 아민(Phenylpropanolamine), 트리에탄올아민(Triethanolamine), 에피네프린(Epinephrine) 및 세로토닌(serotonin) 중에서 선택된 1종 이상이며, 정전기적 인력을 이용하여 젤을 형성할 수 있는 음이온성 고분자로는 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose)가 있다. 또한, 상기 양이온성 고분자의 바람직한 분자량은 10 ~ 60,000 g/mol이며, 만일 분자량이 10 g/mol 보다 작거나 60,000 g/mol 보다 큰 경우 온도감응형 하이드로 젤이 형성되지 않는 문제가 있다. 상기 음이온성 고분자의 바람직한 점성은 50 ~ 3000 cP(low viscosity, medium viscosity, high viscosity)이며, 만일 점성이 50 cP 보다 작거나 3000 cP 보다 큰 경우 온도감응형 하이드로 젤이 형성되지 않는 문제가 있다.
먼저, 본 발명에서 조직공학용 이식체 및 단백질 약물전달 주사제형으로 사용되는 온도 감응형 하이드로 젤로서 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
인체 내에서 용해, 가수분해 되기 쉬우며 생체적합성이며, 음이온성의 카복시메틸셀룰로오스와 아지리딘의 산-촉매 고분자 개환반응에 의해 생성되며, 에틸아민을 반복단위로 함유하고 있어 높은 양전하를 띄는 폴리에틸렌이민을 사용하여 50 ~ 99 : 50 ~ 1의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 89 ~ 95 : 11 ~ 5의 중량비로 혼합하여 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의한 이온 결합을 유도하였다. 정전기적 인력에 의해 젤이 형성되는 메커니즘을 나타낸 모식도는 다음 반응식 1에 나타내었다.
Figure 112008029122110-pat00001
상기 반응식 1에서, n은 1 ~ 1500의 정수이다.
이렇게 제조된 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤은 점도 측정기를 통하여 실온에서는 흐름 특성을 갖는 졸 상태를 유지하고 일정 온도 범위(36 ~ 52 ℃)에 걸쳐 젤을 형성하며, 일정 온도(51 ~ 53 ℃) 이상에서는 다시 흐름 특성을 보이는 새로운 졸-젤 상전이 거동이 나타나는 것을 확인하였으며, 신체 온도 부근에서의 젤 형성을 확인하기 위해 fischer 쥐의 피하에 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤을 주입하여 젤의 형성 및 보전 특성을 확인하였다.
또한, 상기 제조된 온도감응형 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 골수 유래 줄기세포와 탈회골을 복합화하여 조직공학용 골분화 유도 이식체를 제조하였다. 본 발명의 비교군으로는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회 골, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 골수 유래 줄기세포를 혼합한 세 가지 군을 제조하였다. 상기 제조된 비교군을 포함한 네 가지 군을 fischer 쥐의 피하에 주입한 후 4주가 지나 형성된 젤을 fischer 쥐의 피하에서 분리하여 조직학적 평가를 실시하였다.
본쿠사 염색 결과, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 골수 유래 줄기세포와 탈회골을 복합화한 조직공학용 골분화 유도 이식체에서 골분화가 유도되었음을 확인하였으며, H&E 염색과 ED1 염색을 통하여 탈회골을 넣어준 군은 세포들이 젤 속으로 많이 유입이 되며, 골수 유래 줄기세포를 넣어준 군은 다른 군들과 비교하여 염증 반응이 적은 것을 확인하였다.
그 결과, 온도감응형 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 골수 유래 줄기세포와 탈회골을 복합화한 조직공학용 골분화 유도 이식체는 본 발명의 목적인 골 분화 유도에 효과적이며, 염증 반응 또한 적은 이상적인 조직공학용 이식체임을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 온도 감응형 하이드로 젤은 조직공학용 이식체로 사용이 가능하다.
본 발명의 또 다른 목표인 경구 투여가 어려운 단백질 약물의 지능형 약물전달체계로써 온도 감응형 하이드로 젤에 사용되는 단백질 또는 펩타이드계 약물은 알부민, 칼시토닌(calcitonin), 옥트레오타이드(octreotide), 류프롤라이드(leuprolide), 아데노신 디아미나제(adenosine deaminase), L-아스파라기나제(L-Asparaginase), 유로키나제(urokinase), 인터페론 α-2b(interferon α-2b), 인터페론 β-1b(interferon β-1b) 인슐린(human insulin), 인슐린 성장인자(insulin-like growth factor-1; IGF-1), 적혈구 생성제(erythropoietin, EPO), 과립구 집락 자극인자(granulocyte colony stimulating factor, G-CSF), 인간 성장호르몬(human growth hormone, hGH), 신경 성장인자(nerve growth factor, NGF; brain-derived neurotrophic factor, BDNF; neurotrophin-3, NT-3), 섬유아세포 성장인자(fibroblast growth factor, FGF), 피부증식인자(epidermal growth factor, EGF), 혈관 내피세포 성장인자(endothelial growth factor, VEGF), 전환 성장인자(transforming growth factor-β, TGF-β) 또는 혈소판 유래 성장 인자(platelet-derived growth factor, PDGF) 등이 있으며, 이에 한정되지 않고 장기 투여 및 방출을 요구하는 모든 약물은 본 발명인 주사제형 하이드로 젤의 대상으로 바람직하다.
이러한 주사제형의 제조방법은 다음과 같다.
상기 하이드로 젤을 바이알에 PBS(pH 7.2)를 넣어 용해시켜 졸을 형성한 후 1 ~ 4시간 동안 1 ~ 15 ℃에서 균일 분산시킨 다음 제조된 졸에 원하는 약물의 함량을 상기 하이드로 젤 100 중량부 대비 0.01 ~ 5 중량부로 첨가하고 강하게 교반하여 물리적으로 완전히 혼합된 주사제형을 제조한다.
따라서, 이렇게 제조된 주사제형은 장기간 약물이 방출되고, 생체에 대한 면역 거부 반응이 적어 생체 적합성이 우수하며, 주사 후 체내에서 서서히 분해가 일어나기 때문에, 일정기간 약물의 방출 후 별도의 외과적 제거 수술 과정이 없고 또한 잦은 투여가 필요 없어 1회 투여로 약효를 유지하므로 환자의 편이를 도모할 수 있으며, 약효의 안정성 및 효과를 높여 단백질 또는 펩타이드 약물의 전달체로서 유용하리라 기대된다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 기술할 것이나 본 발명의 범위는 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 음이온성 고분자 카복시메틸셀룰로오스와 양이온성 고분자 폴리에틸렌이민을 이용한 온도 감응형 하이드로 젤의 제조
온도에 따라 졸 젤 상 전이를 나타내는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤을 제조하기 위하여 다음과 같은 과정을 실시하였다.
카복시메틸셀룰로오스 용액은 점성이 50 ~ 3000 cP(low viscosity, medium viscosity, high viscosity)인 카복시메틸셀룰로오스를 증류수에 3 중량%로 용해시켜 제조하였으며, 폴리에틸렌이민 용액은 분자량이 423 g/mol인 폴리에틸렌이민과 HCl의 몰비가 1:1이 되도록 44 중량% 용액으로 제조하였다. 이렇게 만들어진 카복시메틸셀룰로오스 용액과 폴리에틸렌이민 용액을 100:0, 90:10, 88:12, 85:15, 80:20, 70:30의 중량 비율로 혼합하여 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤을 제조하였다.
실시예 2 : 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 온도에 따른 졸-젤 상전이 거동 측정
카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 온도에 따른 상전이 거동을 관찰하기 위하여 실시예 1에서 제조된 카복시메틸셀룰로오스 용액과 폴리에틸렌이민 용액 각각을 100:0, 90:10, 88:12, 85:15, 80:20, 70:30 중량 비율로 혼합한 후, 균일 혼합된 용액의 평형을 유지하기 위해 2 시간 동안 4 ℃에서 냉장 보관하였다.
제조된 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤은 점도 측정기를 이용하여 10 ℃부터 60 ℃의 범위로 2분당 1 ℃씩 증가시키면서 스핀 속도는 0.2 rpm으로 고정하여 각각의 온도에서 졸-젤 상전이 거동을 측정하였다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 카복시메틸셀룰로오스 용액 대비 폴리에틸렌이민 용액 100:0 비율에서는 온도 전 범위에서 점도가 나타나지 않았으며, 90:10 비율에서는 36 ~ 51 ℃ 범위에서 점도가 증가하는 것을 확인하였으며, 88:12, 85:15, 80:20 비율에서는 26 ~ 36 ℃ 범위에서 점도가 증가하는 것을 확인하였으며, 70:30 비율에서는 10 ~ 24 ℃ 범위에서 젤을 형성하는 것을 확인하였다.
실시예 3 : 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 in vivo 젤 형성 확인
신체 온도 부근에서의 졸-젤 상전이를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 90:10의 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤은 실온에서 일회용 주사기를 사용하여 500 ㎕씩 쥐의 피하에 주입하여 젤이 형성됨을 확인하였고, 일주일 후 주사 부위를 절제하여 또한 젤이 유지되고 있음을 확인하였으며, 또한 한 달이 지난 후 주사 부위를 절제하여 젤이 유지되고 있음을 확인한 후 조직공학적 염색을 실시하였다.
따라서, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤은 생체 내에서 빠르게 젤을 형성하고 장시간 젤이 유지되고 있음을 확인할 수 있었다[도 3].
실시예 4: 약물 용출 실험( in vitro )
상기 실시예 1에서 기술한 방법으로 제조된 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 본 실험의 모델약물이며 수용성 단백질이며 형광물질인 FITC가 결합된 소혈청알부민을 함유시켜 용액을 제조하고 36 ℃에서 하이드로 젤을 형성시킨 후 소혈청알부민이 하이드로 젤 내로부터 지속적으로 방출되는지를 확인하였다.
실험 모델로 상기 실시예 1에 기술한 카복시메틸셀룰로오스 용액과 폴리에틸렌이민 용액을 90:10, 80:20, 70:30의 중량비로 5 ㎖ 바이알에 인산염완충용액(PBS, pH 7.4)을 넣어 용해시켜 졸을 형성한 후 두 시간 동안 4 ℃에서 균일 분산시킨 후 실온에서 알부민을 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 100 중량부 기준으로 0.1 중량부(1 ㎎) 첨가하고 물리적으로 혼합하여 37 ℃ 항온조에서 젤 을 형성하였다. 상기에서 제조된 알부민을 함유한 하이드로 젤에 4 ㎖의 PBS를 넣은 후 37 ℃로 유지되는 항온조에서 보관하여 정해진 시간간격에 1 ㎖의 분석시료를 취하였고, 동일한 양의 용출 액을 보충해 주었다. 약물의 방출을 확인하기 위한 시료는 빛을 차단하여 형광 분광기(F-4500, Hitachi, Tokyo, Japan)를 이용하여 여기 495 ㎚, 방출 525 ㎚의 조건에서 발산 강도를 통하여 정량분석을 실시하였다.
도 4는 비율별 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 따른 방출실험의 결과로서, 시간의 경과에 따라 알부민을 함유한 하이드로 젤로부터 방출된 알부민의 양을 나타낸 그래프이다. 도 4에서 비율별 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤은 비율별로 비슷한 방출 경향을 보였으며, 이 중 90:10 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤이 37 ℃에서 젤을 형성함에 따라 좀 더 지속적인 약물의 방출을 확인할 수 있었다.
실시예 5 : 젤 내에서의 골 형성 확인 및 조직학적 평가
본 발명에서는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 조직공학적 이식체로서의 가능성을 평가하기 위하여, 골 형성 및 조직학적 평가를 위하여 fischer 쥐의 피하에 상기 실시예 1의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 골수 유래 줄기세포, 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 탈회골과 골수 유래 줄기세포를 혼합한 군들을 주사하고 4 주가 지난 후 조직을 적출하였다. 조직은 골 형성 평가를 위하여, 조골세포에 존재하는 인산염이나 탄산염 형태의 칼슘을 흑색의 금속 은으로 치환시키는 본쿠사 염색을 실시하였으며, 그 결과 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에 탈회 골과 골수 유래 줄기세포를 혼합한 군에서 본쿠사 발현, 즉 골 형성이 유도되었음을 확인하였다[도 6].
카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 조직학적 평가를 하기 위하여, H&E, ED1 염색을 실시하였다. H&E 염색은 가장 기본적인 염색법으로 세포의 핵에 특이적으로 염색되는 헤마톡실린(hematoxylin)과 세포질에 염색되는 에오신(eosin)을 이용한 염색법으로 핵과 세포질의 성상을 확인할 수 있는 염색법으로써 이식 체의 전체적인 세포 거동과 모폴로지를 확인하기 위하여 다음의 실험을 실시하였으며[도 7], 또한 이식된 이식체의 염증 반응 확인을 위하여 ED1 (mouse anti-rat CD68; Serotec, UK) 발현을 확인하였다. 위의 염색들을 실시한 결과, 탈회 골을 넣어 준 군은 탈회 골의 골 유도 단백질의 영향으로 세포들이 많이 이동하여 들어온 것을 확인하였으며, 골수 유래 줄기세포를 넣어 준 군에서는 염증 반응이 현저하게 줄어들고 있는 것을 확인하였다[도 8].
도 1은 본 발명에 따라 실시예 1에서 수행한 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 온도 변화에 따른 점도의 변화를 통해 졸-젤 상전이를 측정한 것이다.[9010:90/10, 8812:88/12, 8515:85/15, 8020:80/20]
도 2는 본 발명에 따라 실시예 1에서 수행한 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 상전이 거동사진으로, (A)는 상온 25 ℃에서 찍은 졸 상태의 사진이고, (B)는 37 ℃에서 젤로 상전이가 일어난 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따라 실시예 1에서 수행한 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤을 이용하여 in vivo 상에서 젤 형성을 확인하였고, (A)는 졸 상태의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤을 fischer 쥐의 피하에 주입하는 사진이며, (B)는 일주일이 지난 후 fischer 쥐의 피하를 절제하고 주입한 부분에서 형성된 젤을 관찰한 사진이며, (C)는 생체 내에서 형성된 젤을 fischer 쥐의 피하 조직에서 분리한 사진을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따라 실시예 4에서 수행한 생체 외에서 방출된 소혈청알부민의 양을 나타낸 것으로서, 생체 외에서 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤에서의 소혈청알부민의 방출 경향을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따라 실시예 4에서 수행한 생체 외에서 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤의 점도 거동 및 약물 거동 방출 거동을 나타낸 것으로서, (A)는 상온에서 90:10 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤 사진이며, (B)는 37 ℃에서 90:10 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (C)는 방 출이 끝난 90:10 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (D)는 상온에서 80:20 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (E)는 37 ℃에서 80:20 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (F)는 방출이 끝난 80:20 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (G)는 상온에서 70:30 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (H)는 37 ℃에서 70:30 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤, (I)는 방출이 끝난 70:30 비율의 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤이 든 바이알을 기울인 사진을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 5에서 실행된 젤 내에서의 골 형성 확인을 위한 본코사 염색 법으로 (A),(E)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤 이며, (B),(F)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 골수 유래 줄기세포를 넣어준 그룹이며, (C),(G)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골을 넣어준 그룹이며, (D),(H)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골, 골수 유래 줄기세포를 넣어 준 그룹이다.
도 7은 실시예 5에서 실행된 H&E 염색으로 (A),(E)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤이며, (B),(F)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 골수 유래 줄기세포를 넣어준 그룹이며, (C),(G)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골을 넣어준 그룹이며, (D),(H)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골, 골수 유래 줄기세포를 넣어 준 그룹이다.
도 8은 실시예 5에서 실행된 ED1 염색으로 (A),(E)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤이며, (B),(F)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 골 수 유래 줄기세포를 넣어준 그룹이며, (C),(G)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골을 넣어준 그룹이며, (D),(H)는 카복시메틸셀룰로오스/폴리에틸렌이민 젤과 탈회골, 골수 유래 줄기세포를 넣어 준 그룹이다.

Claims (5)

  1. 생체 적합성을 갖는 점성이 50 ~ 3000 cP인 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose) 음이온성 고분자와 분자량이 43 ~ 60,000인 폴리에틸렌이민(polyethylenimine) 양이온성 고분자가 80 ~ 90 : 20 ~ 10 중량비로 혼합된 정전기적 인력에 의한 온도감응형 하이드로 젤.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1 항의 온도감응형 하이드로 젤을 함유하는 것을 특징으로 하는 조직공학용 이식체.
  5. 청구항 1 항의 온도감응형 하이드로 젤을 함유하는 것을 특징으로 하는 주사제형의 약물전달체.
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