KR101005287B1 - 공막돌륭술 밴드 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공막돌륭술 밴드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 공막돌륭술 밴드는 생체적합성이고 분해될 수 있어 인체에 의해 흡수될 수 있는 안구 수술에 사용된다. 인체에 삽입될 때, 공막돌륭술 밴드는 분해되어 인체에 의해 흡수되고, 어떠한 면역 반응도 일으키지 않는다. 환자가 회복한 후에, 다른 수술을 통해 공막돌륭술 밴드를 제거할 필요가 없다. 한편, 다른 환자들의 다른 회복 속도에 맞추기 위해서, 인체 내에서 공막돌륭술 밴드의 분해 속도는 다른 제조 방식을 통해, 본 발명에서 제어될 수 있다. 게다가, 본 발명의 공막돌륭술 밴드는 다른 약물을 함유하고, 인체에 삽입되고 분해된 후에, 공막돌륭술 밴드는 시간이 지남에 따라 다른 특정 약물을 배출한다.

공막돌륭술 밴드

Description

공막돌륭술 밴드 및 이의 제조 방법{Scleral buckling band and method for making the same}

본 발명은 공막돌륭술 밴드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 생체적합성이고 분해될 수 있어 인체에 의해 흡수될 수 있는 안구 수술에 사용되는 공막돌륭술 밴드에 관한 것이다.

망막 분리는 실명을 일으키는 중요한 원인으로 생각된다. 망막 분리 때문에, 망막 광 수용체 세포들은 맥락막으로부터 영양분을 얻을 수 없다. 만일 분리가 장시간 지속 된다면, 망막 퇴화가 발생할 수 있어서, 실명을 초래한다. 현재, 망막 분리를 임상적으로 치료하기 위해 사용되는 방법은 주로 수술, 레이저, 동결, 또는 기체망막유착술을 주로 포함하며, 분리된 망막을 회복하고 망막 찢어짐을 치료하며, 동시에 망막과 맥락막을 함께 견고히 결합하는 것을 목적으로 한다.

망막 분리를 치료하기 위한 상기 및 관련 방법에서, 공막돌륭술이 필요하다. 현재, 수술에 사용되는 대부분의 공막돌륭술 밴드(1')는 실리콘과 하이드로겔 재료로 제조된다. 그러나, 이런 돌륭술 재료들은 분해되어 인체에 의해 흡수될 수 없으며 심지어 거부 반응이 일어난다. 따라서, 환자가 회복될 때, 공막돌륭술 밴드는 다른 수술을 통해 제거되어야 해서, 많은 불편과 자원 낭비를 일으킨다.

따라서, 지금까지, 인체에 삽입된 후, 어떠한 면역 반응과 거부 반응의 문제를 일으키지 않거나 임플란트를 제거하는 다른 수술을 필요로 하지 않으며 분해되어 자연적으로 인체에 의해 흡수되는 공막돌륭술 밴드가 요구된다.

종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해서, 본 발명은 안과 수술에 사용되는 공막돌륭술 밴드에 관한 것이다. 공막돌륭술 밴드는 생체적합성이고, 분해성이고 흡수성인 재료에 의해 형성된 가는 원통 구조를 가진다. 인체에 삽입된 후에, 공막돌륭술 밴드는 분해되어 인체에 의해 흡수되고, 어떠한 면역 반응도 일으키지 않는다. 본 발명은 시간이 지남에 따라 치료의 다른 기간에 의해 필요한 특정 약물을 배출하는 약물을 함유하는 공막돌륭술 밴드에 관한 것이다.

본 발명은 약물을 함유하는 공막돌륭술 밴드를 제공한다. 약물은 항균제, 항염제, 조직유도성장인자 또는 다른 적절한 약물을 포함한다. 공막돌륭술 밴드는 환자의 다른 치료에 따른 특정 약물을 담고 있으며, 약물 전달 효율을 향상시킨다.

본 발명의 공막돌륭술 밴드는 다른 강도를 가진 콜라겐과 공막돌륭술 밴드에 함유되는 다른 약물을 혼합하여 제조된다. 다른 강도를 가진 다른 콜라겐들은 다른 분해 속도를 가지며 다른 약물이 함유되기 때문에, 공막돌륭술 밴드는 시간이 지남에 따라 치료의 다른 기간에 필요한 특정 약물을 배출하며 상처 치료와 조직 재생 효과를 향상시킨다.

본 발명은 공막돌륭술 밴드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

상기 목적들을 성취하기 위해서, 본 발명은 다른 강도를 가진 공막돌륭술 밴드를 제공하며, 다른 강도를 가진 콜라겐으로 제조된다. 다른 강도를 가진 콜라겐은 콜라겐의 함유량, 가교제의 형태 및 가교 방식에 따라 제조된다.

안과 수술에 사용되는 본 발명의 공막돌륭술 밴드는 인체에 삽입된 후에 분해되고 인체에 의해 흡수되어, 어떠한 면역 반응도 일으키지 않는다. 또한, 공막돌륭술 밴드는 환자가 회복된 후에 다른 수술을 통해 제거될 필요가 없고 환자들의 다른 요구에 따른 특정 약물을 담고 있어 약물의 전달 효과를 향상시킨다.

본 발명은 본 발명을 제한하지 않고 단지 예시로서 제공된 상세한 설명에 의해 더욱 상세히 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공막돌륭술 밴드의 개략적 구조이다.

도 2는 본 발명에 따른 공막돌륭술 밴드의 인장 강도 검사 결과의 도표이다.

도 3은 본 발명에 따른 공막돌륭술 밴드의 현미경 구조 사진이다.

도 4는 본 발명에 따른 공막돌륭술 밴드(1)의 동물 실험 사진이다.

도 5는 종래 기술의 공막돌륭술 밴드(1')의 동물 실험 사진이다.

도 6은 종래 기술의 공막돌륭술 밴드와 본 발명의 공막돌륭술 밴드를 각각 삽입하는 경우 시간의 흐름에 따른 안구의 변형에 대한 변형율을 나타낸 막대 그래프이다.

본 발명의 주요 기술적 특징과 기능을 더욱 이해할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명은 아래 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 기술된다.

타입 I 콜라겐의 제조

1. 콜라겐이 풍부한 소 피부와 힘줄을 약 0.5cm³의 크기의 정육면체로 절단하고, 10L의 95% 알콜에 넣고, 24시간 동안 4℃에서 교반하였다. 소 힘줄을 상기 95% 알콜에서 꺼내서 10L의 0.5M 아세트산 용액에 넣었고, 72시간 동안 4℃에서 교반하였다. 그런 후에, 펩신(SIGMA P7000, 4000 unit/ml)을 첨가하고, 용액을 24시간 동안 4℃에서 연속적으로 교반하였다.

2. 단계 1의 혼합물을 스테인리스 강 그물로 여과하여 분해되지 않은 잔류물을 제거하였다. 용액의 농도가 1.0M이 될 때까지 염화나트륨을 연속적으로 첨가하였고, 그 후에 용액을 30분 동안 4℃에서 교반하고, 30분 동안 10,000g(Beckman Avanti J-20)의 회전 속도로 원심분리하였다.

3. 상청액을 제거한 후에, 10L 50mM 트리스-HCl 버퍼(pH 7.4)를 첨가하고 30분 동안 4℃에서 교반하였다. 그 후, 용액의 농도가 4.0M이 될 때까지 염화나트륨을 연속적으로 첨가하였다. 용액을 30분 동안 4℃에서 교반하고, 그 후 30분 동안 10,000g의 회전 속도로 원심분리하였다.

4. 상청액을 제거한 후에, 10L 50mM 트리스-HCl 버퍼(pH 7.4)를 첨가하고 30분 동안 4℃에서 교반하였다. 그 후, 용액의 농도가 2.5M이 될 때까지 염화나트륨을 연속적으로 첨가하였다. 용액을 30분 동안 4℃에서 교반하고, 그 후 30분 동안 10,000g의 회전 속도로 원심분리하였다.

5. 상청액을 제거한 후에, 5L의 아이소프로판올과 순수한 물의 혼합 용액(아이소프로판올 : H₂O = 1 : 4)을 첨가하고, 30분 동안 4℃에서 교반하고, 그 후 30분 동안 10,000g의 회전 속도로 원심분리하였다. 이 단계를 2회 반복하였다.

6. 상청액을 제거한 후에, 5L 0.05M 아세트산 용액을 첨가하고, 완전히 그리고 균일하게 교반하고 동결시키기 위해 -90℃의 온도에 놓았다. 그런 후에, 동결물을 일정한 중량으로 동결 건조기로 건조하였다. 결과로 얻은 건조 생성물은 타입 I 콜라겐이다.

공막돌륭술 밴드의 제조

1. 타입 I 콜라겐을 약산성 용액(예를 들어, 0.05M 수성 산성 용액) 속에 첨가하고 약 2중량%의 농도로 타입 I 콜라겐을 함유하는 균일 슬러리 속에 고속으로 교반하였다. 그런 후에, 약 0.4중량% - 1.0중량%의 농도로 수용액을 얻기 위해서 글리코사미노글리칸(glycosaminoglycan(s), GAG(s))을 약산 수용액(예를 들어, 0.05M 수성 산성 용액) 속에 용해시켰다.

2. 수성 GAGs 용액을 GAGs의 비율은 타입 I 콜라겐의 중량을 기초로 약 2.0중량% - 5.0중량%인 타입 I 콜라겐 슬러리와 혼합하고, 더 진한 슬러리 혼합물을 얻기 위해서, 수분의 일부를 제거하도록 48시간 동안 실온에 놓았다. 그런 후에, 균일하게 만들기 위해 결과로 얻은 슬러리 혼합물을 0.9mm 내지 0.5mm의 지름을 가진 주사 헤드를 통과시켰다. 그런 후에, 혼합물을 공막돌륭술 밴드를 제조하기 위한 주형 속에 채웠다. 뒤이어, 용액에서 수분을 제거하기 위해서 약 36시간 동안 진공 동결 건조 처리를 수행하였다. 그런 후에, 열 탈수되고 가교되도록 하기 위해서, 혼합물을 24시간 동안 진공에서 105℃에서 가열하였고 그런 후에 소정의 공막돌륭술 밴드를 얻기 위해서, 260nm UV 가교 처리를 수행하였다. 그 후에, 공막돌륭 술 밴드의 기계적 강도를 향상시키기 위해서, 천연 가교제(지니핀) 또는 글루타르알데하이드로 가교 처리를 수행하였고, 그 결과 콜라겐 및 GAGs는 가교되었고, 따라서 이의 분해 속도는 제어되었다. 마지막으로, 도 1에 도시된 대로, 가는 원통 구조를 가진 공막돌륭술 밴드를 얻기 위해 공막돌륭술 밴드를 순수한 물로 세척하고 동결건조하였다.

공막돌륭술 밴드의 기계적 특성 검사

결과로 얻은 공막돌륭술 밴드(5.0cm의 길이, 0.2cm의 지름)를 재료 검사 장치의 클램프에 고정시켰다. 두 클램프 사이에 고정된 공막돌륭술 밴드의 검사 길이는 3.0cm이고 그런 후에 공막돌륭술 밴드가 파괴될 때까지 힘을 가해 공막돌륭술 밴드를 늘렸다. 공막돌륭술 밴드가 파괴되는 순간에 가해진 힘을 기록하였고 공막돌륭술 밴드의 인장 강도는 도 2에 도시된 대로 2.37MPa로 계산되었다.

현미경으로 공막돌륭술 밴드 관찰

결과로 얻은 공막돌륭술 밴드는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하고 공막돌륭술 밴드의 평균 공극률은 도 3에 도시된 대로, 약 120±40㎛로 계산되었다.

폴리머 재료들은 쉽게 가공되고 높은 기계적 강도와 바람직한 생체적합성을 갖기 때문에, 지난 10년 동안 일회용 의학 장비 및 삽입가능한 생의학 재료와 같은 수천의 의학 제품을 개발하는데 널리 사용되어 왔다.

천연 폴리머는 콜라겐 및 예를 들어, 히알루론산(HA) 및 키토산과 같은 폴리사카라이드 바이오폴리머를 포함하고 화학 합성 폴리머는 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산-글리콜산(PLGA) 및 폴리카프로락톤 폴리올(PCL)을 포함한다.

PLA, PGA, PLGA 및 PCL은 모두 바람직한 생체적합성을 가진 생체흡수성 폴리머 재료이고, 이들의 코폴리머는 생체에서 작은 분자 사슬 조각으로 분해되어 신진대사 과정이 진행됨에 따라 신체 밖으로 배출된다. 따라서, PLA, PGA, PLGA 및 PCL은 바람직한 생체적합성, 생체흡수성을 가지며 신진대사 과정이 진행됨에 따라 신체 밖으로 배출될 수 있어서, 느린 분해성을 가진 다른 형태의 삽입가능한 생의학 재료 속에 가공될 수 있고 다른 코팅된 약물을 배출할 수 있다.

HA는 폴리사카라이드 생체폴리머이고 척추 동물의 연결 조직, 점막 조직, 안구의 수정체 및 자연에 있는 박테리아의 캡슐에 널리 존재한다. 출처에 상관없이, HA의 화학 조성과 구조는 동일하다. 따라서, 만일 HA가 의학용 폴리머 재료로 사용되는 경우, 분해될 수 있고 신체에 의해 흡수되어 어떠한 면역 반응도 일으키지 않아야 한다. 최근에, HA는 수술 후 조직 항부착(post-operation tissue anti adhesion) 및 약물 배출의 용도를 위해 점진적으로 개발되고 있다.

키토산은 천연 생물 유기체로부터 추출하여 제조된 생체폴리머이고 갑각류에 대부분 존재하며, 생물 유기체의 세포들과 바람직한 생체적합성을 가지고, 독성이 없으며 생물 유기체에 의해 흡수될 수 있어서 약물 배출을 위한 운반자로서 개발될 수 있다.

콜라겐은 다양한 세포외 기질을 형성하기 위한 폴리머이고 동물 세포에서 결합 조직으로 작용한다. 콜라겐은 주로 불용성 피브린의 형태로 존재하며 인체의 단백질의 약 25%-30%를 차지한다. 따라서, 콜라겐은 바람직한 생체적합성을 가지며 거부 반응을 일으키는 것으로부터 신체를 보호할 수 있고 분해된 후에 조직들에 의해 흡수될 수 있다. 콜라겐은 생물 조직으로부터 추출되고 정제될 수 있다. 그런 후에, 재료의 기계적 강도는 물리적 또는 화학적 가교 처리에 의해 향상될 수 있고 임시의 조직 충전 재료로 사용되기에 적합하고 다양한 인공 조직의 기본 재료로 제조될 수 있는 다공성 구조로 제조될 수 있다.

본 발명에 따라, 공막돌륭술 밴드를 제조하기 위한 재료는 콜라겐, PLA, PGA, PLGA, PCL, HA 및 키토산, 및 다른 폴리머 재료를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 재료는 콜라겐이다.

본 발명에 따라, 공막돌륭술 밴드는 다른 강도를 가질 수 있고 안과의사가 수술을 수행할 때, 다른 환자들의 다른 회복 속도에 맞추기 위해, 인체 내의 공막돌륭술 밴드의 잔류 시간을 제어하기 위해 다른 강도를 가진 공막돌륭술 밴드를 선택할 수 있다. 다른 강도를 가진 콜라겐은 콜라겐의 함유량, 가교제의 형태 및 가교 방식에 따라 제조될 수 있다는 것은 당업자에게 공지되어 있다. 그러나, 본 발명은 콜라겐의 함유량, 가교제의 형태 및 가교 방식을 제한하려는 것은 아니다. 다른 강도를 가진 콜라겐을 제조하기 위한 모든 통상적인 방법은 공막돌륭술 밴드를 제조하기 위해 본 발명에 사용될 수 있다.

도 4 및 5를 참조하면, 안구의 변형은 시간이 지남에 따라 음파촬영술에 의해 측정된다. 수술에 사용되는 공막돌륭술 밴드는 실리콘으로 제조되기 때문에, 인체 내의 효소 및 다른 물질에 의해 신진 대사되고 분해될 수 없어서, 공막돌륭술 밴드가 삽입된 후 공막에 대해 발생된 돌륭술 효과는 오래 지속하며, 그 결과 안구 는 소정의 변형을 갖게 되어 시력이 손상된다. 본 발명의 공막돌륭술 밴드는 주로 콜라겐으로 제조되고 신체 내의 효소들에 의해 신진 대사되고 분해되며, 따라서, 공막돌륭술 밴드가 삽입된 후에, 공막에 대한 돌륭술 효과는 시간이 지남에 따라 감소한다. 종래의 공막돌륭술 밴드의 기능을 성취하는 것 이외에, 공막돌륭술 밴드는 시간이 지남에 따라 안구의 변형을 감소시키게 만들어, 안구가 원래 형태로 돌아가게 하여 본 발명의 공막돌륭술 밴드는 시력에 어떠한 영향을 주지 않는다.

본 발명에 따라, 공막돌륭술 밴드는 선택적으로, 항균제, 항염제, 성장 인자 또는 다른 적절한 약물과 같은 약물을 함유한다. 폴리머 생의학 재료는 제조될 때 그 안에 치료 또는 예방 약물을 함유하는 것을 특징으로 한다는 것은 당업자에게 주지되어 있다. 통상적인 생의학 재료는 일반적으로 수술받는 부위 또는 상처에 사용되고 약물을 운반하는 기능을 통해 다른 환자들의 다른 필요에 따라 특정 약물을 전달하여, 약물의 전달 효과를 향상시킨다.

본 발명에 따라, 공막돌륭술 밴드는 다른 강도를 가진 콜라겐들을 결합시켜 제조하고 다른 약물을 함유하며, 다른 강도를 가진 콜라겐들은 다른 분해 속도를 가지며 다른 약물이 그 안에 함유되어 있기 때문에, 공막돌륭술 밴드는 시간이 지남에 따라 처리의 다른 기간에 의해 필요한 특정 약물을 배출하여, 장벽 효과를 향상시키고 상처 치료와 조직 재생의 효과를 향상시킨다.

상기와 같이, 본 발명의 공막돌륭술 밴드는 산업화될 수 있고 신규성과 창의성이 있어서 특허 조건을 만족한다. 상기 설명은 단지 본 발명의 바람직한 실시예이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

본 발명의 내용 중에 포함되어 있음

Claims (14)

1. 콜라겐 및 글리코사미노글리칸(GAG, glycosaminoglycan)을 포함하는 생체적합성 재료에 의해 형성된 가는 원통 구조를 포함하는, 안과 망막 분리 수술을 위해 사용되는 공막돌륭술 밴드.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 공막돌륭술 밴드의 강도는 콜라겐 및 글리코사미노글리칸(GAG)의 함유량, 가교제의 형태 및 가교 방식에 따라 조절되고, 이로써 인체 내의 공막돌륭술 밴드의 잔류 시간을 제어하는 것인 공막돌륭술 밴드.
5. 제 1 항에 있어서,

   약물을 더 함유하는 공막돌륭술 밴드.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 약물은 항균제, 항염제 또는 조직유도성장인자인 것인 공막돌륭술 밴드.
8. 콜라겐 및 글리코사미노글리칸(GAG)을 포함하는 생체적합성 재료를 제조하는 단계;

   상기 생체적합성 재료를 주형에 채우는 단계;

   상기 수득된 재료를 진공 동결 건조 처리하여 수분을 제거하는 단계;

   상기 수득된 재료를 자외선(UV) 가교 처리하여 소정의 가는 원통 구조로 제조하는 단계; 및

   천연 가교 결합제 또는 글루타르알데하이드를 사용함으로써 화학 가교 결합을 수행하는 단계를 포함하는 공막돌륭술 밴드의 제조 방법.
9. 삭제
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 생체적합성 재료는 글리코사미노글리칸(GAGs)의 수용액과 콜라겐 슬러리를 혼합하고, 상기 혼합물을 실온에 두어 혼합물 중의 수분의 일부를 제거함으로써 상기 생체적합성 재료의 슬러리 혼합물이 수득되어 제조되는 것인 공막돌륭술 밴드의 제조 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    글리코사미노글리칸의 비율은 콜라겐의 중량을 기준으로 2 중량% 내지 5 중량%인 것인 공막돌륭술 밴드의 제조 방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    글리코사미노글리칸의 비율은 콜라겐 중량을 기준으로 2 중량% 내지 5중량%인 것인 공막돌륭술 밴드.
13. 제 1 항에 있어서,

    글루코사미노글리칸 및 콜라겐은 글루타르알데하이드 및 제니핀과 함께 가교결합되는 것인 공막돌륭술 밴드.
14. 제 12 항에 있어서,

    글루코사미노글리칸 및 콜라겐은 글루타르알데하이드 및 제니핀과 함께 가교결합되는 것인 공막돌륭술 밴드.

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