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KR101225093B1 - Supporting structure for regenerating articular cartilage - Google Patents

Supporting structure for regenerating articular cartilage Download PDF

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KR101225093B1
KR101225093B1 KR20100094351A KR20100094351A KR101225093B1 KR 101225093 B1 KR101225093 B1 KR 101225093B1 KR 20100094351 A KR20100094351 A KR 20100094351A KR 20100094351 A KR20100094351 A KR 20100094351A KR 101225093 B1 KR101225093 B1 KR 101225093B1
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KR
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regenerating
articular
cartilage
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KR20100094351A
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유웅열
안현철
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서울대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 관절 연골 재생용 지지 구조에 관한 것으로서, 미리 결정된 브레이딩 각도로 다수의 방향으로 서로 꼬여져서 다층 구조를 형성할 수 있는 다수의 편조사들(braiding yarns); The present invention relates to support structures for articular cartilage regeneration, the predetermined braiding angle is so twisted with each other in a number of directions the plurality of pieces capable of forming a multi-layer structure irradiated (braiding yarns); 및 편조사들이 꼬여지는 방향에 직교하는 평면 상의 편조사들 사이에 개재된 적어도 하나 또는 그 이상의 제1 배향사들(axial yarns)을 구비한다. And having at least one buy or more first orientation (axial yarns) interposed between the irradiation side to side on the plane perpendicular to the direction in which the twisted irradiation.

Description

관절 연골 재생용 지지 구조{Supporting structure for regenerating articular cartilage} For the joint cartilage supporting structure {Supporting structure for regenerating articular cartilage}

본 발명은 관절 연골 재생용 지지 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 천연 연골의 역학적 물성에 가장 가깝게 모사하기 위해 브레이딩 방식에 의해 편조된 관절 연골 재생용 지지 구조에 관한 것이다. The present invention relates to, and more specifically the support structure for the joint cartilage by a braid braiding method to most closely mimic the mechanical properties of natural cartilage relates to support structures for articular cartilage regeneration.

일반적으로, 척추 동물의 관절을 이루는 연골 조직은 한번 손상되면 정상적으로 생체 내에서 재생이 되지 않는다. Normally, the cartilage is damaged once forming the joints of vertebrates does not play properly in vivo. 관절염은 가장 대표적인 퇴행성 질환으로서, 고령화 사회에서 발생 빈도가 가장 높다. Arthritis is the highest as the most representative degenerative diseases, the incidence in the aging society. 한국 의학계의 최근 보고에 따르면, 방사선 소견상 55세 이상에서는 80%, 70세 이상에서는 거의 전 인구가 퇴행성 관절염을 증세를 보이며, 이중 약 1/4 정도가 임상 증세를 나타낸다고 한다. According to a recent report in the medical Korea, the radiographic findings on more than 55 years in more than 80%, almost 70 years ago the population showed symptoms of osteoarthritis, it is about 1/4 double exhibit clinical symptoms.

손상된 관절 연골의 치료 방법들 중 현재까지 알려진 것들은 연골성형술 (chondroplasty), 골연골이식술(osteochondraltransplantation), 자기유래연골세포 이식술(autolaugous chondrocyte transplantation) 등이 있다. Things are known of the treatment of damaged articular cartilage include bone surgery (chondroplasty), osteochondral grafting (osteochondraltransplantation), self-derived chondrocyte transplantation (autolaugous chondrocyte transplantation).

연골성형술은 가장 일반적으로 사용되는 방법이며, 그 대표적 방법인 관절경적 시술은 소형 카메라가 장착된 관절경(arthroscopy)을 1㎝ 미만의 작은 구멍을 통해 관절강 내에 삽입하여, TV 모니터를 통해 관절 속을 확대 관찰하면서 진단 및 수술을 동시에 수행하는 방법이다. A method that cartilage angioplasty is the most commonly used, is inserted within the exemplary method of arthroscopic surgery is the articular cavity through a small hole of less than the arthroscope with a small camera mounted (arthroscopy) 1㎝, in the joint through a TV monitor zoom is a method for performing diagnostic and surgical simultaneously observed. 그러나, 연골성형술은 실제의 관절에 필요한 초자 연골(hyaline cartilage)이 아니라 섬유-연골(fibro-cartilage)이 주로 생성되기 때문에, 기능적인 측면에서 만족스러운 효과를 거두지 못하고 있다. However, cartilage, not hyaline cartilage is angioplasty (hyaline cartilage) is required for the actual joints of the fiber - since the cartilage (fibro-cartilage) is mainly generated, can not withhold a satisfactory effect in terms of function.

골연골이식술은 환자의 정상 부위에서 이미 생성되어 있는 연골과 연골 하골 부분을 함께 채취하여, 손상된 연골 부위에 천공된 적당한 구멍을 통해 이식하여 초자 연골을 생성하는 방법으로, 일부 환자에게서 성공을 거두었다. Osteochondral grafting is a method that was collected with the cartilage and subchondral bone, which is already generating portion from the top portion of the patient to produce a hyaline cartilage implanted through the appropriate holes punched in the damaged cartilage area, it succeeded in some patients . 그러나, 골연골이식술은 이식된 부위와 원래 조직 사이에 틈이 남는 문제 등이 있어 완전한 치료 방법이라 하기 어려우며, 그나마 자가이식(autolaugous transplantation)이 가능한 환자만을 대상으로 시행할 수 있어 보편적인 방법이 될 수 없다. However, osteochondral transplantation is difficult to as complete treatment there is a problem such as the remaining gap between the implant site as the original tissue, dont autograft (autolaugous transplantation) This can be only performed with the target as possible the patient is a universal method You can not.

자기유래 연골세포 이식술은 손상된 관절 연골의 치료를 위해 조직 공학에 기초를 둔 새로운 치료법으로서 최근 각광받고 있다. Self-derived chondrocyte transplantation has been in the spotlight recently as new therapies based on tissue engineering for the treatment of damaged articular cartilage. 이 기술은 뉴욕 주재 Hospital for Joint Disease에서 처음 연구되었고, 스웨덴(Sweden) 소재 University of Gothenburg와 Sahlgrenska University Hospital에서 발전 되었다. This technology was first studied in New York, chaired Hospital for Joint Disease, it was developed in Sweden (Sweden) Material University of Gothenburg and Sahlgrenska University Hospital.

자기유래 연골세포 이식술은, 무릎 관절 연골이 손상된 환자의 연골 부위 중 사용이 많지 않은 연골을 채취하여 연골 세포를 분리, 배양하여 연골 결손 부위를 치료할 만큼의 연골 세포수를 획득하며, 배양된 연골세포를 환자의 연골 결손 부위에 이식하여 환자의 관절 연골을 복원시키는 방법이다. Self-derived chondrocyte transplantation, to obtain the cartilage cells for as long as the knee joint cartilage separating the cartilage cells were collected cartilage does not have much use of the cartilage portion of the damaged patient, cultured in treating cartilage defects, cultured chondrocytes transplantation of cartilage defects of the patient is a way to restore the articular cartilage of the patient. 이러한 방법은 골연골이식술에 비해, 이식된 연골 세포가 손상된 부위 내에서 직접 증식하면서 손상 부위를 채우게 되므로, 이식된 부위와 정상 부위가 비교적 잘 융합되며, 초자 연골을 재생할 가능성 또한 많다. These methods are compared to the osteochondral graft, while direct growth in the transplanted cartilage cells damaged areas, so fill the damaged area, and the implant site and the normal portion fused comparatively well, hyaline cartilage also likely to play a lot. 그러나, 연골 세포를 채취할 때, 그리고 체외에서 배양된 연골세포를 다시 관절 연골 손상 부위에 이식할 때 각각 수술이 필요하므로, 결국 2차례에 걸친 수술에 의해 환자의 고통, 후유증 및 경제적 부담이 크며, 시술 과정 또한 복잡하고 까다롭다. However, when harvesting cartilage cells, and when porting the chondrocytes cultured in vitro again to the articular cartilage lesions, because each requires surgery, large and eventually the pain of the patient by surgery over two times, complications and economic burden , surgery process ropda also complex and demanding.

전술한 상기 수술적 치료들과 더불어 지난 수십 년간 손상된 연골의 정상 연골로의 재생을 위한 연구가 활발히 진행되었다. Research for the regeneration of normal cartilage decades of damaged cartilage with the foregoing the surgery has been actively conducted. 이러한 연구의 성과로 현재 관절 연골의 결손부위 치유를 위해 다발성 천공술, 미세 골절술, 연마술, 골막 또는 연골막 이식술 등의 방법들이 시도되고는 있으나, 이들 대부분이 섬유성 연골로의 수복만이 달성되는 등 그 치유 효과가 매우 제한적인 수준이었다. For the current defect healing of articular cartilage as results of these studies multiple drilling, micro-fracture surgery, the soft magic, try methods such as the periosteum or yeongolmak transplantation have been, but, most of which have achieved the restoration, only to fibrous cartilage such that the therapeutic effects were very limited. 자가 또는 동종간 연골 이식술도 시행되고 있으나, 공여부 또는 공여자의 제한으로 시행에 어려움이 많은 실정이다. Autologous or allogeneic liver, but it is also being implemented cartilage graft, a situation many difficulties in the implementation of the donor or donor restrictions. 따라서, 손상된 연골을 원래의 연골과 조직학적, 생체역학적으로 유사한 조직으로 재생시키는 것은 연골 손상 또는 결손을 예방하고 치료한다는 관점에서 매우 중요하다. Therefore, it is very important to the damaged cartilage and bone from the original histological perspective that is similar to the regenerating tissue biomechanical prevention and treatment of cartilage damage or defects.

한편, 연골 세포나 중간엽 줄기 세포(mesenchymal stem cell, MSC)에 대한 연구의 발전과 함께 여러 가지 다양한 지지체를 이용한 세포이식 및 체외에서(in vitro) 조직공학적 연골을 제조하는 진보된 방법들이 발전되고 있다(Lee, CR, et al., Tissue Eng., 6:555, 2000, Li, WJ, et al., Biomaterials, 26:599, 2005). On the other hand, cartilage cells or mesenchymal stem cells, advanced methods in cell transplantation and in vitro using a number of different support along with the development of research on (mesenchymal stem cell, MSC) for producing a tissue-engineered cartilage (in vitro) have been developed there (Lee, CR, et al, Tissue Eng, 6:.. 555, 2000, Li, WJ, et al, Biomaterials, 26:. 599, 2005).

3 차원 배양 환경을 제공하는 지지체는 접종 세포의 증식과 분화뿐만 아니라 조직공학적으로 제조된 연골 조직의 궁극적인 품질에 영향을 준다. The support provided by the three-dimensional culture environment gives not only proliferation and differentiation of cells inoculated impact on the ultimate quality of the cartilage tissue produced by tissue engineering. 현재는 합성이나 천연 재료로부터 유래한 다양한 물질들이 적절한 지지체로써 사용되고 있다. Currently, there are used as a suitable support a variety of materials derived from synthetic or natural materials. 이러한 지지체들은 스폰지, 겔, 섬유 및 미세구슬(microbead) 등의 여러 가지 형태로 사용되고 있는데(Honda, MJ, et al., J. Oral Maxillofac Surg., 62:1510, 2004, Griogolo, B., et al., Biomaterials, 22:2417, 2001, Chen, G., et al., J. Biomed. Mater. Res. A, 67:1170, 2003, Kang, SW, et al., Tissue Eng., 11:438, 2005), 그중 가장 흔히 사용되는 것은 세포 부착률을 향상시킬 수 있고, 부피에 대한 고율의 표면 장력을 유지할 수 있는 다공성 구조이다. These substrates included there being used in various forms such as sponges, gels, fibers and fine beads (microbead) (Honda, MJ, et al, J. Oral Maxillofac Surg, 62:.. 1510, 2004, Griogolo, B., et al, Biomaterials, 22:. 2417, 2001, Chen, G., et al, J. Biomed Mater Res A, 67:...... 1170, 2003, Kang, SW, et al, Tissue Eng, 11: 438, 2005), of which it is possible to improve the cell attachment rate is the most commonly used, a porous structure capable of maintaining the high rate of surface tension to volume. 하지만, 이러한 구조 역시 생체 내(in vivo) 및 체외(in vitro)에서 몇몇 응용성이 성공적으로 보고되었음에도 불구하고, 고품질의 조직공학적 연골을 제조할 수 없어 임상적으로 응용할 수 없는 문제점이 있었다. However, these structures were also in vivo (in vivo) and in vitro (in vitro), despite some applicability successfully reported, and can not be manufactured in high quality tissue-engineered cartilage problem that can be applied clinically. 또한, 종래의 이러한 지지체들은 천연 연골의 역학적 물성을 완벽하게 모사할 수 없으므로 한계가 있었다. In addition, these conventional substrates included was a limit can not be completely mimic the mechanical properties of the natural cartilage.

본 발명은 상술한 문제점들을 극복하기 위해 창안된 것으로서, 연골생성 세포가 배양된 후 일정 시점까지는 인공 연골과 동일한 기능을 하면서 지속적으로 연골을 재생할 수 있으며, 3차원 편조 기술에 의해 자연 연골의 물성과 구조를 거의 그대로 모사할 수 있도록 구조가 개선된 관절 연골 재생용 지지 구조를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. The present invention has been made to overcome the problems described above, after a cartilage-producing cells cultured up to a certain point in time may be played continuously cartilage with the same function as the artificial cartilage, the natural cartilage by the 3-D braiding technology properties and to provide a support structure for almost intact the structure is enhanced to simulate articular cartilage structure of a technical problem.

상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조는, 미리 결정된 브레이딩 각도로 다수의 방향으로 서로 꼬여져서 다층 구조를 형성할 수 있는 다수의 편조사들(braiding yarns); Above-described problems to a preferred exemplary embodiment of articular cartilage regeneration support structure according to of the present invention to achieve, the number of pieces that can form a multi-layer structure so twisted with each other in a number of directions in a predetermined braiding angle irradiation (braiding yarns); 및 상기 편조사들이 꼬여지는 방향에 직교하는 평면 상의 상기 편조사들 사이에 개재된 적어도 하나 또는 그 이상의 제1 배향사들(axial yarns)을 구비한다. And having at least one buy or more first orientation (axial yarns) interposed between the irradiation side to the side on which is perpendicular to the twisted direction of the plane irradiation. 여기서, 제1 배향사들은 편조사들의 편조 방향과 동일한 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. Here, the first oriented yarns are preferably arranged in the same direction as the direction of the braided section irradiation.

바람직하게, 본 발명에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조는, 상기 제1 배향사들과 실질적으로 직교되도록 상기 편조사들 사이에 개재된 적어도 하나 또는 그 이상의 제2 배향사들을 더 구비한다. Preferably, the support structure for cartilage regeneration according to the present invention, the first yarns and oriented substantially perpendicular to having at least one or more second oriented yarns interposed between the side irradiated with more. 여기서, 상기 제2 배향사들은 제1 배향사들과 직교되는 평면에 배치되는 것이 바람직하다. Here, the second alignment yarns are preferably disposed in a plane that is orthogonal to the first orientation yarns.

바람직하게, 상기 다층 구조의 각각의 층에 배치된 상기 제1 배향사들 및/또는 상기 제2 배향사들의 부피는 상기 각각의 층마다 다르다. Preferably, the said first orientation yarns and / or the volume of the second alignment yarns disposed on each layer of the multilayer structure are different for each of the layers.

바람직하게, 상기 제1 배향사들 및/또는 상기 제2 배향사들의 부피는 상기 배향사들의 수 또는 단면적에 의해 결정된다. Preferably, the first oriented yarns and / or the volume of the second orientation wherein the yarns are aligned is determined by the number of yarns or cross-sectional area of ​​the.

바람직하게, 상기 제1 배향사들 및/또는 상기 제2 배향사들의 부피는 상기 다층 구조의 어느 하나의 층에서 다른 층으로 갈수록 점차적으로 증대된다. Preferably, the first oriented yarns and / or the volume of the second alignment yarns is gradually increased toward the other layers as in any one of the layers of the multilayer structure.

바람직하게, 상기 제1 배향사들 및 상기 제2 배향사들은 상기 다층 구조의 어느 하나의 최외곽 층에 배치되지 않는다. Preferably, the first orientation and the second orientation yarns yarns are not disposed in any one of the outermost layer of the multilayer structure.

바람직하게, 상기 편조사, 상기 제1 배향사들 및 상기 제2 배향사들은 다수의 가는 섬유들의 가닥으로 형성된다. Preferably, the irradiation part, wherein the first orientation and the second orientation yarns yarns is formed of a strand of a plurality of thin fibers.

바람직하게, 각각의 상기 섬유는 생체적합성 및 생분해성 PGA(Poly Glycolic Acid) 또는 PLGA(Poly Lactic-co-Glycolic Acid)에 의해 제조된다. Preferably, each of the fibers are prepared by a biocompatible and biodegradable PGA (Poly Glycolic Acid) or PLGA (Poly Lactic-co-Glycolic Acid).

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조는, 실제 연골과 유사한 4개의 층들 즉, 근위단으로부터 원위단까지 순차적으로 배치된 제1 층 내지 제4 층으로 구성된다. Supporting the articular cartilage according to a preferred exemplary embodiment of the present invention structure, four layers similar to the actual cartilage that is, consists of a first layer to fourth layer sequentially arranged from the distal end to the proximal end. 이러한 4개의 층들은 모두 편조사들에 의해 형성되며, 제1 층은 실제 연골의 종판(end plate)을, 제2 층은 실제 연골의 요골층(radial zone)을, 제3 층은 실제 연골의 전이층(transitional zone)을, 제4 층은 실제 연골의 접선층(tangential zone)을 각각 형성한다. These four layers are all formed by the side irradiation, the first layer of the end plate of the actual cartilage (end plate), the second layer is radial layer (radial zone) of real cartilage, the third layer is the actual cartilage the transition layer (transitional zone), the fourth layer to form a tangential layer (tangential zone) of each real cartilage.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조에 있어서, 편조사와 배향사는 서로 다른 방식으로 직조된다. In the articular cartilage support structure according to a preferred exemplary embodiment of the invention, is woven in different ways live alignment with side irradiation. 즉, 편조사들은 편조 방법에 따라 각각의 층에 전체적으로 동일한 부피로 배치되는 반면, 배향사의 경우, 실제 관절과 실질적으로 거의 동일하게 모사하기 위해, 연골 지지 구조의 각 층들 사이사이에 삽입된다. That is, the pieces were irradiated, while disposed at the same volume as a whole in each layer, when aligned, Inc., to almost the same simulation with real joints and substantially, is inserted between the layers of cartilage between the support structure according to the braiding method.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조에 있어서, 편조사들은 예를 들어, 4×4 매트릭스 형태로 서로 꼬여지는 구조를 가진다. In the articular cartilage support structure according to a preferred exemplary embodiment of the invention, the irradiated side are, for example, has a structure twisted from each other by 4 × 4 matrix form. 또한, 전술한 바와 같이, 각각의 편조사는 상대적으로 더 가는 실(Tow)의 다발로 구성되고, 지지 구조의 제작 과정(편조)에서 힘을 받아 단면이 타원형으로 구성된다. In addition, each of the irradiation side is composed of a bundle of relatively more chamber (Tow) goes, the receive power at the cross-section supporting structure production process (braid) of the is composed of an elliptical, as described above.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조에 있어서, 하나의 편조사의 타원형 단면의 사이즈는 장축 방향 직경이 대략 0.3087mm이고 그 단축 방향 직경은 대략 0.1143mm이다. In the articular cartilage support structure according to a preferred exemplary embodiment of the invention, the size of the elliptical cross section of one side irradiation is approximately 0.3087mm the major axis diameter and the minor axis direction is about 0.1143mm diameter. 따라서, 편조사의 단면적은 대략 0.11085mm 2 이며, 지지 구조의 전체 부피 대비 대략 30% 부피를 가진다. Thus, the cross-sectional area of the irradiation side is approximately 0.11085mm 2, has an approximately 30% by volume compared to the total volume of the supporting structure.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조에 있어서, 전술한 바와 같이, 배향사들은 편조사들 사이에 삽입되어 X방향 및/또는 Y방향의 물성을 보강하기 위한 것으로서, 실제 자연 연골의 물성을 모사하기 위해 각각의 층마다 배치되는 배향사들의 크기나 개수는 다르다. In the articular cartilage support structure according to a preferred exemplary embodiment of the invention, it serves to enhance the alignment yarns are physical properties of the part irradiated is inserted between the X direction and / or Y direction, as described above, the actual natural cartilage size or number of aligned yarns are arranged for each layer in order to mimic the physical properties of the different.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조에 있어서, 전술한 바와 같이, 제1 층에는 제1 배향사 및 제2 배향사가 존재하지 않는다. In the articular cartilage support structure according to a preferred exemplary embodiment of the invention, as described above, the first layer is absent Saga first orientation and a second orientation used. 또한, 제2 층에는 단위 구조당 1%의 제1 배향사 1개 및 1%의 제2 배향사 1개가 배치되고, 제3 층에는 단위 구조당 1%의 제1 배향사 2개 및 2%의 제2 배향사 1개가 배치되며, 제4 층에는 단위 구조당 1.5%의 제1 배향사 2개 및 3%의 제2 배향사 1개가 배치된다. In addition, the second first oriented yarn of 1% per include unit structures 2 layer disposed dog second oriented yarn 1 of 1% first oriented yarn 1 and 1% of the per unit structure, the third layer and one 2% the second one is the oriented yarn is disposed, the fourth layer is disposed in the second dog oriented yarn 1 of 1.5% a first oriented yarn 2 and 3% of the per unit structure. 한편, 제1 배향사 및 제2 배향사 사이의 위와 같은 백분율 및 그 개수는 서로 반대일 수도 있음은 물론, 적절하게 변형될 수 있음을 당업자에게 명백하다. On the other hand, the first may be an oriented yarn and the above percentages and are opposite to each other that the same number of between 2 oriented yarn, of course, be apparent to those skilled in the art that it can be appropriately modified.

이와 같이, 각 방향의 제1 배향사 및 제2 배향사를 추가하게 되면, 각각의 층의 전체 부피에 대해 섬유(편조사 및 배향사)가 차지하는 부피의 비는 각각 제1 층의 경우는 30%, 제2 층은 32%, 제3 층은 34%, 제4 층은 36%가 된다. Thus, when added to the first oriented yarn and a second orientation used in each direction, the fibers for the total volume of the respective layers (side irradiation and use orientation) the ratio of the occupied volume of 30 each in the case of the first layer %, the second layer is 32%, the third layer is 34%, the fourth layer is 36%.

본 발명에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조는 다음과 같은 효과를 가진다. Support structures for articular cartilage regeneration according to the invention has the following effects.

첫째, 편조사들을 서로 꼬여서 편조하는 과정에서 각각의 축방향(2축 방향으로) 실제 연골의 구조에 대응되도록 모사하기 위해 필요한 부피의 배향사들이 직조된 구조이기 때문에 실제 연골의 물성을 거의 그대로 모사할 수 있다. First, almost as simulated since the respective axis direction (2 axis direction) of the orientation yarns of the volume necessary to simulate so as to correspond to the structure of the actual cartilage weave structure in the course of one another twisted braid the side irradiated with the physical properties of real cartilage can do.

둘째, 배향사들의 단면 굵기 또는 개수를 조절함으로써 보다 더 유연한 연골 재생용 지지 구조를 제공할 수 있다. Second, it is possible to provide a more flexible support structure for cartilage than by adjusting the cross-sectional thickness or the number of aligned yarns.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 이어지는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 더 잘 이해시키는 예시적 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다. The accompanying drawings herein are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, the components of an exemplary role of further better understanding of the spirit of the invention and together with the description of the leading invention, the invention is described in such figures is limited to information it shall not be interpreted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조를 개략적으로 도시한 실물 사진이다. Figure 1 is a real picture schematically showing a supporting structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 따른 지지 구조의 구성을 확대 도시한 개략적 사시도로서, XZ 평면에서 바라본 도면이다. 2 is a schematic enlarged perspective view showing the configuration of a support structure according to Figure 1, a diagram viewed from the XZ plane.
도 3은 도 1에 따른 지지 구조의 구성을 확대 도시한 개략적 사시도로서, YZ 평면에서 바라본 도면이다. 3 is a schematic enlarged perspective view showing the configuration of a support structure according to Figure 1, a diagram viewed from the YZ plane.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조의 컴퓨터 시뮬레이션에 따른 X-방향 인장 결과를 도시한 다이어그램이다. Figure 4 is a view showing an X- direction tensile result of the computer simulation of the support structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention diagram.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조의 컴퓨터 시뮬레이션에 따른 Y-방향 인장 결과를 도시한 다이어그램이다. Figure 5 is showing the Y- direction tensile result of the computer simulation of the support structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention diagram.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조를 브레이딩 하기 위한 브레이딩 머신을 개략적으로 도시한 구성도이다. 6 is a configuration schematically showing the braiding machine for grinding a brake support structures for articular cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조의 편조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 7 is a conceptual view schematically showing the knitting method of the support structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조의 편조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 8 is a conceptual view schematically showing the knitting method of the support structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings a joint cartilage for the supporting structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조를 개략적으로 도시한 실물 사진이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 따른 지지 구조의 구성을 확대 도시한 개략적 사시도로서, 도 2는 XZ 평면에서 바라본 도면이고, 도 3은 YZ 평면에서 바라본 도면이다. 1 is a real picture schematically showing a supporting structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention, Figure 2 and as 3 is a schematic perspective view showing a close-up the configuration of the support structure according to Fig. 1, 2 It is a view as viewed from the XZ plane, and Fig. 3 is a view as viewed from the YZ plane.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조(100)는 손상된 관절 연골의 조직의 물성을 모사할 수 있는 일종의 골격(scaffold) 또는 프리폼(preform)으로서, 미리 결정된 브레이딩 각도(α)로 다수의 방향으로 교호적으로 서로 꼬여져서 4층 구조를 형성할 수 있는 16개의 편조사들(10), 편조사들(10)이 꼬여지는 방향(Y-방향)과 동일한 방향으로 편조사들(10) 사이에 실질적으로 직선으로 개재된 다수의 제1 배향사들(20), 및 제1 배향사들(20)과 실질적으로 직교되는 X-방향으로 편조사들(10) 사이에 실질적으로 직선으로 개재된 다수의 제2 배향사들(30)을 구비한다. Figures 1 to 3, the supporting structures for articular cartilage according to a preferred exemplary embodiment of the invention 100 (preform kind of backbone (scaffold) or preform that can mimic tissue properties of the damaged articular cartilage ) a, a predetermined braiding angle (α) of a plurality of direction T so twisted to each other in the family four-layer structure 16 side irradiation (10), the direction piece irradiation (10) is being twisted to form the ( Y- direction) with the side with X- direction substantially substantially orthogonal to the plurality of first oriented yarns (20), and a first alignment yarns 20 disposed in a straight line between the same direction side irradiated with 10 provided with a substantially large number of the second oriented yarns (30) interposed in a straight line between the survey (10). 여기서, 다수의 편조사들(10)은 서로 이웃하여 꼬이는 구조이지만, 제1 배향사들(20) 및 제2 배향사들(30) 각각은 인접하는 편조사들(10)에 의해 눌려질 수는 있지만 다른 편조사들(10)과 꼬여지는 관계는 아니므로 직선 형태로 볼 수 있다. Here, the plurality of pieces irradiation of 10, but a twisted structure next to each other, the first oriented yarns 20 and the second alignment yarns 30, each of which can be pressed by the irradiation section adjacent (10), but relationship that is twisted and the other side of the survey 10 may be on a straight line not. 또한, 각각의 편조사들(10)과 제1 및 제2 배향사들(20)(30)은 더 가는 실(Tow)의 다발로 구성되고, 지지 구조(100)의 편조 공정에서 힘을 받아 각각의 단면이 타원형으로 변형된다. In addition, each of the side irradiated with 10 and the first and second aligned yarns 20, 30 are composed of bundles of yarn (Tow) thinner, receive power from the braiding process, the support structure 100, respectively this deformation of the cross-section is oval.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조(100)는 4개의 층들로 구성됨으로써 실제 연골과 유사한 구조를 가진다. Support structures for articular cartilage according to a preferred exemplary embodiment of the present invention 100 has a structure similar to the actual cartilage by being composed of four layers. 즉, 지지 구조(100)는 근위단으로부터 원위단까지 순차적으로 배치된 제1 층 내지 제4 층(12)(14)(16)(18)으로 구성된다. That is, the supporting structure 100 is composed of the first layer to fourth layer 12, 14, 16, 18 arranged in order from the distal end to the proximal end. 이러한 4개의 층들(12)(14)(16)(18)은 모두 편조사들(10)에 의해 형성되며, 제1 층(12)은 실제 연골의 종판(end plate)을, 제2 층(14)은 실제 연골의 요골층(radial zone)을, 제3 층(16)은 실제 연골의 전이층(transitional zone)을, 제4 층(18)은 실제 연골의 접선층(tangential zone)을 각각 형성한다. The four layers 12, 14, 16, 18 are both formed by a piece irradiation 10, the first layer 12 is a second the end plate of the actual cartilage (end plate), floor ( 14) is a radial layer (radial zone) of real cartilage, the third layer 16 is a transition layer (transitional zone) of real cartilage, a fourth layer 18, respectively the tangential layer (tangential zone) of real cartilage forms.

편조사들(10)은 편조 방법에 따라 각각의 층에 전체적으로 동일한 부피로 배치되는 반면, 제1 배향사(20) 및 제2 배향사(30)의 경우, 실제 관절의 물성을 실질적으로 거의 동일하게 모사하기 위해, 연골 지지 구조(100)의 각 층들(12)(14)(16)(18) 사이에 삽입된다. Side irradiation of 10 in the case of the other hand are arranged in the same volume as a whole in each layer, the first oriented yarn (20) and second oriented yarn 30 in accordance with the knitting method, virtually the same as the physical properties of the actual joint in order to simulate, it is inserted between each cartilage layers of the support structure (100) 12 14 16 18. 따라서, 다층 구조의 각각의 층에 배치된 제1 배향사들(20) 및/또는 제2 배향사들(30)의 부피는 각각의 층마다 다르다. Thus, the volume of the first alignment yarns 20 and / or a second orientation yarns 30 disposed on each layer of the multi-layer structure is different for each layer. 그러한 부피의 차이는 배향사들(20)(30)의 수 또는 단면적에 의해 결정된다. Such a difference in volume is determined by the number or cross-sectional area of ​​the aligned yarns 20, 30.

본 실시예에 있어서, 제1 배향사들(20) 및/또는 제2 배향사들(30)의 부피는 다층 구조의 어느 하나의 층에서 다른 층으로 갈수록 점차적으로 증대된다. In the present embodiment, the first volume of the aligned yarns 20 and / or a second orientation yarns 30 is gradually increased toward in the other layers in which one layer of the multilayer structure. 제1 배향사들(20) 및 제2 배향사들(30)은 다층 구조의 어느 하나의 최외곽 층 즉, 제1 층(12)에는 배치되지 않는다. First orientation yarns 20 and the second alignment yarns 30 is not disposed, the one of the outermost layer that is a first layer 12 of the multi-layer structure. 왜냐하면, 실제 연골의 구조에서 종판 부분이 구조가 가장 약하기 때문이다. Because endplate because this is the most fragile part of 9000 to 9000 billion of real cartilage.

편조사(10), 제1 배향사들(20) 및 제2 배향사들(30)은 다수의 가는 섬유들의 가닥으로 형성되고, 각각의 섬유는 생체적합성 및 생분해성 PGA(Poly Glycolic Acid) 또는 PLGA(Poly Lactic-co-Glycolic Acid)에 의해 제조된다. Pt investigation 10, the first alignment yarns 20 and the second alignment yarns 30 is formed of a strand of a plurality of thin fibers, each fiber is biocompatible and biodegradable PGA (Poly Glycolic Acid) or PLGA ( It is prepared by the Poly Lactic-co-Glycolic Acid). PGA는 단일 성분으로 구성되고, PLGA는 PGA와 PLA의 공중합체로 구성된다. PGA is composed of a single component, PLGA is composed of a copolymer of PGA and PLA. 이와 같은 PGA 및 PLGA는 모두 미국 FDA 승인을 받은 재료이며, PLGA를 활용하면 분해 시간 및 물성의 조절이 용이하다. Such PGA and PLGA are all materials received US FDA approval, you take advantage of PLGA is easy to adjust the disintegration time and physical properties.

단일 성분의 PGA는 물성은 좋으나 분해 속도가 빠르고 그에 따른 글리콜릭산에 따른 pH 변화로 인해 수술사 등의 사용에는 좋으나 내부 기관용으로는 사용상의 문제가 있을 수 있다. PGA of a single component is the physical properties are good or the use of such surgical use because of a pH change with glycolic acid is a fast degradation rate accordingly has good or there may be a problem in use of the internal institutions. 그에 비해, PLA는 물성은 조금 떨어지지만 분해 속도가 PGA 보다 느리며 그 부산물인 락틱산이 인체에 미치는 영향이 적다. By contrast, PLA is a physical property is only slightly slower than the decomposition fall PGA less the influence of lactic acid by-products on the human body.

본 실시예에 따른 지지 구조(100)에 사용된 섬유들은 PGA, PGA:PLA=90:10인 PLGA이다. The fibers used in the support structure 100 according to this embodiment are the PGA, PGA: PLA = 90: 10 is a PLGA. 이러한 재료들을 활용한 이유는 현재 상용화 되어 있는 수술사가 이와 같은 조성을 가지고 있기 때문이다. Why take advantage of these materials is that they have a composition such surgery saga that is currently commercialized.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조에 사용되는 기질은, 아가로스(Agarose), 피브린, 콜라겟 등의 젤 물질이 사용될 수 있다. A substrate that is used for cartilage regeneration support structure according to an embodiment of the present invention, the gel material such as agarose (Agarose), fibrin, cola nuggets can be used. 아가로스는 생체 적합성이 뛰어나 DNA 전기영동 등에 활용하는 물질이며 물에 녹여 젤 상태로 만들어서 활용한다. Agarose is a material that utilizes the like biocompatibility is excellent DNA electrophoresis utilizes creating a gel and dissolve in water. 아가로스는 고온에서는 액체 상태를 띄고 있으며, 상온에서는 젤과 같은 형태이다. Agarose is the high temperature, and comes in a liquid state at ambient temperatures in the form such as a gel. 아가로스는 실험하기 간편하다. Agarose is easy to experiment.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 지지 구조(100)에 있어서, 하나의 편조사(10)의 타원형 단면의 사이즈는 장축 방향 직경이 대략 0.3087mm이고 그 단축 방향 직경은 대략 0.1143mm이다. In the articular cartilage support structure 100 according to a preferred exemplary embodiment of the invention, the size of the elliptical cross section of one side irradiation 10 is approximately 0.3087mm the major axis diameter and the shorter diameter direction is approximately 0.1143mm . 따라서, 편조사(10)의 단면적은 대략 0.11085mm 2 이며, 지지 구조(100)의 전체 부피 대비 대략 30% 부피를 가진다. Thus, the cross-sectional area of the irradiation part (10) is approximately 0.11085mm 2, has a total volume compared to about 30% by volume of the support structure 100. 또한, 배향사들(20)(30)은 편조사들(10) 사이에 삽입되어 X-방향 및/또는 Y-방향의 물성을 보강하기 위한 것으로서, 실제 자연 연골의 물성을 모사하기 위해 각각의 층마다 배치되는 배향사들(20)(30)의 크기나 개수가 다르다는 사실은 전술한 바와 같다. In addition, the orientation yarns 20, 30 serves to reinforce the side irradiated with 10 inserted and physical properties of the X- direction and / or Y- direction between each layer to simulate the actual physical properties of the natural cartilage each different from the size or number of aligned yarns 20, 30 disposed in fact is as described above.

보다 구체적으로, 본 실시예에 있어서, 제1 층(12)에는 제1 배향사(20) 및 제2 배향사(30)가 전혀 존재하지 않는다. More specifically, in this embodiment, first layer 12 has a first oriented yarn (20) and second oriented yarn 30 is not present at all. 또한, 제2 층(14)에는 단위 구조당 1%의 제1 배향사(20) 1개 및 1%의 제2 배향사(30) 1개가 배치되고, 제3 층(16)에는 단위 구조당 1%의 제1 배향사(20) 2개 및 2%의 제2 배향사(30) 1개가 배치되며, 제4 층(18)에는 단위 구조당 1.5%의 제1 배향사(20) 2개 및 3%의 제2 배향사(30) 1개가 배치된다. In addition, the second layer 14 there is arranged a dog second oriented yarn (30) 1 1% of a first oriented yarn (20) 1 and 1% of each unit structure, a sugar, the structure of the unit three-layer 16 first oriented yarn (20) of 1% and one second oriented yarn (30) of 2% 1 dog is disposed, the 1.5% of the first oriented yarn (20) of each, the structure of the unit 4F 18 2 and 3% of a second oriented yarn 30 of the first dog is disposed. 이와 같이, Y 및 Y 방향의 제1 배향사(20) 및 제2 배향사(30)를 추가하게 되면, 각각의 층의 전체 부피에 대해 섬유(편조사 및 배향사)가 차지하는 부피의 비는 각각 제1 층(12)의 경우는 30%, 제2 층(14)은 32%, 제3 층(16)은 34%, 제4 층(18)은 36%가 된다. Thus, if the Y and Y directions of the first oriented yarn 20 and the second to add oriented yarn (30), fiber to the total volume of the respective layers (side irradiation and use orientation) the ratio of the occupied volume If each of the first layer 12 is 30%, the second layer 14 is 32%, the third layer 16 is 34%, the fourth layer 18 is 36%. 여기서, 1% 배향사의 단면은 0.20×0.027mm 2 , 1.5% 배향사의 단면은 0.27×0.0030mm 2 , 2% 배향사의 단면은 0.30×0.036mm 2 , 및 3% 배향사의 단면은 0.40×0.040mm 2 이다. Here, 1% aligned's cross-section is 0.20 × 0.027mm 2, 1.5% orientation's cross-section is 0.27 × 0.0030mm 2, 2% aligned's cross-section is 0.30 × 0.036mm 2, and 3% aligned's cross-section is 0.40 × 0.040mm 2 to be.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조와 실제 관절 연골의 X,Y 방향에 따른 물성값을 비교해 보면 아래 표 1과 같다. As described above, the comparison of the physical property values ​​according to the X, Y directions of the actual support structure of the articular cartilage and for cartilage regeneration according to a preferred exemplary embodiment of the invention shown in Table 1 below. 여기서, %단위는 각각의 배향사(20)(30) 섬유의 부피비(근사값)이고, 해당 수치들은 영율(Young's Modulus)로서 그 단위는 MPa이다. Here, the unit is% by volume (approx) of each oriented yarn (20) (30) fibers, the figures are the units of MPa as Young's modulus (Young's Modulus).


압축강도 Compressive Strength
(Z-방향) (Z- direction)

인장 강도 The tensile strength
제1층(종판) The first layer (end plates)
0% 0%
제2층(요골층) The second layer (layer Radial)
(~1%) (~ 1%)
제3층(전이층) The third layer (the transfer layer)
(~2%) (1-2%)
제4층(접선층) The fourth layer (layer tangential)
(~3%) (2-3%)


실시예 Example


0.4383 .4383

X X

0.9719 .9719

13.1188 13.1188

25.3916 25.3916

39.0105 39.0105

Y Y

0.8092 .8092

11.3747 11.3747

22.0589 22.0589

33.8414 33.8414

비교예 Comparative Example
(실제 연골) (Actual cartilage)

0.4-0.8 0.4 to 0.8

1-35(Knee) 1-35 (Knee)

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조의 컴퓨터 시뮬레이션에 따른 X-방향 인장 결과를 도시한 다이어그램이다. Figure 4 is a view showing an X- direction tensile result of the computer simulation of the support structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention diagram.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조(100)는 파랑-녹색-노랑-빨강 순으로 힘이 많이 분포되는 것을 알 수 있고, 도 4의 다이어그램에서 측면에 붉게 되어 있는 두 부분은 배향사들(20)(30)이 존재하기 때문에 그러한 배향사들(20)(30)이 더 많은 힘을 지탱하여 전체적인 물성을 향상시키는 것을 알 수 있다. As shown in Figure 4, cartilage support structure 100 according to this embodiment is blue-are red on the side in the diagram it can be seen that a lot of power distribution to red in order, 4 - Green - Yellow two parts which can be seen to orient yarns 20, 30 improve the overall physical properties such oriented yarns 20, 30 are supported more power because they are present. 실제 물성값은 이와 같은 분포로 나타나는 힘들을 모아서 그 구조가 전체적으로 얼마나 많은 힘을 지탱할 수 있는지를 분석하여 값을 구하게 된다. The actual physical property values ​​are rescued by analyzing whether the structure is able to support and how much force as a whole gather the forces represented by such distributions.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조의 컴퓨터 시뮬레이션에 따른 Y-방향 인장 결과를 도시한 다이어그램이다. Figure 5 is showing the Y- direction tensile result of the computer simulation of the support structure for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention diagram.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연골 재생용 지지 구조(100)는 도 4와 유사하게 지지 구조(100)의 상면 부분이 붉게 표시되는 배향사(20)(30) 영역이 존재한다. As shown in FIG. 5, cartilage support structure 100 according to this embodiment is oriented yarn (20) (30) area in which similarly the upper surface of the support structure 100, red display and 4 present do.

도 4 및 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 기본 구조의 미세한 변화에 따라 해당하는 값들이 변화되었으며, 기본적인 물성의 경향성은 실제 연골과 유사하다. As can also be seen in the 4 and 5, the values ​​have been changed in accordance with small changes in the basic structure, the basic trends of the physical properties are similar to the real cartilage. 편조사들(10)이 구성하는 지지 구조의 기본적인 구조 외에 각각 제1 배향사(20) 및 제2 배향사(30)가 기본적인 구조에 추가됨으로써, 실제 연골의 물성을 완벽하게 모사할 수 있음을 확인할 수 있다. That the side irradiated (10) is configured each of the first oriented yarn (20) and second oriented yarn (30) in addition to the basic structure of the supporting structure by being added to the basic structure, can fully mimic the physical properties of real cartilage that It can be found.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조를 브레이딩 하기 위한 브레이딩 머신을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조의 편조 방법을 각각 개략적으로 도시한 개념도들이다. 6 is a joint in accordance with a preferred embodiment of a configuration schematically showing the braiding machine for grinding breaker for articular cartilage regeneration support structure according to an embodiment of the present invention. Figs. 7 and 8 the invention cartilage the braiding method of the support structure for reproduction are each schematically showing the concept.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 브레이딩 머신(200)은 일반적으로 알려진 브레이더(braider)의 구성요소들과 브레이더에 부가적으로 설치된 배향사 공급부재(250)를 구비한다. When 6 to refer to Figure 8, a preferred exemplary braiding machine 200 according to the example is generally known brake more (braider) configuration oriented yarn feeding member and installed in the breaker further with additional elements of the invention and a (250).

일반적인 브레이더는 다수의 롤러들(212)이 설치된 프레임(210)과, 각각의 편조사(10)를 인출시킬 있는 캐리어들(220)이 배치된 브레이딩 베드(230)와, 브레이딩 되는 편조물(100)을 와이어(214)에 의해 소정 속도로 당길 수 있는 구동원(240)을 구비한다. Typical breaker further includes a plurality of rollers 212 is installed frame 210 and each of the side irradiated with the carrier which to withdraw 10, 220 is disposed a braided bed 230, the side that braiding a plaiting 100 includes a driving source 240, which may draw a predetermined speed by the wire 214. the

프레임(210)은 브레이딩 베드(230)가 설치되는 베이스(211), 베이스(211)로부터 소정 간격 돌출 설치되는 수직 플레이트(213), 및 수직 플레이트(213)로부터 연장되어 베이스(211)와 소정 간격 이격되게 배치된 수평 플레이트(215)를 구비한다. Frame 210 includes a braided bed 230 is extended from the base 211, a base 211 that is installed from the vertical plate 213, and a vertical plate 213 which is installed a predetermined distance projecting base 211 with a predetermined and a horizontal plate 215 is arranged to be spaced apart intervals.

상기 브레이딩 베드(230)는 캐리어들(220)을 교회되게 선회시키는 과정에서 편조사들(10)이 서로 꼬여져서 편조물(100)을 형성시키기 위한 것으로서, 각각의 캐리어들(220)이 평면 상에서 방사상 및 반원형으로 이동되는 구조를 가진 반원반 구조 또는 각각의 캐리어들(220)이 평면 상에서 직교 방향으로 이동될 수 있는 매트릭스 구조일 수 있다. The braiding bed 230 as to form a piece irradiation (10) is twisted 100 plaiting so piece with each other in the course of Church pivotally to the carrier 220, each of the carrier 220 with a flat on the matrix may be a structure in which the half disc structure or a respective carrier having a structure to be moved radially and a semi-circular (220) can be moved in the perpendicular directions on a plane. 브레이딩 베드(230) 상에 위치되는 캐리어들(220)의 구동은 다수의 기어들(미도시)을 이용하거나 유압 또는 공압 실린더를 포함하는 액츄에이터(미도시)를 이용할 수 있다. Brake operation of the grinding carrier is positioned on the bed 230, 220 may utilize an actuator (not shown) for using a plurality of gears (not shown) or a hydraulic or pneumatic cylinder. 각각의 캐리어(220)는 미도시된 보빈에 감겨진 풀려지는 편조사들(10)이 감겨져 있다. Each carrier 220 is wrapped around a loose piece of investigation 10 that is wound on a not illustrated bobbin.

상기 구동원(240)은 브레이딩되는 편조물(100)을 전진시키기 위한 것으로서, 소정 속도(브레이딩 속도)로 불연속적(선택적)으로 회전할 수 있는 테이크-업 모터의 기능을 한다. The drive source 240 provide for plaiting piece is braided to advance (100), the predetermined speed (braiding speed) take-rotatable discontinuously optionally to-be a function of the up motor. 구동원(240)은 와이어(214)의 끝단이 고정된 테이크-업 롤러(216)를 회전시킴으로써 편조물(100)을 전진시킬 수 있다. The drive source 240 is a take-end is fixed in a wire (214) can advance the plaiting section 100 by rotating the up roller 216.

한편, 브레이딩 작업을 위한 브레이딩 베드(230)에서의 캐리어들(220)의 구동 방식, 구동원(240)의 구동 속도, 브레이딩 각도 등은 편조물(100)의 종류에 따라 적절하게 선택될 수 있음을 당업자는 이해할 수 있을 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다. Meanwhile, the drive system of the carrier 220 in the braiding bed 230 for the braiding operation, the driving speed, braiding angle, such as the drive source 240 has to be properly selected depending on the type of piece plaiting 100 be that because the person skilled in the art will understand that the detailed description thereof will be omitted.

상기 배향사 공급부재(250)는 편조물(100)의 브레이딩 과정에서, 필요에 따라 편조물(100) 속으로 배향사(전술한 실시예의 제2 배향사(30))를 개재시키기 위한 것으로서, 편조물(100)의 진행 방향에 수직되는 방향으로 배향사(30)를 공급할 수 있는 구조이다. In the braiding process the oriented yarn feed member 250 side plaiting 100, as for interposing a piece plaiting 100 yarn oriented in (the above-described embodiment, the second oriented yarn (30)), as needed , Pt plaiting a structure that is capable of supplying yarn (30) oriented in a direction perpendicular to the direction of 100.

배향사 공급부재(250)는 프레임(210)에 왕복 이동 가능하도록 설치되고, 일단에 배향사(30)를 이동시키면서 편조물(100) 속으로 공급할 수 있는 배향사 공급부(252), 및 배향사 공급부(252)에 의해 공급되는 배향사(30)가 걸릴 수 있도록 배향사 공급부(252)에 대향되도록 프레임(210)에 설치된 후크 부재(254)를 구비한다. Oriented yarn feed member 250 is provided so as to reciprocate in the frame 210, one end oriented yarn supply section 252 while moving the oriented yarn (30) to supply into pieces plaiting 100 to, and oriented yarn and a hook member (254) installed on the frame 210 so as to be opposed to the oriented yarn supply section 252 to take the oriented yarn (30) supplied by the supply section 252. the 배향사 공급부(252)는 수직 플레이트(213)에 설치된 가이드 블록(256), 가이드 블록(256)에 의해 가이드되어 왕복 이동하면서 편조물(100)을 뚫고 전진할 수 있고 배향사(30)가 걸려질 수 있도록 선단에 관통공(258a)이 형성된 니들(258), 및 가이드 블록(256)에 대해 니들(258)을 왕복 이동시키기 위한 모터 등을 포함하는 니들 이동 장치(미도시)를 구비한다. Oriented yarn supply section 252 is a guide block 256, to advance the guide by the guide block 256 through the section 100, plaiting and forth motion and hanging oriented yarn 30 is installed on the vertical plate 213, and a needle moving unit (not shown) including a motor, for moving the needle (258) reciprocating on the needle 258, and the guide block 256 to be formed with a through hole (258a) at the front end. 후크 부재(254)는 수직 플레이트(213)에 대향되도록 수평 플레이트(215)로부터 연장되도록 설치된 백 플레이트(217), 배향사(30)가 걸릴 수 있도록 미리 결정된 간격으로 배치된 다수의 후크들(251)이 마련되고 백 플레이트(217)에 대해 소정 간격 이동 가능한 후크 플레이트(253), 후크 플레이트(253)를 필요에 따라 이동시키기 위한 후크 구동 장치(미도시)를 구비한다. Hook member 254 is in a predetermined plurality of hooks arranged in a distance to take the back-plate 217, oriented yarn (30) it is installed so as to extend from the horizontal plate 215 so as to be opposed to the vertical plate 213 (251 ) must be provided with a hook drive device (not shown) for moving a predetermined distance, as needed movable hook plate 253, a hook plate 253 to the back plate 217. 여기서, 백 플레이트(217)에 대한 후크 플레이트(253)의 이동 속도 및/또는 간격은 편조물(100)의 이동 속도 즉, 구동원(240)의 회전 속도에 연동되는 것이 바람직하고, 필요에 따라서는 후크 플레이트(253)의 이동 속도를 조절할 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 것이다. Here, if necessary preferably interlocked with the rotational speed of the moving speed that is, the drive source 240 of the moving speed and / or the spacing piece plaiting 100 of the hook plate 253 and on the back-plate 217 that the moving speed of the hook plate (253) to control one of ordinary skill in the art will understand well.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 배향사 공급부(252)의 니들(258)이 가이드 블록(256)에 의해 가이드되면서 한 줄의 배향사(30)를 편조물(100)을 통과한 후 후크 플레이트(253)의 대응되는 후크(251)에 배향사(30)를 걸은 후 니들(258)을 원위치로 복귀시키게 되면 두 줄의 배향사들(30)이 편조물(100) 내부에 위치하게 된다. After 7 and passes through the needle 258. The guide block 256 pieces plaiting 100 the oriented yarn (30) of a line while being guided by the textured yarn supplying section 252, as shown in FIG. 8 walked the alignment the corresponding hook 251, which yarn (30) and Let it returns to its original position the needle 258 is two lines oriented yarns (30) of the hook plate (253) is positioned inside the side plaiting 100 .

바람직한 대안적 실시예에 있어서, 브레이딩 머신(200)에 의해 제조되는 편조물(100)이 다층 구조인 경우에는 배향사 공급부재(250)는 그러한 다층 구조의 편조물에 대응하기 위해 편조물(100)의 각각의 층에 대응되는 다수의 니들들(258)을 구비하고, 후크 플레이트(253)에 마련되는 후크들(251) 역시 각각의 니들(258)에 대응되는 다수의 후크 칼럴(미도시)을 가진다. In a preferred alternative embodiment, the braiding when pieces plaiting 100 produced by machine 200 is a multi-layer structure is oriented yarn feed member 250 is plaiting side to counter the side plaiting of such a multi-layer structure ( number comprises a number of needles of 258, corresponding to an individual layer of 100), corresponding to the hook of the 251 also each needle 258 is provided to the hook plate 253 of the hook kalreol (not shown ) it has.

한편, 브레이딩 베드(230)에 설치된 캐리어들(220)은 제1 캐리어들(222)과 제2 캐리어들(224)로 구분될 수 있다. On the other hand, the carriers provided on braided bed 230, 220 can be divided into a first carrier 222 and a second carrier 224. 여기서, 제1 캐리어들(222)은 예를 들어, 우나선 또는 좌나선 형태로 서로 교호적으로 꼬여질 수 있는 편조사들(10)의 꼬임을 위해 소정 패턴으로 브레이딩 베드(230) 위에서 이동할 수 있다. Here, move on the first carrier 222 is, for example, the right spiral or left twisted braiding bed 230 in a predetermined pattern to the one another, in spiral form piece, which can be twisted alternately irradiated 10 can. 또한, 제2 캐리어들(224)은 전술한 실시예의 제1 배향사(20)의 기능을 하기 위한 것으로서, 다른 편조사들(10)과 서로 꼬이지 않고 단순히 편조물(100)을 뚫고 전진하는 것으로서, 제1 캐리어(222)의 사이클링 패턴과 다른 패턴으로 브레이딩 베드(230) 위에서 이동되게 구성된다. In addition, the as moving forward through the second carrier (224) provide for the functions of the of the first oriented yarn (20) of the above-described embodiment, the other side of irradiation of 10 and without twisting with each other simply pieces plaiting 100 , a is configured to be moved over braiding bed 230 by cycling patterns and other patterns of the first carrier (222). 즉, 제1 캐리어들(222)은 편조사들(10)이 서로 꼬여질 수 있도록 브레이딩 베드(230) 위에서 소정 주기로 이동되지만, 제2 캐리어들(224)은 제1 캐리어들(222)과 간섭되지 않도록 구동되어 인접하는 편조사(10)와 꼬이지 않고 브레이딩 방향으로 단순 전진하게 된다. In other words, the first carrier 222 is, but moving in a predetermined cycle on the braiding bed 230 to be twisted each other hand irradiated to 10, the second carrier 224 is a first carrier 222 and not twisted and which are driven so as not interfere with the adjacent side irradiation 10 is simply advanced to the braiding direction.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 관절 연골 재생용 지지 구조를 위한 브레이딩 방법은, 전술한 브레이딩 머신 또는 현재까지 알려져 있거나 앞으로 알려지게 될 다른 종류의 브레이딩 머신을 이용하여 다수의 편조사들(10)을 서로 교회되게 브레이딩하는 단계, 및 편조사들(10)의 브레이딩 방향에 직교되는 평면상에 배향사(30)를 삽입하는 단계를 포함한다. Braiding method for a support structure for articular cartilage regeneration, according to a preferred exemplary embodiment of the present invention, the above-described braiding machine or known to date, or by using a different type of braiding machine, to be known in the future number of pieces irradiation and a step of inserting (10) the step of guiding the church be Bray each other, and pieces of irradiation breaker four orientations on a plane which is perpendicular to the guiding direction 30 of the (10).

여기서, 브레이딩 단계는 다수의 편조사들 중 적어도 어느 하나를 다른 편조사들(10)과 서로 꼬이지 않게 브레이딩 방향으로 단순히 전진시키는 단계를 포함한다. Here, the braiding step is not at least any one of a number of pieces and another piece research investigation (10) twisted with each other includes the step of simply advanced to the braiding direction.

또한, 브레이딩 단계는 브레이딩되는 편조물(100)이 복수의 층들을 형성할 수 있도록 다수의 편조사들(10)을 적절하게 배치하는 단계를 포함한다. In addition, the braiding step is braiding plaiting section 100 comprises a suitably arranged a plurality of pieces of irradiation (10) so as to form a plurality of layers.

배향사 삽입 단계는 편조물(10)의 복수의 층들(12)(14)(16)(18) 사이에 삽입되는 각각의 배향사(30)의 수를 다르게 구성할 수 있다. Oriented yarn insertion step may be configured differently than the number of pieces plaiting 10, a plurality of layers 12, 14, 16, 18, each oriented yarn 30 to be inserted in between.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As it described above, in the present invention Although the detailed description and specific examples, the invention is not limited thereto equivalents of the claims to be described in the conventional spirit and down in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, of course, in.

10...편조사 12...제1 층 10 ... piece 12 ... irradiated first layer
14...제2 층 16...제3 층 14 ... second layer 16. Third layer ...
18...제4 층 20...제1 배향사 18 ... 20 ... fourth layer four first orientation
30...제2 배향사 100...관절 연골 재생용 지지 구조 30 ... second oriented yarn 100 ... joint cartilage support structure for
200...브레이딩 머신 210...프레임 200 ... 210 ... braiding machine frame
211...베이스(211) 213...수직 플레이트 211 ... base 211, 213 ... vertical plate
214...와이어 215...수평 플레이트 214 ... Wire 215 ... horizontal plate
217...백 플레이트 220...캐리어 217 ... 220 ... carrier backplate
222...제1 캐리어 224...제2 캐리어 222 ... 224 ... the first carrier the second carrier
230...브레이딩 베드 240...구동원 230 ... 240 ... driving source braiding bed
250...배향사 공급부재 251...후크 250 ... oriented yarn feeding member 251 ... hook
252...배향사 공급부 253...후크 플레이트 252 ... oriented yarn supply section 253 ... hook plate
254...후크 부재 256...가이드 블록 254 ... 256 ... hook member guide block
258...니들(needle) 258 ... needle (needle)

Claims (8)

  1. 미리 결정된 브레이딩 각도로 다수의 방향으로 서로 꼬여져서 다층 구조를 형성할 수 있는 다수의 편조사들(braiding yarns); Predetermined braiding a plurality of pieces so that a twist with each other in a number of directions to form a multi-layer structure irradiated with an angle (braiding yarns);
    상기 편조사들이 꼬여지는 방향에 직교하는 평면 상의 상기 편조사들 사이에 개재된 적어도 하나 또는 그 이상의 제1 배향사들(axial yarns); The pieces to be investigated are twisted at least one or more first alignment sandwiched between the pieces on the plane perpendicular to the irradiation direction yarns (axial yarns); And
    상기 제1 배향사들과 직교되도록 상기 편조사들 사이 및 상기 제1 배향사들 사이에 개재된 적어도 하나 또는 그 이상의 제2 배향사들을 구비하는 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. Wherein the support structure for articular cartilage regeneration, characterized in that it comprises at least one or more second oriented yarns interposed between the first orientation and the pieces to be stocked perpendicular irradiation and between the first oriented yarns.
  2. 삭제 delete
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 다층 구조의 각각의 층에 배치된 상기 제1 배향사들 또는 상기 제2 배향사들의 부피는 상기 다층 구조의 각각의 층마다 다른 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. The first yarns oriented or the volume of the second alignment yarns disposed on each layer of the multilayer structure is a support structure for articular cartilage regeneration, characterized in that each of the other layers of the multilayer structure.
  4. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 제1 배향사들 또는 상기 제2 배향사들의 부피는 상기 배향사들의 수 또는 단면적에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. The first orientation or the second yarns of bulky yarns is oriented support structures for articular cartilage regeneration, characterized in that the orientation determined by the number of yarns or cross-sectional area of ​​the.
  5. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 제1 배향사들 또는 상기 제2 배향사들의 부피는 상기 다층 구조의 어느 하나의 층에서 다른 층으로 갈수록 점차적으로 증대되는 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. The first orientation or the second yarns of bulky yarns is oriented support structures for articular cartilage regeneration, characterized in that the gradually increasing gradually with the other layers in which one layer of the multilayer structure.
  6. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 제1 배향사들 및 상기 제2 배향사들은 상기 다층 구조의 어느 하나의 최외곽 층에 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. It said first alignment yarns and the second yarns are oriented support structures for articular cartilage regeneration, characterized in that not assigned to any one of the outermost layer of the multilayer structure.
  7. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 편조사, 상기 제1 배향사들 및 상기 제2 배향사들은 다수의 가는 섬유들의 가닥으로 형성되는 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. The irradiation side, wherein the first orientation and the second yarns yarns are oriented joint cartilage for the supporting structure, characterized in that the strands are formed of a plurality of thin fibers.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 가는 섬유들의 각각은 PGA(Poly Glycolic Acid) 또는 PLGA(Poly Lactic-co-Glycolic Acid)에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 관절 연골 재생용 지지 구조. Each of the thin fibers are support structures for articular cartilage regeneration, characterized in that produced by the (Poly Glycolic Acid) PGA or PLGA (Poly Lactic-co-Glycolic Acid).
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논문1:서울대 대학원 석사 학위 논문. *
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