KR101260757B1 - Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration - Google Patents

Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration Download PDF

Info

Publication number
KR101260757B1
KR101260757B1 KR1020120045595A KR20120045595A KR101260757B1 KR 101260757 B1 KR101260757 B1 KR 101260757B1 KR 1020120045595 A KR1020120045595 A KR 1020120045595A KR 20120045595 A KR20120045595 A KR 20120045595A KR 101260757 B1 KR101260757 B1 KR 101260757B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
peg
shielding film
hydrogel
multilayer
absorbent
Prior art date
Application number
KR1020120045595A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최다미
정용일
김민경
송주동
엄태관
최규옥
Original Assignee
오스템임플란트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오스템임플란트 주식회사 filed Critical 오스템임플란트 주식회사
Priority to KR1020120045595A priority Critical patent/KR101260757B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101260757B1 publication Critical patent/KR101260757B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L27/48—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with macromolecular fillers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/18—Modification of implant surfaces in order to improve biocompatibility, cell growth, fixation of biomolecules, e.g. plasma treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/12—Materials or treatment for tissue regeneration for dental implants or prostheses

Abstract

PURPOSE: A multi-layer absorbent periodontal tissue regeneration inducing film is provided to efficiently block the infiltration of soft tissue with a constant stiffness and to protect a space sufficiently until being divided into bone tissues without any separate physical method or medicine treatment. CONSTITUTION: A multi-layer absorbent periodontal tissue regeneration inducing film includes a bioabsorbable shielding membrane which is composed of a biodegradable material and a composite shielding membrane combined with PEG(PolyEthylene Glycol) originated aquagel(hydrogel). The surface of the biodegradable material can be provided with a layer structure in which the aquagel is coated. A layer structure coated with the hydrogel is formed on the surface of the biodegradable material. The hydrogel includes PEG having a photopolymerizable functional group, photopolymeraization initiator capable of forming radical for the initiation of the photopolymerization of the PEG, and a natural polymer additive with a biodegradable speed faster than the photopolymerized PEG in order to form the photopolymerized PEG and the IPN(Interpenetrating Polymer Network). [Reference numerals] (AA) Amount of a shielding membrane remaining in tissue extracted when 12 weeks passed after implanting the shielding membrane in SD-rat; (BB) Single-layer absorbent shielding membrane; (CC) Double-layer absorbent shielding membrane

Description

다중층 흡수성 치주조직재생유도막 {Multi-layer Absorbable Barrier Membranes for Guiding Bone Tissue Regeneration.}Multi-layer Absorbable Barrier Membranes for Guiding Bone Tissue Regeneration.

본 발명은 치조골 재생에 도움을 주는 치주조직재생유도막에 관한 발명으로서 보다 상세하게는 생체 적합성 및 생체 내 흡수성을 가짐과 동시에 일정한 강도와 공간 유지능을 가져 골 조직 재생 효과가 우수한 치주조직(치조골)재생유도막에 관한 것이다.
The present invention relates to a periodontal tissue regeneration induction membrane which helps regenerate alveolar bone. More specifically, the present invention relates to a periodontal tissue (alveolar bone) having excellent bone tissue regeneration effect with biocompatibility and absorption in vivo, and having a certain strength and space retention. The present invention relates to a regeneration induction film.

임플란트의 시술 과정은, 치조골을 드릴로 천공하여 치근형 픽스츄어(fixture)를 고정시키고, 구강 내로 기둥처럼 어버트먼트(abutment)를 연결한 다음 어버트먼트(abutment) 위에 크라운을 형성하는 단계를 거친다.The procedure of implantation involves drilling the alveolar bone with a drill to fix the root-shaped fixture, connecting the abutment like a column into the oral cavity, and then forming a crown over the abutment. Rough

따라서 치아가 상실된 부위에 임플란트를 식립하기 위해서는 손상되지 않은 충분한 양의 치조골이 있어야 단단하게 고정이 가능하며, 임플란트의 장기간 예후를 결정짓는 중요한 요인 중 한 가지이다. 그러나 외상, 진행된 치주질환으로 인한 치주조직의 파괴, 발치와 치근단 병소 등의 이유로 치조골 결손이 발생할 수 있으며, 이렇게 치조골이 손상된 환자의 경우 임플란트 식립을 위해 골 형성 술식이 필요하다. 여러가지 골 형성 술식 중, 치주조직재생유도막(이하 차폐막)을 이용한 골유도재생술(Guided Bone Regeneration, GBR)은 널리 사용되고 있는 방법이다. Therefore, in order to implant the implant in the site where the tooth is lost, it is necessary to have a sufficient amount of alveolar bone intact to fix it firmly, which is one of the important factors that determine the long-term prognosis of the implant. However, alveolar bone defects may occur due to trauma, periodontal disease destruction due to advanced periodontal disease, extraction and root apical lesions, and patients with damaged bones need bone formation for implant placement. Among various bone formation procedures, guided bone regeneration (GBR) using a periodontal tissue regeneration inducing membrane (hereinafter referred to as a shielding membrane) is a widely used method.

이 술식에서 사용되는 차폐막이란 연조직으로 부터 침투해 들어오는 세포를 차단하는 역할을 하는 멤브레인(membrane)이다. 연조직으로부터 기인하는 섬유아세포는 연조직을 형성하기 때문에 골 이식 부위를 매워버려 골 생성을 방해한다. 따라서 골이식 부위를 잇몸으로부터 분리시키고 골이식재를 안정화하기 위하여 골유도재생술을 시행하는 경우 차폐막이 필수적으로 사용된다. The shielding membrane used in this procedure is a membrane that serves to block cells that enter the soft tissue. Fibroblasts originating from soft tissue form soft tissue, which fills the bone graft site and interferes with bone formation. Therefore, in order to separate the bone graft from the gum and stabilize the bone graft material, a shield is essential.

구체적으로 도 1의 (a)와 같이 치조골 함몰부에 차폐막을 적용하여 주위의 상피 조직과 함몰부를 차단시켜 연조직의 함입을 방지시키면 (b)와 같이 내부의 골이 증식되어 공간을 매우게 되는 것이다.Specifically, when the shielding membrane is applied to the alveolar bone depression as shown in FIG. .

상기 차폐막의 재료로 초기에는 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetra-fluoroethylene)과 같은 고분자가 사용되었으나, 치조골이 생성된 후 차폐막의 제거 시술을 또 한번 진행해야하는 문제를 극복하기 위하여 흡수성 차폐막이 개발되어 사용되었으며, 이러한 흡수성 차폐막의 재료로는 지방족 폴리에스터(aliphatic polyester), 콜라겐(collagen)등의 생분해성 재료가 주로 많이 사용되었다.Initially, a polymer such as polytetrafluoroethylene was used as the material of the shielding membrane, but an absorbent shielding membrane was developed and used to overcome the problem of removing the shielding membrane once the alveolar bone was formed. As the material of the absorbent shielding film, biodegradable materials such as aliphatic polyester and collagen have been mainly used.

하지만 흡수성 차폐막의 단점은 비흡수성 차폐막과는 달리 빠르게 분해되기 때문에, 확보해둔 공간이 골 조직으로 분화하기까지 연조직을 차폐하는 시간이 부족하게 될 수 있다는 것이다. 또한 생분해성 재료를 단독으로 흡수성 차폐막으로 사용하게 될 경우 충분한 강도를 가지지 못하여 일정 형태의 유지가 어렵고, 골 조직이 자랄 수 있는 공간이 확보되지 못하여 재료에 의한 2차적인 염증을 발생시키는 또 다른 문제가 있었다. However, the disadvantage of the absorbent shield is that, unlike the non-absorbent shield, it is rapidly decomposed, and thus, the time for shielding the soft tissue may be insufficient until the reserved space is differentiated into bone tissue. In addition, when biodegradable materials are used alone as absorbent shielding membranes, they do not have sufficient strength, making it difficult to maintain a certain form, and another problem that causes secondary inflammation caused by the material due to insufficient space for bone tissue to grow. There was.

따라서 흡수성 차폐막의 단점인 연조직 차단을 통한 공간 유지 시간의 부족, 낮은 기계적 강도, 빠른 체내 흡수 등이 보완된 흡수성 차폐막의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for development of an absorbent shield, which is complemented by a lack of space retention time, low mechanical strength, and fast absorption in the body through soft tissue blocking, which is a disadvantage of the absorbent shield.

본 발명은 상기와 같은 흡수성 차폐막의 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 별도의 물리적인 방법이나 약물 치료 없이도, 일정 강도를 가져 연조직의 침투를 효율적으로 차단하고 골조직으로 분화될 때까지 충분히 공간을 차폐하는 흡수성 차폐막을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages of the absorbent shielding membrane, and has a certain strength to effectively block the infiltration of soft tissues without a separate physical method or drug treatment and sufficiently shield the space until differentiation into bone tissue. It is for providing an absorbent shielding film.

또한 생체적합성으로 인하여 생물학적 안전성을 가지고 생분해성으로 인하여 이차적인 수술이 필요 없으며, 외부 감염에 대한 저항성을 가지고 있으면서도 세포 친화성을 보유한 흡수성 골조직 유도 차폐막을 제공하고자 한다.
In addition, there is no need for secondary surgery due to biocompatibility and biodegradability due to biocompatibility, and to provide an absorbent bone tissue-induced barrier membrane having cell affinity while having resistance to external infection.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 생분해성 재료와 수화젤(hydrogel)이 결합된 다중층 복합 차폐막을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a multilayer composite shielding film in which a biodegradable material and a hydrogel are combined.

구체적으로 이중층 복합 차폐막은 생분해성 재료의 한쪽 표면에 수화젤을 도포하여 구성되며, 삼중층 복합 차폐막은 수화젤의 양쪽 표면에 생분해성 재료를 도포하여 구성된다. 본 발명의 다중층 복합 차폐막은 이중층 또는 삼중층으로 한정되는 것이 아니며, 4중층 이상의 복합 차폐막으로 구성될 수 있다. Specifically, the double layer composite shielding film is formed by applying a hydrogel to one surface of the biodegradable material, and the triple layer composite shielding film is formed by applying a biodegradable material to both surfaces of the hydrogel. The multilayer composite shielding film of the present invention is not limited to a double layer or a triple layer, and may be composed of a composite shielding film of four or more layers.

본 발명의 다중층 복합 차폐막에 있어서, 생분해성 재료는 콜라겐(collagen)을 사용한다. 하지만 생분해성 재료가 콜라겐으로 한정되는 것은 아니며, 지방족 폴리에스터(aliphatic polyester)와 같이 종래 흡수성 차폐막의 재료로 사용되는 것들 역시 이용될 수 있다.In the multilayer composite shielding membrane of the present invention, the biodegradable material uses collagen. However, the biodegradable material is not limited to collagen, and those used as a material of a conventional absorbent shielding film such as aliphatic polyester may also be used.

본 발명의 다중층 복합 차폐막에 사용되는 수화젤은 광중합이 가능한 작용기를 가지는 PEG(polyethylene glycol)와 PEG의 광중합을 개시하기 위한 라디칼을 생성할 수 있는 광중합 개시제 및 광중합된 PEG와 상호침입 고분자 망상을 형성하는 천연고분자 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hydrogel used in the multilayer composite shielding membrane of the present invention is a photopolymerization initiator capable of generating radicals for initiating photopolymerization of polyethylene glycol (PEG) and PEG having a photopolymerizable functional group, and a polymer network interpenetrating with the photopolymerized PEG. It is characterized by comprising a natural polymer additive to form.

상기 PEG 성분은 광중합이 가능한 다양한 작용기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 아크릴레이트(acrlyate), 메타크릴레이트(methacrylate), 쿠마린 (coumarin), 타이민(thymine) 및 시나메이트(cinnamate) 중 어느 하나 이상의 작용기를 가질 수 있다. The PEG component may have a variety of functional groups capable of photopolymerization, preferably at least one of acrylate (acrylate), methacrylate (couacrylate), coumarin (thymine) and cinnamate (cinnamate) It may have a functional group.

또한 상기 PEG와 상호침입 고분자 망상을 형성하는 천연고분자 첨가제는 PEG보다 빠른 생체 분해속도를 가지는 다양한 천연 고분자 물질이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose) , 헤파란 설페이트(heparan sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid) , 콜라겐(collagen), 키토산(chitosan) , 덱스트란(dextran) 및 알지네이트(alginate) 중 어느 하나 이상이 사용될수 있다. 이때, 상기 천연고분자 첨가제의 분자량은 100,000~10,000,000인 것이 바람직하다.
In addition, the natural polymer additive forming the interpenetrating polymer network with the PEG may be used a variety of natural polymer material having a faster biodegradation rate than PEG, preferably carboxyl methyl cellulose (heparan sulfate), heparan sulfate Sulfate, hyaluronic acid (hyaluronic acid), collagen (collagen), chitosan (chitosan), dextran (dextran) and alginate (alginate) may be used. At this time, the molecular weight of the natural polymer additive is preferably 100,000 to 100,000,000.

본 발명은 생분해성 재료에 수화젤을 적용한 다중층 복합 차폐막으로서 기존의 단일층 흡수성 차폐막이 가지는 체내에서의 너무 빠른 분해성, 약한 기계적 강도, 연조직 침투에 따른 낮은 공간 유지 능력 등을 완화 및 해결할 수 있다.The present invention is a multi-layered composite shielding film applying a hydrogel to a biodegradable material, which can alleviate and solve too fast degradability, weak mechanical strength, and low space keeping ability due to soft tissue penetration of a conventional monolayer absorbing shielding film. .

따라서 본 발명에서 제시하는 다중층 복합 흡수성 차폐막은 이식 후 급격한 분해를 방지하고, 차폐막 안으로 연조직이 침투하는 것을 효과적으로 차단하여 골 형성 기간을 충분히 확보할 수 있는 흡수성 차폐막이다.
Therefore, the multilayer composite absorbent shielding membrane proposed in the present invention is an absorbent shielding membrane which prevents rapid decomposition after implantation and effectively blocks the penetration of soft tissues into the shielding membrane to sufficiently secure bone formation period.

도 1 - 차폐막을 이용한 골유도재생술(Guided Bone Regeneration, GBR)의 과정을 나타낸 그림
도 2 - 생분해성 재료와 수화젤로 이루어진 이중층 흡수성 차폐막의 모양을 나타낸 모식도
도 3 - 생분해성 재료와 수화젤로 이루어진 삼중층 흡수성 차폐막의 모양을 나타낸 모식도
도 4 - 본 발명에 사용되는 수화젤의 형성 및 분해 과정을 보여주는 개념도
도 5 - 생체 유사 환경 하에서의 단일층 흡수성 차폐막과 다중층 흡수성 차폐막의 생체 내 분해성 평가 결과 (PBS(phosphate buffered saline)용액 내 콜라겐 분해효소(Collagenase) 0.5U/ml 농도 조건)
도 6 - SD-rat에 단일층 흡수성 차폐막과 콜라겐-수화젤 이중층 흡수성 차폐막을 이식한 후, 12주 경과시 적출된 조직에 남아있는 차폐막 양의 비교
도 7 - SD-rat에 단일층 흡수성 차폐막과 콜라겐-수화젤 다중층 흡수성 차폐막을 이식한 후, 16주 동안 이식재의 두께를 측정하여 나타낸 그래프Figure 1-Figure showing the process of guided bone regeneration (GBR) using a shield membrane
Figure 2-Schematic diagram showing the shape of the double-layer absorbent shield membrane consisting of a biodegradable material and a hydrogel
3-Schematic diagram showing the shape of a triple layer absorbent shielding film composed of a biodegradable material and a hydrogel
Figure 4-Conceptual view showing the formation and decomposition process of the hydrogel used in the present invention
Fig. 5-In vivo degradation evaluation results of monolayer absorbent barrier membrane and multilayer absorbent barrier membrane under bio-like environment (collagenase 0.5U / ml concentration condition in PBS solution)
Figure 6-Comparison of the amount of shielding membrane remaining in tissues extracted 12 weeks after implantation of a monolayer absorbent shield and a collagen-hydrogel bilayer absorbent shield in SD-rat.
Figure 7-Graph of measured graft thickness for 16 weeks after implantation of a single layer absorbent shield and a collagen-hydrogel multilayer absorbent shield in SD-rat.

본 발명은 종래 흡수성 차폐막의 단점인 빠른 분해성, 약한 기계적 강도, 낮은 공간 유지능력을 보완하기 위하여 완성된 것으로, 흡수성 차폐막에 사용되는 생분해성 재료에 수화젤(hydrogel)을 층상구조로 결합한 다중층 차폐막을 제공한다.The present invention has been completed to compensate for the shortcomings of the conventional absorbent shields, such as fast degradability, weak mechanical strength, and low space retention, and is a multilayer shielding film in which a hydrogel is laminated in a layered structure to a biodegradable material used for an absorbent shield. To provide.

생분해성 재료에 수화젤을 결합한 것은 연조직이 침투해 들어오는 것을 효율적으로 방지하고, 골조직이 성장할 때까지 공간을 차폐하는 충분한 공간 유지능을 부여하기 위한 것이다. The combination of hydrogels with biodegradable materials is intended to effectively prevent soft tissues from infiltrating and to provide sufficient space retention to shield the space until bone tissue grows.

구체적으로 이중층 흡수성 차폐막은 생분해성 재료의 한쪽 표면에 수화젤을 도포하여 구성되며(도 2), 삼중층 흡수성 차폐막은 수화젤의 양쪽 표면에 생분해성 재료를 도포하여 구성된다(도 3). 나아가 본 발명의 다중층 복합 차폐막은 이중층 또는 삼중층으로 한정되는 것이 아니며, 4중층 이상의 복합 차폐막으로 구성될 수 있다. Specifically, the double layer absorbent shielding film is formed by applying a hydrogel to one surface of the biodegradable material (FIG. 2), and the triple layer absorbent shielding film is formed by applying the biodegradable material to both surfaces of the hydrogel (FIG. 3). Furthermore, the multilayer composite shielding film of the present invention is not limited to a double layer or a triple layer, and may be composed of a composite shielding film of four or more layers.

특히 흡수성 차폐막에 대표적으로 사용되고 있는 콜라겐(collagen)을 생분해성 재료로 사용하여 생체활성, 세포 및 조직 적합성 등 생물학적 안전성 측면을 그대로 보존하고자 한다. 하지만 생분해성 재료가 콜라겐으로 한정되는 것은 아니며, 지방족 폴리에스터(aliphatic polyester)와 같이 종래 흡수성 차폐막의 재료로 사용되는 것들 역시 이용될 수 있다.In particular, collagen (collagen), which is typically used in absorbent shielding membranes, is used as a biodegradable material to preserve biological safety aspects such as bioactivity, cellular and tissue compatibility. However, the biodegradable material is not limited to collagen, and those used as a material of a conventional absorbent shielding film such as aliphatic polyester may also be used.

나아가 생분해성 재료에 수화젤을 결합하여 외부 감염에 대한 저항성을 가지면서도 세포친화성을 보유한 차폐막을 제공한다.Furthermore, by combining the hydrogel with a biodegradable material, it provides a barrier membrane having cell affinity while being resistant to external infection.

상기 다중층 차폐막에 사용되는 수화젤은 광중합이 가능한 작용기를 가지는 PEG(polyethylene glycol)와 PEG의 광중합을 개시하기 위한 라디칼을 생성할 수 있는 광중합 개시제 및 광중합된 PEG와 상호침입 고분자 망상(interpenetrating polymer network, IPN)을 형성하는 천연고분자 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hydrogel used in the multilayer shielding film is a photopolymerization initiator capable of generating photopolymerization of PEG (polyethylene glycol) having PEG and a photopolymerizable functional group and a radical for initiating photopolymerization of PEG, and an interpenetrating polymer network with the photopolymerized PEG. , Characterized in that it comprises a natural polymer additive to form IPN).

상기 PEG는 (-CH2CH2O-)n 의 화학식을 가지며, 선형(2-arm) 이외에도 가지형(4 또는 8-arm), 별형(multi-arm) PEG가 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. The PEG has a chemical formula of (-CH2CH2O-) n, and in addition to 2-arm, branched (4 or 8-arm) and multi-arm PEG may be used alone or in combination.

상기 PEG 성분은 광중합이 가능한 다양한 작용기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 아크릴레이트(acrlyate), 메타크릴레이트(methacrylate), 쿠마린(coumarin), 타이민(thymine) 및 시나메이트(cinnamate) 중 어느 하나 이상의 작용기를 가질 수 있다. The PEG component may have various functional groups capable of photopolymerization, preferably at least one of acrylate, methacrylate, coumarin, thymine, and cinnamate It may have a functional group.

또한 PEG와 상호침입 고분자 망상을 형성하는 천연고분자 첨가제는 광중합된 PEG보다 빠른 생체 분해속도를 가지는 다양한 천연 고분자 물질이 사용될 수 있으며, 바람직 하게는 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose) , 헤파란 설페이트(heparan sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid) , 콜라겐(collagen), 키토산(chitosan) , 덱스트란(dextran) 및 알지네이트(alginate) 중 어느 하나 이상이 사용될수 있다. 이때, 상기 천연고분자 첨가제의 분자량은 100,000~10,000,000인 것이 바람직하다.In addition, natural polymer additives that form a polymer network interpenetrating with PEG may be used a variety of natural polymer materials having a faster biodegradation rate than photopolymerized PEG, preferably carboxyl methyl cellulose, heparan sulfate ( Heparan sulfate, hyaluronic acid (hyaluronic acid), collagen (collagen), chitosan (chitosan), dextran (dextran) and alginate (alginate) may be used. At this time, the molecular weight of the natural polymer additive is preferably 100,000 to 100,000,000.

또한, 상기 광중합 개시제는 상기 PEG의 광중합을 개시하기 위한 라디칼을 생성하는 역할을 하며, 바람직하게는 400~750 nm파장의 가시광선에 반응하여 라디칼을 생성할 수 있다. In addition, the photopolymerization initiator plays a role in generating radicals for initiating photopolymerization of the PEG, and may preferably generate radicals in response to visible light having a wavelength of 400 to 750 nm.

종래의 광중합을 이용한 수화젤은 한 연결 정점에서 여러개의 PEG가 교차 결합된 형태의 매우 조밀한 고분자 네트워크 구조를 가져 높은 물리적 강도를 나타내지만 이로 인하여 골재생이 완료된 후에도 분해되지 않고 체내에 남아, 경조직과 연조직의 융합에 방해물로 작용한다는 문제점이 있었다. Conventional photopolymerization hydrogel has a very dense polymer network structure in which several PEGs are cross-linked at one linking point, and thus exhibits high physical strength. However, the hydrogel remains in the body without decomposing even after bone regeneration is completed. There was a problem that acts as an obstacle to the fusion of soft tissues.

그러나, 본 발명의 수화젤은 도 4에 도시된 바와 같이 광중합 시, 첨가된 천연고분자에 의해 상호침입 고분자 망상이 형성되며, 상기 상호침입 고분자 망상(interpenetrating polymer network, IPN)을 구성하는 천연고분자 첨가제가 적절한 분해시점(target point)에서 먼저 분해되면서 전체 수화젤의 내부 네트워크 구조가 엉성해지게 되고, 상기 엉성해진 네트워크 내부로 면역세포가 용이하게 침투하여 빠른 체내 분해가 진행된다. However, in the hydrogel of the present invention, as shown in FIG. 4, when the photopolymerization is performed, the interpenetrating polymer network is formed by the added natural polymer, and the natural polymer additive constituting the interpenetrating polymer network (IPN). As the first decomposition at the appropriate target point (target point), the internal network structure of the entire hydrogel is loosened, and immune cells easily penetrate into the loosened network, thereby rapidly decomposing the body.

즉, 광중합된 PEG보다 빠른 생체분해속도를 가지는 천연고분자 첨가제가 상호침입 고분자 망상 형태를 가짐으로써 체내 분해성을 주도하여 수화젤의 체내 분해속도 조절을 가능하게 한다. 따라서 일정시점(골 재생이 완료되는 시점)까지는 공간유지 및 연조직 차폐기능을 유지하다가, 골 재생이 완료된 후에 빠르게 분해될 수 있다. 또한 천연고분자의 첨가를 통해 조직과의 친화성을 증가시키고 궁극적으로 경조직과 연조직의 융합을 촉진시키게 된다.That is, the natural polymer additive having a faster biodegradation rate than the photopolymerized PEG has an interpenetrating polymer reticulated form, leading to degradability in the body, thereby controlling the decomposition rate of the hydrogel. Therefore, while maintaining the space maintenance and soft tissue shielding function up to a certain point (the point at which bone regeneration is completed), it can be quickly decomposed after bone regeneration is completed. In addition, the addition of natural polymers increases the affinity with tissues and ultimately promotes the fusion of hard and soft tissues.

도 5는 PBS(phosphate buffered saline) 용액 내 콜라겐 분해 효소(Collagenase) 0.5U/ml의 조건하에서 단일층 흡수성 차폐막과 본 발명의 콜라겐-수화젤 다중층 차폐막의 분해성을 비교한 그래프이다. 단일층 흡수성 차폐막을 단독으로 사용한 경우 약 24시간이 경과된 시점에서 원래 무게의 80%가량이 분해되어 초기 무게 대비 20% 정도만 보존되고 있으나, 본 발명의 이중층 흡수성 차폐막은 50% 가량이 보존되며, 삼중층 흡수성 차폐막은 60% 이상이 보존되는 것을 확인 할 수 있다.FIG. 5 is a graph comparing the degradability of a single-layer absorbent shielding membrane and a collagen-hydration gel multilayer shielding membrane of the present invention under conditions of 0.5 U / ml collagen dehydrogenase in a PBS solution. When the single layer absorbent shield is used alone, about 24% of the original weight is decomposed at about 24 hours and only 20% of the initial weight is preserved. However, the double layer absorbent shield of the present invention is preserved about 50%. It can be seen that the triple layer absorbent shielding film is maintained at 60% or more.

특히 삼중층 차폐막은 콜라겐 분해효소 하에서도 강한 저항성을 나타내는 것으로 확인되었다. 이러한 결과에 비추어 생분해성 재료를 단독으로 사용하는 경우 체내 콜라겐 분해효소에 의한 급격한 분해가 예상되나, 수화젤을 결합한 다중층 차폐막은 체내 분해속도를 지연시켜 차폐막으로서의 역할을 충실히 수행할 수 있다.In particular, it was confirmed that the triple layered membrane exhibited strong resistance even under collagenase. In view of these results, when biodegradable materials are used alone, rapid degradation by collagen degrading enzymes in the body is expected. However, a multilayer shielding membrane combined with a hydrogel may be able to faithfully play a role as a delaying membrane degradation rate.

다음으로 도 6은 단일층 흡수성 차폐막과 본 발명의 이중층 흡수성 차폐막의 성능을 확인하기 위한 동물실험의 결과이다. SD-rat에 동일한 크기로 피부 결손을 유발시킨 후 단일층 흡수성 차폐막과 이중층 흡수성 차폐막을 근육 내에 이식하여 변화를 살펴보았다. 도 6은 차폐막 이식 12주가 지난 후 적출된 조직의 사진이다. 단일층 흡수성 차폐막을 이식한 경우 조직에 부착되어 남아있는 차폐막의 양이 거의 없지만, 이중층 흡수성 차폐막을 이식한 경우 상당한 양이 조직에 부착되어 남아 있음을 알 수 있다. 구체적으로 이중층 흡수성 차폐막의 사진에서 가운데 옅은 노란색의 구형부분이 남아 있는 차폐막이다.Next, Figure 6 is the result of the animal experiment to confirm the performance of the single layer absorbent shield membrane and the double layer absorbent shield membrane of the present invention. After inducing skin defects with the same size on SD-rat, we examined the change by implanting a single-layer absorbent shield and a double-layer absorbent shield into the muscle. Figure 6 is a photograph of the tissue extracted 12 weeks after the membrane transplantation. When the single layer absorbent shield is implanted, there is almost no amount of remaining shield attached to the tissue, but when the double layer absorbent shield is implanted, a significant amount remains attached to the tissue. Specifically, it is a shielding film in which a light yellow spherical part remains in the picture of the double layer absorbing shielding film.

도 7 역시 단일층 흡수성 차폐막과 다중층 흡수성 차폐막의 체내 이식 후 분해 속도 측정을 위한 SD-rat 동물 실험의 결과를 나타낸 그래프이다. 실험 결과로부터 확인할 수 있듯이, 콜라겐을 기반으로 한 단일층 흡수성 차폐막의 경우 이식 후 약 4개월 시점에 초기 두께 대비 약 1/4 수준으로 두께가 감소하였다. 이는 주변 연조직의 침투 및 대식세포에 의한 이식재의 분해과정이 급속도로 발생했음을 짐작할 수 있게 한다. 반면 콜라겐과 수화젤을 함께 적용한 다중층 흡수성 차폐막의 경우 4개월이 경과 된 시점에서도 원래 두께의 1/2 이상을 유지하고 있음을 확인할 수 있다.Figure 7 is also a graph showing the results of SD-rat animal experiments for measuring the degradation rate after implantation of the monolayer absorbent shield and the multilayer absorbent shield. As can be seen from the experimental results, the thickness of the collagen-based single layer absorbent shield was reduced to about 1/4 of the initial thickness at about 4 months after transplantation. This suggests that rapid infiltration of peripheral soft tissue and degradation of the graft by macrophages occurred. On the other hand, in the case of a multi-layer absorbent shielding film in which collagen and a hydration gel are applied together, it can be seen that it maintains more than 1/2 of the original thickness even after 4 months.

본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific embodiments and descriptions, and various modifications can be made to those skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. And such modifications are within the scope of protection of the present invention.

Claims (11)

생분해성 재료로 이루어진 생체 흡수성 차폐막과 PEG 유래 수화젤(hydrogel)이 결합된 복합 차폐막으로서, 상기 생분해성 재료의 표면에 상기 수화젤이 도포된 층상 구조를 이루고,
상기 수화젤은 광중합이 가능한 작용기를 가지는 PEG(polyethylene glycol)와, 상기 PEG의 광중합을 개시하기 위한 라디칼을 생성할 수 있는 광중합 개시제 및 광중합된 PEG와 상호침입 고분자 망상(interpenetrating polymer network, IPN)을 형성하도록 상기 광중합된 PEG보다 빠른 생체분해속도를 가지는 천연고분자 첨가제를 포함하며, 상기 생분해성 재료는 콜라겐(collagen)임을 특징으로하는 다중층 흡수성 차폐막.
A composite shielding film in which a bioabsorbable shielding film made of a biodegradable material and a PEG-derived hydrogel are combined, forming a layered structure in which the hydrogel is coated on the surface of the biodegradable material,
The hydrogel has a polyethylene glycol (PEG) having a photopolymerizable functional group, a photopolymerization initiator capable of generating radicals for initiating photopolymerization of the PEG, and an interpenetrating polymer network (IPN) with the photopolymerized PEG. And a natural polymer additive having a faster biodegradation rate than the photopolymerized PEG to form, wherein the biodegradable material is collagen.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 광중합이 가능한 작용기를 가지는 PEG의 광중합이 가능한 작용기는 아크릴레이트(acrlyate), 메타크릴레이트(methacrylate), 쿠마린(coumarin), 타이민(thymine) 및 시나메이트(cinnamate) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
The method of claim 1,
The photopolymerizable functional group of the PEG having the photopolymerizable functional group is one or more of acrylate (acrylate), methacrylate (methacrylate), coumarin (coumarin), thymine (cinmine) and cinnamate (cinnamate) characterized in that Multilayer absorbent shielding film.
제 1항에 있어서,
상기 광중합된 PEG와 상호침입 고분자 망상을 형성하는 천연고분자 첨가제는 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose), 헤파란 설페이트(heparan sulfate), 히알루론산(hyaluronic acid), 콜라겐(collagen), 키토산(chitosan), 덱스트란(dextran) 및 알지네이트(alginate) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
The method of claim 1,
The natural polymer additive forming the interpenetrating polymer network with the photopolymerized PEG is carboxyl methyl cellulose, heparan sulfate, hyaluronic acid, collagen, chitosan, and chitosan. Multilayer absorbent shield, characterized in that at least one of dextran and alginate.
제 1항에 있어서,
상기 천연고분자 첨가제는 분자량이 100,000~10,000,000인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
The method of claim 1,
The natural polymer additive is a multi-layer absorbent shielding membrane, characterized in that the molecular weight of 100,000 ~ 10,000,000.
삭제delete 제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다중층 흡수성 차폐막은 생분해성 재료의 한쪽 표면에 수화젤을 도포하여 구성되는 이중층 흡수성 차폐막인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The multilayer absorptive shielding membrane is a multilayer absorptive shielding membrane, wherein the multilayer absorbent shielding membrane is formed by applying a hydrogel to one surface of a biodegradable material.
제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다중층 흡수성 차폐막은 수화젤의 양쪽 표면에 생분해성 재료를 도포하여 구성되는 삼중층 흡수성 차폐막인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The multilayer absorptive shielding film is a multilayer absorptive shielding film, wherein the multilayer absorbent shielding film is formed by applying a biodegradable material to both surfaces of a hydrogel.
제 1항에 있어서,
상기 다중층 흡수성 차폐막은 콜라겐(collagen)의 한쪽 표면에 수화젤을 도포하여 구성되는 이중층 흡수성 차폐막인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
The method of claim 1,
The multilayer absorptive shielding film is a multilayer absorptive shielding film, which is a double layer absorptive shielding film formed by applying a hydrogel to one surface of collagen.
제 1항에 있어서,
상기 다중층 흡수성 차폐막은 수화젤의 양쪽 표면에 콜라겐(collagen)을 도포하여 구성되는 삼중층 흡수성 차폐막인 것을 특징으로 하는 다중층 흡수성 차폐막.
The method of claim 1,
The multilayer absorptive shielding film is a multilayer absorptive shielding film, which is a triple layer absorptive shielding film formed by applying collagen (collagen) to both surfaces of a hydrogel.
삭제delete
KR1020120045595A 2012-04-30 2012-04-30 Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration KR101260757B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120045595A KR101260757B1 (en) 2012-04-30 2012-04-30 Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120045595A KR101260757B1 (en) 2012-04-30 2012-04-30 Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101260757B1 true KR101260757B1 (en) 2013-05-06

Family

ID=48665494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120045595A KR101260757B1 (en) 2012-04-30 2012-04-30 Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101260757B1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150134193A (en) * 2014-05-21 2015-12-01 강호창 a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same
WO2018124478A1 (en) 2016-12-30 2018-07-05 주식회사 파미니티 Composition for promoting periodontal tissue regeneration
CN108785753A (en) * 2017-05-04 2018-11-13 深圳兰度生物材料有限公司 Barrier material, barrier film and its preparation method and application
WO2019031776A1 (en) * 2017-08-08 2019-02-14 오스템임플란트 주식회사 Composite collagen membrane in which collagen layers having different biodegradation rates are layered, and production method therefor
CN109731141A (en) * 2019-01-17 2019-05-10 广州润虹医药科技股份有限公司 A kind of composite membrane and its preparation method and application guiding tissue repair
KR20200027187A (en) 2018-09-04 2020-03-12 주식회사 엠투에스 SYSTEM AND METHOD FOR EXAMINATING ophthalmic using VR
KR102236212B1 (en) 2019-11-13 2021-04-05 주식회사 메가젠임플란트 A double layer composite membrane for photothermal therapy of bone tissue and method for preparing the same
CN112716643A (en) * 2020-12-28 2021-04-30 浙江大学 Regional function specificity clinical periodontal defect repair module
KR20210086207A (en) 2019-12-31 2021-07-08 주식회사 버넥트 Method for providng work guide based augmented reality and evaluating work proficiency according to the work guide

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009067732A (en) 2007-09-14 2009-04-02 Medgel Corp Gelatin hydrogel membrane for periodontal surgical treatment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009067732A (en) 2007-09-14 2009-04-02 Medgel Corp Gelatin hydrogel membrane for periodontal surgical treatment

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150134193A (en) * 2014-05-21 2015-12-01 강호창 a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same
KR101663625B1 (en) 2014-05-21 2016-10-10 강호창 a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same
WO2018124478A1 (en) 2016-12-30 2018-07-05 주식회사 파미니티 Composition for promoting periodontal tissue regeneration
CN108785753A (en) * 2017-05-04 2018-11-13 深圳兰度生物材料有限公司 Barrier material, barrier film and its preparation method and application
WO2019031776A1 (en) * 2017-08-08 2019-02-14 오스템임플란트 주식회사 Composite collagen membrane in which collagen layers having different biodegradation rates are layered, and production method therefor
KR20190016245A (en) 2017-08-08 2019-02-18 오스템임플란트 주식회사 A Composite membrane stacked with collagen with different decomposition rate and a preparation method thereof
KR101964907B1 (en) 2017-08-08 2019-04-02 오스템임플란트 주식회사 A Composite membrane stacked with collagen with different decomposition rate and a preparation method thereof
KR20200027187A (en) 2018-09-04 2020-03-12 주식회사 엠투에스 SYSTEM AND METHOD FOR EXAMINATING ophthalmic using VR
CN109731141A (en) * 2019-01-17 2019-05-10 广州润虹医药科技股份有限公司 A kind of composite membrane and its preparation method and application guiding tissue repair
KR102236212B1 (en) 2019-11-13 2021-04-05 주식회사 메가젠임플란트 A double layer composite membrane for photothermal therapy of bone tissue and method for preparing the same
KR20210086207A (en) 2019-12-31 2021-07-08 주식회사 버넥트 Method for providng work guide based augmented reality and evaluating work proficiency according to the work guide
CN112716643A (en) * 2020-12-28 2021-04-30 浙江大学 Regional function specificity clinical periodontal defect repair module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101260757B1 (en) Multi-layer absorbable barrier membranes for guiding bone tissue regeneration
Herford et al. Use of a porcine collagen matrix as an alternative to autogenous tissue for grafting oral soft tissue defects
JP5074182B2 (en) Particles for soft tissue augmentation
Catanzano et al. Composite alginate-hyaluronan sponges for the delivery of tranexamic acid in postextractive alveolar wounds
Yeo et al. The degradation profile of novel, bioresorbable PCL–TCP scaffolds: An in vitro and in vivo study
Maas et al. Implants in rhinoplasty
JP2022001268A (en) Hydrogel membrane for adhesion prevention
TWI436779B (en) Biodegradable filler for restoration of alveolar bones
KR101377558B1 (en) Tissue or Organ repair kit composed of growth factors, barriers and scaffolds
Liu et al. Biomaterial scaffolds for clinical procedures in endodontic regeneration
EP3431140B1 (en) Nerve regeneration-inducing material
TWI400100B (en) Medical equipment and manufacturing methods thereof
JP2004081739A (en) Composition for hemostasis of hydroxy apatite polymer composite material
Bhat et al. Biomaterials in regenerative medicine
CN114344172A (en) Filler composition, injection comprising same, and method for injecting same
Ioan et al. Piroxicam-collagen-based sponges for medical applications
Hatayama et al. Regeneration of gingival tissue using in situ tissue engineering with collagen scaffold
ES2663690T3 (en) Method to treat skin wounds
KR101429857B1 (en) Method for manufacturing composite bilayer fiber mat for bone hemorrhage application
KR101303284B1 (en) Hydrogel having hyaluronic acid and condroitin sulfate and manufacturing method thereof
CN107397980A (en) A kind of tissue repair film coating anti-blocking compositions and its application method
Haugen et al. Subcutaneous implants for assessements of dental materials with emphasis on periodontal dressings
KR101269423B1 (en) Hydrogel with controllable biodegradation behavior and the manufacturing method thereof
Majzoub et al. Guided bone regeneration using demineralized laminar bone sheets versus GTAM membranes in the treatment of implant‐associated defects. A clinical and histological study.
JP2009261945A (en) Flowable collagen material for dural closure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160404

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180323

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200226

Year of fee payment: 8