KR101478155B1 - 도관형 스캐폴드 제조 장치 및 이를 이용하여 제조된 스캐폴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도관형 스캐폴드 제조 장치 및 이를 이용하여 제조된 스캐폴드에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 스캐폴드를 생성하기 위한 용액이 분사되는 분사수단 하부에 구비되는 수집부가 원통형의 도관 형태로 형성되되, 도관 형태의 수집부의 양쪽 끝단에서 도관을 고정함에 있어서 도관의 안정적인 고정 및 휘어짐 방지를 동시에 달성 가능하도록 하는, 스캐폴드 제조 장치를 제공함에 있다. 또한 본 발명의 다른 목적은, 상술한 바와 같은 스캐폴드 제조 장치를 이용하여 만들어짐으로써 정확도 및 정밀성을 향상시킨 도관형 스캐폴드를 제공함에 있다.

Description

도관형 스캐폴드 제조 장치 및 이를 이용하여 제조된 스캐폴드 {Tube shape scaffold manufacturing device and scaffold made by the device}

본 발명은 도관형 스캐폴드 제조 장치 및 이를 이용하여 제조된 스캐폴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스캐폴드 제조를 위한 베이스 프레임으로 사용되는 도관을 고정함에 있어서 도관의 휘어짐을 방지함과 동시에 안정적으로 고정할 수 있도록 하는 도관 고정 구조를 가지는, 도관형 스캐폴드 제조 장치 및 이를 이용하여 제조된 스캐폴드에 관한 것이다.

생체조직공학(tissue engineering)이란 생명과학, 의학, 공학의 기본 개념과 기술을 바탕으로 하여 생체조직의 대용품을 만들어 생체에 이식함으로써 생체 기능의 유지, 향상, 복원을 가능하게 하고자 하는 기술을 통틀어 일컫는 것이다. 1980년대 처음으로 인공피부가 제작되면서 새로운 학문 분야로 인정받기 시작하여 현재까지 다양하고 활발한 연구가 이루어져 오고 있다. 매우 복잡한 조직인 장기의 경우에는 아직까지는 연구 단계에서 크게 벗어나지 못했으나, 상대적으로 단순한 조직인 피부나 뼈 등의 경우에는 널리 사용되는 단계까지 발전되어 있다.

생체조직공학의 실제 구현은, 환자의 몸에서 필요한 조직을 채취하고 그 조직편으로부터 세포를 분리한 다음 분리된 세포를 배양을 통하여 필요한 양만큼 증식시키고 다공성을 가지는 생분해성 고분자 지지체에 심어 일정기간 체외 배양함으로써 형성되는 세포 배양 지지체(scaffold, 스캐폴드)를 다시 인체 내에 이식하는 방식으로 이루어진다. 이식 후 세포들은 대부분의 조직이나 장기의 경우 신생 혈관이 형성될 때까지는 체액의 확산에 의해 산소와 영양분을 공급받다가 인체 내의 혈관이 들어와 혈액의 공급이 이루어지면 세포들이 증식 분화하여 새로운 조직 및 장기를 형성하고 생분해성 고분자 지지체는 그동안 분해되어 사라지게 된다.

이러한 스캐폴드는 필요 부위에 따라 다양한 형태로 만들어질 수 있는데, 그 중 한 가지 형태가 도관 형태이다. 도관형 스캐폴드는 혈관이나 신경 등과 같은 조직의 대체물로서 사용될 수 있다. 이러한 도관형 스캐폴드를 만들기 위해서는, 일반적으로 도관 형태의 베이스 프레임을 고정한 후 이 베이스 프레임을 회전시켜 가면서 베이스 프레임 상에 스캐폴드의 재료를 플로팅하는 방식으로 만들어진다.

도관형 스캐폴드를 만들기 위해 상술한 바와 같이 도관 형태의 베이스 프레임을 고정하여야 됨을 설명하였다. 이러한 원통 형태의 봉 또는 튜브 형태의 관의 끝단을 고정하기 위한 장치들이 다양하게 개시되어 왔다. 이러한 고정 장치의 구조는 봉이나 관의 직경, 재질, 강성 또는 유연성, 용도 등에 따라 다양하게 달라진다. 도관형 스캐폴드 제작 시, 베이스 프레임으로 사용되는 도관은 상당히 가늘고 강성이 그리 높지는 않은 편에 속한다.

종래에 이러한 도관을 고정하기 위해서 도 1과 같은 방식이 사용되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 도관 고정 장치(5)에서는 도관(1000)의 양쪽 끝단에 한 쌍의 원추형 지지대(5000)가 삽입되도록 한다. 상기 원추형 지지대(5000)의 뾰족한 부분이 상기 도관(1000)의 내부로 끼워지되, 상기 원추형 지지대(5000)이 외경이 상기 도관(1000)의 내경과 동일하게 되는 위치까지만 끼워질 수 있게 된다. 이처럼 상기 원추형 지지대(5000)가 상기 도관(1000)의 양측 끝단에 딱 맞게 끼워지게 되면, 상기 도관(1000)이 고정 지지될 수 있게 되며, 상기 원추형 지지대(5000) 자체가 회전 가능하도록 형성되게 하여 일측의 상기 원추형 지지대(5000)에 모터 등과 같은 회전 수단을 구비시키면 쉽게 상기 도관(1000)을 축 방향으로 회전시킬 수 있게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 도관 고정 장치(5)의 경우 다음과 같은 문제점들이 있었다. 도 2는 종래의 도관 고정 장치의 문제점을 도시한 것이다. 종래의 도관 고정 장치(5)에서의 상기 도관(1000) 고정 원리는, 상기 원추형 지지대(5000)를 상기 도관(1000) 양단에 꽂아 넣음으로써 고정이 이루어지도록 하는 것이다. 그런데, 만일 상기 원추형 지지대(5000)가 상기 도관(1000)에 충분히 꽂히지 않을 경우(도 2(A)), 상기 도관(1000)의 고정이 제대로 이루어지지 않게 된다. 따라서 상기 원추형 지지대(5000)를 회전시킬 경우 상기 도관(1000)이 함께 제대로 회전하지 못하고 헛돌게 된다. 반대로, 만일 상기 원추형 지지대(5000)가 상기 도관(1000)에 꽂히도록 하는 힘이 너무 클 경우(도 2(B)), 상기 도관(1000)이 휘어져 버리는 문제가 생길 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 도관(1000)은 도관형 스캐폴드를 제작하기 위한 베이스 프레임 등으로 활용될 수 있는데, 이 경우 상기 도관(1000)은 일반적으로 직경이 수~수십mm 정도, 길이는 수백mm 정도의 규격을 가지게 된다. 따라서 한 쌍의 상기 원추형 지지대(5000)가 상기 도관(1000)을 양쪽 끝단에서 미는 힘이 너무 커질 경우 상기 도관(1000)은 매우 쉽게 휘어져 버리게 된다. 이처럼 상기 도관(1000)이 휘어져 버리게 되면 상기 도관(1000) 상에 스캐폴드 제작을 위한 플로팅 등의 작업을 할 때 상기 도관(1000) 자체가 정위치에서 이탈해 버린 상태이므로 작업의 정확도가 크게 떨어지거나 심할 경우 작업 자체가 불가능해지게 된다.

한편, 도관을 고정하기 위한 다양한 고정 장치가 종래에 다양하게 개시되어 왔다. 미국특허공개 제20110309614호("TUBE COUPLING", 2011.12.22) 등에는 튜브를 고정하기 위한 여러 구조들이 개시되어 있다. 그런데, 앞서 설명한 바와 같이 도관의 직경, 재질, 강성 또는 유연성, 용도 등에 따라 그 도관의 고정 구조는 다양하게 다르게 결정되어야 하는 바, 이러한 선행기술에 개시된 고정 장치를 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 특히 상술한 선행기술들의 경우 단지 도관의 한쪽 끝단을 고정하는 장치일 뿐으로 종래의 도관 고정 장치에서 양쪽 끝단에서 도관을 고정할 때 발생되는 휘어짐 문제 등에 대한 고려가 없다. 또한 상술한 선행기술들은 공구 등과 같이 상대적으로 강성이 높고 변형 발생이 거의 일어나지 않는 대상물에 대한 것인 바, 도 1, 2 등에 설명된 바와 같이 상대적으로 가늘고 약한 도관의 경우에 적용하기에는 어려움이 있다.

이외에도 도관형 스캐폴드 제작과 관련된 기술로 국제특허공개 제WO07/074896호("조직 재생용 복합화 스캐폴드", 2009.06.04) 등이 있으나, 이러한 기술들에도 상술한 바와 같은 도관 고정 관련 문제점들에 대해서는 전혀 언급되지 않고 있어, 이러한 문제의 해결 방안을 찾기 어렵다.

1. 미국특허공개 제20110309614호("TUBE COUPLING", 2011.12.22) 2. 국제특허공개 제WO07/074896호("조직 재생용 복합화 스캐폴드", 2009.06.04)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스캐폴드를 생성하기 위한 용액이 분사되는 분사수단 하부에 구비되는 수집부가 원통형의 도관 형태로 형성되되, 도관 형태의 수집부의 양쪽 끝단에서 도관을 고정함에 있어서 도관의 안정적인 고정 및 휘어짐 방지를 동시에 달성 가능하도록 하는, 도관형 스캐폴드 제조 장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상술한 바와 같은 스캐폴드 제조 장치를 이용하여 만들어짐으로써 정확도 및 정밀성을 향상시킨 도관형 스캐폴드를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스캐폴드 제조 장치는, 용액이 저장되는 용액저장부(110), 상기 용액저장부(110)로부터 공급받은 용액을 분사하는 노즐부(120), 상기 용액저장부(110)에 저장된 용액의 온도를 제어하기 위한 가열수단(130)을 포함하는 분사수단(100); 원통 형태로 형성되어 상기 분사수단(100)의 노즐부(120)를 통해 분사되는 용액이 수집되도록 상기 분사수단(100)의 하부에 구비되는 수집부(200); 상기 분사수단(100) 또는 수집부(200)를 X, Y, Z 방향으로 이동하여 분사 위치를 조절하는 분사위치조절부(300); 및 상기 수집부(200)의 연장 방향으로 서로 이격 배치되는 한 쌍의 지지부(410), 각각의 상기 지지부(410)에 구비되며, 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 잡아 고정하는 한 쌍의 고정부(420), 상기 지지부(410) 중 적어도 하나를 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 이동시키는 이동부(430), 상기 고정부(420)의 적어도 한 쪽에 구비되어, 상기 수집부(200)의 연장 방향을 축으로 하여 상기 수집부(200)를 회전시키는 회전부(440)를 포함하는 수집위치조절부(400); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 수집위치조절부(400)는 상기 고정부(420)가 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 잡아 고정하고, 상기 이동부(430)가 상기 지지부(410)의 사이 간격이 상기 수집부(200)의 연장 방향으로 벌어지도록 상기 지지부(410)를 이동시켜, 상기 수집부(200)에 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 양쪽으로 상기 수집부(200)를 당기는 힘을 인가하면서 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 고정 지지하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 수집위치조절부(400)는 한 쌍의 상기 지지부(410) 각각에는 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 내측으로 돌출 형성되며 내부에 빈 공간이 형성되는 수용부(415)가 구비되고, 상기 고정부(420)는, 일측에 상기 수집부(200)가 끼워지며 타측이 상기 수용부(415)에 수용 지지되는 콜렛부(421) 및 상기 콜렛부(421)의 일측을 지지하며 상기 콜렛부(421)가 상기 수용부(415)에 고정 수용되도록 상기 수용부(415)와 결합되는 조임부(422)를 포함하여 이루어져, 상기 콜렛부(421)에 상기 수집부(200)가 끼워지며 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합됨에 의해 상기 수집부(200)가 고정 지지되도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 수집위치조절부(400)는 상기 수용부(415)의 외측에 수용부 나사산(415a)이 형성되고, 상기 조임부(422)의 상기 수용부(415)와 결합되는 측의 내측에 상기 수용부 나사산(415a)과 맞물리게 형성되는 조임부 나사산(422a)이 형성되어, 상기 수용부 나사산(415a) 및 상기 조임부 나사산(422a)의 나사 결합에 의하여 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)가 결합되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 이 때, 상기 수집위치조절부(400)는 상기 콜렛부(421) 일측은 외측 방향으로 갈수록 단면 반경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 콜렛부 헤드(421a)를 형성하고, 상기 조임부(422)의 상기 조임부(422)의 상기 수용부(415)와 결합되는 측 반대측의 내측에는 상기 콜렛부 헤드(421a)에 상응하는 경사면으로 이루어지는 조임부 테이퍼부(422b)가 형성되며, 상기 콜렛부(421) 타측은 외측 방향으로 갈수록 단면 반경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 콜렛부 테일(421b)을 형성하며, 상기 수용부(415)의 내측에는 상기 콜렛부 테일(421b)에 상응하는 경사면으로 이루어지는 수용부 테이퍼부(415b)가 형성되어, 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422) 결합 시, 상기 콜렛부 헤드(421a) 및 상기 조임부 테이퍼부(422b)의 밀착 접촉과, 상기 콜렛부 테일(421b) 및 상기 수용부 테이퍼부(415b)의 밀착 접촉에 의하여, 상기 콜렛부(421)가 압축되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또는, 상기 수집위치조절부(400)는 상기 고정부(420)는 상기 수집부(200)의 연장 방향을 축으로 하여 반경 방향으로 분할되는 적어도 둘 이상의 분할부(423)로 이루어지며, 상기 분할부(423)는 반경 방향으로 이격 가능하도록 형성되며, 상기 고정부(420)를 이루는 상기 분할부(423)들이 만나는 지점에 상기 수집부(200)가 삽입되는 삽입부(424)가 형성되되, 상기 삽입부(424)의 입구측에는 걸림부(425)가 돌출 형성되어, 상기 분할부(423)들이 이격된 상태에서 상기 삽입부(424) 위치에 상기 수집부(200)가 배치된 후 상기 분할부(423)들이 결합되어, 상기 걸림부(425)가 상기 수집부(200)에 박힘으로써 상기 수집부(200)가 고정 지지되도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 삽입부(424)는 상기 수집부(200)와 동일하거나 더 작은 직경을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수집부(200)는 상기 걸림부(425)에 상응하는 위치에 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수집위치조절부(400)는 직경 대 길이의 비가 0.05 내지 0.5인 상기 수집부(200)를 고정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용액저장부(110)는 생체적합 물질이 용해 또는 용융된 용액이 저장될 수 있다.

또한, 상기 스캐폴드 제조 장치(1000)는 상기 수집부(200)가 서로 다른 직경을 갖도록 복수 개 형성되어 교체 가능하도록 될 수 있다.

또한, 상기 스캐폴드 제조 장치(1000)는 상기 분사위치조절부(300)와 연결되어 분사위치를 제어하며, 상기 수집위치조절부(400)와 연결되어 고정축(410)의 회전속도가 조절되도록 제어하는 제어부(500)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 스캐폴드는, 상술한 바와 같은 스캐폴드 제조 장치(1000)에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 수집부(200)의 방사방향으로 2겹 이상 중첩되어 형성되되, 각각의 겹이 서로 다른 형태로 제작될 수 있다. 이 때, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 원주방향으로 연속 또는 불연속적으로 형성되는 제1타입 분사체(610); 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 x축 방향으로 직선 형태로 형성되되, 원주방향으로 이격되어 반복적으로 형성되는 제2타입 분사체(620); 및 상기 수집부(200)의 외주면에 막 형태로 형성되는 제3타입 분사체(630); 를 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 제1타입 분사체(610) 및 상기 제2타입 분사체(620)가 중첩되어 형성되는 그물형 분사체(640)가 상기 제3타입 분사체(630)의 내측면 또는 외측면 중 선택되는 적어도 하나의 면에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 스캐폴드는, 상술한 바와 같은 스캐폴드 제조 장치(1000)에 의해 제조되되, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 용액저장부(110)에 저장된 생체적합 물질로 제조되어 스텐트(stent)로 이용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 특히 도관형 스캐폴드를 제조하는 스캐폴드 제조 장치에서, 종래에 도관형 스캐폴드 제조를 위한 베이스 프레임으로 사용되는 상대적으로 가느다란 형태의 도관을 고정함에 있어서, 종래에 도관 양측에서 밀어서 고정하는 방식과는 반대로, 도관 양측에서 도관을 고정하여 당기는 방식으로 고정하여 줌으로써, 도관의 안정적인 고정을 달성함과 동시에 도관의 휘어짐을 원천적으로 방지할 수 있는 큰 효과가 있다.

이에 따라 본 발명에 의하면, 도관 상에 다른 물질을 플로팅하는 등과 같은 공정을 수행함에 있어서, 도관의 안정적인 고정이 달성되기 때문에 도관을 회전시키는 등의 제어에 있어 동작 이상이 발생될 염려가 없다는 효과가 있다. 뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 위와 같은 공정 수행 시, 도관의 휘어짐이 원천적으로 방지되므로 도관이 정위치를 이탈함으로써 발생될 수 있는 가공 부정확 또는 불가능 문제 역시 원천적으로 방지되는 효과가 있다. 물론 이에 따라 종래보다 더욱 정밀한 가공 수행이 가능하게 되는 장점 또한 얻을 수 있다.

즉 본 발명에 의하면, 가느다란 도관을 사용하여 어떤 공정을 수행할 때 해당 공정의 정확도 및 정밀도를 크게 향상시켜 주는 효과가 있는 것이다. 본 발명의 이러한 효과에 따라 유연성이 높은 플라스틱 등과 같은 재질의 도관을 이용해서도 다양한 공정 수행이 가능하게 하는 등, 가공 대상물의 범위 역시 크게 확장시켜 주는 큰 효과가 있다.

이처럼 본 발명의 스캐폴드 제조 장치는 수집부를 정확하고 견고하며 수집부 형상의 변형이 없게 고정시켜 줄 수 있도록 함으로써, 제조하고자 하는 스캐폴드를 정확하게 구현할 수 있으며, 이에 따라 스캐폴드 제조 장치를 이용하여 제조된 스캐폴드의 정확성, 정밀성 등의 품질 또한 크게 향상시킬 수 있는 큰 효과가 있다. 아울러, 본 발명의 스캐폴드 제조 장치를 이용하여 제조된 스캐폴드는 단지 도관형 스캐폴드만으로 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 제작될 수 있음으로써, 혈관, 신경관, 누관뿐만 아니라 스텐트 등 다양한 분야에 이용될 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 스캐폴드 제조 장치에서의 도관 고정 장치.
도 2는 종래의 도관 고정 장치의 문제점.
도 3은 본 발명의 스캐폴드 제조 장치의 한 실시예.
도 4는 본 발명의 수집위치조절부의 한 실시예.
도 5는 도 4의 실시예의 분해 사시도.
도 6은 도 4의 실시예의 도관 고정 원리.
도 7은 도 4의 실시예의 고정부의 상세도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 수집위치조절부의 고정부의 다른 실시예.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 의한 스캐폴드 제조 장치에 의하여 제조된 도관형 스캐폴드의 다양한 실시예.
도 14는 본 발명의 스캐폴드 제조 장치에 의하여 제조된 도관형 스캐폴드의 실제 사진.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 도관형 스캐폴드 제조 장치 및 이를 이용하여 제조된 스캐폴드를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스캐폴드 제조 장치의 한 실시예를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 크게 분사수단(100), 수집부(200), 분사위치조절부(300) 및 수집위치조절부(400)를 포함하여 형성된다.

상기 분사수단(100)은 생체적합 물질이 용해 또는 용융되어 저장되는 용액저장부(110), 상기 용액저장부(110)로부터 공급받은 용액이 분사되는 노즐부(120), 상기 용액저장부(110)에 저장된 용액의 온도를 제어하기 위한 가열수단(130)을 포함하여 형성된다. 여기서, 생체적합 물질은 생체적합 고분자, 생체 재료 또는 생체 단백질 등을 의미한다. 이 때, 상기 용액저장부(110)는 상기 가열수단(130)에 의해 가열됨으로써, 내부에 저장된 용액이 용해 또는 용융될 수 있다. 이처럼 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 상기 용액저장부(110)에 생체적합 물질이 용해 또는 용융된 용액이 저장되어 누관, 신경도관, 혈관 등 다양한 형태의 스캐폴드(5000)를 제조하기 위한 장치로 사용될 수도 있으며, 상기 용액저장부(110)에 저장된 생체적합 물질로 제조된 결과물이 스텐트로 이용되도록 할 수도 있다.

상기 수집부(200)는 원통 형태(내지 도관 형태)로 형성되어 상기 분사수단(100)의 노즐부(120)를 통해 분사되는 용액이 수집되도록 상기 분사수단(100)의 하부에 구비된다.

상기 분사위치조절부(300)는 상기 분사수단(100)을 X, Y, Z 방향으로 이동하여 분사 위치를 조절하게 된다. 도 3의 실시예에서는, 상기 분사위치조절부(300)는 상기 분사수단(100)을 Z축 방향으로 이동되도록 하는 Z축 가이드레일(320)이 각각 형성된 고정브라켓(310); 상기 고정브라켓(310)을 각각 X축 및 Y축으로 이동되도록 하는 X축 가이드레일(330) 및 Y축 가이드레일(340)을 포함하여 형성됨으로써, 상기 분사수단(100)을 X, Y, Z 방향으로 이동시키도록 이루어진다. 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 상기 수집부(200)를 X, Y, Z 방향으로 이동함으로써 분사위치를 조절할 수도 있는 등, 상기 분사수단(100) 및 상기 수집부(200) 간의 상대 위치를 3축 방향의 자유도를 가지고 이동시키도록 이루어질 수만 있다면 상기 분사위치조절부(300)는 다른 어떤 형태로 이루어져도 무방하다.

상기 수집위치조절부(400)는 본 발명의 특징적인 부분으로서, 앞서 설명한 바와 같이 종래의 수집위치조절부가 도관 형태로 된 상기 수집부(200)를 고정함에 있어 휨 문제나 불안정한 고정력 문제를 해결할 수 있도록 하는 개선된 구조를 가지도록 한다. 상기 수집위치조절부(400)에 대해서는 이후 보다 상세히 설명하기로 한다.

더불어 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는, 상기 분사위치조절부(300)와 연결되어 분사위치를 제어하며, 상기 수집위치조절부(400)와 연결되어 고정축(410)의 회전속도가 조절되도록 제어하는 제어부(500)를 포함하여 형성될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 상기 분사수단(100)의 분사위치 및 상기 구동축의 회전속도가 필요에 따라 조절됨으로써 다양한 형태를 구현할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 서로 다른 직경을 갖는 수집부(200)가 복수 개 구비되어 필요에 따라 교체하여 사용할 수 있다. 이 때, 일반적으로 사용되는 수집부(200)는 직경이 1 내지 20mm 정도로, 이를 통해 스캐폴드(5000)가 누관, 혈관, 신경도관 등 적용될 신체부위의 특성에 맞게 다양한 크기로 제조될 수 있다.

이하 본 발명의 스캐폴드 제조 장치의 핵심적인 구성인 상기 수집위치조절부(400)에 대하여 구체적으로 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 수집위치조절부의 한 실시예를, 도 5는 도 4의 실시예의 분해 사시도를 도시하고 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수집위치조절부(400)는 기본적으로 지지부(410), 고정부(420), 이동부(430), 회전부(440)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 지지부(400), 상기 고정부(420), 상기 이동부(430), 상기 회전부(440) 등의 부품들을 모두 모아 지지하는 베이스(450)가 더 포함되도록 할 수도 있다.

상기 지지부(410)는 한 쌍이 구비되되, 수집부(200)의 연장 방향으로 서로 이격되도록 배치된다. 상기 고정부(420)는 각각의 상기 지지부(410)에 구비되어 역시 한 쌍을 이루며, 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 잡아 고정하는 역할을 한다. 상기 이동부(430)는 상기 지지부(410) 중 적어도 하나를 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 이동시킨다. 도 4에는 한 예시로서 상기 이동부(430)가 하나의 상기 지지부(410)에 구비되어 레일 구조를 이용하여 슬라이딩 이동 가능한 형태로 도시되어 있는데, 물론 이로써 상기 이동부(430)의 이동 구조가 한정되는 것은 전혀 아니다. 즉 상기 이동부(430)는 한 쌍의 상기 지지부(410)를 각각 모두 이동시키도록 이루어질 수도 있고, 도시된 바와는 달리 레일 구조를 이용한 슬라이딩 이동 이외에도 선형 액추에이터를 사용하거나 모터 및 랙기어를 이용하는 등과 같이, 한 쌍의 상기 지지부(410)의 간격을 변경시킬 수 있는 구조이기만 하다면 다른 어떠한 구조를 채용하여도 무방하다. 도 4의 예시에서는, 상기 이동부(430)는 육각 렌치(435)를 이용하여 상기 이동부(430)를 이동시킬 수 있도록 되어 있는 구조가 개시되어 있는데, 물론 이는 하나의 예시일 뿐으로 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

상기 회전부(440)는 상기 고정부(420)의 적어도 한 쪽에 구비되어, 상기 수집부(200)의 연장 방향을 축으로 하여 상기 수집부(200)를 회전시키는 역할을 한다. 이 경우, 상기 고정부(420) 자체가 상기 지지대(410)에 대하여 회전 가능하게 이루어짐으로써, 한쪽의 상기 고정부(420)를 상기 회전부(440)가 회전시키면 그 회전력이 상기 수집부(200)를 통해 전달되어 양쪽의 상기 고정부(420)가 함께 회전하게 되어, 궁극적으로는 상기 수집부(200)가 회전되도록 할 수 있는 것이다. 구체적으로는 상기 회전부(440)는 한 예로 도시된 바와 같이 모터(441) 및 풀리(442, pulley)를 포함하여 이루어질 수 있는데, 물론 이로써 상기 회전부(440)의 구조나 형태가 한정되는 것은 아니며, 상기 고정부(420)가 상기 수집부(200)를 고정시키고 있는 채로 상기 수집부(200)를 회전시킬 수 있다면 어떤 형태로 이루어져도 무방하다.

본 발명의 수집위치조절부(400)의 가장 큰 특징은 바로 이것이다. 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 상기 수집위치조절부(400)는, 상기 고정부(420)가 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 잡아 고정하고, 상기 이동부(430)가 상기 지지부(410)의 사이 간격이 상기 수집부(200)의 연장 방향으로 벌어지도록 상기 지지부(410)를 이동시키도록 이루어진다. 이에 따라 상기 수집위치조절부(400)는, 상기 수집부(200)에 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 양쪽으로 상기 수집부(200)를 당기는 힘을 인가하면서 그와 동시에 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 고정 지지하도록 이루어지는 것이다.

앞서 설명한 바와 같이, 종래의 수집위치조절부의 경우 도 1에 나타난 바와 같이 원추형 지지대가 도관 양쪽에 끼워지도록 한 후 양쪽에서 도관을 밀어 고정하는 방식을 취했다. 이에 따라 도관이 밀리는 과정에서 원추형 지지대를 타고 도관이 이동함으로써 자연스럽게 중심이 맞추어지게 된다는 장점은 있었으나, 도 2에 나타난 바와 같은 문제점들이 발생하였다. 즉 도관을 충분히 밀지 않을 경우 도 2(A)에 도시된 바와 같이 도관을 단단히 고정할 수 없게 되고, 도관을 지나치게 밀어 주었을 경우 도 2(B)에 도시된 바와 같이 도관이 휘어 버리는 문제가 발생하는 것이다. 도관의 불안정한 고정 문제는 도관을 회전시키면서 가공 등의 공정을 수행해야 하는 경우에 있어서 제대로 도관을 회전시킬 수 없게 한다는 문제점을 유발시키며, 도관의 휨 문제는 도관에 수행하는 공정의 정확성을 치명적으로 떨어뜨리게 한다는 문제점을 유발시킨다.

본 발명의 수집위치조절부(400)는, 도 1 및 도 2 등에 개시된 바와 같은 종래의 수집위치조절부와는 정반대의 방식을 취하고 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 수집부(200)의 양쪽 끝을 단단히 잡아 고정하되, 상기 수집부(200)에 상기 수집부(200)를 양쪽에서 당기는 힘을 인가해 주는 것이다. 도 6은 이러한 본 발명의 수집위치조절부(400)의 도관 고정 원리를 도시한 것이다. 본 발명의 수집위치조절부(400)는 앞서 예시한 바와 같이 직경 0.5 내지 50mm 범위 정도, 길이 100mm 정도인 수집부(200)를 고정하는데 사용될 수 있는데, 이러한 수집부(200)는 단지 양쪽을 고정하기만 할 경우 자중에 의해서만도 도 6(A)에 도시된 바와 같이 처짐에 의한 휘어짐이 발생할 수 있다. 이 때, 본 발명의 수집위치조절부(400)의 경우 상기 수집부(200)의 양쪽을 잡아 고정할 뿐만 아니라, 도 6(B)에 도시된 바와 같이 상기 이동부(430)를 이동시켜 상기 수집부(200)에 양쪽 방향으로 당겨 주는 힘을 인가해 줌으로써, 상기 수집부(200)가 설령 자중에 의해서 휘어진다 하더라도 이를 보정하여 직선 형태를 안정적으로 유지할 수 있도록 해 주는 것이다.

이처럼 도관을 당기면서 잡아 줌으로써, 본 발명의 수집위치조절부(400)는 종래의 수집위치조절부가 가지는 휨 문제를 원천적으로 완전히 제거해 준다. 뿐만 아니라, 상기 수집부(200)를 당기면서 잡아 주도록 형성된다는 점으로부터 알 수 있듯이, 상기 수집부(200)를 안정적으로 고정하는 고정력 또한 종래의 수집위치조절부에 비해 훨씬 뛰어나며, 이에 따라 상기 수집부(200)를 회전시키는 등의 작업이 필요할 경우 아무런 제약 없이 이러한 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

종래의 불안정한 고정력 문제 및 휘어짐 문제는, 도관을 사용하는 공정에 여러 제약을 주어 왔다. 그러나 본 발명의 수집위치조절부(400)는 이러한 문제들을 원천적으로 해결함으로써, 결과적으로는 도관을 사용하여 수행할 수 있는 공정의 범위를 크게 확장시킬 수 있게 해 준다. 예를 들어, 도관형 스캐폴드를 만들기 위해 도관을 베이스 프레임으로 하고 이 도관 상에 재료를 플로팅하는 공정의 경우, 도관의 회전 제어 및 정밀한 위치 제어가 반드시 필요한데, 본 발명의 도관 장치(400)는 고정력이 뛰어나고 도관 휘어짐 발생이 원천적으로 방지되므로, 이러한 공정에 적용하기에 매우 적합하다. 이처럼 본 발명의 수집위치조절부(400)는, 도관의 안정적인 고정에 따라 자유로운 회전 제어가 가능하고 도관이 휘어지거나 하지 않아 위치 측정 오류 발생 위험이 없으므로 정밀한 위치 제어가 가능하다. 한편 종래에는 종래에 도관의 불안정한 고정 및 휘어짐 등의 문제로 인하여 도관 형태의 대상물에 미세한 패턴을 새기는 등과 같은 가공 공정을 실현하기가 매우 어렵거나 불가능했던 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 수집위치조절부(400)를 사용하면 (상술한 도관형 스캐폴드 제작 공정 뿐만 아니라) 이와 같은 공정을 실현할 수 있어, 적용 범위를 크게 확장할 수도 있게 되는 큰 장점이 있다.

도 7은 도 4의 실시예의 고정부의 상세도를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 상기 고정부(420)의 제1실시예에서는, 상기 고정부(420)가 콜렛 형태의 고정 구조를 가진다. 보다 상세히는, 제1실시예에서, 상기 수집위치조절부(400)의 고정 구조는, 상기 지지부(410)에 형성되는 수용부(415) 및 콜렛부(421) 및 조임부(422)를 포함하여 이루어지는 상기 고정부(420)로 이루어진다. 이러한 형태의 고정 구조는, 고정력이 매우 우수하여 공작 기계 등에서의 툴 고정 구조 등에 활용되고 있는 구조이다. 이하에서 제1실시예의 상기 고정부(420)의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 7(A)에 도시된 바와 같이, 상기 수용부(415)는, 한 쌍의 상기 지지부(410) 각각에 구비되되, 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 내측으로 돌출 형성되며 내부에 빈 공간이 형성된다. 상기 수용부(415)의 빈 공간에는 상기 콜렛부(421)가 수용되게 된다. 상기 콜렛부(421)는, 일측에 상기 수집부(200)가 끼워지며 타측이 상기 수용부(415)에 수용 지지되도록 이루어진다. 상기 조임부(422)는, 상기 콜렛부(421)의 일측을 지지하며 상기 콜렛부(421)가 상기 수용부(415)에 고정 수용되도록 상기 수용부(415)와 결합되도록 이루어진다.

이와 같이 이루어진 상기 고정부(420)는, 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 상기 콜렛부(421)에 상기 수집부(200)가 끼워진 채로 상기 콜렛부(421)가 상기 수용부(415)에 끼워지고, 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)가 서로 결합됨으로써 상기 콜렛부(421)가 상기 수집부(200)를 꽉 죄어 물어 주는 형태로 상기 수집부(200)를 고정 지지하게 된다.

상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합 구조에 대하여 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 상기 수용부(415)의 외측에는 수용부 나사산(415a)이 형성되고, 상기 조임부(422)의 상기 수용부(415)와 결합되는 측의 내측에는 상기 수용부 나사산(415a)과 맞물리게 형성되는 조임부 나사산(422a)이 형성된다. 이에 따라 상기 수용부(415)에 상기 조임부(422)를 씌워 돌림으로써 상기 수용부 나사산(415a) 및 상기 조임부 나사산(422a)의 나사 결합이 이루어질 수 있게 된다. 이 나사 결합에 의하여 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

이러한 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합에 의하여 상기 콜렛부(421)가 상기 수집부(200)를 꽉 죄어 물어서 고정할 수 있도록 하는 원리의 구조에 대하여 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 도시된 바와 같이, 상기 콜렛부(421) 일측은 외측 방향으로 갈수록 단면 반경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 콜렛부 헤드(421a)를 형성하고, 상기 조임부(422)의 상기 조임부(422)의 상기 수용부(415)와 결합되는 측 반대측의 내측에는 상기 콜렛부 헤드(421a)에 상응하는 경사면으로 이루어지는 조임부 테이퍼부(422b)가 형성된다. 또한, 상기 콜렛부(421) 타측은 외측 방향으로 갈수록 단면 반경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 콜렛부 테일(421b)을 형성하며, 상기 수용부(415)의 내측에는 상기 콜렛부 테일(421b)에 상응하는 경사면으로 이루어지는 수용부 테이퍼부(415b)가 형성된다. 이에 따라 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422) 결합 시, 상기 콜렛부 헤드(421a) 및 상기 조임부 테이퍼부(422b)의 밀착 접촉과, 상기 콜렛부 테일(421b) 및 상기 수용부 테이퍼부(415b)의 밀착 접촉에 의하여, 상기 콜렛부(421)가 압축되도록 형성되는 것이다. 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합이 느슨할 때에는 상기 콜렛부(421)가 많이 압축되지 않은 상태이므로 이 상태에서 쉽게 상기 수집부(200)를 끼울 수 있다. 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합이 꽉 조여질수록, 테이퍼진 부분을 따라 상기 콜렛부(421)가 적절히 밀려 이동하는 과정에서 상기 콜렛부(421)는 압축되며, 따라서 상기 콜렛부(421)에 끼워진 상기 수집부(200)는 상기 콜렛부(421)에 의해 꽉 물려 단단히 고정될 수 있게 된다.

제1실시예의 고정 구조는 상술한 바와 같이 공작 기계의 툴 고정 시에도 사용될 만큼 강한 고정력을 가진다. 따라서 제1실시예의 고정 구조를 이용하여 상기 수집부(200)가 고정되도록 할 경우, 상기 수집부(200)를 안정적으로 고정할 뿐 아니라 상기 수집부(200)를 양쪽으로 당기는 힘이 잘 인가되어 상기 수집부(200)의 휘어짐을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

물론 이러한 형태로 상기 고정부(420)의 구조가 한정되는 것은 아니다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 수집위치조절부의 고정부의 다른 실시예를 도시하고 있다. 제2실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 고정부(420)는 상기 수집부(200)의 연장 방향을 축으로 하여 반경 방향으로 분할되는 적어도 둘 이상의 분할부(423)로 이루어지며, 상기 분할부(423)는 반경 방향으로 이격 가능하도록 형성된다. 도 8에는 도면을 간략화하기 위해서 비록 상기 지지대(410)의 도시가 생략되었지만, 상기 분할부(423)는 물론 상기 지지대(410) 상에 결합되어 있으며, 슬라이드 이동 등의 방식으로 이동 가능하게 형성된다. 이 때, 상기 고정부(420)를 이루는 상기 분할부(423)들이 만나는 지점에 상기 수집부(200)가 삽입되는 삽입부(424)가 형성되되, 상기 삽입부(424)의 입구측에는 도 9에 도시된 바와 같이 걸림부(425)가 돌출 형성되도록 이루어진다.

이에 따라 제2실시예에서는, 도 8 및 도 9의 (A)에 도시된 바와 같이 상기 분할부(423)들이 이격된 상태에서, 도 8 및 도 9의 (B)에 도시된 바와 같이 상기 삽입부(424) 위치에 상기 수집부(200)가 배치된 후, 도 8 및 도 9의 (C)에 도시된 바와 같이 상기 분할부(423)들이 결합되어, 상기 걸림부(425)가 상기 수집부(200)에 박힘으로써 상기 수집부(200)가 고정 지지되도록 형성된다. 상기 삽입부(424)가 상기 수집부(200)와 동일하거나 더 작은 직경을 가지도록 함으로써, 상기 수집부(200)가 더욱 단단히 죄어져 고정될 수 있다. 이처럼 제2실시예에서는 상기 걸림부(425)가 상기 수집부(200)에 박힘으로써 상기 수집부(200)를 걸어 주므로, 상기 수집위치조절부(400)가 상기 수집부(200)를 양쪽으로 당기는 힘을 보다 효과적으로 인가할 수 있다.

한편 상기 수집부(200)가 금속재 등과 같이 매우 단단한 재질로 된 경우 상기 걸림부(425)가 상기 수집부(200)에 원활하게 박히지 못하거나 자칫하면 상기 수집부(200)를 우그러뜨리는 등의 변형을 일으킬 수 있으므로, 이러한 문제를 피하기 위하여 상기 수집부(200)에는 상기 걸림부(425)에 상응하는 위치에 홈이 형성되는 것도 바람직하다.

이처럼 제1실시예 및 제2실시예로서 상기 수집위치조절부(400)의 고정 구조를 설명하였으나, 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 수집위치조절부(400)에서의 고정 구조는, 상기 수집부(200)를 양쪽에서 당기는 힘을 충분히 효과적으로 인가할 수 있을 만큼 상기 수집부(200)를 단단히 고정할 수 있다면, 더불어 부가적으로는 그렇게 상기 수집부(200)를 고정한 상태에서 상기 수집부(200)의 회전이 가능하도록 이루어질 수만 있다면, 어떠한 다른 구조로 변형 실시되어도 무방함은 당연하다.

다음으로, 상술한 바와 같은 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)를 이용하여 제조되는 스캐폴드(5000)에 대하여 설명한다. 도 10 내지 도 13은 본 발명에 의한 스캐폴드 제조 장치에 의하여 제조된 도관형 스캐폴드의 다양한 실시예를 도시하고 있다.

도관형 스캐폴드를 제조하는 한 실시예로서, 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 직경, 형태 등을 달리하여 다양하게 스캐폴드(5000)를 제조할 수 있는데, 막 형태인 단일층의 도관형으로 제조할 수도 있으며, 도 10 내지 도 12에 도시된 것처럼 상기 수집부(200)의 방사방향으로 2겹 이상 중첩되되, 각각의 겹이 서로 다른 형태를 갖도록 스캐폴드(5000)를 제조할 수 있다.

이 때, 본 스캐폴드(5000)는 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 원주방향으로 연속 또는 불연속적으로 형성되는 제1타입 분사체(610); 상기 수집부(200)의 외주면을 따라 x축 방향으로 직선 형태로 형성되되, 원주방향으로 일정거리 이격되어 반복적으로 형성되는 제2타입 분사체(620); 및 상기 수집부(200)의 외주면에 막 형태로 형성되는 제3타입 분사체(630); 를 포함하여 형성될 수 있다.

도 10에 도시된 실시예에서, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 제1타입 분사체(610) 및 상기 제2타입 분사체(620)가 중첩되어 형성되는 그물형 분사체(640)가 상기 제3타입 분사체(630)의 외측면에 형성된다. 이러한 형태의 스캐폴드는 누관용 스캐폴드로 사용될 수 있다.

도 11에 도시된 실시예에서, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 스캐폴드(5000)는 상기 제1타입 분사체(610) 및 상기 제2타입 분사체(620)가 중첩되어 형성되는 그물형 분사체(640)가 상기 제3타입 분사체(630)의 내측면에 형성되는 실시예이다.

도 12에 도시된 실시예에서, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 제1타입 분사체(610) 및 상기 제2타입 분사체(620)가 중첩되어 형성되는 그물형 분사체(640)가 상기 제3타입 분사체(630)의 내ㆍ외측면에 형성된다. 이러한 형태의 스캐폴드는 혈관용 스캐폴드로 사용될 수 있다. 이 때, 상기 스캐폴드(5000)는 상기 제3타입 분사체(630)의 내측면에 형성되는 그물형 분사체(640)가 내피세포를 이루고, 상기 제3타입 분사체(630)의 외측면에 형성되는 그물형 분사체(640)가 외피세포를 이루며, 상기 제3타입 분사체(630)가 내피세포와 외피세포가 섞이지 않고 배양될 수 있도록 한다.

상기 스캐폴드(5000)는 상술한 바와 같은 형태 외에도 여러 가지 형태를 혼합하거나, 지그재그, 물결무늬 등 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 다양한 분야에 적용될 수 있다.

한편, 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 상기 수집부(200)가 일정속도로 회전할 때, 상기 분사수단(100)이 x축으로 일정하게 이동하며 용액이 분사됨으로써 상기 제1타입 분사체(610)가 형성되도록 할 수 있다. 또한 상기 제2타입 분사체(620)는 정지해있는 상기 수집부(200) 외주면에 상기 분사수단(100)이 x축으로 이동하며 용액이 분사된 다음, 상기 수집부(200)가 일정각도 회전한 후, 다시 상기 분사수단(100)이 x축으로 이동하는 과정이 반복적으로 이루어짐으로써 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3타입 분사체(630)는 상기 분사수단(100)이 용액을 분사시키며 x축으로 이동하는 동안 상기 수집부(200)가 일정속도로 끊임없이 회전함으로써 형성될 수 있다. 상술한 방법은 상기 제1타입 분사체(610), 제2타입 분사체(620) 및 제3타입 분사체(630)를 형성하는 방법의 한 실시예로서, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며 상술한 바와 같은 방법 외에도 다양하게 변경 실시 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 스캐폴드 제조 장치(1000)는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같은 형태 외에도 다음과 같은 형태의 스캐폴드(5000) 또한 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 상기 용액저장부(110)에 생체적합 물질을 저장한 다음, 상기 가열수단(130)을 통해 녹여진 용액을 상기 수집부(200)에 분사시켜 다양한 형태의 스텐트(stent)로 이용되는 스캐폴드(5000)를 제조할 수 있다. 상기 스캐폴드(5000)는 좁아진 혈관을 넓히는데 사용되는 스텐트로 사용될 수 있다. 스텐트(stent)로 이용되는 상기 스캐폴드(5000)는 도 13에 도시된 형태 외에도 단일 층 또는 복수개의 층이 중첩되어 형성될 수도 있으며, 여러 가지 형태를 혼합하거나, 지그재그, 물결무늬 등 다양한 형태로 제조될 수 있다.

도 14는 본 발명의 스캐폴드 제조 장치에 의하여 제조된 도관형 스캐폴드의 실제 사진들을 도시한 것이다. 앞서 도 10 내지 도 13으로 개념적으로 설명한 바와 같이 본 발명의 스캐폴드 제조 장치는 다양한 형태의 도관형 스캐폴드를 제작하는 것이 가능하다. 도 14에는 위에서부터 순차적으로 나선 형태(Helical), 링 형태(Ring), 직선 형태(Vertical), 그리드 형태(Grid), 무공 형태(No Pore)의 실제 제작 예시 사진들이 도시되어 있다.

이처럼 본 발명의 스캐폴드 제조 장치(1000)는 스캐폴드(5000)를 매우 다양한 형태로 제작이 가능하여, 혈관, 신경관, 누관뿐만 아니라 스텐트 등 다양한 분야에 이용될 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 스캐폴드 제조 장치
5000 : 스캐폴드
100 : 분사수단 110 : 용액저장부
120 : 노즐부 130 : 가열수단
200 : 수집부
300 : 분사위치조절부
310 : 고정브라켓 320 : Z축 가이드레일
330 : X축 가이드레일 340 : Y축 가이드레일
400 : 수집위치조절부
410: 지지부 415: 수용부
415a: 수용부 나사산 415b: 수용부 테이퍼부
420: 고정부 421: 콜렛부
421a: 콜렛부 헤드 421b: 콜렛부 테일
422: 조임부
422a: 조임부 나사산 422b: 조임부 테이퍼부
423: 분할부 424: 삽입부
425: 걸림부
430: 이동부 440: 회전부
441: 모터 442: 풀리
450: 베이스
510 : 분사위치제어부 520 : 수집위치제어부
610 : 제1타입 분사체 620 : 제2타입 분사체
630 : 제3타입 분사체 640 : 그물형 분사체

Claims (17)

1. 용액이 저장되는 용액저장부(110), 상기 용액저장부(110)로부터 공급받은 용액을 분사하는 노즐부(120), 상기 용액저장부(110)에 저장된 용액의 온도를 제어하기 위한 가열수단(130)을 포함하는 분사수단(100);
   원통 형태로 형성되어 상기 분사수단(100)의 노즐부(120)를 통해 분사되는 용액이 수집되도록 상기 분사수단(100)의 하부에 구비되는 수집부(200);
   상기 분사수단(100) 또는 수집부(200)를 X, Y, Z 방향으로 이동하여 분사 위치를 조절하는 분사위치조절부(300); 및
   상기 수집부(200)의 연장 방향으로 서로 이격 배치되는 한 쌍의 지지부(410), 각각의 상기 지지부(410)에 구비되며, 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 잡아 고정하는 한 쌍의 고정부(420), 상기 지지부(410) 중 적어도 하나를 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 이동시키는 이동부(430), 상기 고정부(420)의 적어도 한 쪽에 구비되어, 상기 수집부(200)의 연장 방향을 축으로 하여 상기 수집부(200)를 회전시키는 회전부(440)를 포함하는 수집위치조절부(400); 를 포함하여 형성되며,
   상기 수집위치조절부(400)는, 상기 수집부(200)의 휘어짐을 방지하도록,
   상기 고정부(420)가 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 잡아 고정하고,
   상기 이동부(430)가 상기 지지부(410)의 사이 간격이 상기 수집부(200)의 연장 방향으로 벌어지도록 상기 지지부(410)를 이동시켜,
   상기 수집부(200)에 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 양쪽으로 상기 수집부(200)를 당기는 힘을 인가하면서 상기 수집부(200)의 양쪽 끝단을 고정 지지하는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
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3. 제 1항에 있어서, 상기 수집위치조절부(400)는
   한 쌍의 상기 지지부(410) 각각에는 상기 수집부(200)의 연장 방향을 따라 내측으로 돌출 형성되며 내부에 빈 공간이 형성되는 수용부(415)가 구비되고,
   상기 고정부(420)는, 일측에 상기 수집부(200)가 끼워지며 타측이 상기 수용부(415)에 수용 지지되는 콜렛부(421) 및 상기 콜렛부(421)의 일측을 지지하며 상기 콜렛부(421)가 상기 수용부(415)에 고정 수용되도록 상기 수용부(415)와 결합되는 조임부(422)를 포함하여 이루어져,
   상기 콜렛부(421)에 상기 수집부(200)가 끼워지며 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)의 결합됨에 의해 상기 수집부(200)가 고정 지지되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 수집위치조절부(400)는
   상기 수용부(415)의 외측에 수용부 나사산(415a)이 형성되고,
   상기 조임부(422)의 상기 수용부(415)와 결합되는 측의 내측에 상기 수용부 나사산(415a)과 맞물리게 형성되는 조임부 나사산(422a)이 형성되어,
   상기 수용부 나사산(415a) 및 상기 조임부 나사산(422a)의 나사 결합에 의하여 상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422)가 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 수집위치조절부(400)는
   상기 콜렛부(421) 일측은 외측 방향으로 갈수록 단면 반경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 콜렛부 헤드(421a)를 형성하고, 상기 조임부(422)의 상기 조임부(422)의 상기 수용부(415)와 결합되는 측 반대측의 내측에는 상기 콜렛부 헤드(421a)에 상응하는 경사면으로 이루어지는 조임부 테이퍼부(422b)가 형성되며,
   상기 콜렛부(421) 타측은 외측 방향으로 갈수록 단면 반경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 콜렛부 테일(421b)을 형성하며, 상기 수용부(415)의 내측에는 상기 콜렛부 테일(421b)에 상응하는 경사면으로 이루어지는 수용부 테이퍼부(415b)가 형성되어,
   상기 수용부(415) 및 상기 조임부(422) 결합 시, 상기 콜렛부 헤드(421a) 및 상기 조임부 테이퍼부(422b)의 밀착 접촉과, 상기 콜렛부 테일(421b) 및 상기 수용부 테이퍼부(415b)의 밀착 접촉에 의하여, 상기 콜렛부(421)가 압축되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 수집위치조절부(400)는
   상기 고정부(420)는 상기 수집부(200)의 연장 방향을 축으로 하여 반경 방향으로 분할되는 적어도 둘 이상의 분할부(423)로 이루어지며, 상기 분할부(423)는 반경 방향으로 이격 가능하도록 형성되며,
   상기 고정부(420)를 이루는 상기 분할부(423)들이 만나는 지점에 상기 수집부(200)가 삽입되는 삽입부(424)가 형성되되, 상기 삽입부(424)의 입구측에는 걸림부(425)가 돌출 형성되어,
   상기 분할부(423)들이 이격된 상태에서 상기 삽입부(424) 위치에 상기 수집부(200)가 배치된 후 상기 분할부(423)들이 결합되어, 상기 걸림부(425)가 상기 수집부(200)에 박힘으로써 상기 수집부(200)가 고정 지지되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
7. 제 6항에 있어서, 상기 삽입부(424)는
   상기 수집부(200)와 동일하거나 더 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
8. 제 6항에 있어서, 상기 수집부(200)는
   상기 걸림부(425)에 상응하는 위치에 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
9. 제 1항에 있어서, 상기 수집위치조절부(400)는
   직경 대 길이의 비가 0.05 내지 0.5인 상기 수집부(200)를 고정하는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
   
10. 제 1항에 있어서, 상기 용액저장부(110)는
    생체적합 물질이 용해 또는 용융된 용액이 저장되는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
    
11. 제 1항에 있어서, 상기 스캐폴드 제조 장치(1000)는
    상기 수집부(200)가 서로 다른 직경을 갖도록 복수 개 형성되어 교체 가능한 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
    
12. 제 1항에 있어서, 상기 스캐폴드 제조 장치(1000)는
    상기 분사위치조절부(300)와 연결되어 분사위치를 제어하며,
    상기 수집위치조절부(400)와 연결되어 고정축(410)의 회전속도가 조절되도록 제어하는 제어부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐폴드 제조 장치.
    
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