KR101624146B1 - 혈액 필터용 여재 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혈액 필터용 여재 제조 방법에 관한 것으로서 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 원료로 하여 멜트블로운 복합방사의 방사노즐을 통해 복합방사섬유로 멜트블로운하되, 상기 방사노즐의 방사온도를 260~270℃로 설정한 상태에서 방사노즐의 토출량을 제어하는 기어펌프의 회전속도를 10~11rpm으로 회전시키고; 블로잉 에어는 230~240℃의 온도와, 3~4N㎥/min의 압력으로 분사하며; 상기 방사노즐과, 방사노즐에서 방사되는 복합방사섬유가 적층되는 컬렉터 간의 거리는 250㎜로 유지한 상태에서, 상기 컬렉터의 이동속도는 5m/min으로 하여 거미줄(web)과 같은 구조적 형태를 가지는 시트형 부직포를 형성하여 구성함으로써 높은 백혈구 제거율 및 적혈구 회수율을 만족함과 동시에 우수한 혈장분리효율을 가지면서도 여재에 잔존하는 혈소판 점착률을 저하시켜 혈액 필터로서 우수한 성능을 발휘하는 효과가 있다.

Description

혈액 필터용 여재 제조 방법{blood filter material for filter method of manufacturing}
본 발명은 혈액 필터용 여재 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 높은 백혈구 제거율 및 적혈구 회수율을 만족함과 동시에 우수한 혈장분리효율을 가지면서도 여재에 잔존하는 혈소판 점착률을 저하시켜 혈액 필터로서 우수한 성능을 발휘하게 한 혈액 필터용 여재 제조 방법에 관한 것이다.
혈액(blood)은 혈관 속을 흐르고 있는 액상의 조직으로서 혈관을 통해 온몸을 돌면서 산소와 영양소 등을 공급해주고 노폐물을 운반하여 신장을 통해 배설될 수 있도록 하며, 내분비기관에서 분비되는 호르몬의 운반, 외부의 병원체에 대한 방어 및 체온 조절도 담당하는데, 특히 혈액은 신체의 각 부위에서 발생되는 불필요한 성분, 노폐물 및 독소를 이송하여 간, 신장 또는 폐에서 제거하여 신선하고 깨끗한 성분을 신체의 각 부위로 공급한다.
상술한 바와 같은 기능을 위하여 혈액은 혈장과 혈구로 이뤄지며 혈구는 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 구분되는데, 적혈구는 헤모글로빈이라는 단백질을 통해 산소 분자를 운반하며, 혈중 산도가 낮아지면 산소와 헤모글로빈의 결합력이 약화되어 조직으로 산소를 내보낸다.
상기 백혈구는 과립구, 단구, 림프구로 나뉘며 이들은 외부의 침입에 대항하여 반응하는데, 과립구 중 호중구와 단구는 이물질을 세포 내로 포식하고 소화시키며, 림프구는 외부 병원체에 대한 항체를 생성한다. 또한, 상기 혈소판은 혈장 내의 단백질과 함께 혈액의 응고에 중요한 역할을 한다.
한편, 외상이나 수술로 인한 다량의 실혈, 용혈성 질환과 같이 혈액의 성분을 파괴하는 질환과 백혈병이나 혈우병과 같이 혈액 내 필요한 성분을 만들지 못하는 질환 등의 여러 가지 이유로 인하여 체내 혈액이 부족한 경우에는 다른 사람의 혈액을 받아 체내에 주입하는 치료를 받게 되는데 이러한 치료를 '수혈'이라 한다.
수혈은 헌혈자로부터 채혈한 혈액을 직접 환자에게 수혈하거나, 헌혈자로부터 채혈한 혈액의 각 성분을 분리, 농축하여 환자에게 필요한 성분만을 수혈하기도 한다.
그런데 상기와 같은 수혈 과정에서 백혈구가 포함된 혈액 또는 적혈구 농축 제제를 수혈받을 경우, 두통, 구토, 오한, 발열, 바이러스 감염, 동종항원 감작 등과 같은 부작용이 발생하기도 한다.
위와 같은 부작용을 예방하기 위해서는 수혈 대상 혈액 내에 존재하는 백혈구를 수혈 전에 제거할 필요가 있는데, 혈액으로부터 백혈구를 제거하는 방법에는, 혈액을 고속으로 회전시킴으로써 백혈구를 분리하는 원심분리법, 혈액이 필터를 통과하도록 함으로써 백혈구를 필터에 흡착시켜 분리하는 필터법, 및 혈액에 텍스트란을 첨가하여 혼합한 후 분리된 백혈구 층을 흡입하여 제거하는 텍스트란법이 있다.
이 중 백혈구 분리 성능이 우수하고 조작이 용이하며 비용이 저렴한 필터법이 널리 사용되고 있는데, 필터법에서 사용되는 혈액 필터를 위해 다양한 형태의 여재들이 사용되고 있는데, 높은 공극률(기공 형성 정도를 나타냄)과 10㎛ 이하의 공경(기공의 직경)을 가짐으로써 우수한 백혈구 분리 성능을 갖는 여재로서 3㎛ 이하의 직경을 갖는 극세섬유로 이루어진 멜트블로운(Meltblown) 부직포가 일반적으로 널리 사용되고 있다.
등록특허공보 제10-0808691호 등록특허공보 제10-0721054호
상술한 바와 같이 혈액 필터 여재로서 가장 널리 사용되는 종래의 멜트블로운 부직포는 일반적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)가 주원료로 사용되어왔다.
그러나 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는 매우 적은 양의 수분 흡수에도 카르복실기와 하이들록실기로 가수분해 또는 해중합(depolymerization)되어 그 분자량과 중합도가 큰 폭으로 저하될 수 있다.
분자량이 감소하면 물리적 특성이 떨어지고 용융된 수지의 유동성이 증가하여 방사 노즐에서 수지가 흘러내리는 현상이 야기되는 현상이 발생할 뿐만 아니라, 방사와 동시에 바람으로 강하게 불어서 단섬유를 만들고 이것을 집적해 웹을 만드는 멜트블로운 방사시 고속의 기류에 의해 섬유가 절단되어 날리는 현상(Fly)이 발생함으로써 생산성 저하와, 제품 불량률이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 합성에 필수적으로 사용되는 촉매인 삼산화안티몬(Antimony trioxide, Sb2O3)은 최근 인체에 유해한 무기물로 규정되어 혈액 필터와 같은 의료용 소재에 적용될 수 없게 됨으로써 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주원료로 한 혈액 필터의 제조가 불가능하게 되었다.
한편, 폴리부틸렌테레프탈레이트는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 우수한 물리적 특성을 가지고 있으면서도, 유리전이 온도(Tg)가 폴리에틸렌테레프탈레이트에 비해 최대 40℃ 이상 낮기 때문에 결정화 속도가 상대적으로 높아 치수변화가 적은 장점이 있는 반면에, 결정화 속도가 과도하게 높기 때문에 극세섬유를 제조하기 위한 방사 조건 특히 연신 조건 등의 공정 제어가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 원료로 하여 멜트블로운 복합방사의 방사노즐을 통해 복합방사섬유로 멜트블로운하여, 중량은 21~22g/5㎡이고, 두께는 280~310㎛이며, 공극의 크기는 16~18㎛이고, 공극률은 79~82%로서 290~310MPa의 인장강도를 가지도록 혈액 필터용 여재를 구성하고,
상기와 같이 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 원료로 하여 멜트블로운 복합방사의 방사노즐을 통해 복합방사섬유로 멜트블로운하되,
상기 방사노즐의 방사온도를 260~270℃로 설정한 상태에서 방사노즐의 토출량을 제어하는 기어펌프의 회전속도를 10~11rpm으로 회전시키고;
블로잉 에어는 230~240℃의 온도와, 3~4N㎥/min의 압력으로 분사하며;
상기 방사노즐과, 방사노즐에서 방사되는 복합방사섬유가 적층되는 컬렉터 간의 거리는 250㎜로 유지한 상태에서, 상기 컬렉터의 이동속도는 5m/min으로 하여 거미줄(web)과 같은 구조적 형태를 가지는 시트형 부직포를 형성하도록 혈액 필터용 여재 제조 방법을 구성함으로써 높은 백혈구 제거율 및 적혈구 회수율을 만족함과 동시에 우수한 혈장분리효율을 가지면서도 여재에 잔존하는 혈소판 점착률을 저하시켜 혈액 필터로서 우수한 성능을 발휘하게 한 목적을 달성할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조된 혈액 필터용 여재는 는 온도나 압력에 따른 물성 변화가 적어 구조적 안정성이 우수하고, 세포 독성이 낮아서 의료용으로서 매우 안전하며, 혈액 여과시에 높은 백혈구 제거율 및 적혈구 회수율을 만족함과 동시에 우수한 혈장분리효율을 가지면서도 여재에 잔존하는 혈소판 점착률을 저하시켜 혈액 필터로서 우수한 성능을 발휘하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법의 실시 예에 따라 제조된 단일 시트형으로 된 T5 시료의 조직 구조를 나타낸 주사형전자현미경 이미지.
도 2는 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조된 여재를 이용한 혈액 필터의 모듈 구조를 나타낸 예시도.
이하, 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조되는 여재는 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 원료로 하여 멜트블로운 복합방사의 방사노즐을 통해 복합방사섬유로 멜트블로운하여, 중량은 21~22g/5㎡이고, 두께는 280~310㎛이며, 공극의 크기는 16~18㎛이고, 공극률은 79~82%로서 290~310MPa의 인장강도를 가지게 형성한 구성이다.
상기 본 발명의 혈액 필터용 여재를 제조하는 방법은 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 원료로 하여 멜트블로운 복합방사의 방사노즐을 통해 복합방사섬유로 멜트블로운하되,
상기 방사노즐의 방사온도를 260~270℃로 설정한 상태에서 방사노즐의 토출량을 제어하는 기어펌프의 회전속도를 10~11rpm으로 회전시키고;
블로잉 에어는 230~240℃의 온도와, 3~4N㎥/min의 압력으로 분사하며;
상기 방사노즐과, 방사노즐에서 방사되는 복합방사섬유가 적층되는 컬렉터 간의 거리는 250㎜로 유지한 상태에서, 상기 컬렉터의 이동속도는 5m/min으로 하여 거미줄(web)과 같은 구조적 형태를 가지는 시트형 부직포를 형성하는 구성이다.
상기 멜트블로운 공법은 직경 10㎛ 이하의 미세섬유들이 상호 결합하여 거미줄과 같은 구조 형태를 가지는 부직포와 같은 3차원적 섬유집합체를 구성하게 하는 공법이다.
즉, 열가소성이며, 섬유를 형성할 수 있는 고분자를 수백 개의 작은 오리피스로 형성된 방사노즐을 통해 방사하면서, 방사노즐의 양 옆에서 고온, 고압으로 블로잉 에어를 분사함으로써, 방사노즐에서 압출된 용융상태의 고분자가 방사노즐의 양 옆에서 고속으로 분사되는 블로잉 에어에 의해 초세화된 극세 섬유가 되어 컬렉터에 적층됨으로써 고도의 필터 성능을 가지는 자기결합형 부직포를 형성하는 공법이다.
상기와 같은 멜트블로운 공법을 이용하여 부직포를 형성함에 있어서, 부직포의 조직 구조와 최종물성에 영향을 주는 제조공정인자는 통상, 원료의 물성, 방사노즐의 온도, 블로잉 에어의 온도와 압력, 방사노즐과 컬렉터 간의 거리, 컬렉터의 이동 속도 등이 있다.
상기와 같은 제조공정인자의 변화에 따라서 멜트블로운 공법을 통해 제조된 부직포는 전혀 다른 물성과 전혀 다른 기능적 특성을 가지게 되는바, 상기 멜트블로운 공법을 이용하여 부직포를 제조함에 있어서, 제조공정인자는 매우 중요한 핵심기술요소라 할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 있어서, 상기 부직포는 4겹을 가압패널에 적층 한 후, 패널온도 120~130℃에서 3~4MPa의 적용 압력으로 1~3분 동안 가열 압착하는 과정을 포함할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조된 여재를 다층으로 적층 하였을 때의 물성 변화를 측정하여 최적의 적층 두께를 확인하여 위한 물성 실험을 실시하였다.
<실험 예 1>
* 여재의 적층 겹 수에 따른 열 압착 후 물성변화 측정
시료를 각각 1겹 단독 및 2겹, 3겹, 4겹, 5겹으로 적층하여, 열과 압력을 가해 압착한 뒤 두께(㎛), 인장강도(N), 단위면적당 인장강도(MPa) 및 평균기공크기를 측정하였다.
Figure 112014071910535-pat00001
Figure 112014071910535-pat00002
※패널온도 130℃, 적용압력 4MPa, 적용시간 3min
상기 표 1 내지 표 2의 실험 결과와 같이 적층 겹 수가 1겹에서 5겹으로 점차 증가할수록 두께 및 인강강도가 증가하였으나, 5겹을 적층한 시료 5의 단위면적당 인장강도는 두께 증가로 인하여 시료 4보다 다소 감소하였다. 또한, 평균기공의 크기는 1겹일 대 11.9㎛에서 적층 겹 수가 많아질수록 점차 감소하여 4겹일 때 3.7㎛를 기록하였다. 기공도 역시 적층 겹 수가 많아질수록 감소하는 경향을 나타내어 4겹일 때 가장 낮은 72%임을 확인하였다.
<실험 예 2>
* 패널의 온도에 따른 열압착 후 물성변화 측정
4겹으로 적층한 시료를 가지고 heating press 위아래 패널의 온도를 120℃에서 140℃에 이르기까지 5℃ 간격으로 변화를 주어 열압착 실험을 하였다.
Figure 112014071910535-pat00003
Figure 112014071910535-pat00004
※적층 겹 수 4장, 적용압력 4MPa, 적용시간 3min
상기 표 3 내지 표 4의 실험 결과와 같이 실험패널의 온도가 증가할수록 인장강도가 증가하였으며, 같은 적층 겹 수임에도 온도가 증가함에 따라 두께가 감소한 효과로 단위면적당 인장강도 역시 증가하여 최대 4.1MPa에 달하였다. 다만, 135℃ 이상의 온도에서는 시료가 군데군데 녹아 필터 용도로 사용하기에는 적당하지 않은 것으로 판단되며, 여재에 적용된 온도의 영향으로 평균기공의 크기와 기공도는 온도가 높을수록 감소함을 확인하였다.
<실험 예 3>
* 패널 간 적용압력에 따른 열압착 후 물성변화 측정
위아래 양 패널 사이의 압력 변화에 다른 물성변화를 측정하였다.
Figure 112014071910535-pat00005
Figure 112014071910535-pat00006
※적층 겹 수 4장, 패널온도 130℃, 적용시간 3min
상기 표 5 내지 표 6의 실험 결과와 같이 적용압력이 높을수록 두께는 감소하였으며, 인장강도와 단위면적당 인장강도 역시 약간씩 증가하다가 10MPa 적용시 크게 증가하였다. 평균공극의 크기는 적용압력이 높을수록 점차 감소하였으며, 공극률 역시 상대적으로 큰 압력에서의 공극률이 낮은 압력보다 작게 나타남을 확인하였다.
<실험 예 4>
* 열압착 적용시간에 따른 열압착 후 물성변화 측정
열압착 적용시간에 따른 물성변화를 측정하였다.
Figure 112014071910535-pat00007
Figure 112014071910535-pat00008
※적층 겹 수 4장, 패널온도 130℃, 적용압력 4MPa
상기 표 7 내지 표 8의 실험 결과와 같이 1분에서 5분까지 적용시간별로 테스트하였으나, 1분 이후의 시간에 따른 변화는 미미했으나, 4분 이후에도 기공도는 감소함을 확인하였다. 평균공극의 크기 및 기공도 측면에서도 경향성이 없는 일정치 않은 결과를 나타냄을 확인하였다.
패널의 온도는 인장강도 측면에서 130℃ 이상이면 적합하나, 135℃ 이상에서는 시료가 용융하면서 기공도가 감소하므로 130℃가 최적인 것으로 나타났으며, 적용압력의 경우 온도와 마찬가지로 압력이 높을수록 인장강도 측면에서는 유리하나, 5MPa 이상에서는 기공도가 70% 이하로 감소하므로 3~4MPa가 최적인 것으로 판단된다. 적용시간의 경우에는 3분 이내에서는 큰 차이가 없으나 3분 초과시 기공도가 감소하므로 1~3분이 적당한 것으로 판단된다.
본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 있어서 여재의 원료로 사용되는 상기 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)은 한국식품의약청(KFDA: Korea Food & Drug Administration)로부터 의약품 원료로서의 승인을 받은 원료로서 혈액 필터의 원료로서 우수한 세포독성등급을 제공하는데 이를 실험을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다.
<실험 예 5>
* 세포독성시험: 직접접촉법
Cell monolayer와 재료들을 직접 접촉함으로써 재료로부터 유리되어 나오는 성분이나, 재료의 표면 특성이 세포에 미치는 정도를 파악하는 것으로서, 세포독성이 나타난 면적을 측정하여 zone index에 의한 세포독성 정도를 평가하였다.
상기 직접접촉법은 용출되어 나오는 물질에 의한 세포독성뿐만 아니라, 재료의 형태 및 표면 특성에 의한 세포독성을 확인할 수 있어, 세포의 형태학 및 세포막의 손상 등을 관찰하는 정성 평가 및 세포의 수, 단백질의 양 등을 측정하여 세포독성을 평가하는 질량 분석이 가능하다.
Figure 112014071910535-pat00009
Figure 112014071910535-pat00010
상기 표 9는 zone index에 의한 세포독성 등급과 실험결과를 나타낸 것으로서, 단일 시트형으로 된 T5 시료와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료 모두 세포독성 등급이 1등급으로 매우 우수하며, 대조군으로 사용한 NTC(HDPE film)와 비교해도 뒤지지 않을 만큼 세포독성이 매우 낮아 의료용으로서의 우수한 안정성을 보장할 수 있다.
<실험 예 6>
* 용출액 희석(MTT assay)
용출액 희석은 재료로부터 유리되어 나오는 성분이나 추출성분이 세포에 미치는 정도를 파악하기 위한 시험법이며, 추출액의 희석 농도에 대한 각 흡광도를 통하여 세포독성을 측정하였다.
Figure 112014071910535-pat00011
Figure 112014071910535-pat00012
상기 표 10 내지 표 11은 추출액 희석농도별 흡광도를 나타낸 그래프로서, 단일 시트형으로 된 T5 시료와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료 모두 PC(ZDEC film)에 비해서는 L929 cell viability가 다소 높게 나왔으나, NC(HDPE film)와 비교했을 때는 L929 cell viability가 크게 차이 나지 않음을 확인하였다. 따라서 단일 시트형으로 된 T5와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료 모두 세포독성이 낮아 의료용으로서의 우수한 안정성을 보장할 수 있다.
<실험 예 7>
* 혈액적합성 실험: 항응고
Figure 112014071910535-pat00013
※기허가 제품은 AsahiKASAI사의 혈액 필터 제품임.
Figure 112014071910535-pat00014
상기 표 12 내지 표 13의 실험결과와 같이 단일 시트형으로 된 T5 시료와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료 모두 PT와 APTT가 정상범위 내에 들었으며, 아무것도 처리하지 않은 NTC와 비교해도 거의 차이가 없을 뿐만 아니라, 기허가 제품과 비교하였을 때 더 우수한 성능을 보인 것을 확인하였다.
<실험 예 8>
* 혈소판 점착
의료용구나 생체 재료에 노출시 혈액의 혈소판 수가 심각하게 떨어지는 혈소판 점착(유착), 혈소판 응집 혹은 혈소판 격리(예, 지라) 등이 일어날 수 있으므로 혈소판 점착을 최소화하는 것이 혈액적합성을 높이는 방법이라 할 수 있는데, 본 실험에서는 기허가 제품과의 비교를 통하여 상대적이 혈소판 점착률을 관찰하였다.
Figure 112014071910535-pat00015
상기 표 14의 실험결과와 같이 단일 시트형으로 된 T5 시료의 경우에는 기허가 제품에 비해 낮은 혈소판 점착률을 보이었지만, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료의 경우에는 T5 시료의 약 3배, 기허가 제품과 비교하였을 때는 약 1.5배 높은 혈소판 점착률 수지를 나타내었다.
<실험 예 9>
* 면역학(C3a)
C3a, C5a, TCC, Bb, iC3B, C4d, Sc5b-9 보체계(The Complement System)가 활성화되면, 이들 성분 중에서 어느 것이라도 증가하게 되는데, 특정 물질은 보체를 활성화하고, 활성화된 보체는 백혈구를 활성화시켜 응집반응을 일으키도록 한 후 폐에서 분리되도록 한다. 혈액적합성 여부를 판단하기 위해서는 반드시 보체계(면역학) 실험을 실시하여야 한다.
Figure 112014071910535-pat00016
상기 표 15의 실험결과와 같이 24~72시간이 지날수록 C3a 활성도가 더 높게 나타났으며(활성도가 높아짐), 아무것도 처리하지 않은 NTC와 비교하였을 때 단일 시트형으로 된 T5 시료와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료 모두 C3a 활성도가 거의 차이가 없는 것으로 나타나며, T5 시료와 T5*4 시료 간에도 C3a 활성도에 큰 차이가 없는 것을 확인하였다.
<실험 예 10>
* 단백질 흡착
혈장단백질 성분 중 알부민과 피브리노겐의 흡착 정도를 기허가 제품 및 아무것도 처리하지 않은 NTC와 비교하였다.
Figure 112014071910535-pat00017
Figure 112014071910535-pat00018
상기 표 16은 알부민의 흡착 정도를 나타낸 그래프이며, 표 17은 피브리노겐의 흡착 정도를 나타낸 그래프로서 실험결과와 같이 단일 시트형으로 된 T5 시료와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료의 알부민 흡착량이 기허가 제품에 비해 약간 높은 수준이나 거의 차이가 없는 것으로 나타났으며, 피브리노겐 역시 단일 시트형으로 된 T5 시료와, 4겹의 시트를 적층한 T5*4 시료가 약간 높게 나타났으나, 기허가 제품과 큰 차이가 없음을 확인하였다.
따라서 실험 예 5 내지 실험 예 10을 통해서 KFDA 승인을 받은 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 이용하여 제조한 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법은 세포 독성이 매우 낮은, 의료용품으로서의 우수한 안전성을 제공한다.
한편, 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조된 여재의 성능을 시험하기 위하여 다음과 같은 규격의 모듈을 제작하여 성능 평가를 실시하였다.
첨부도면 도 2는 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조된 여재를 이용한 혈액 필터의 모듈 구조를 나타낸 예시도로서 상기 모듈의 규격은 다음 표 18과 같다.
Figure 112014071910535-pat00019
제조된 혈액 필터의 성능 평가에 있어, 가장 중요한 것은 전혈(Whole Blood)을 필터링 전과 후로 비교하였을 때의 혈장분리율(%)과 혈구회수율(%)이다. 다음의 표 19는 일반혈액검사(complete blood cell count, CBC)법에 의한 혈액성분의 일반적인 수치를 나타낸 것이다.
Figure 112014071910535-pat00020
<실험 예 11>
* 혈액샘플의 CBC 검사
Figure 112014071910535-pat00021
상기 표 20과 같이 혈액샘플의 CBC 검사 결과, 백혈구(WBC) 수치는 4.76×103/㎖이며, 적혈구(RBC) 수치는 5.86×106/㎖, 혈소판(Platelet) 수치는 131×103/㎖이고, 헤모글로빈(Hb) 수치는 15.6g/㎗이며, 전체 혈액에 대한 적혈구의 용적률을 나타내는 헤마토크릿(Hct) 수치는 54%로서 일반적인 범위인 45% 수준보다는 다소 높은 편이다.
<실험 예 12>
* 혈액 필터 여과 후 성능 실험 결과
① 혈구분리부분
Figure 112014071910535-pat00022
※전혈에서 적혈구가 차지하는 양: 400㎖×54%=216㎖
혈구분리부분에서 적혈구가 차지하는 양: 248㎖×72%=178㎖
혈구분리부분의 혈구회수율: 178÷216×100=82.4%
상기 표 21의 실험결과와 같이 혈액 필터를 통해 전혈을 여과한 뒤 혈구분리부분으로 여과된 혈액의 성분을 분석하였다. 전혈 400㎖ 중 혈구분리부분으로 회수된 혈액성분은 248㎖였으며, 그 중 적혈구의 비중이 72%이므로 총 적혈구 회수율은 82%이다.
② 혈장분리부분
Figure 112014071910535-pat00023
※전혈에서 혈장이 차지하는 양: 400㎖×46%=184㎖
혈장분리부분에서 혈장이 차지하는 양: 108㎖×80%=86㎖
혈장분리부분의 혈구회수율: 86÷184×100=46%
상기 표 22의 실험결과와 같이 혈액 필터를 통해 전혈을 여과한 뒤 혈장분리부분으로 여과된 혈액의 성분을 분석하였다. 전혈 400㎖ 중 혈구분리부분으로 회수된 혈액성분의 부피는 108㎖였으며, 그 중 적혈구의 비중이 20%에 달해 상대적인 혈장의 비중은 약 80%로 예측할 수 있으며, 이를 통해 혈장분리율을 46%로 산정할 수 있다.
③ 필터잔존부분
Figure 112014071910535-pat00024
상기 표 23의 실험결과와 같이 혈액 필터를 통해 전혈을 여과한 뒤 필터부분에 잔존하는 물질 중 혈소판에 대한 성분 분석 결과 49.6×103/㎖가 검출되어 여과 전 혈소판의 함량 131×103/㎖와 비교하였을 때, 약 37.9%가 필터에 점착되는 것으로 판단할 수 있다.
따라서 실험 예 11 내지 실험 예 12를 통해서 본 발명의 혈액 필터용 여재 제조 방법에 의해 제조된 혈액 필터용 여재는 높은 백혈구 제거율 및 적혈구 회수율을 만족함과 동시에 우수한 혈장분리효율을 가지면서도 여재에 잔존하는 혈소판 점착률을 저하시켜 혈액 필터로서 우수한 성능을 발휘함을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (3)

  1. 과산화물이 들어있지 않은 폴리프로필렌(peroxide-free type polypropylene)을 원료로 하여 멜트블로운 복합방사의 방사노즐을 통해 복합방사섬유로 멜트블로운하되,
    상기 방사노즐의 방사온도를 260~270℃로 설정한 상태에서 방사노즐의 토출량을 제어하는 기어펌프의 회전속도를 10~11rpm으로 회전시키고;
    블로잉 에어는 230~240℃의 온도와, 3~4N㎥/min의 압력으로 분사하며;
    상기 방사노즐과, 방사노즐에서 방사되는 복합방사섬유가 적층되는 컬렉터 간의 거리는 250㎜로 유지한 상태에서, 상기 컬렉터의 이동속도는 5m/min으로 하여 거미줄(web)과 같은 구조적 형태를 가지는 시트형 부직포를 형성하는 것을 특징으로 하는 혈액 필터용 여재 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부직포 4겹을 가압패널에 적층한 후, 패널온도 120~130℃에서 3~4MPa의 적용 압력으로 1~3분 동안 가열 압착하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈액 필터용 여재 제조 방법.
  3. 삭제
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