KR101628205B1 - Wound dressing materials having transfer function in one way direction and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드레싱재 교체를 최소화시켜 환자의 육체적, 정신적, 경제적 고통을 최소화시키면서, 상처치유 능을 향상시키도록 일방향 전이 기능을 갖는 생분해성 다수의 나노섬유층으로 구성된 창상 피복재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 창상 피복재는 다수의 나노섬유층이 적층되어 모세관 현상을 나타내는 나노섬유 멤브레인으로 구성되며, 상기 다수의 나노섬유층은 각각 방사되는 고분자 물질의 나노섬유에 의해 집적되어 미세 기공을 가지며, 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 평균 기공크기에 구배가 설정되어 삼출물의 일방향 전이가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 창상 피복재는 삼출물의 일방향 전이가 가능한 모세관 구조를 가짐에 따라 상처면의 삼출물을 신속하게 외부로 전이시키면서 산소공급이 가능하다.The present invention relates to a wound dressing comprising a plurality of biodegradable nanofiber layers having a one-way transfer function for minimizing the physical, mental and economic pain of a patient by minimizing the replacement of dressing material and improving wound healing ability, and a method for manufacturing the wound dressing .
The wound dressing of the present invention is composed of a nanofiber membrane which is laminated with a plurality of nanofiber layers and exhibits capillary phenomenon, and the plurality of nanofiber layers are accumulated by the nanofibers of the polymer material to be radiated and have micropores, And one-way transition of the exudates is achieved by setting a gradient to the average pore size from the fibrous layer to the nanofiber layer of the other side.
Since the wound dressing of the present invention has a capillary structure capable of one-directional transfer of the exudates, oxygen can be supplied while rapidly transferring the exudates of the wound surface to the outside.

Description

일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법{Wound dressing materials having transfer function in one way direction and manufacturing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wound dressing material having one-way transfer function and a method of manufacturing the same,

본 발명은 화상, 창상, 욕창, 외상 등의 상처치료용 드레싱(wound dressing)재에 관한 것으로서, 특히 생분해성 나노섬유로 구성되어 드레싱 교환을 최소화할 수 있으며 모세관 구조에 의해 삼출물의 일방향 전이 기능을 갖고, 드레싱재의 교환 없이 삼출액을 신속하게 외부로 배출할 수 있는 창상 피복재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wound dressing material for the treatment of wounds such as burns, wound, pressure ulcer, trauma and the like, and is composed of biodegradable nanofibers, minimizing dressing exchange, and capable of minimizing the unidirectional transfer function of exudates by capillary structure The present invention relates to a wound dressing material capable of rapidly discharging the exudate without exchanging a dressing material and a method for producing the same.

드레싱(dressing)은 화상이나 창상, 욕창 및 외상에 의한 피부결손 부위인 상처면을 도포하여 피부의 치유속도를 향상시키기 위해 사용되는 방법이다. 상처 치료용 드레싱재는 상피세포가 원활하게 상처면을 유주 전개(migration)할 수 있는 습윤 환경 조성과 습윤 환경시 균의 증식이 빠르기 때문에 외부로부터 세균이나 오염물의 침입을 방지하고, 균의 증식을 억제할 수 있는 감염방지 구조를 가져야 한다. 또한 상처면과 드레싱재 부착에 따른 신생 상피조직의 손상을 방지하면서, 보온효과에 따른 고농도의 산소 공급에 의한 치료 효율을 향상시키고, 외부의 물리적 충격에 의한 손상을 방지할 수 있는 보호 작용을 하여야 한다. Dressing is a method used to improve the healing speed of the skin by applying a wound surface, which is a skin-defective area due to burns, wound, pressure sores, and trauma. The wound dressing dressing material prevents the entry of germs and contaminants from the outside because the epithelial cells can smoothly migrate to the injured surface and the growth of the bacteria in the humid environment is rapid. It should have an infection-proof structure that can be done. In addition, it is necessary to improve the treatment efficiency by supplying oxygen at a high concentration according to the effect of warming, and to protect it from damage caused by external physical impact, while preventing damage to the epithelial tissue caused by wound surface and dressing reattachment do.

따라서, 적절한 투습성과 흡수성으로 상처면의 건조 및 주변 정상 피부의 침연(maceration)을 방지하고, 삼출물의 빠른 흡수와 함께 드레싱재의 제거와 교환이 용이하면서 상처면의 고통을 최소화할 수 있는 탄성 구조체 등이 거론되고 있다. 형태상으로는 필름(film), 시트(sheet), 부직포(non-woven), 직포(woven), 폼(form), 로프(rope), 펠렛(pellet), 분말(powder) 등 다양한 형태의 구조로 되어 있다.Therefore, it is possible to prevent drying of the wound surface and maceration of the surrounding normal skin with appropriate moisture permeability and absorbency, and elastic structure capable of minimizing the pain on the wound surface while facilitating removal and exchange of the dressing material with quick absorption of exudates This is being discussed. And may be in various forms such as a film, a sheet, a non-woven, a woven, a foam, a rope, a pellet, and a powder. have.

특히, 화상이나 욕창, 정맥성 궤양이나 당뇨성 궤양 등의 상처치료에는 상처부위의 환경에 따른 적절한 드레싱재의 선택이 중요하며, 드레싱재의 교환시 환자의 고통을 최소화할 필요가 있다. 이러한 관점에서 첨단 상처치료에 사용되는 드레싱재는 크게 항균 내지는 멸균 기능을 갖는 금속 은(silver)이나 은 이온(Ag+)을 함유한 다층 구조의 드레싱재와 드레싱재 교환시 환자의 고통을 최소화하면서 피부호흡과 2차 감염을 방지할 수 있는 구조로 상처치유 성능을 살린 생분해성 고분자를 이용한 다공성 멤브레인 구조체로 대별할 수 있다. Particularly, in the treatment of wounds such as burns, pressure ulcers, venous ulcers or diabetic ulcers, it is important to select an appropriate dressing material according to the wound environment, and it is necessary to minimize the pain of the patient when the dressing material is replaced. In this respect, the dressing material used for advanced wound treatment is largely divided into a multi-layered dressing material containing silver or silver (Ag + ) having antibacterial or sterilizing function, And can be divided into a porous membrane structure using a biodegradable polymer that utilizes a wound healing property to prevent respiration and secondary infection.

이러한 첨단 상처치료용 드레싱재에서 생분해성 고분자를 이용한 대표적인 제품으로는 Polymedics Innovations GmbH (PMI)사의 상품명 Suprathel®을 들 수 있다. Suprathel®은 광범위한 화상환자의 상피세포 대체 치료재로서 상처면의 수분이나 가스상 물질을 외부로 방출하면서 피부가 호흡할 수 있는 다공성 형태로 약 4주의 생분해 특성을 갖는 PLA(poly latic acid) 고분자를 기본 소재로 하여 제조된 첨단 드레싱재이다(도 1 참조). A representative product using such a biodegradable polymer in the dressing material for advanced wound treatment is Suprathel®, a trade name of Polymedics Innovations GmbH (PMI). Suprathel® is an alternative to epithelial cells for a wide range of burn patients. It is a porous form that allows skin to breathe while releasing moisture or gaseous substances from the wound surface. It is a polylactic acid (PLA) polymer with about 4 weeks of biodegradation (See Fig. 1).

환자의 상처면에 생분해 드레싱재로 1차 드레싱한 후 밴드나 거즈와 같은 구조체로 2차 드레싱하여 삼출물을 제거하는 형태로 1차 드레싱재가 생분해되는 동안 2차 드레싱재만을 교환하는 형태로 장기간 환자의 상처면에는 드레싱재 교환이 없어 환자의 고통을 최소화 할 수 있는 효율적인 드레싱재이다. The patient's wound surface is firstly dressed with a biodegradable dressing material and then a second dressing with a structure such as a band or gauze to remove the exudates. The first dressing material is biodegraded while the second dressing material is replaced. There is no dressing re-exchange on the wound surface, so it is an effective dressing material that can minimize patient's pain.

그러나, 상기와 같은 첨단 드레싱재에 사용되는 다공성 멤브레인은 제조시 발포제나 염류 등을 첨가하여 염의 제거시 기공이 형성되는 상분리법(phase separation)이 대표적인 방법이다. 이러한 상분리법에 의한 다공성 멤브레인은 기공구조가 불규칙하고 기공(pore)의 크기가 수~수십 ㎛로 구성되어 있어 바이러스나 박테리아 등에 의한 2차 감염의 원인이 될 수 있고, 상분리 방법에 의해 형성된 기공 중 다수의 기공이 닫힌 구조(close pore)의 형태로 인해 산소에 의한 피부호흡이나 상처면에서 발생한 수분과 가스상 물질을 드레싱재 내외부로 신속하게 교환하는 데는 한계가 있는 게 주지의 사실이다. However, the porous membrane used in the above-mentioned advanced dressing material is a typical method of phase separation in which pores are formed when a salt is removed by adding a foaming agent or salts. The porous membrane formed by such a phase separation method is irregular in pore structure and has a pore size of several to several tens of micrometers, which may cause secondary infection caused by viruses or bacteria. In addition, Due to the close pore structure, it is known that there is a limit to quickly exchange the moisture and gaseous substances generated from the skin respiration or wound surface caused by oxygen into the inside and the outside of the dressing.

도 1(a)와 (b)는 상분리법에 의해 제조된 Suprathel®의 표면과 단면 구조를 주사 전자 현미경으로 관찰한 사진이며, 도 1(c)는 Suprathel®의 기능을 나타낸 모식도이다. 도 1(a) 및 도 1(b)에서처럼 Suprathel®의 표면과 단면에 형성된 기공의 크기(size)는 수~수십 ㎛이며, 불균일한 형태로 구성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 1(b)와 도 1(c)를 비교하면 기공 형성이 표면에서 이면까지 연결되지 못한 닫힌 구조(closed pore)로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서 이러한 모폴로지에 기인한 상처 피복재는 상처 계면에서의 산소와 삼출물의 물질이동에 한계가 있게 된다. 1 (a) and 1 (b) are SEM photographs of the surface and cross-sectional structures of Suprathel® prepared by the phase separation method, and FIG. 1 (c) is a schematic diagram showing the function of Suprathel®. As shown in Figs. 1 (a) and 1 (b), the size (size) of the pores formed in the surface and the cross section of the suprathel® is several to several tens of 탆. 1 (b) and 1 (c), it can be seen that the pore formation is formed as a closed pore that is not connected from the surface to the backside. Therefore, the wound dressing caused by this morphology has a limitation on the mass transfer of oxygen and exudates at the wound interface.

최근 활발하게 연구되고 있는 전기방사에 의한 나노섬유는 섬유의 직경이 세포외 기질(Extra cellular matrix, ECM) 구조와 유사하면서, 방사와 동시에 나노미터 수준의 섬유를 3차원 다공성 부직포상으로 제조할 수 있어, 상처치료용 드레싱재, 메디컬 섬유로서 가능성이 매우 커지고 있다. Electrospinning nanofibers, which are actively researched recently, are similar to the extracellular matrix (ECM) structure in fiber diameter, and nanoscale fibers can be fabricated into a three-dimensional porous nonwoven fabric simultaneously with radiation There is a great deal of potential for wound dressings and medical fibers.

도 2(a) 및 도 2(b)는 직경 20㎛의 마이크로 섬유와 직경 0.2㎛(200㎚)의 나노섬유를 피부 1㎝당 접촉한 섬유의 수를 개략적으로 나타낸 모식도이다. 그림에서처럼 마이크로 섬유는 피부 1㎝당 약 500개의 섬유가 접촉한 것에 비해 나노섬유는 약 50,000개의 섬유가 접촉해서 10,000배 이상의 피부접촉면을 형성하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 2(c)에서처럼 나노섬유는 바이러스나 박테리아 등의 미세 오염물로부터 상처면을 보호하고 수분이나 가스상 물질과 산소의 물질전달이 용이하게 구성되어 상처치료용 창상 피복재로서 역할을 담당할 수 있다. 2 (a) and 2 (b) are schematic diagrams schematically showing the number of micro fibers having a diameter of 20 탆 and nanofibers having a diameter of 0.2 탆 (200 nm) in contact with the skin per cm. As shown in the figure, it can be seen that about 500 fibers per 1 cm of skin contact, and about 50,000 fibers of nanofiber come into contact with each other to form a skin contact surface of 10,000 times or more. In addition, as shown in FIG. 2 (c), the nanofiber can protect the wound surface from micro-contaminants such as viruses and bacteria, and can easily transfer mass of water, gaseous matter and oxygen, and can play a role as a wound dressing for wound healing .

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0024122호(특허문헌 1)에는 상처 접촉면에 생체적합성 고분자로 구성된 1차 나노섬유층과 상처면으로부터 나온 삼출물을 흡수할 수 있는 2차 나노섬유층으로 구성된 형태의 상처치료용 창상피복재의 제조방법에 대해서 개시하고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0024122 (Patent Document 1) discloses a wound treatment type comprising a primary nanofiber layer composed of a biocompatible polymer and a secondary nanofiber layer capable of absorbing exudate from a wound surface And a method for producing the wound dressing for use with the same.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 나노섬유를 이용한 창상 피복재는 이종(異種)의 고분자 층으로 구성되어 있어 삼출물 흡수시 이종 나노섬유 층간 박리가 발생할 가능성이 있으며, 박리시 드레싱재로서의 역할을 상실할 수 있다. 또한 박리 현상이 발생하지 않더라도 상처치유 과정에서 발생한 삼출물의 흡수용량(흡습량 중량비)이 낮고, 재생된 조식이 ECM 구조와 유사한 나노섬유층으로 파고들어가 드레싱 교환시 환자의 고통을 배가시킬 가능성이 있어 화상, 창상, 욕창 등의 상피세포 재생용 첨단 드레싱재로서 한계가 있다. However, since the wound dressing material using nanofibers disclosed in Patent Document 1 is composed of a heterogeneous polymer layer, there is a possibility that peeling between the different nanofiber layers occurs when the exudates are absorbed, and the role as a dressing material in the peeling can be lost . In addition, even if the peeling phenomenon does not occur, the absorbed capacity (wet weight ratio) of the exudates generated during the wound healing process is low, and the regenerated breakfast is digested into a nano fiber layer similar to the ECM structure, , Wound dressings, pressure ulcers, etc., are limited as advanced dressing materials for epithelial cell regeneration.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0021108호(특허문헌 2)에는 은나노 함유 나노섬유층과 삼출물 흡수층으로 구성된 항균 드레싱 적층체의 제조방법에 대해서 개시하고 있다. 상기 특허문헌 2에 개시된 드레싱 적층체는 첨단 항균 드레싱재로서 항균과 멸균이 주 요구조건으로 드레싱재의 교환 주기가 1주 이내의 영역에 응용이 되나 이 또한 드레싱재 교환시 환자의 고통을 수반할 가능성이 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0021108 (Patent Document 2) discloses a method for producing an antibacterial dressing laminate composed of a nano-fiber layer containing silver nano and an absorbent layer of exudate. The dressing laminate disclosed in Patent Document 2 is an advanced antimicrobial dressing material, which is applied to a region where the replacement cycle of the dressing material is within one week as a main requirement for antibacterial and sterilization. However, it is also possible that the dressing- .

상기 인용된 특허문헌 외에도 약물담지 기능이나 생분해성 소재를 이용한 다양한 구조의 나노섬유를 상처치료용 드레싱재로 응용하고 있으나 드레싱재 교환시 환자의 고통을 최소화하면서 상처면과 드레싱재 계면에서의 산소와 삼출물간 물질 교환이 신속한 드레싱재의 개발은 아직 이루어지지 않은 실정이다.In addition to the above-cited patent documents, nanofibers of various structures using drug-carrying or biodegradable materials are applied as wound dressings for wound healing. However, when the dressing is re-exchanged, oxygen at the interface between the wound surface and the dressing material Development of a dressing material with rapid exchange of substances between exudates has not been developed yet.

본 발명자들은 상처치료를 위해서는 삼출물의 신속한 흡수 및 수분 전이 기능을 갖추는 것이 기본적으로 필요하다는 점을 고려하여, 수분이 저밀도에서 고밀도로, 소수성 섬유에서 친수성 섬유로, 또는 원사의 단면적이 큰 곳에서 작은 곳으로 이동되는 성질, 즉 일방향 수분 전이 성질을 창상 피복재에 도입하도록 연구를 거듭한 결과, 전기방사에 의해 제조되는 나노섬유의 직경을 달리하여 다층 구조로 형성하면 간단한 방법으로 일방향 수분 전이 성질을 갖는 창상 피복재를 구현할 수 있는 점을 발견하여 본 발명에 이르게 되었다. The inventors of the present invention have found that, in view of the fact that it is basically necessary to have a quick absorption of exudates and a water-transferring function in order to treat wounds, it is desirable that moisture is changed from low density to high density, from hydrophobic fiber to hydrophilic fiber, As a result of repeated studies to introduce a one-way water-transferring property into a wound dressing material, nanofibers produced by electrospinning are formed into a multi-layered structure with different diameters, so that a one-way water- The inventors of the present invention discovered that a wound dressing can be realized.

: 한국공개특허공보 제10-2010-0024122호: Korean Patent Publication No. 10-2010-0024122 : 한국공개특허공보 제10-2010-0021108호: Korean Patent Publication No. 10-2010-0021108

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 나노섬유 표면에 플라즈마나 코로나 처리 등의 표면 개질을 통한 친수화 기능을 부여하여 상처면에서 발생한 삼출물의 신속한 흡수 및 전이가 가능한 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to provide a nanofiber surface-modified nanofibers with a hydrophilization function through surface modification such as plasma or corona treatment to rapidly absorb and exudate exudates generated on the wound surface A wound dressing material having a possible one-way transfer function, and a method for producing the same.

본 발명의 다른 목적은 다층 구조의 나노섬유 멤브레인으로 이루어지며 각층마다 기공 분포도 구배가 형성되어, 일방향 전이가 이루어지는 모세관 구조를 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a wound dressing comprising a nanofiber membrane of a multi-layer structure and having a capillary structure in which a gradient of pore distribution is formed in each layer, whereby unidirectional transition is made, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 상처면에서 발생하는 삼출수를 신속하게 외부로 전이시켜 상처의 치유속도를 향상시키고 산소의 원활한 공급이 가능한 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다. It is still another object of the present invention to provide a wound dressing material having a one-way transfer function capable of rapidly transferring exudates generated from a wound surface to the outside to improve the speed of wound healing and smooth supply of oxygen, and a method for manufacturing the wound dressing .

본 발명의 다른 목적은 생분해성 나노섬유로 구성되어 드레싱 교환을 최소화할 수 있는 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a wound dressing having one-way transfer function which is composed of biodegradable nanofibers and can minimize dressing exchange, and a method for manufacturing the wound dressing.

본 발명의 또 다른 목적은 생분해성 나노섬유를 고분자 블렌드(blend) 전기방사 방법에 의해 형성함에 따라 생분해 속도의 제어가 가능한 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다. Yet another object of the present invention is to provide a wound dressing having a one-way transfer function capable of controlling the rate of biodegradation by forming a biodegradable nanofiber by a polymer blend electrospinning method, and a method for producing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 상처면을 보호하고, 세균이나 오염물에 의한 감염을 방지하면서 드레싱재의 교환 없이 삼출액을 신속하게 외부로 배출할 수 있는 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a wound dressing material having a one-way transfer function capable of rapidly discharging the effluent without protecting dressing material while protecting the wound surface and preventing infection by bacteria or pollutants, and a method for manufacturing the wound dressing There is.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 창상 피복재는 다수의 나노섬유층이 적층되어 모세관 현상을 나타내는 나노섬유 멤브레인으로 구성되며, 상기 다수의 나노섬유층은 각각 방사되는 고분자 물질의 나노섬유에 의해 집적되어 미세 기공을 가지며, 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 평균 기공크기에 구배가 설정되어 삼출물의 일방향 전이가 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, a wound dressing material is composed of a nanofiber membrane which is laminated with a plurality of nanofiber layers to exhibit a capillary phenomenon, and the plurality of nanofiber layers are integrated And one-way transition of the exudates is achieved by setting a gradient in the average pore size from the nanofiber layer on one side to the nanofiber layer on the other side.

상기 다수의 나노섬유층은 각각 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 섬유 직경 크기에 구배가 설정될 수 있다.The plurality of nanofiber layers may have a gradient in fiber diameter from one side of the nanofiber layer toward the other side of the nanofiber layer.

상기 나노섬유층의 평균 기공크기는 0.2~3.0㎛, 섬유직경은 0.05~3㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 다수의 나노섬유층은 제1나노섬유층 내지 제3나노섬유층으로 구성되며, 상기 제1나노섬유층, 제2나노섬유층 및 제3나노섬유층의 평균 기공크기는 각각 0.2~0.5, 0.5~1.0, 1.0~3.0㎛로 설정되고, 상기 제1나노섬유층, 제2나노섬유층 및 제3나노섬유층의 섬유직경은 각각 0.05~0.5, 0.5~1.0, 1.0~3㎛로 설정될 수 있다.The average pore size of the nano fiber layer may be set to 0.2 to 3.0 탆, and the fiber diameter may be set to 0.05 to 3 탆. In this case, the plurality of nanofiber layers are composed of a first nanofiber layer to a third nanofiber layer, and the average pore sizes of the first nanofiber layer, the second nanofiber layer and the third nanofiber layer are 0.2 to 0.5, 0.5 to 1.0 , And 1.0 to 3.0 탆, and the fiber diameters of the first nanofiber layer, the second nanofiber layer, and the third nanofiber layer may be set to 0.05 to 0.5, 0.5 to 1.0, and 1.0 to 3 탆, respectively.

상기 다수의 나노섬유층은 각층마다 방사조건에 의해 섬유직경(기공크기)에 구배를 두어 모세관 현상에 의해 삼출물의 일방향 전이가 가능한 형태로 구성될 수 있다. The plurality of nanofiber layers may be formed in such a manner that the unidirectional transition of the exudates can be carried out by a capillary phenomenon with a gradient in fiber diameter (pore size) by spinning conditions for each layer.

상기 고분자 물질은 생분해성 고분자를 포함하며, 상기 나노섬유는 생분해 속도를 제어하도록 생분해성 고분자 물질을 2종 이상 블렌드(blend)하여 방사될 수 있다.The polymer material includes a biodegradable polymer, and the nanofiber may be blended by blending two or more kinds of biodegradable polymer materials to control the biodegradation rate.

상기 나노섬유층의 나노섬유는 표면 개질되어 친수성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 나노섬유의 표면 개질은 플라즈마 조사 또는 코로나 방전처리에 의해 이루어질 수 있다.The nanofibers of the nanofiber layer are preferably surface-modified to have hydrophilic properties. The surface modification of the nanofibers may be performed by plasma irradiation or corona discharge treatment.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 창상 피복재의 제조방법은 생분해성 고분자 물질 단독 또는 2종 이상 블렌드를 용매에 용해하여 제1 내지 제3 방사용액을 준비하는 단계; 상기 제1 내지 제3 방사용액을 다수의 방사노즐을 통하여 순차적으로 섬유를 방사하며, 방사되는 섬유의 직경이 각층마다 구배를 가지고 변화되어 미세 기공을 갖는 다수의 나노섬유층을 적층 형성하는 단계; 및 상기 적층된 다수의 나노섬유층을 캘린더링하여 나노섬유 멤브레인을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 나노섬유 멤브레인은 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 평균 기공크기에 구배가 설정되어 삼출물의 일방향 전이가 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a wound dressing, comprising: preparing a first to third spinning solution by dissolving a biodegradable polymer material alone or a blend of two or more thereof in a solvent; Forming a plurality of nanofiber layers having fine pores by layering the first to third spinning solutions by sequentially spinning the fibers through a plurality of spinning nozzles and varying the diameter of the spinning fibers with a gradient for each layer; And forming a nanofiber membrane by calendering the plurality of laminated nanofiber layers, wherein the nanofiber membrane has a gradient in average pore size from the nanofiber layer on one side to the nanofiber layer on the other side, One-way transfer is performed.

상기 제1 내지 제3 방사용액은 방사되는 나노섬유의 직경에 구배가 이루어지도록 고분자 물질의 농도가 서로 다르게 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 고분자 물질의 농도는 10 내지 40wt% 범위로 설정될 수 있다.In the first to third spinning solutions, the concentration of the polymer material may be set to be different from each other such that the diameters of the nanofibers to be emitted are made to have a gradient. In this case, the concentration of the polymer material may be set in the range of 10 to 40 wt%.

더욱이, 상기 나노섬유는 생분해 속도를 제어하도록 생분해성 고분자 물질을 2종 이상 블렌드(blend)하여 방사될 수 있다.Moreover, the nanofibers can be radiated by blending two or more kinds of biodegradable polymer materials to control the biodegradation rate.

상기 생분해성 고분자는 PHB[poly(β-hydroxy butyrate)]; PHBV(3-hydroxy butyrate-co-3-hydroxy valerate); PGA[poly(glycolic acid)]; PLA[poly(lactic acid)]; PLGA(polylactic-co-glycolic acid); PCL[poly(ε-caprolactone)]; 폴리다이옥사논(polydioxanone); 폴리오르소에스테르(polyorthoester); 폴리아하이드라이드(polyanhydride); 키토산(chitosan); 젤라틴(gelatin); 실크(silk); 콜라겐(collagen); 셀룰로오스(cellulose); 알긴산(alginic acid) 및 히알루론산(hyaluronic acid )으로 구성된 군으로부터 하나 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The biodegradable polymer may be PHB [poly (beta-hydroxy butyrate)]; PHBV (3-hydroxy butyrate-co-3-hydroxy valerate); PGA [poly (glycolic acid)]; PLA [poly (lactic acid)]; Polylactic-co-glycolic acid (PLGA); PCL [poly (ε-caprolactone)]; Polydioxanone; Polyorthoesters; Polyanhydride; Chitosan; Gelatin; Silk; Collagen; Cellulose; Alginic acid and hyaluronic acid, or a mixture of two or more thereof.

상기 고분자 물질은 생체 적합성이면서 생분해가 가능한, 천연 고분자 또는 합성 고분자 물질을 단독 또는 혼합한 것을 사용할 수 있으며, 전기방사에 의해 나노섬유를 형성할 수 있는 생분해성 고분자 물질이면 특별한 제한은 없다. The polymeric material may be a biocompatible biodegradable natural polymer or a synthetic polymer material alone or in combination. The biodegradable polymeric material capable of forming nanofibers by electrospinning is not particularly limited.

상기 용매는 디메칠포름아마이드(dimethylformamide, DMF)나 디메칠아세트아마이드(dimethylacetamide, DMAc), THF(tetrahydrofuran), MC(Methylene chloride), 개미산(Formic acid), 아세톤(acetone), 알콜류(alcohol), 클로로포름(chloroform), 물, 디메틸설폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 트리플루오로아세트산(trifluoro acetic acid, TFA); TFE(trifluoro ethylene); HFIP(hexa fluoro isopropanol); 아세트산(acetic acid) 등의 용매를 단독 혹은 복합화하여 사용할 수 있다. The solvent may be selected from the group consisting of dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), tetrahydrofuran (THF), methylene chloride (MC), formic acid, acetone, Chloroform, water, dimethyl sulfoxide (DMSO), trifluoroacetic acid (TFA); TFE (trifluoro ethylene); HFIP (hexa fluoro isopropanol); A solvent such as acetic acid may be used alone or in combination.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 제조된 일방향 나노섬유층에 플라즈마 조사나 코로나 처리 등의 표면 개질을 통하여 상처면의 삼출물에 대한 흡습성을 높여 상처 피복재와 상처간 계면에서의 물질 이동 속도를 최대화를 도모할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a nanofiber layer, comprising the steps of: (a) forming a nanofiber layer on a surface of a wound, .

또한, 본 발명에서는 나노섬유층을 형성할 때 친수화 처리 대신에 친수성 나노섬유로 구성하는 것도 가능하며, 이를 위해 생분해성 고분자에 필요에 따라 친수성 고분자를 소정량 포함하며, 더욱이 상처치료에 도움이 될 수 있는 약물을 더 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, hydrophilic nanofibers can be used instead of the hydrophilization treatment when forming the nanofiber layer. For this purpose, the biodegradable polymer contains a predetermined amount of hydrophilic polymer as needed, Which may further include a medicament.

사용 가능한 친수성 고분자는 PEO(poly ethylene oxide); PVA(poly vinyl alcohol);키토산(chitosan); 젤라틴(gelatin); 실크(silk); 콜라겐(collagen); 셀룰로오스(cellulose); 알긴산(alginic acid) 및 히알루론산(hyaluronic acid )으로 구성된 군으로부터 하나 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of usable hydrophilic polymers include poly ethylene oxide (PEO); Poly vinyl alcohol (PVA); chitosan; Gelatin; Silk; Collagen; Cellulose; Alginic acid and hyaluronic acid, or a mixture of two or more thereof.

본 발명에서 나노섬유 멤브레인을 형성하기 위해 방사되는 나노섬유의 함량(평량)은 방사용액 전체를 기준으로 10 ~ 80gsm(gram per square meter) 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 이 경우, 10gsm 미만의 경우 지나친 박막으로 취급성에 문제가 있고, 80gsm을 초과할 경우 사용상의 문제점은 없으나 재료비 및 생산속도로 인해 공정비용이 상승하며, 차압상승에 의해 통수량이 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 용매에 용해되는 상기 고분자 물질의 양은 얻어지는 나노섬유의 평량을 고려하여 결정된다.In the present invention, the content (basis weight) of the nanofibers emitted to form the nanofiber membrane is preferably set in the range of 10 to 80 gsm (gram per square meter) based on the whole spinning solution. In this case, if it is less than 10 gsm, there is a problem in handling due to an excessively thin film. If it exceeds 80 gsm, there is no problem in use, but the process cost is increased due to material cost and production speed, . Therefore, the amount of the polymer substance dissolved in the solvent is determined in consideration of the basis weight of the resulting nanofiber.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재는 다수의 나노섬유층이 적층된 나노섬유 멤브레인으로 구성되며, 나노섬유 멤브레인은 각층을 구성하는 나노섬유층의 섬유 직경에 구배를 부여함에 따라 각층마다 기공 분포도 구배가 형성되어, 나노섬유 멤브레인은 일방향 전이가 가능한 모세관 효과를 구현할 수 있어 상처면의 삼출물을 신속하게 외부로 전이시키면서 산소공급이 가능하다.As described above, the wound coating material having a one-way transition function according to the present invention is composed of a nanofiber membrane laminated with a plurality of nanofiber layers, and the nanofiber membrane imparts a gradient to the fiber diameters of the nanofiber layers constituting each layer The pore distribution gradient is formed in each layer, and the nanofiber membrane can realize a capillary effect capable of one-way transfer, so that the exudate of the wound surface can be rapidly transferred to the outside and oxygen can be supplied.

본 발명에 따른 일방향 전이 기능을 갖는 창상 피복재는 나노섬유 표면에 플라즈마나 코로나 처리 등의 표면 개질을 통한 친수화 기능을 부여하여 상처면에서 발생한 삼출물의 신속한 흡수 및 일방향 전이가 가능하다. 상기 창상 피복재의 일방향 전이 기능은 전기방사시 섬유직경 분포에 구배를 두어 형성된 기공 크기에 의해 모세관 현상을 구현하게 된다.The wound dressing having a one-way transfer function according to the present invention imparts a hydrophilization function to the surface of the nanofibers through surface modification such as plasma or corona treatment, thereby allowing rapid absorption and unidirectional transfer of the exudates generated on the wound surface. The unidirectional transfer function of the wound dressing material realizes a capillary phenomenon by a pore size formed by a gradient in the fiber diameter distribution upon electrospinning.

다층 구조의 나노섬유 멤브레인에서 각 층의 섬유의 직경이 증가하면 평균 기공크기도 순차적으로 증가하는 구배를 갖게 된다. 이 경우, 평균 기공크기가 큰 쪽에서 평균 기공크기가 작은 쪽으로, 즉 저밀도에서 고밀도 쪽으로 수분, 즉 삼출물이 전이(이동)하는 현상을 나타내게 된다.As the fiber diameter of each layer increases in a nanofiber membrane of a multi-layer structure, the average pore size also has a gradually increasing gradient. In this case, there is a phenomenon that the moisture, that is, the exudate, is transferred (moved) from the side having a larger average pore size to the side having a smaller average pore size, that is, from a low density to a high density.

그 결과, 본 발명에서는 드레싱재 교환시 환자의 고통을 최소화하면서 상처면과 드레싱재 계면에서의 산소와 삼출물간 물질 교환이 신속하게 이루어질 수 있다.As a result, in the present invention, material exchange between oxygen and exudates at the wound surface and the dressing material interface can be rapidly performed while minimizing patient pain during dressing re-exchange.

또한, 본 발명에서는 상처면에서 발생하는 삼출수를 신속하게 외부로 전이시켜 상처의 치유속도를 향상시키고 산소의 원활한 공급이 가능하다.In addition, according to the present invention, the exudates generated on the wound surface are quickly transferred to the outside, thereby improving the wound healing speed and enabling smooth supply of oxygen.

또한, 본 발명의 창상 피복재는 생분해성 나노섬유로 구성되어 드레싱 교환을 최소화할 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는 생분해성 나노섬유를 고분자 블렌드(blend) 전기방사 방법에 의해 형성함에 따라 생분해 속도의 제어가 가능하다.In addition, the wound dressing of the present invention is composed of biodegradable nanofibers, so that dressing exchange can be minimized. Furthermore, in the present invention, biodegradation rate can be controlled by forming a biodegradable nanofiber by a polymer blend electrospinning method.

더욱이, 본 발명에서는 상처면을 보호하고, 세균이나 오염물에 의한 감염을 방지하면서 드레싱재의 교환 없이 삼출액을 신속하게 외부로 배출할 수 있다. Furthermore, in the present invention, the wound surface can be protected, and the effusion can be quickly discharged to the outside without replacing the dressing material while preventing infection by bacteria or contaminants.

또한, 본 발명에 따른 창상 피복재는 환자의 상처 치유 속도를 향상시키고, 치료 기간 내 드레싱재 교환을 최소화시켜 환자의 육체적, 정신적, 경제적 고통을 최소화시키는 효과가 있다. In addition, the wound dressing according to the present invention has an effect of improving the wound healing rate of a patient and minimizing the physical, mental and economic pain of the patient by minimizing dressing re-exchange during the treatment period.

또한, 본 발명의 일방향 전이 생분해성 나노섬유층으로 구성된 창상 피복재는 상처 치료용 외에도 미용 등 다양한 분야에 활용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wound dressing material composed of the uni-directionally biodegradable nanofiber layer of the present invention can be used in a variety of fields such as cosmetics as well as wound healing.

도 1는 Suprathel®의 표면과 단면의 주사전자 현미경사진과 창상 피복재의 개념을 나타낸 모식도로서, 도 1(a)는 표면, 도 1(b)는 단면, 도 1(c)는 Suprathel®의 기능을 나타낸 모식도이다.
도 2(a)와 도 2(b)는 마이크로 섬유와 나노섬유의 직경 1㎝당 피부 접촉수를 나타낸 모식도이고, 도 2(c)는 나노섬유의 창상 피복재 개념을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일방향 전이 기능을 갖는 생분해성 나노섬유 멤브레인의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4(a)와 도 4(b)는 각각 본 발명의 제조 공정에 따른 섬유 직경분포에 따른 모식도를 나타냈으며, 도4(c)는 섬유 직경분포에 따른 모세관 현상을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 농도를 (a)15wt.%, (b)20wt.%, (c)25wt.%로 제조된 PLA 나노섬유의 주사전자현미경(FE-SEM) 사진이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 PLC/PCL 복합나노섬유의 (a)1000배, (b)5000배로 확대한 주사전자 현미경 사진이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 나노섬유 멤브레인의 단면 구조를 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 나노섬유의 표면 개질을 한 주사전자현미경 사진과 물의 접촉각을 평가한 그림이다.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 대조군과 본 발명의 실시예 2 및 실시예 3에 따라 제조된 나노섬유 멤브레인의 세포독성을 평가한 사진이다.
도 10(a) 내지 도 10(c)은 대조군과 본 발명의 실시예 2 및 실시예 3에 따라 제조된 나노섬유 멤브레인의 세포탈부착능을 평가한 사진이다. Fig. 1 is a schematic view showing the concept of a surface and cross-section of a surface and a cross section of a suprathel®, and Fig. 1 (b) is a cross- Fig.
2 (a) and 2 (b) are schematic diagrams showing the number of skin contacts per 1 cm diameter of microfibers and nanofibers, and FIG. 2 (c) is a schematic diagram showing the concept of wound dressings of nanofibers.
FIG. 3 is a schematic view showing a process for producing a biodegradable nanofiber membrane having a one-way transfer function according to the present invention.
4 (a) and 4 (b) show schematic diagrams according to the fiber diameter distribution according to the manufacturing process of the present invention, and FIG. 4 (c) shows capillary phenomena according to the fiber diameter distribution.
5 is a scanning electron microscope (FE-SEM) image of PLA nanofibers prepared at a concentration of 15 wt%, (b) 20 wt%, and (c) 25 wt% according to an embodiment of the present invention .
FIG. 6 is a scanning electron microscope (SEM) image of (a) 1000 times and (b) 5000 times magnification of the PLC / PCL composite nanofiber prepared according to an embodiment of the present invention.
7 is a scanning electron micrograph showing a cross-sectional structure of a nanofiber membrane manufactured according to an embodiment of the present invention.
8 is a SEM photograph of a surface of a nanofiber prepared according to an embodiment of the present invention and a contact angle of water.
9 (a) to 9 (c) are photographs showing the cytotoxicity of the nanofiber membrane prepared according to the control group and the second and third embodiments of the present invention.
10 (a) to 10 (c) are photographs showing cell attachment / detachment performance of nanofiber membranes prepared according to the control group and Example 2 and Example 3 of the present invention.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 설명을 통하여 더욱 명확해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: .

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

첨부된 도 3, 도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 본 발명의 제조공정에 따른 일방향 전이 기능을 갖는 생분해성 나노섬유 멤브레인의 제조 공정에 따른 공정순서 및 기공구조의 모식도를 나타낸 도면이다. FIGS. 3, 4A and 4B are schematic diagrams of a process sequence and a pore structure according to a manufacturing process of a biodegradable nanofiber membrane having a one-way transfer function according to the manufacturing process of the present invention, respectively. to be.

본 발명에 따른 일방향 전이 기능을 갖는 생분해성 나노섬유 멤브레인으로 이루어진 창상 피복재(600)는 예를 들어, 각층마다 나노섬유가 포집되어 형성된 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)으로 이루어진 나노섬유 멤브레인(500)으로 구성될 수 있다. The wound dressing material 600 made of a biodegradable nanofiber membrane having a one-way transfer function according to the present invention may be a nanofiber membrane 500 consisting of three layers of nanofiber layers 101, 201 and 301 formed by collecting nanofibers for each layer ).

도 3, 도 4(a)와 도 4(b)에 도시된 바와 같이 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)은 각층의 나노섬유를 제조할 때 방사되는 나노섬유의 직경분포를 달리함에 따라 콜렉터에 포집되어 형성되는 나노섬유 웹의 기공구조가 각층별로 구배를 형성하면, 물의 표면장력에 기인한 모세관 현상(Capillary Effect)을 나타내는 구조를 갖게 된다.As shown in FIG. 3, FIG. 4A and FIG. 4B, the nanofiber layers 101, 201 and 301 having a three-layer structure have different diameters of the nanofibers radiated when the nanofibers of each layer are produced, When the pore structure of the collected nanofiber web is graded by each layer, it has a structure showing a capillary effect due to the surface tension of water.

이 경우, 본 발명에서는 나노섬유층(101,201,301)이 3층으로 적층되어 모세관 구조를 형성하는 것을 예시하였으나, 2층이나 3층 이상의 구조로 형성하는 것도 가능하다.In this case, in the present invention, the nanofiber layers 101, 201 and 301 are laminated in three layers to form a capillary structure, but it is also possible to form the nanofiber layers 101, 201 and 301 in two or three or more layers.

즉, 도 4(a) 내지 도 4(c)와 같이 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)에서 각 층의 섬유의 직경이 증가하면 평균 기공크기도 순차적으로 증가하는 구배를 갖게 된다. 이 경우 평균 기공크기가 큰 쪽에서 평균 기공크기가 작은 쪽으로, 즉 저밀도에서 고밀도 쪽으로 수분, 즉 삼출물이 전이(이동)하는 현상을 나타내게 되므로, 그 결과 제조도 비교적 간단하면서 삼출물의 일방향 전이에 필요한 원하는 모세관 현상을 나노섬유 멤브레인(500)에 구현할 수 있게 된다.That is, as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), when the diameters of the fibers of the respective layers in the three-layered nanofiber layers 101, 201 and 301 increase, the average pore size gradually increases. In this case, since moisture, that is, the exudate, is transferred (moved) from the side having a larger average pore size to the side having a smaller average pore size, that is, from a lower density to a higher density. As a result, a desired capillary So that the development can be realized in the nanofiber membrane 500.

우선, 본 발명에 따른 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)으로 이루어진 나노섬유 멤브레인(500)을 제조하는 방법에 대하여 도 3을 참고하여 설명한다.First, a method of manufacturing a nanofiber membrane 500 made of a three-layered nanofiber layer 101, 201, 301 according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 본 발명에 사용되는 전기방사장치는 각각 다수의 방사노즐(12,14,16;22,24,26;32,34,36)이 구비된 3단의 방사노즐블록(100~300)이 콜렉터의 상측에 순차적으로 배치되어 있는 것을 이용한다. First, the electrospinning device used in the present invention includes three stages of spinning nozzle blocks 100 to 300 each having a plurality of spinning nozzles 12, 14, 16, 22, 24, 26, 32, 34, And those arranged sequentially on the upper side of the collector are used.

각단의 방사노즐블록(100~300)은 순차적으로 방사되는 섬유의 직경이 증가하도록 방사조건, 예를 들어, 방사용액의 고분자 농도가 증가하도록 설정될 수 있다.The spinning nozzle blocks 100 to 300 at each end can be set to increase the spinning conditions such as the concentration of the polymer in the spinning solution so that the diameter of the fibers that are sequentially radiated increases.

먼저, 제1나노섬유층(101)은 제1단 방사노즐블록(100)의 다수의 방사노즐(12,14,16)을 통하여 생분해성 고분자가 용매에 용해된 제1방사용액을 전기방사하여 직경 500㎚ 미만의 섬유(10)가 콜렉터(도시되지 않음)에 포집되어 이루어진다.First, the first nanofiber layer 101 is electrospun through a plurality of spinning nozzles 12, 14, 16 of a first end spinning nozzle block 100 to electrospray a first spinning solution in which a biodegradable polymer is dissolved in a solvent, Fibers 10 of less than 500 nm are collected in a collector (not shown).

그 후, 콜렉터가 회전되면 제1나노섬유층(101)도 제2단 방사노즐블록(200)의 하측으로 이송이 이루어지며, 제2단 방사노즐블록(200)에서는 다수의 방사노즐(22,24,26)을 통하여 생분해성 고분자가 용매에 용해된 제2방사용액이 전기방사되어 직경 500~1,000㎚(1㎛) 범위의 섬유(20)가 제1나노섬유층(101) 위에 포집되어 제2나노섬유층(201)이 형성되면서 2층 구조로 적층이 이루어진다.Thereafter, when the collector is rotated, the first nanofiber layer 101 is also transferred to the lower side of the second end spinning nozzle block 200. In the second end spinning nozzle block 200, a plurality of spinning nozzles 22 and 24 (20) having a diameter in the range of 500 to 1,000 nm (1 탆) are collected on the first nano fiber layer (101), and the second nano fiber layer The fibrous layer 201 is formed and laminated in a two-layer structure.

이어서, 콜렉터가 회전되면 제1나노섬유층(101)와 제2나노섬유층(201)의 적층체도 제3단 방사노즐블록(300)의 하측으로 이송이 이루어지며, 제3단 방사노즐블록(300)에서는 다수의 방사노즐(32,34,36)을 통하여 생분해성 고분자가 용매에 용해된 제3방사용액이 전기방사되어 직경 1,000㎚(1㎛) 이상의 섬유(30)가 제2나노섬유층(201) 위에 포집되어 3층 구조로 적층이 이루어진다.When the collector is rotated, the stacked body of the first nanofiber layer 101 and the second nanofiber layer 201 is also transferred to the lower side of the third end spinning nozzle block 300. In the third end spinning nozzle block 300, A third spinning solution in which a biodegradable polymer is dissolved in a solvent is electrospun through a plurality of spinning nozzles 32, 34 and 36, and the fibers 30 having a diameter of 1,000 nm (1 μm) And is stacked in a three-layer structure.

상기한 제1 내지 제3 방사용액은 생분해성 고분자의 경우 방사용액의 농도는 대략 10~40wt.% 범위에서 설정하는 것이 적당하다.In the case of the biodegradable polymer, it is appropriate that the concentration of the spinning solution is set in the range of approximately 10 to 40 wt.%.

상기한 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)은 각각 방사된 섬유가 집적됨에 따라 3차원 미세 기공을 갖게 되며, 각층의 섬유 직경의 차이에 따라 평균 기공크기도 차이를 갖게 된다.The nanofiber layers (101, 201, 301) of the three-layer structure have three-dimensional micropores as the spun fibers are accumulated, and the average pore size differs according to the fiber diameters of the respective layers.

3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)은 그 후 적층시트의 전체적인 두께 조절과 동시에 섬유사이의 결합, 미세 기공크기의 조절을 위해 캘린더링 장치(400)를 통과하면서 열압착 또는 캘린더링이 이루어져서 직경분포가 다른 3층 구조의 나노섬유 멤브레인(500)이 얻어진다.The three-layered nanofiber layers 101, 201 and 301 are then subjected to thermocompression or calendaring through the calendering device 400 to adjust the overall thickness of the laminated sheet and to control the bonding between fibers and the micropore size, A nanofiber membrane 500 having a different three-layer structure is obtained.

그 후, 상기 나노섬유 멤브레인(500)을 플라즈마 내지는 코로나 방전처리하여 섬유 표면에 친수성을 부여하고 멸균 등의 과정을 거치면 최종적으로 일방향 전이 기능을 갖는 생분해성 창상 피복재(600)를 얻게 된다.Thereafter, the nanofiber membrane 500 is subjected to a plasma or corona discharge treatment to impart hydrophilicity to the surface of the fiber, followed by sterilization or the like, finally obtaining a biodegradable wound dressing 600 having a one-way transfer function.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 생분해성 창상 피복재(600)는 창상, 욕창, 궤양 등의 상처 치료용 피복재로 적용되며 상처 치유시 생분해되어 드레싱 교환을 최소화하는 형태로 적용된다.In addition, the biodegradable wound dressing 600 according to an embodiment of the present invention is applied as a wound dressing for wound healing, bed sores, ulcers and the like, and is biodegraded upon wound healing to minimize dressing exchange.

이를 위해 생분해성 창상 피복재(600)는 멸균처리 및 포장을 거쳐 사용 목적에 맞도록 절단한 평판형 내지는 원통 테이프 형태로 가공이 이루어질 수 있다. For this purpose, the biodegradable wound dressing material 600 can be processed into a flat plate or cylindrical tape shape that has been cut to suit the purpose of use through sterilization and packaging.

본 발명에서는 생분해성 창상 피복재(600)의 섬유직경은 0.05~3㎛, 평균 기공크기가 0.2~3.0㎛ 범위 내에서 구배되어진 것이 바람직하며, 이러한 다층의 서로 다른 기공크기 구조를 갖는 경우 바이러스나 박테리아 등 미세 오염원 등이 침투할 수 없는 구조를 형성한다.In the present invention, the biodegradable wound dressing 600 preferably has a fiber diameter of 0.05 to 3 탆 and an average pore size in a range of 0.2 to 3.0 탆. When such a multi-layered pore size structure is used, And micro-contaminants, etc., form a structure that can not penetrate.

본 발명에서는 생분해성 창상 피복재(600)에 이용되는 나노섬유 멤브레인(500)은 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)을 삼출물이나 산소의 물질교환이 이루어질 수 있도록 직경분포가 다른 3층 구조를 열압착 등을 이용하여 나노섬유 멤브레인(500)의 섬유직경에 따른 기공의 크기를 제어하여 제조한다. 통상 전기방사에 의해 제조되는 나노섬유는 제조 조건을 제어하여 3㎛까지 제작이 가능하다.In the present invention, the nanofiber membrane 500 used in the biodegradable wound dressing 600 has a three-layered structure having different diameter distributions so that the nanofiber layers (101, 201, 301) And controlling the size of the pores according to the fiber diameter of the nanofiber membrane 500. Generally, nanofibers produced by electrospinning can be fabricated up to 3 μm by controlling the manufacturing conditions.

또한, 본 발명에서는 나노섬유 멤브레인(500)을 형성할 때, 생분해 속도를 제어하기 위해 생분해성 고분자 물질을 2종 이상 블렌드(blend)하여 전기방사를 할 수 있으며, 이때 용매는 사용하는 고분자 물질에 대해 상용성을 갖는 것을 선택하여 1종 내지는 2종 이상 혼합하여 제조할 수 있다.In the present invention, when forming the nanofiber membrane 500, two or more kinds of biodegradable polymer materials may be blended to control the rate of biodegradation, and electrospinning may be performed. In this case, Can be produced by mixing one kind or two or more kinds of materials having compatibility with each other.

본 발명에 있어서 섬유 성형성 고분자 물질로는 생분해성 고분자 물질로 특별하게 한정하지는 않으며 전기방사하여 나노섬유가 형성되는 고분자면 가능하다. In the present invention, the fibrous polymeric material is not particularly limited as a biodegradable polymeric material, but may be a polymeric material in which nanofibers are formed by electrospinning.

창상 피복용 나노섬유의 경우 삼출물의 흡착 및 전이는 나노섬유의 친수화성에 영향을 크게 받기 때문에 소수성 나노섬유 보다 친수성 나노섬유로 이루어지는 것이 바람직하다.In the case of wound dressing nanofibers, the adsorption and transfer of the exudates are preferably influenced by the hydrophilicity of the nanofibers, and therefore, they are preferably composed of hydrophilic nanofibers rather than hydrophobic nanofibers.

상기 나노섬유 멤브레인을 형성하는 나노섬유의 평량은 방사용액 전체를 기준으로 10 ~ 80gsm(gram per square meter) 범위로 설정되는 것이 바람직하다.Preferably, the basis weight of the nanofiber forming the nanofiber membrane is set in the range of 10 to 80 gsm (gram per square meter) based on the whole spinning solution.

이하 각 공정 단계별로 나노섬유층(101,201,301) 및 나노섬유 멤브레인(500)의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the nanofiber layers 101, 201, 301 and the nanofiber membrane 500 will be described for each process step.

A. 생분해성 고분자 물질의 방사용액 제조A. Manufacture of spinning solution for biodegradable polymer materials

생분해성 고분자 물질을 용해할 수 있는 용매에 방사 가능한 농도로 용해하여 방사용액을 준비한다. 상기 방사용액의 농도는 방사시 섬유상 형태를 유지할 수 있는 농도가 적당하다. Dissolve the biodegradable polymer substance in a solvent capable of dissolving the polymer in a spinnable concentration to prepare a spinning solution. The concentration of the spinning solution is suitable to maintain the fibrous morphology upon spinning.

일반적으로 전기방사시 섬유의 직경 제어는 방사용액의 농도, 고분자의 분자량, 인가전압, 토출량 내지는 방사환경을 조절하여 제어할 수 있으며, 방사용액의 농도가 낮을수록 섬유의 굵기가 감소하는 경향을 나타낸다. 따라서, 동일한 고분자를 사용하여 방사용액의 농도를 달리하여 동일조건에서 전기방사를 실시하는 것이 원하는 섬유의 직경을 쉽게 제어할 수 있다. In general, controlling the diameter of the fiber during electrospinning can be controlled by adjusting the concentration of the spinning solution, the molecular weight of the polymer, the applied voltage, the discharge amount or the spinning environment, and the fiber thickness tends to decrease as the spinning solution concentration is lower . Therefore, it is possible to easily control the diameter of the fiber to be subjected to the electrospinning under the same conditions by varying the concentration of the spinning solution by using the same polymer.

따라서 본 발명에서는 용매 가능한 방사 구간을 미리 인지할 필요가 있으며 생분해성 고분자의 경우 방사용액의 농도는 대략 10~40wt.% 범위가 적당하다.Therefore, in the present invention, it is necessary to recognize the possible radiation zone in advance, and in the case of the biodegradable polymer, the concentration of the spinning solution is suitably in the range of about 10 to 40 wt.%.

방사용액의 농도가 10wt% 미만인 경우 전기방사시 전체적으로 나노섬유를 형성하기 보다는 낮은 농도에 기인한 드롭(drop)이 형성되는 비율이 많아 전체적인 물성에 영향을 줄 수 있으며, 농도가 40wt%를 초과하는 경우 고분자 물질의 함량이 너무 많아 점도 상승에 의해 방사자체가 곤란한 경우가 발생한다.When the concentration of the spinning solution is less than 10 wt%, a drop due to low concentration is formed rather than forming nanofibers as a whole at the time of electrospinning, which may affect the overall physical properties. If the concentration exceeds 40 wt% The content of the polymer substance is too large and the spinning itself may become difficult due to the viscosity increase.

특히, 두 성분 이상의 생분해성 고분자 물질을 블렌드하여 전기방사할 경우, 고분자 물질과 용매는 상용성이 있어야 하며, 상분리 등이 발생하지 않는 조건을 만족할 필요가 있다. Particularly, when the biodegradable polymer material of two or more components is blended and electrospun, the polymer material and the solvent should be compatible with each other, and it is necessary to satisfy the condition that no phase separation occurs.

그러나, 이러한 상분리 현상은 생분해 속도를 쉽게 제어할 수 있는 나노섬유층을 형성할 때 이용될 수 있다. 예를 들어, 생분해 속도가 서로 다른 2종 고분자를 혼합한 혼합방사 용액을 사용하여 전기방사하면 방사용액 내 부분적인 상분리에 의해 직경이 굵고 가는 섬유가 혼재되어 방사될 수 있으며, 이에 의해 형성된 나노섬유층은 생분해 속도가 서로 다른 2종 고분자의 함량 비율에 따라 생분해 속도가 결정된다.However, such phase separation can be used to form nanofiber layers that can easily control the rate of biodegradation. For example, when a mixed spinning solution containing two types of polymers having different biodegradation rates is electrospinning, a large diameter fine fiber and a fine fiber can be mixed and dispersed by partial phase separation in the spinning solution, and the nanofiber layer The biodegradation rate is determined by the ratio of the content of the two kinds of polymers having different biodegradation rates.

또한, 용매는 1종 또는 2종을 혼합하여 사용할 수 있으며, 용매의 휘발성이 지나치게 크거나 낮을 경우 방사 트러블의 원인이 될 수 있으므로 용매의 휘발에 대해서도 충분히 고려하면서 방사용액을 제조하는 것이 바람직하다.The solvent may be used alone or in combination of two or more. If the volatility of the solvent is excessively high or low, it may cause radiation trouble. Therefore, it is preferable to prepare the spinning solution while sufficiently considering the volatilization of the solvent.

B. 생분해성 고분자 나노섬유층의 형성B. Formation of biodegradable polymer nanofiber layer

제조된 방사용액을 정량펌프(metering pump)를 사용하여 다수의 방사노즐(12,14,16;22,24,26;32,34,36)이 설치된 방사노즐블록(100~300)으로 이송하고, 고전압 조절장치를 사용하여 방사노즐에 전압을 인가하여 전기방사를 실시한다. 사용 전압은 120kV 이하에서 방사가 가능한 전압으로 실시하며, 콜렉터(collector)는 접지를 하거나 (-)극으로 대전하여 사용할 수 있다. The prepared spinning solution is transferred to a spinning nozzle block 100 to 300 equipped with a plurality of spinning nozzles 12, 14, 16; 22, 24, 26, 32, 34, 36 using a metering pump , A voltage is applied to the spinneret using a high voltage regulator to conduct electrospinning. The voltage to be used is a voltage capable of radiating at 120kV or less. The collector can be grounded or charged with negative (-) polarity.

콜렉터는 전기전도성 금속이나 박리지 등의 트랜스퍼 시트로 구성되는 것이 바람직하다. 콜렉터의 경우 방사시 섬유의 집속을 원활하게 하도록 포집장치(suction collector)를 부착하여 사용하는 것도 가능하며, 방사노즐과 콜렉터까지의 거리는 5~50㎝ 범위에서 조절하여 사용하는 것이 좋다. The collector is preferably composed of a transfer sheet such as an electrically conductive metal or a release paper. In the case of the collector, it is possible to use a suction collector attached to facilitate the focusing of the fiber during spinning, and it is preferable to adjust the distance from the spinneret to the collector within the range of 5 to 50 cm.

방사시 토출량은 정량펌프를 사용하여 홀당 0.01~5cc/hole·min으로 방사노즐에 토출하여 각각의 나노섬유층(101,201,301)을 형성하고, 각 방사노즐블록(100~300)별로 방사조건과 방사용액의 농도 등을 조절하여 섬유의 직경과 평균 기공크기가 서로 다른 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)을 형성한다. The discharge amount during spinning is discharged to spinning nozzles at 0.01 to 5 cc / hole min per hole using a metering pump to form respective nano fiber layers 101, 201 and 301, and spinning conditions and spinning solution per spinning nozzle block 100 to 300 Concentration and the like to form a three-layered nano fiber layer (101,201,301) having a different fiber diameter and an average pore size.

상기 전기방사는 방사시 온도 및 습도를 조절할 수 있는 방사 챔버 내에서 상대습도 30~70%의 환경에서 방사하는 것이 바람직하다. 특히, 취급성 향상을 위하여 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)의 두께가 열압착 후 30㎛~200㎛ 정도가 되도록 나노섬유의 평량을 10~80gsm(gram per square meter) 범위로 설정하여 방사하는 것이 바람직하다. Preferably, the electrospinning is conducted in an environment of 30 to 70% relative humidity in a spinning chamber capable of controlling temperature and humidity during spinning. Particularly, in order to improve the handling property, the basis weight of the nanofibers is set to be in the range of 10 to 80 gsm (gram per square meter) so that the thickness of the three-layered nano fiber layer 101, 201, .

C. 열압착 또는 열접합(캘린더링) 또는 라미네이션C. Thermocompression or thermal bonding (calendering) or lamination

전기방사된 3층 구조의 나노섬유층(101,201,301)은 나노섬유 상호간의 결합력이 약해 방사된 섬유가 탈리되거나 보푸라기가 발생하는 경우가 있어 취급성을 향상시킬 필요가 있으며, 삼출액과 접촉시 개개의 나노섬유로 분리될 우려가 있다. 따라서 3층 구조 나노섬유층(101,201,301)의 취급성과 기공구조의 균일도를 향상시키는 일반적인 방법으로는 사용하는 고분자 물질의 유리전이온도(Tg, glass transition temperature)와 용융온도(Tm, melting temperature) 사이의 온도범위에서 캘린더링 장치(400)에 의해 열압착 내지는 캘린더링(calendering) 가공 등의 열처리를 통해 나노섬유와 나노섬유간 접촉면에서 융착이 일어나 결합하도록 하는 방법을 사용한다.The nanofiber layers (101, 201, 301) of the electrospun nanofibers have weak binding force between the nanofibers, so that the spun fibers may be desorbed or lint may be generated. Therefore, it is necessary to improve the handling property. In contact with the effluent, There is a risk of separation. Accordingly, as a general method for improving the handling and uniformity of the pore structure of the three-layered nanofiber layers 101, 201 and 301, the temperature between the glass transition temperature (Tg) and the melting temperature (Tm) A method is employed in which the fusion bonding is caused to occur at the interface between the nanofibers and the nanofibers through heat treatment such as thermocompression bonding or calendering by the calendering device 400 in the range of the nanofiber.

3층 구조 나노섬유층(101,201,301)이 삽입되어 열판 캘린더링 장치(400)에서 가열, 캘린더링이 이루어져서 적층체의 두께 조절이 이루어지면, 일방향 전이 구조의 나노섬유 멤브레인(500)이 얻어진다. When the three-layered nanofiber layers 101, 201, and 301 are inserted and heated and calendered in the hot plate calendering device 400 to adjust the thickness of the laminate, a nanofiber membrane 500 having a unidirectional transition structure is obtained.

상기 나노섬유 멤브레인(500)에 친수성 기능을 부여하여 생분해성 창상 피복재(600)를 얻을 때, 상처면의 삼출액과 친화도를 높여 상품성을 향상시키는 방법으로는 플라즈마 처리나 코로나 방전 등으로 나노섬유 표면을 개질하여 친수성을 향상시킬 필요가 있다. When the biodegradable wound dressing 600 is obtained by imparting a hydrophilic function to the nanofiber membrane 500, there is a method of increasing the affinity with the exudates of the wound surface to improve the commercial properties. For example, the nanofiber membrane 500 may be subjected to plasma treatment or corona discharge, It is necessary to improve the hydrophilicity.

일반적으로 친수성 부여는 친수성 소재를 표면에 코팅하거나 화학적 처리에 의해 이루어지나 상처치료용 피복재의 경우 상처면의 알러지 반응이나 화학첨가제 등에 의한 독성 등의 문제를 야기할 수 있어 바람직하지 않다. Generally, imparting hydrophilicity is not preferable because the hydrophilic material is coated on the surface or chemically treated, and the coating material for wound healing may cause toxicity due to allergic reaction of the wound surface or chemical additives.

이하에서는, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 아래의 실시예들은 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are intended to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

(실시예 1) PLA(poly latic acid) 나노섬유 제조(Example 1) Production of PLA (polylactic acid) nanofiber

PLA(poly latic acid)(Natureworks 6202) 고분자를 혼합용매 클로로포름과 DMF의 혼합 함량이 70:30wt.%에, 고분자 농도가 15wt%, 20wt%, 25wt%가 되도록 각각 방사용액을 준비하여, 도 3에 도시된 바와 같이 농도별로 서로 다른 방사노즐블록(100,200,300)의 방사노즐을 통하여 전기방사를 실시하여 직경분포가 다른 나노섬유를 제조하였다. 이때 인가전압 25kV, 방사온도 28℃, 상대습도 60%, 방사구와 콜렉터(집전체)간의 거리 20㎝의 조건에서 20gsm의 평량으로 전기방사를 실시하였다. A solution for PLA (Natureworks 6202) polymer was prepared so that the mixed solvent of chloroform and DMF was 70: 30 wt.%, The polymer concentration was 15 wt%, 20 wt%, and 25 wt%, respectively. , Nanofibers having different diameter distributions were prepared by electrospinning through radiation nozzles of different spinning nozzle blocks 100, 200, and 300 according to their concentrations. At this time, electrospinning was performed at a basis weight of 20 gsm under the conditions of an applied voltage of 25 kV, a spinning temperature of 28 ° C, a relative humidity of 60%, and a distance of 20 cm between the spinneret and the collector (current collector).

본 발명의 실시예 1에 따라 각 방사노즐블록(100,200,300)에서 제조된 PLA 나노섬유의 표면 구조를 주사전자현미경으로 확인하여 직경분포를 분석하고 확대사진을 도 5에 나타내었다.The surface structure of the PLA nanofibers produced in each spinning nozzle block 100, 200, 300 according to Example 1 of the present invention was analyzed by a scanning electron microscope to analyze the diameter distribution and an enlarged photograph is shown in FIG.

도 5(a) 내지 (c)에 도시된 확대사진을 보면 동일 방사조건에서 방사용액의 농도가 15, 20, 25wt%로 증가할수록 섬유의 평균직경이 각각 400㎚, 700㎚, 1,200㎚로 굵어지는 것을 확인할 수 있었다. 이때의 평균 기공사이즈는 ASTM E 1294 방법(PMI, CFP1200, test area 4.9㎠, Galwick)으로 분석한 결과, 농도가 15~25wt.%로 증가할수록 각각 0.4㎛, 0.7㎛, 1.2㎛로 증가하는 것을 알 수 있었다.5 (a) to 5 (c), when the concentration of the spinning solution was increased to 15, 20 and 25 wt% under the same spinning conditions, the average diameters of the fibers were increased to 400 nm, 700 nm and 1,200 nm, respectively It was confirmed that it was lost. The average pore size at that time was analyzed by ASTM E 1294 method (PMI, CFP 1200, test area 4.9 cm 2, Galwick). As the concentration increased to 15 ~ 25 wt.%, The average pore size increased to 0.4 탆, 0.7 탆 and 1.2 탆 Could know.

(실시예 2) PLA 및 PCL 복합 나노섬유의 제조(Example 2) Production of PLA and PCL composite nanofiber

PLA와 PCL(polycarprolacton)을 70:30wt.%의 비율로 혼합하여 실시예 1과 동일한 조건으로 방사용액을 제조하고 실시예 1과 동일한 방법으로 방사용액의 농도를 15, 20, 25wt%로 설정하여 전기방사를 실시하였다. PLA and PCL (polycarprolactone) were mixed at a ratio of 70: 30 wt.% To prepare a spinning solution under the same conditions as in Example 1, and the spinning solution concentrations were set to 15, 20 and 25 wt% in the same manner as in Example 1 Electrospinning was performed.

도 6(a) 및 (b)에는 각각 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 PLA/PCL 복합나노섬유층(101,201,301)의 표면 주사전자현미경(FE-SEM) 사진을 1000배 및 5000배 확대하여 나타냈다. 6 (a) and 6 (b) show a surface scanning electron microscope (FE-SEM) photograph of PLA / PCL composite nano fiber layers 101, 201 and 301 manufactured according to Example 2 of the present invention, .

생분해 고분자의 생분해 속도는 고분자의 종류와 조성에 의해 제어가 가능하다. 일반적으로 PCL의 경우 PLA에 비해 생분해 속도가 빠르며 보통 2년 정도이나 PLA는 분자량 조성 등에 의해 1~6년 정도로 제어가 가능하다. 따라서, PLA/PCL 복합나노섬유 멤브레인의 경우 생분해 속도를 2종 고분자를 조합하여 제어하는 게 가능하게 된다. 도 6(a) 및 (b)에서와 같이 PLA/PCL 복합나노섬유의 경우 직경이 굵고 가는 섬유가 혼재되어 방사되는 것을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 혼합방사 용액 내 부분적인 상분리에 의해 발생하는 것으로 판단된다.The biodegradation rate of biodegradable polymers can be controlled by the type and composition of the polymer. Generally, PCL has a faster biodegradation rate than PLA, usually about 2 years, but PLA can be controlled to 1 ~ 6 years by molecular weight composition. Therefore, in the case of the PLA / PCL composite nanofiber membrane, the biodegradation rate can be controlled by combining two kinds of polymers. As shown in Figs. 6 (a) and 6 (b), PLA / PCL composite nanofibers are mixed and sparged with large diameter fibers. These results are considered to be caused by partial phase separation in mixed spinning solution.

(실시예 3) 3층 구조 PLA 나노섬유층의 열접합(Example 3) Thermal bonding of a three-layer structure PLA nanofiber layer

실시예 1에 의해 제조된 3층 구조를 갖는 PLA 나노섬유층(101,201,301)을 캘린더링 장치(400)의 열판온도 80℃에서 10 psi 압력으로 캘린더 롤을 통과시켜 PLA 나노섬유 멤브레인(500)을 제조하였다. 실시예 3의 방법으로 제조된 나노섬유의 단면구조를 도 7에 나타냈다. 도 7에서와 같이 섬유의 직경분포가 구배된 결과를 얻었으며 최종 나노섬유 멤브레인(500)의 두께는 약 70㎛ 정도로 형성되는 것을 확인할 수 있었다. PLA nanofiber membranes (101, 201, 301) having a three-layer structure manufactured according to Example 1 were passed through a calender roll at a hot plate temperature of 80 DEG C and a pressure of 10 psi at a calendering apparatus (400) to prepare a PLA nanofiber membrane . The cross-sectional structure of the nanofibers prepared by the method of Example 3 is shown in Fig. As shown in FIG. 7, the diameter distribution of the fibers was obtained and the thickness of the final nanofiber membrane 500 was found to be about 70 μm.

실시예 1과 실시예 3의 방법으로 제조된 나노섬유 멤브레인(500)의 경우 직경분포의 구배에 따른 기공도가 달라 도 4(c)처럼 모세관 효과(Capillary Effect)를 나타낼 수 있어 일방향 전이 기능을 갖는 생분해 나노섬유 멤브레인(500)을 제조할 수 있었다. The nanofiber membrane 500 produced by the method of Example 1 and Example 3 exhibits a capillary effect as shown in FIG. 4 (c) in which the degree of porosity varies according to the gradient of the diameter distribution, The biodegradable nanofiber membrane 500 can be produced.

(실시예 4) 나노섬유 멤브레인(500)의 플라즈마 처리에 의한 친수화(Example 4) Hydrophilicity by plasma treatment of nanofiber membrane 500

상기 실시예 2(PLA/PCL 함유 복합나노섬유)와 실시예 3(PLA 함유 나노섬유)에 의해 제조된 일방향 전이 나노섬유 멤브레인(500)을 진공 플라즈마 장치를 사용하여 전압 400W, Ar-gas 분위기에서 60초간 처리하였다. 처리된 시료의 경우 실시예 2의 경우 물의 접촉각 측정결과 플라즈마 처리전에 127°에서 67.9°로 친수화가 진행되었으며, 실시예 3의 경우 친수화 정도는 PCL이 함유된 실시예 2에 비해 낮으나 플라즈마 처리전에 123°에서 118.2°로 어느 정도 친수화가 진행되는 것을 확인할 수 있었다. The one-way transition nanofiber membrane 500 fabricated by Example 2 (PLA / PCL-containing composite nanofibers) and Example 3 (PLA-containing nanofibers) was vacuum-plasma-treated at a voltage of 400 W in an Ar-gas atmosphere For 60 seconds. In the case of the treated sample, in the case of Example 2, the contact angle of water was measured to be 67.9 ° at 127 ° before the plasma treatment. In Example 3, the degree of hydrophilization was lower than that of Example 2 containing PCL, It was confirmed that the degree of hydrophilization progressed from 123 ° to 118.2 ° to some degree.

(창상 피복재의 성능평가)(Performance evaluation of wound dressing)

이상적인 창상 피복재는 세포독성이 없어야 하며, 조직(tissue)과 세포(cell)와의 상호작용(Interaction)이 이루어지고, 상처부위에 단단하게 잘 유지되고 잘 분리되는 것이다. 이와 관련하여 세포 독성(cyto-toxicity)과 Bio-compatibility(생체적합성), 세포 거동(Cellular behavior), 상처 재생(wound regeneration), Security 관련 효능을 확인하기 위해 셀 부착력과 탈착력을 확인하였다. An ideal wound dressing should be free of cytotoxicity, interact with tissues and cells, and be well maintained and well separated at the wound site. In this regard, cell adhesion and detachability were checked to confirm the cytotoxicity, bio-compatibility, cellular behavior, wound regeneration, and security-related efficacy.

세포 독성시험은 사람의 섬유아세포(Human fibroblast), 피부각질세포(HaCaT cell(Human keratinocyte cell line))를 통하여 피부세포에 대한 독성 유무를 확인하고 그 결과를 도 9(a) 내지 도 9(c)에 나타냈다. 시험방법으로는 12well cell culture plate에 Transwell를 사용하여 MTT assay로 확인하였으며, 시험첫날 12 well culture plate에 Fibroblast & HaCaT cell seeding(cell numbers: 1x105/well)한 후 시험 2일째, 2.25㎠ 크기의 나노섬유 멤브레인(500)을 4등분한 후 Trans-well에 넣은 후 cell이 seeding된 culture plate에 장착 후 37℃에서 24시간동안 배양 후 3일째, cell Morphology를 확인한 후 MTT solution을 넣고, 3~4시간 37℃에서 배양(incubation)하였다. 이렇게 인큐베이션된 샘플에서 Media 제거 후 200ul DMSO 처리 후 595nm에서 흡광도를 확인하여 평가하였다. The cytotoxicity test was carried out by confirming the presence or absence of toxicity to skin cells through human fibroblasts and dermal keratinocytes (HaCaT cell (Human keratinocyte cell line)), and the results are shown in Figs. 9 (a) to 9 ). The cells were seeded on Fibroblast and HaCaT cells (cell numbers: 1 × 10 5 / well) on a 12-well culture plate on the first day of the test. Then, on the second day of the test, The nanofiber membrane 500 was placed in a trans-well, and the membrane was placed in a culture plate. After culturing the cells at 37 ° C for 24 hours, cell morphology was confirmed on the third day, and MTT solution was added. Lt; RTI ID = 0.0 > 37 C. < / RTI > After removing media from the incubated samples, 200 ul of DMSO was treated and the absorbance was confirmed at 595 nm and evaluated.

또한, 셀 탈부착 능의 평가는 누름쇠를 사용하여 실시예 2 및 실시예 3에 의해 제조된 나노섬유 멤브레인(500)을 cell culture plate에 고정하여 누름쇠 안에 cell seeding (cell numbers: 5x104/well)한 후 24시간 배양하였으며, 48시간 후 누름쇠를 제거한 후 PBS washing으로 2회 세척 후 1xTrypsin EDTA를 사용하여 cell을 떼어냈다. cell counting을 통하여 cell number 및 cell viability 확인하여 cell 부착력과 탈착능을 확인, 평가하였다. The evaluation of cell detachability was carried out by fixing the nanofiber membrane 500 prepared in Example 2 and Example 3 on a cell culture plate using a presser, and seeding cells (cell numbers: 5x10 4 / well ) And cultured for 24 hours. After 48 hours, the plug was removed, washed twice with PBS, and then the cell was removed using 1 × Trypsin EDTA. Cell number and cell viability were checked by cell counting. Cell adhesion and desorbing ability were confirmed and evaluated.

세포 독성의 경우 실시예 2 및 실시예 3의 방법으로 제조된 나노섬유 멤브레인 모두 세포독성이 나타나지 않음을 확인하였다(도 9 참조).In the case of cytotoxicity, it was confirmed that the nanofiber membranes prepared by the methods of Example 2 and Example 3 did not exhibit cytotoxicity (see FIG. 9).

또한, 세포 탈부착능을 평가한 경우 대조군(control) 대비 실시예 2 및 실시예 3 모두 우수한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 그 결과를 도 10에 나타냈으며, 도 10에서와 같이 세포 탈부착능이 우수할 경우 대조군(control) 대비 보다 명확한 색상을 띠는 것을 평가를 통해 알 수 있었다. In addition, when the cell detachability was evaluated, it was confirmed that both Example 2 and Example 3 were superior to the control (control). The results are shown in FIG. 10, and it was found through evaluations that when the cell detachable ability was excellent as shown in FIG. 10, the cell had a clearer color than the control.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Will be clear to those who have knowledge of.

본 발명은 일방향 전이 특성이 우수하며 생분해성 고분자로 제조된 다층 구조의 나노섬유층을 사용하여 창상 등의 상처 치료시 드레싱재의 교환을 최소화할 수 있는 생분해능의 나노섬유 멤브레인으로 구성된 창상 피복재에 관한 것으로, 이러한 일방향 전이 기능을 갖는 구조체의 경우 창상 피복재 외에도 유수분리 필터, 미용소재, 각종 센서 재료에 응용이 가능하며, 다양한 분야의 산업에 적용이 가능하다. The present invention relates to a wound dressing comprising a biodegradable nanofiber membrane that can minimize the exchange of a dressing material during wound healing using a multi-layered nanofiber layer made of a biodegradable polymer having excellent one-directional transition characteristics In the case of a structure having such a one-way transfer function, it can be applied to an oil-water separating filter, a beauty material, various sensor materials in addition to a wound dressing, and can be applied to various industries.

10,20,30: 섬유
12,14,16,22,24,26,32,34,36: 방사노즐
100-300: 방사노즐블록 101,201,301: 나노섬유층
400: 캘린더링 장치 500: 나노섬유 멤브레인
600: 창상 피복재10, 20, 30: Fiber
12, 14, 16, 22, 24, 26, 32, 34, 36:
100-300: Spinning nozzle block 101, 201, 301:
400: calendering device 500: nanofiber membrane
600: wound dressing

Claims (10)

다수의 나노섬유층이 적층되어 모세관 현상을 나타내는 나노섬유 멤브레인으로 구성되며,
상기 다수의 나노섬유층은 각각 방사되는 고분자 물질의 나노섬유에 의해 집적되어 미세 기공을 가지며, 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 평균 기공크기가 감소하는 구배가 설정되어 삼출물의 일방향 전이가 이루어지고,
상기 다수의 나노섬유층은 제1나노섬유층 내지 제3나노섬유층으로 구성되며,
상기 제1나노섬유층, 제2나노섬유층 및 제3나노섬유층의 평균 기공크기는 각각 0.2~0.5, 0.5~1.0, 1.0~3.0㎛로 설정되고,
상기 제1나노섬유층, 제2나노섬유층 및 제3나노섬유층의 섬유직경은 각각 0.05~0.5, 0.5~1.0, 1.0~3㎛로 설정되는 창상 피복재.A plurality of nanofiber layers are laminated to form a nanofiber membrane that exhibits capillary action,
The plurality of nanofiber layers are aggregated by the nanofibers of the polymer material to be radiated and have fine pores. The gradient of the average pore size decreases from the nanofiber layer on one side to the nanofiber layer on the other side, and the one- Lt; / RTI &
Wherein the plurality of nanofiber layers are composed of a first nanofiber layer to a third nanofiber layer,
The average pore sizes of the first nanofiber layer, the second nanofiber layer, and the third nanofiber layer are set to 0.2 to 0.5, 0.5 to 1.0, and 1.0 to 3.0 μm, respectively,
Wherein the fiber diameters of the first nanofiber layer, the second nanofiber layer, and the third nanofiber layer are set to 0.05-0.5, 0.5-1.0, and 1.0-3 μm, respectively. 제1항에 있어서,
상기 다수의 나노섬유층은 각각 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 섬유 직경 크기에 구배가 설정되어 있는 창상 피복재.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of nanofiber layers have a gradient in fiber diameter from one side of the nanofiber layer toward the other side of the nanofiber layer. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고분자 물질은 생분해성 고분자인 창상 피복재.The method according to claim 1,
Wherein said polymeric material is a biodegradable polymer. 제1항에 있어서,
상기 나노섬유는 생분해 속도를 제어하도록 생분해성 고분자 물질을 2종 이상 블렌드(blend)하여 방사된 창상 피복재.The method according to claim 1,
Wherein the nanofibers are blended with two or more kinds of biodegradable polymer materials to control the rate of biodegradation. 제1항에 있어서,
상기 나노섬유층의 나노섬유는 표면 개질되어 친수성을 갖는 창상 피복재.The method according to claim 1,
Wherein the nanofibers of the nanofiber layer are surface-modified to have hydrophilic properties. 생분해성 고분자 물질 단독 또는 2종 이상 블렌드를 용매에 용해하여 제1 내지 제3 방사용액을 준비하는 단계;
상기 제1 내지 제3 방사용액을 다수의 방사노즐을 통하여 순차적으로 섬유를 방사하며, 방사되는 섬유의 직경이 각층마다 구배를 가지고 변화되어 미세 기공을 갖는 제1 내지 제3 나노섬유층을 적층 형성하는 단계; 및
상기 적층된 제1 내지 제3 나노섬유층을 캘린더링하여 나노섬유 멤브레인을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 나노섬유 멤브레인은 일측편의 나노섬유층으로부터 타측편의 나노섬유층으로 갈수록 평균 기공크기가 감소하는 구배가 설정되어 삼출물의 일방향 전이가 이루어지고,
상기 제1나노섬유층, 제2나노섬유층 및 제3나노섬유층의 평균 기공크기는 각각 0.2~0.5, 0.5~1.0, 1.0~3.0㎛로 설정되고,
상기 제1나노섬유층, 제2나노섬유층 및 제3나노섬유층의 섬유직경은 각각 0.05~0.5, 0.5~1.0, 1.0~3㎛로 설정되는 창상 피복재의 제조방법.Preparing a first to third spinning solution by dissolving a biodegradable polymer material alone or a blend of two or more thereof in a solvent;
The first to third spinning solutions are sequentially spinning the fibers through a plurality of spinning nozzles, and the diameters of the spinning fibers are varied with a gradient for each layer to form first to third nano fiber layers having micropores step; And
And calendering the laminated first to third nanofiber layers to form a nanofiber membrane,
In the nanofiber membrane, a gradient in which the average pore size decreases from the nanofiber layer on one side to the nanofiber layer on the other side is set, so that unidirectional transfer of the exudates is performed,
The average pore sizes of the first nanofiber layer, the second nanofiber layer, and the third nanofiber layer are set to 0.2 to 0.5, 0.5 to 1.0, and 1.0 to 3.0 μm, respectively,
Wherein the fiber diameters of the first nanofiber layer, the second nanofiber layer, and the third nanofiber layer are set to 0.05 to 0.5, 0.5 to 1.0, and 1.0 to 3 占 퐉, respectively. 제8항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 방사용액은 방사되는 나노섬유의 직경에 구배가 이루어지도록 고분자 물질의 농도가 서로 다르게 설정되는 창상 피복재의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first to third spinning solutions have different concentrations of the polymeric material so that a diameter of the radiated nanofibers is formed. 제8항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 나노섬유층은 캘린더링 이후에 나노섬유를 표면 개질하여 친수성을 갖도록 플라즈마 조사 또는 코로나 방전처리를 실시하는 단계를 더 포함하는 창상 피복재의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first to third nanofiber layers are subjected to plasma irradiation or corona discharge treatment so as to have hydrophilicity by surface-modifying the nanofibers after calendering.
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