KR101649120B1

KR101649120B1 - 흡수성 치주조직 재생막 및 이를 보관하는 앰플

Info

Publication number: KR101649120B1
Application number: KR1020150011551A
Authority: KR
Inventors: 최다미; 김진래; 송주동; 엄태관; 최규옥
Original assignee: 오스템임플란트 주식회사
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2016-08-18
Also published as: KR20160091195A

Abstract

본 발명의 흡수성 치주조직 재생막은 생분해성 고분자 판재로 제조함으로써, 공간유지능 및 골이식재 고정능과 같은 기능은 유지하면서도, 부족한 치조골이 정상수준으로 회복되는 기간동안 골이식재 내부로 연조직 세포의 침투를 막음으로써 골형성 공간을 제공하며, 치조골이 회복되는 시점이 4 ~ 6개월 후에는 체내에 이물반응없이 완전히 분해 및 흡수되는 장점을 갖는 흡수성 치주조직 재생막 및 수분에 취약한 특성을 지닌 상기 흡수성 치주조직 재생막을 보관할 수 있는 앰플을 제공하는 것이다.

Description

흡수성 치주조직 재생막 및 이를 보관하는 앰플{A resorbable guided bone regeneration membrane and an ampoule for storing the same}

본 발명은 치조골 결손 부위에 배치되어 치조골의 재생을 유도하도록 골이식재를 덮는 치과용 치주조직 재생막과 이를 보관하는 앰플에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부족한 치조골이 정상 수준으로 회복되는 기간동안 골이식재 내부로 연조직 세포의 침투를 막음으로써 골형성 공간을 제공하는 생분해성 고분자를 포함하여 제조되는 흡수성 치주조직 재생막 및 이를 보관하는 앰플에 관한 것이다.

임플란트의 시술 과정은, 치조골을 드릴로 천공하여 치근형 픽스츄어(fixture)를 고정시키고, 구강 내로 기둥처럼 어버트먼트(abutment)를 연결한 후, 어버트먼트(abutment) 위에 크라운을 형성하는 단계를 거친다.

따라서 치아가 상실된 부위에 임플란트를 식립하기 위해서는 손상되지 않은 충분한 양의 치조골이 있어야만 임플란트가 단단하게 고정될 수 있으며, 이 과정은 임플란트의 장기간 예후를 결정짓는 중요한 요인 중의 하나이다. 하지만 외상, 치주질환으로 인한 치주조직의 파괴, 발치 및 치근단 병소 등의 이유로 치조골의 일부가 결손되어 잔존하는 치조골만으로는 인공치근으로 사용되는 임플란트용 삽입물을 충분하게 지지하기 어려운 경우가 있다. 이때 결손된 부분에 자가골 또는 인조골과 같은 골이식재를 채운 후에 그 골이식재가 새로운 치조골로서 기능을 수행할 수 있도록 하는 시술을 시행하게 되는데, 이러한 결손된 만큼 부족한 치조골을 만드는 시술을 시행하게 되는데, 이를 골유도 재생술(Guided Bone Regeneration, GBR)이라 한다.

골유도 재생술을 시술하기 위해서는, 결손된 부위에 인조골 또는 자가골과 같은 골이식재(bone graft)를 채운 후, 채워진 골이식재가 필요한 형태를 유지할 수 있도록 하기 위하여 치주조직 재생막을 덮는다. 상기, 치주조직 재생막은 연조직으로부터 침투해 들어오는 세포를 차단하는 역할을 하는 막(membrane)의 기능을 수행한다. 좀더 상세하게 설명하면, 연조직으로부터 기인하는 섬유아세포가 치조골 이식 부위를 메워 치조골 생성을 방해하므로, 치조골 이식 부위를 잇몸으로부터 분리시키고, 이식재료와 치조골 사이를 밀봉시켜 섬유 결합조직이 결손부위에 노출되는 것을 방지하고, 노출되더라도 세균의 침입을 막아주며, 치조골 재생을 위한 기능적 재건에 알맞은 공간을 확보해주는 역할을 한다.

이러한 종래의 치주조직 재생막으로, 공개특허 제2013-0006616호(2013년 11월 19일, 공개)은, 티타늄 판재에 구멍을 천공하여 제조된 치주조직 재생막을 제시하고 있다. 이러한 티타늄 소재의 치주조직 재생막은 핸들링이 편하고 골재생에 탁월한 예후를 나타내지만, 치조골이 생성된 후 이차수술을 통하여 치주조직 재생막을 제거해야 하고, 금속 소재와 치은 연조직 간의 장기간 접촉으로 인하여 치은 조직이 얇아지는 문제점이 있으며, 차단막이 노출되는 경향이 많으며, 일단 노출되면 치태의 침착이 많아 감염의 가능성이 매우 높다는 문제점이 여전히 존재한다.

공개특허 제2013-0006616호(2013.11.19.)

본 발명의 목적은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임플란트 시술 전에 치조골 결손부위를 채우는 이식재를 덮어 치조골 재생을 유도하는 치주조직 재생막을 생분해성 고분자 판재로 제조함으로써, 치조골 형성이 완료되는 시점에서 체내에 이물반응 없이 완전히 분해 및 흡수되면서도, 공간유지능 및 골이식재 고정능과 같은 장점을 갖는 흡수성 치주조직 재생막 및 이를 보관할 수 있는 앰플을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 치조골의 결손부위에 배치되어 치조골이 재생될 공간을 형성시켜 주거나 골 이식재를 감싸는 생분해성 고분자 재질인 흡수성 치주조직 재생막(100)은, 골이식재가 채워진 치조골 결손부위의 상면을 감싸는 결합부(20); 및 상기 결합부(20)로부터 하방으로 절곡되어 구부려지되 전체적으로 곡면형상을 이루고 다수의 구멍이 형성되는 측면절곡부(30);를 포함하고, 상기 결합부(20)는, 치조골 내에 삽입되는 임플란트용 삽입물이 관통될 수 있는 중앙홀(21); 상기 결합부(20)의 측면 가장자리로부터 돌출되되 골이식재를 감싸도록 절곡되어 있는 결합측면부(22); 및 상기 결합부(20)의 상단으로부터 돌출되되 골이식재를 감싸도록 절곡되어 있는 결합상측부(23);를 포함하고, 상기 측면절곡부(30)는, 상기 측면절곡부(30)의 양측 가장자리로부터 돌출되어 형성되되 치조골 결손부위를 향하여 절곡되어 구부러져 있는 측면커버부(31); 및 상기 측면절곡부(30)의 하단으로부터 돌출되어 형성되며 상기 측면커버부(31)에 인접하게 배치되고 상기 측면커버부(31)와 서로 독립적으로 절곡이 이루어질 수 있는 하단절곡부(32);를 포함하며, 상기 치주조직 재생막은 천공이 포함된 판상(sheet) 형태의 생분해성 고분자 재질의 판재로서, 0.1 ~ 0.35 mm의 두께이고, 상기 생분해성 고분자의 중량평균 분자량은 100,000 ~ 1,000,0000이며, 밀도는 0.8 ~ 7.0 dL/g 이며, 상기 생분해성 고분자 재질의 판재 위측 및/또는 하측 표면에 생체재료층이 열압착되어 상기 천공을 차폐하고, 상기 생체재료층에 성장인자가 함침된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 하단절곡부(32)에는 상기 측면커버부(31)와 서로 독립적인 절곡이 이루어질 수 있도록 상기 측면절곡부(30)를 향하여 절개된 독립부가 마련될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 치조골의 결손부위에 배치되어 치조골이 재생될 공간을 형성시켜 주거나 골 이식재를 감싸는 생분해성 고분자 재질인 흡수성 치주조직 재생막(100)은, 골이식재가 채워진 치조골 결손부위의 상면을 감싸는 결합부(20); 및 상기 결합부(20)로부터 수평방향으로 연장되어 다수의 구멍이 형성되는 측면절곡부(30);를 포함하고, 상기 결합부(20)는, 치조골에 흡수성 치주조직 재생막(100)을 고정시키는 중앙부(24); 상기 중앙부(24)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며 상기 중앙부(24)로부터 상측으로 돌출되어, 재생되는 치조골에 볼록하게 상향돌출된 파필라가 형성되도록 유도하는 파필라 형성부(25);를 포함하며, 상기 파필라 형성부(25)는 중앙부(24)를 둘러싸도록 고리형상으로 배치될 수 있다.

이때, 흡수성 치주조직 재생막(100)과 치조골은 상기 중앙부에 형성되는 중앙홀(21)을 통해 임플란트 자체를 박아 고정되거나 또는 중앙부(24)의 가장자리에 다수의 고정용 나사를 이용하여 고정될 수 있다.

상기 결합부(20)에는, 상기 결합부(20)의 양측면 가장자리로부터 연장되어 골이식재를 감싸도록 하측으로 절곡되어 있는 결합측면부(22); 및 상기 결합부(20)의 상단으로부터 연장되어 골이식재를 감싸도록 하측으로 절곡되어 있는 결합상층부(23);를 더 포함할 수 있으며 상기 측면절곡부(30)에는, 상기 측면절곡부(30)의 양측 가장자리로부터 연장되어 내측으로 절곡된 측면커버부(31); 및 상기 측면절곡부(30)의 하측으로 연장되어 내측으로 절곡되는 하단절곡부(32);를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 생분해성 고분자는 천공이 포함된 판상(sheet) 형태의 생분해성 고분자 판재로서, 두께는 0.1 ~ 0.35 mm이고, 중량평균 분자량은 100,000 ~ 1,000,0000이며, 밀도는 0.8 ~ 7.0 dL/g 이다. 또한 상기 생분해성 고분자는 PGA(Polyglycolic acid), PLA(Polylactic acid), PLGA(poly-lactic-co-glycolic acid), PLLA(poly(L-lactic acid)), PCL(Polycaprolactone), PHB(Polyhydroxybutyrate), PHV(Polyhydroxyvalerate), PDO(Polydioxanone) 및 PTMC(Polytrimethylenecarbonate)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.

생분해성 고분자 판재의 위측 및/또는 하측 표면에 생체재료층이 추가로 형성될 수 있는데, 상기 생체재료층은 콜라겐, 키토산, 히알루론산, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 헤파란 설페이트, 덱스트란 및 알지네이트로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 생체재료층에 성장인자를 추가로 더 포함할 수 있으며, 상기 성장인자는 뼈형성단백질(BMP), 상피세포성장인자(EGF), 섬유아세포 성장인자(FGF), 전환성장인자(TGF-beta), 혈소판유래증식인자(PDGF), 혈관내피세포증식인자(VEGE), 인슐린 유사 성장인자(IGF-1), 티오레독신(TRX), 줄기세포인자(SCF), 간세포 증식인자(HGF), 인간 성장 호르몬(Human Growth Hormone) 및 엔지오제닌(Angiogenin)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 고분자 재질인 흡수성 치주조직 재생막을 보관하는 앰플(200)은, 적어도 일시적이거나 임시적인 기밀 밀봉이 가능한 용기; 및 상기 용기 내부의 수용공간을 제1 공간(41)과 제 2 공간(51)의 두 개의 공간으로 구획하되 상기 구획된 공간 사이에서 기화된 물 분자의 이동이 가능한 멤브레인(43);을 포함하고, 상기 멤브레인(43)은 다공성 멤브레인 또는 비다공성 멤브레인일 수 있다. 이때, 상기 멤브레인(43)으로 구획된 두 개의 공간 중 상기 기화된 물 분자를 흡수하여 제거하기 위한 제습제(42)는 상기 제 1공간(41)에 수용되고, 상기 제 2공간(51)에는 앞서 언급한 본 발명의 흡수성 치주 재생막(100)이 거치된다.

상기 다공성 멤브레인의 재질은 PVDF(Polyvinylidene fluoride), PES(Polyether sulfone), MCE(Mixed cellulose esters), 아세트산 셀룰로오스(Cellulose acetate), 니트로셀룰로오스(Nitrocellulose), 폴리카보네이트(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene), PP(Polypropylene), PVC(Polyvinyl chloride), 나일론(Nylon)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 제습제(42)는 실리카겔, 벤토나이트(Bentonite), 제올라이트(zeolite), 알루미늄실리케이트(aluminum Silicate) 및 웁살라이트(upsalite), LiCl, CaCl₂, MgCl₂ 및 ZnCl₂로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 용기는 개폐가능한 뚜껑(40) 및 상기 뚜껑에 의해 밀봉 결합되는 본체(50)로 이루어지며, 상기 제1 공간(41)은 상기 뚜껑(40)에 형성되고, 상기 제2 공간(51)은 상기 본체(50)에 형성된다. 상기 멤브레인(43)은 상기 뚜껑(40)과 일체로 형성되고, 상기 뚜껑(40)은 상기 제1 공간(41)과 제2 공간(51)을 연통시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 앰플(200)의 본체(50)는 내통(52)과 외통(53)을 포함하는 이중벽 구조를 형성할 수도 있다.

본 발명의 흡수성 치주조직 재생막은 생분해성 고분자 판재로 제조됨으로써, 종래의 치주조직 재생막과 같이, 치조골이 재생되는 동안 골이식재 내부로 연조직 세포의 침투를 막음으로써 골형성 공간을 유지하고, 골이식재를 고정하는 등의 기능은 그대로 지니면서도, 치조골이 정상수준으로 회복되는 기간인 4 ~ 6 개월 후에는 체내에 이물반응 없이 완전히 분해 및 흡수되는 장점이 있다. 하지만 이러한 흡수성 치주조직 재생막은 수분에 취약하다는 문제점이 있기에 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막 보관용 앰플을 통해 습기 등 외부환경으로부터 상기 흡수성 치주조직 재생막을 장시간 보관하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡수성 치주조직 재생막의 단면을 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파필라 형성부가 포함된 흡수성 치주조직 재생막의 단면을 도시한 모식도이다.
도 3은 도 2의 흡수성 치주조직 재생막에서 중앙홀을 더 포함하는 것을 도시한 모식도이다.
도 4는 도 1의 흡수성 치주조직 재생막에 콜라겐층 형성 후, 3차원으로 포밍된 모습을 도시한 모식도이다.
도 5는 도 2의 흡수성 치주조직 재생막에 콜라겐층 형성 후, 3차원으로 포밍된 모습을 도시한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 흡수성 치주조직 재생막 보관용 앰플에 대한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 흡수성 치주조직 재생막 보관용 앰플의 단면도이다.
도 8은 종래의 티타늄 메쉬로 제작된 치주조직 재생막과 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막의 치은 유지 능력을 비교한 사진이다.
도 9는 종래의 티타늄 메쉬로 제작된 치주조직 재생막과 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막의 공간유지능 비교를 위한 실험방법을 나타내는 사진이다.
도 10은 종래의 티타늄 메쉬로 제작된 치주조직 재생막과 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막의 공간유지능을 비교한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막의 습도별 분자량 감소율을 비교한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막 보관용 앰플에 보관한 흡수성 치주조직 재생막의 시간에 따른 분자량 감소율을 비교한 그래프이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막 및 이를 보관하는 앰플에 관해 좀 더 자세히 설명하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 치조골의 결손부위에 배치되어 치조골이 재생될 공간을 형성시켜 주거나 골 이식재를 감싸는 생분해성 고분자 재질인 흡수성 치주조직 재생막(100)은, 치조골 결손부위의 열린 벽을 감싸서 치조골 결손부에서 치조골 재생을 유도하기 위한 것이다. 이러한 흡수성 치주조직 재생막(100)의 2차원 평면도는 도 1에 도시된 바와 같으며, 2차원 형태의 흡수성 치주조직 재생막(100)을 소정의 벤딩기구에 의하여 3차원적으로 벤딩된 형태는 도 4에 도시된 바와 같다.

이와 같이 본 실시예에 따른 흡수성 치주조직 재생막(100)은, 겹합부(20), 중앙홀(21), 결합측면부(22), 결합상측부(23), 측면절곡부(30), 측면커버부(31) 및 하단절곡부(32)를 포함하여 구성된다.

상기 결합부(20)는 치조골 내에 삽입되는 임플란트용 삽입물이 관통될 수 있는 중앙홀(21)이 형성되는 것으로서, 상기 임플란트용 삽입물과 결합되는 것이다. 이러한 결합부(20)는 골 결손부위로서 골이식재가 쌓여있는 부위의 상측을 덮는 것으로서 대략적으로 편평한 형태로 이루어진다. 상기 중앙홀(21)은 상기 결합부(20)의 중앙부위에 형성되되, 상기 중앙홀(21)의 주변에는 다수의 구멍이 형성되는데, 이 구멍은 골 결손부위를 채우는 이식재와 주변 골 조직의 혈액간의 생리반응이 활성화되어 이식재가 주변 골조직과 견고하고 안정되게 골 융합되도록 하는 것으로서, 그 크기도 골 융합에 적합한 크기를 가지는 것이 바람직하다.

상기 결합측면부(22)는 상기 결합부(20)의 측면 가장자리로부터 돌출되면서 골이식재를 감싸도록 절곡되어 있는 것이다. 상기 결합측면부(22)는 상기 결합부(20)의 측면 가장자리 중 일부로부터 돌출되어 형성될 수 있으며, 이에 따라서 벤딩이 용이하게 될 수 있다.

상기 결합상측부(23)는 상기 결합부(20)의 상단으로부터 돌출되어 골이식재를 감싸도록 절곡되어 있는 것으로서, 재생되어야 할 치조골의 최종 형상에 맞게 2차원적으로 미리 포밍되어 있는 것이 바람직하다.

상기 측면절곡부(30)는 내부에 이식재가 마련되어 있고 상기 결합부(20)로부터 하방으로 절곡되어 구부려지되 전체적으로 완만한 곡면형상을 이루고 있게 된다.

상기 측면커버부(31)는 내부에 이식재가 마련되어 있고 상기 측면절곡부(30)의 양측가장자리로부터 돌출되어 형성되되 이식재를 향하여 절곡되어 구부러지고 지는 형상을 이룬다.

상기 하단절곡부(32)는 상기 측면절곡부(30)의 하단에 형성되는 것으로서, 내측으로 절곡되어 있는 것이다. 이러한 하단절곡부(32)에는 상기 측면커버부(31)와 서로 독립적인 절곡이 이루어질 수 있도록 상기 측면절곡부(30)를 향하여 절개되거나 오목하게 패여진 독립부가 마련될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 치조골의 결손부위에 배치되어 치조골이 재생될 공간을 형성시켜 주거나 골 이식재를 감싸는 생분해성 고분자 재질인 흡수성 치주조직 재생막(100)은, 치조골 결손부위의 열린 벽을 감싸서 치조골 결손부에서 치조골 재생을 유도하면서, 그와 동시에 파필라가 형성되도록 하는 것이다. 이러한 흡수성 치주조직 재생막(100)의 2차원 평면도는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같으며, 2차원 형태의 흡수성 치주조직 재생막(100)을 소정의 벤딩기구에 의하여 3차원적으로 벤딩한 형태는 도 5에 도시된 바와 같다.

이와 같이 본 실시예에 따른 흡수성 치주조직 재생막(100)은, 겹합부(20), 중앙부(24), 파필라형성부(25) 및 측면절곡부(30)를 포함하여 구성된다.

상기 결합부(20)는 골이식재가 채워진 치조골 결손부위의 상면을 감싸는 것으로서, 치조골에 흡수성 치주조직 재생막을 고정시키는 중앙부(24) 및 파필라가 형성되도록 유도하는 파필라 형성부(25)를 포함한다.

상기 중앙부(24)를 통해 흡수성 치주조직 재생막(100)과 치조골이 고정이 되는데, 상기 중앙부(24)의 가장자리에 다수의 고정용 나사를 이용하여 고정하거나, 상기 중앙부에 중앙홀(21)을 더 포함하여 이를 통해 임플란트 자체를 박아 고정될 수 있다.

상기 파필라 형성부(25)는 상기 중아부(24)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며 상기 중앙부(24)로부터 상측으로 돌출되어, 재생되는 치조골에 볼록하게 상향돌출된 파필라가 형성되도록 유도하는 것이다. 상기 파필라 형성부(25)의 단면은 대략 아치형상으로 이루어지며, 상기 중앙부(24)를 둘러싸도록 고리형상으로 배치된다. 이때, 중앙부(24)로부터 상기 파필라 형성부(25)의 최상단까지의 거리는 대략 0.1 ~ 3mm 인 것이 바람직한데, 3mm를 초과하는 경우 생성되는 치조골의 파필라 부분이 지나치게 높게 돌출되어 심미적으로 바람직하지 못하며, 0.1mm 미만인 경우 돌출되는 부분의 높이가 낮아져 재생 후에 쉽게 붕괴될 염려가 있다.

상기 측면절곡부(30)는, 결합부(20)로부터 수평방향으로 연장되어 다수의 구멍이 형성되는 것으로, 골이식재가 채워진 치조골 결손부위의 측면을 감싸기 위하여, 결합부(20)로부터 하측으로 절곡되어 도 5와 같이 " ] " 형상을 가지도록 절곡되어 구성될수도 있다.

또한, 상기 결합부(20)에는, 상기 결합부(20)의 양측면 가장자리로부터 연장되어 골이식재를 감싸도록 하측으로 절곡되어 있는 결합측면부(22); 및 상기 결합부(20)의 상단으로부터 연장되어 골이식재를 감싸도록 하측으로 절곡되어 있는 결합상층부(23);를 더 포함할 수 있으며 상기 측면절곡부(30)에는, 상기 측면절곡부(30)의 양측 가장자리로부터 연장되어 내측으로 절곡된 측면커버부(31); 및 상기 측면절곡부(30)의 하측으로 연장되어 내측으로 절곡되는 하단절곡부(32);를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 생분해성 고분자는 천공이 포함된 판상(sheet) 형태의 사출 성형으로 제작된 생분해성 고분자 판재로서, 종래의 티타늄 메쉬 상품(Osteo-mesh, Osteogenics.co)과 동등한 강도를 가지기 위해서 0.1 ~ 0.35 mm 두께인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2 ~ 0.35 mm 이다. 생분해성고분자 판재의 두께가 0.1 mm 미만이면 강도가 낮아 공간유지능이 떨어져 시술 후 충분한 공간을 확보하기가 어렵고, 0.35 mm를 초과하면 생체 내에서 분해하는데 오랜 기간이 걸린다.

상기 생분해성 고분자는 중량평균 분자량이 100,000 ~ 1,000,000이고, 밀도는 0.8 ~ 7.0 dL/g가 바람직하다. 일반적으로 생분해성 고분자는 분자량 및 밀도가 높을수록 용융 단계에 용융 점도가 높아지게 되는데, 이때 생분해성 고분자의 용융 점도가 너무 높을 경우에는 고온ㆍ고압의 조건에서 진행되는 사출 성형의 특성상, 사출 성형 공정의 운전에 제한이 따르게 된다.

즉 생산성 측면에서 분자량 및 밀도가 너무 높은 생분해성 고분자의 완전 용융을 위해서는 사출 성형기 내 체류시간(가열시간)이 길어지므로, 제조시 시간적/경제적 효율성이 감소하므로 상기 분자량 및 밀도를 갖는 생분해성 고분자를 사용하는 것이 사출 성형 운전 조건에 바람직하다.

또한 유효성 측면에서도 흡수성 치주조직 재생막은 체내 유지기간이 약 4 ~ 6 개월 정도를 나타내어야 하는데, 분자량이 증가할수록 체내 유지기간이 길어지게 된다. 이러한 측면을 고려할 때, 본 발명에서 사용되는 생분해서 고분자의 분자량은 중량평균 분자량을 기준으로 약 100,000 ~ 1,000,000의 범위를 갖는 것이 치주 재생용 멤브레인의 재질로서 바람직하다.

상기 생분해성 고분자는 가수분해형 생분해성 고분자로, PGA(Polyglycolic acid), PLGA(poly-lactic-co-glycolic acid), PLA(Polylactic acid), PLLA(poly(L-lactic acid)), PCL(Polycaprolactone), PHB(Polyhydroxybutyrate), PHV(Polyhydroxyvalerate), PDO(Polydioxanone) 및 PTMC(Polytrimethylenecarbonate)로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택된 것으로서, 바람직하게는 4 ~ 6 개월 동안 체내에서 분해되지 않고 유지기간을 만족하는 PLGA(poly-lactic-co-glycolic acid)을 사용할 수 있다.

한편, 생분해성고분자 판재의 위측 및/또는 하측 표면에 생체재료층이 추가로 형성될 수 있는데, 상기 생체재료층은 콜라겐, 키토산, 히알루론산, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 헤파란 설페이트, 덱스트란 및 알지네이트로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것으로, 바람직하게는 콜라겐이다.

생분해성 고분자 판재에 생체재료층을 형성시키면, 상기 생분해성 고분자 판재의 천공을 생체재료층이 차폐함으로써 체내 이식 후 연조직이 천공을 통해서 골이식재 내부로 침투되는 것을 방지하는 효과가 있다. 강도를 갖는 생분해성 고분자 판재를 아무런 가공 없이 체내에 이식하게 되면 상대적으로 연성을 갖는 치은조직이 마찰력에 의해 조직의 두께가 얇아지는 경향이 있는데 상기 생분해성 고분자 판재에 생체재료층을 형성시킴으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 생분해성 고분자 재질의 흡수성 치주조직 재생막을 보관하는 앰플(200)은 적어도 일시적이거나 임시적인 기밀 밀봉이 가능한 용기로 이루어지는데, 이 용기 내부의 수용공간은 다공성 멤브레인(43)을 경계로 하여 두 개의 공간으로 구획된다. 여기서 용기의 기밀 밀봉이 "적어도 일시적이거나 임시적으로 가능"하다는 것은 용기의 기밀 밀봉이 반복적으로 가능한 경우는 물론 1회적으로만 가능한 경우를 모두 포함한다는 것을 의미한다.

다공성 멤브레인(43)은 용기 내부의 수용공간을 두 개의 공간, 즉 제1 공간(41) 과 제2 공간(51)으로 구획하면서 기화된 물 분자의 자유로운 이동을 허용하는 부재를 의미한다. 이러한 다공성 멤브레인(43)의 재질로는 PVDF(Polyvinylidene fluoride), PES(Polyether sulfone), MCE(Mixed cellulose esters), 아세트산 셀룰로오스(Cellulose acetate), 니트로셀룰로오스(Nitrocellulose), 리카보네이트(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene), PP(Polypropylene), PVC(Polyvinyl chloride) 및 나일론(Nylon) 로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 예로 들 수 있다.

위와 같이 다공성 멤브레인(43)으로 구획된 두 개의 공간 중 어느 하나인 제 1공간(41)에는 기화된 물 분자를 흡수하여 제거하기 위한 제습제가 수용되고, 상기 제 2공간에는 본 발명의 흡수성 치주 재생막(100)이 체결공(54)을 관통하여 움직이지 않게 고정시켜주는 고정핀(55)에 의해 거치된다. 이때, 흡수성 치주 재생막(100)은 생분해성 고분자로 제조되어 수분에 취약하기 때문에 밀폐된 용기에 보관하는 것으로, 용기 내 수분을 제거하기 위하여 제습제가 사용된다. 상기 제습제로는 벤토나이트(Bentonite), 제올라이트(zeolite), 알루미늄실리케이트(aluminum Silicate) 및 웁살라이트(upsalite), LiCl, CaCl₂, MgCl₂ 및 ZnCl₂로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 사용할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.

또한 상기 용기는 개폐가능한 뚜껑(40) 및 상기 뚜껑(40)에 의해 밀봉 결합되는 본체(50)로 이루어지며, 제1 공간(41)은 상기 뚜껑(40)에 형성되고, 제2 공간(51)은 상기 본체(50)에 형성된다. 다공성 멤브레인(43)은 상기 뚜껑(40)과 일체로 형성되고, 상기 뚜껑(40)은 상기 제1 공간(41)과 제2 공간(51)을 연통시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 앰플(200)의 본체(50)는 내통(52)과 외통(53)을 포함하는 이중벽 구조를 형성할 수도 있으며, 이러한 이중 구조의 본체(50)는 용기의 밀봉성을 향상시키는 동시에 흡수성 치주조직 재생막(100)을 외부의 충격으로부터 보다 확실히 보호하는데 효과적이다.

또한 내통(52) 또는 외통(53)을 더 포함하여 본체(50) 전체를 투명한 재질로 만듦으로써 흡수성 치주조직 재생막(100)의 상태를 육안으로 확인할 수 있게 만들 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 살펴보기 위해 실시예와 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

흡수성 치주조직 재생막 제조

① 생분해성 고분자 판재 제조

PLGA를 사출성형기(Fanuc, i30A-injection molding machine)의 배럴 내로 이동하기 전에 200 ℃온도로 용융시킨 뒤, sheet 형태의 몰딩부에 넣고 1800 bar의 압력으로 200 ℃의 온도로 사출성형하였다. 사출성형된 PLGA 를 25 ℃에서 10초간 냉각 후 몰딩부에서 떼어내어 PLGA 판재를 얻었다.

② 콜라겐층( 생체재료층 )의 형성 및 3차원으로의 성형

상기 PLGA를 0.2 mm의 두께의 sheet 형태의 콜라겐층을 적층하여 판상형 열압착기(규머시스, QM900M)으로 열압착시켰다. 열압착된 콜라겐층이 형성된 PLGA를 3차원 구조를 갖는 열압착기 몰딩부에 넣고 90 ℃에서 15초 동안 가열한 뒤, 30초 동안 냉각시켜 밴딩구조의 콜라겐층이 형성된 PLGA를 얻었으며, 이는 도 4 및 도 5와 같다. 상기 도 4 및 도 5는 콜라겐층이 형성된 3차원 밴딩구조의 PLGA로, 다수의 천공이 콜라겐층으로 인하여 모두 차폐되었음을 알 수 있다.

③ 성장인자 함침

상기 3차원 밴딩구조의 콜라겐이 적층된 PLGA를 1.5 mg/ml의 BMP-2(R&D Systems, USA)에 담지시켜 온도는 평균 5 ℃를 유지시키면서 6시간 동안 방치시킨 후, -40 ℃에서 24시간 동안 동결건조한 뒤, 진공하에 25 kGy 감마선을 쏘여 감마 멸균하여 성장인자가 함침된 흡수성 치주조직 재생막을 제조하였다.

치은 두께 감소 방지

종래의 티타늄 메쉬를 이용하여 제작된 치주조직 재생막과 상기 실시예 1에 따라 제조된 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막의 치은 두께 감소 방지 효과를 알아보았다.

몽그렐 하악의 P1~M2 치아를 발치하여 8주간의 힐링 기간을 거친 후 폭 15mm, 너비 5mm, 깊이 8mm의 크기를 갖는 결손부를 유발하였다. 상기 결손부에 이종골 이식재(Bio-Oss, Geistlich社)를 이식한 후 결손부의 크기에 맞게 성형된 3차원 구조를 갖는 티타늄 메쉬 및 동일한 형상을 갖는 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막을 각각 이식하였다. 이식 후 16개월이 지난 후 이식 부위를 적출하여 치은 두께 및 외관을 관찰한 결과는 도 8에 제시되어 있다.

상기 도 8의 결과에 따르면, 티타늄 메쉬를 이식한 부위의 경우 치은 조직이 얇아져 이식된 티타늄 메쉬가 치은 아래에서 비춰 보이는 것을 확인할 수 있었다. 반면 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막의 경우 치은의 두께가 이식 초기와 동일하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 흡수성 치주조직 재생막이 기존의 티타늄 메쉬에 비해 치은조직의 두께를 유지하는데 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

공간유지능 비교

종래의 티타늄 메쉬를 이용하여 제작된 치주조직 재생막과 상기 실시예 1에 따라 제조된 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막을 이용하여 도 9와 같은 방법으로 공간유지능을 비교하였다.

공간유지능 비교를 위하여 상기 각각의 치주조직 재생막은 동일한 크기 및 형상으로 제조하였으며, 굽힘강도 측정규격인 ASTM D 790을 참고하여 하방으로 10 mm/min으로 일정하게 힘을 가하여 강도를 측정하였으며, 그 결과를 도 10에 정리하였다.

도 10은 상기 공간유지능 시험결과를 비교하여 도시한 그래프로, 본 발명의 흡수성 치주조직 재생막은, 종래의 티타늄 메쉬와 거의 동일하거나 약간 우수한 공간유지능을 확보하고 있음을 할 수 있다.

습도별 분자량 감소율 비교

생분해성 고분자 PLLA를 이용하여 실시예 1에 따라 제조된 10 x 20 x 0.3 mm의 판상형 흡수성 치주조직 재생막을 25 ℃ 챔버에서 각각 70, 50, 30, 10 % 습윤 조건 하에서 6개월 보관하였다. 일정 기간 보관이 끝난 시료는 분자량 측정을 위하여 24시간 진공 건조를 통해 잔여 수분을 제거하여 Waters 515 Pump/7017 Auto Sampler/410 RI GPC Waters Ststem 기기로 분자량을 측정하였으며 그 결과는 도 11과 같다.

도 11에 따르면 습도가 높은 조건에서 보관된 흡수성 치주조직 재생막이 상대적으로 높은 분자량 감소율 결과를 나타내었다. 이는 가수분해 되는 생분해성 고분자 기반의 흡수성 재생막은 습기에 상대적으로 취약하고, 생분해성 고분자의 가수분해를 촉진시켜 분자량 감소를 초래한 것으로 판단된다. 또한 챔버 내의 습도가 70% 일 경우 약 4개월이 경과한 시점에는 초기 대비 약 70%의 분자량 손실이 있는 것으로 관찰되었다.

생분해성 고분자의 분자량 손실은 체내 이식 후 초기 의도한 바에 비해 상대적으로 빠른 분해가 이뤄진다는 것을 의미하므로, 습기에 취약한 생분해성 고분자의 경우 습도 10% 이내의 환경에서 보관되는 것이 중요함을 확인할 수 있었다.

제습 앰플에 의한 분자량 감소율 비교

생분해성 고분자 PLLA를 이용하여 실시예 1에 따라 제조된 3차원 형상의 흡수성 치주 조직 재생막을 제조하여 실리카겔이 탑재된 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플 내에 적재하고, 25℃ 챔버 내에서 6개월간 보관하였다. 일정 기간 보관이 끝난 시료는 분자량 측정을 위하여 24시간 진공 건조를 통해 잔여 수분을 제거하여 Waters 515 Pump/7017 Auto Sampler/410 RI GPC Waters Ststem 기기로 분자량을 측정한 결과 도 12와 같다.

도 12에 따르면 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플은 앰플 내부의 습기를 효과적으로 제거하여, 10% 이하의 습윤 조건에서 보관된 흡수성 치주 조직 재생막보다 더욱 효과적으로, 흡수성 치주 조직 재생막의 분자량을 장기간 유지하는 것으로 나타났다.

이상의 실시예 1 내지 3의 결과를 살펴보면, 본 발명의 생분해성 고분자 기반의 흡수성 치주조직 재생막은 티타늄 메쉬와 동등 수준의 체내 공간유지능을 보유하면서도, 치은의 두께를 유지하는데 효과적인 한편, 4 ~ 6개월 후 생체 이물반응없이 완전히 분해 및 흡수되기에 2차 제거 수술이 불필요한 멤브레인으로서 임상적 편의성이 향상된 재생막이라고 할 수 있다.

한편, 실시예 4에 따르면, 상기 생분해성 고분자는 수분에 취약한 특징이 있어 물에 닿으면 가수분해되며, 특히 습도 10% 이상의 환경에서는 이러한 현상이 더욱 가속화되기에, 습도가 10%인 환경에서 보관하는 것이 중요하다.

따라서 실시예 5와 같은 본 발명의 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플에서 상기 생분해성 고분자 기반의 흡수성 치주조직 재생막을 보관하면, 수분을 효과적으로 제어할 수 있기에, 보관이 용이하다는 장점이 있음을 알 수 있다.

100 : 흡수성 치주조직 재생막 200 : 앰플
20 : 결합부 21 : 중앙홀
22 : 결합측면부 23 : 결합상측부
24 : 중앙부 25 : 파필라 형성부
30 : 측면절곡부 31 : 측면커버부
32 : 하단절곡부 40 : 뚜껑
41 : 제1 공간 42 : 제습제
43 : 멤브레인 50 : 본체
51 : 제2 공간 52 : 내통
53 : 외통 54 : 체결공
55 : 고정핀

Claims

치조골의 결손부위에 배치되어 치조골이 재생될 공간을 형성시켜 주거나 골 이식재를 감싸는 치주조직 재생막에 있어서,
골이식재가 채워진 치조골 결손부위의 상면을 감싸는 결합부; 및
상기 결합부로부터 하방으로 절곡되어 구부려지되 전체적으로 곡면형상을 이루고 다수의 구멍이 형성되는 측면절곡부;를 포함하여 이루어지되,
상기 결합부는,
치조골 내에 삽입되는 임플란트용 삽입물이 관통될 수 있는 중앙홀;
상기 결합부의 측면 가장자리로부터 돌출되되 골이식재를 감싸도록 절곡되어 있는 결합측면부; 및
상기 결합부의 상단으로부터 돌출되되 골이식재를 감싸도록 절곡되어 있는 결합상측부;를 포함하고,
상기 측면절곡부는,
상기 측면절곡부의 양측 가장자리로부터 돌출되어 형성되되 치조골 결손부위를 향하여 절곡되어 구부러져 있는 측면커버부; 및
상기 측면절곡부의 하단으로부터 돌출되어 형성되며 상기 측면커버부에 인접하게 배치되고 상기 측면커버부와 서로 독립적으로 절곡이 이루어질 수 있는 하단절곡부;를 포함하며,
상기 치주조직 재생막은 천공이 포함된 판상(sheet) 형태의 생분해성 고분자 재질의 판재로서, 0.1 ~ 0.35 mm의 두께이고,
상기 생분해성 고분자의 중량평균 분자량은 100,000 ~ 1,000,0000이며, 밀도는 0.8 ~ 7.0 dL/g 이며,
상기 생분해성 고분자 재질의 판재 위측 및/또는 하측 표면에 생체재료층이 열압착되어 상기 천공을 차폐하고,
상기 생체재료층에 성장인자가 함침된 흡수성 치주조직 재생막.
제1항에 있어서,
상기 하단절곡부에는 상기 측면커버부와 서로 독립적인 절곡이 이루어질 수 있도록 상기 측면절곡부를 향하여 절개된 독립부가 마련되는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
치조골의 결손부위에 배치되어 치조골이 재생될 공간을 형성시켜 주거나 골 이식재를 감싸는 치주조직 재생막에 있어서,
골이식재가 채워진 치조골 결손부위의 상면을 감싸는 결합부; 및
상기 결합부로부터 수평방향으로 연장되어 다수의 구멍이 형성되는 측면절곡부;를 포함하여 이루어지되,
상기 결합부는,
치조골에 흡수성 치주조직 재생막을 고정시키는 중앙부;
상기 중앙부의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며 상기 중앙부로부터 상측으로 돌출되어, 재생되는 치조골에 볼록하게 상향돌출된 파필라가 형성되도록 유도하는 파필라 형성부;를 포함하며,
상기 치주조직 재생막은 생분해성 고분자 재질인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
제3항에 있어서,
상기 중앙부에는 중앙홀이 형성되고, 상기 중앙홀에 임플란트 자체를 박아 치조골과 흡수성 치주조직 재생막을 고정시키는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
제3항에 있어서,
상기 중앙부의 가장자리에 다수의 고정용 나사를 이용하여 치조골과 흡수성 치주조직 재생막을 고정시키는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
제3항에 있어서,
상기 파필라 형성부는 중앙부를 둘러싸도록 고리형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
제3항에 있어서,
상기 결합부에는
상기 결합부의 양측면 가장자리로부터 연장되어 골이식재를 감싸도록 하측으로 절곡되어 있는 결합측면부; 및
상기 결합부의 상단으로부터 연장되어 골이식재를 감싸도록 하측으로 절곡되어 있는 결합상층부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
제3항에 있어서,
상기 측면절곡부에는
상기 측면절곡부의 양측 가장자리로부터 연장되어 내측으로 절곡된 측면커버부; 및
상기 측면절곡부의 하측으로 연장되어 내측으로 절곡되는 하단절곡부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
삭제
제1항에 있어서,
상기 생분해성 고분자는 PGA(Polyglycolic acid), PLA(Polylactic acid), PLGA(poly-lactic-co-glycolic acid), PLLA(poly(L-lactic acid)), PCL(Polycaprolactone), PHB(Polyhydroxybutyrate), PHV(Polyhydroxyvalerate), PDO(Polydioxanone) 및 PTMC(Polytrimethylenecarbonate)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 생체재료층은 콜라겐, 키토산, 히알루론산, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 헤파란 설페이트, 덱스트란 및 알지네이트로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
삭제
제1항에 있어서,
상기 성장인자는 뼈형성단백질(BMP), 상피세포성장인자(EGF), 섬유아세포 성장인자(FGF), 전환성장인자(TGF-beta), 혈소판유래증식인자(PDGF), 혈관내피세포증식인자(VEGE), 인슐린 유사 성장인자(IGF-1), 티오레독신(TRX), 줄기세포인자(SCF), 간세포 증식인자(HGF), 인간 성장 호르몬(Human Growth Hormone) 및 엔지오제닌(Angiogenin)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주조직 재생막.
적어도 일시적이거나 임시적인 기밀 밀봉이 가능한 용기; 및
상기 용기 내부의 수용공간을 제1 공간과 제2 공간의 두 개의 공간으로 구획하되 상기 구획된 공간 사이에서 기화된 물 분자의 이동이 가능한 멤브레인(membrane);을 포함하고,
상기 용기에 대해서, 상기 기화된 물 분자를 흡수하는 제습제는 상기 제 1공간에 수용되고, 상기 제 2공간에는 제1항 내지 제8항, 제10항, 제13항 및 제15항 중 어느 한 항에 기재된 흡수성 치주 조직 재생막이 거치되는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플.
제16항에 있어서,
상기 멤브레인은 다공성 멤브레인 또는 비다공성 멤브레인인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플
제17항에 있어서,
상기 다공성 멤브레인의 재질은 PVDF(Polyvinylidene fluoride), PES(Polyether sulfone), MCE(Mixed cellulose esters), 아세트산 셀룰로오스(Cellulose acetate), 니트로셀룰로오스(Nitrocellulose), 폴리카보네이트(Polycarbonate), PTFE(Polytetrafluoroethylene), PP(Polypropylene), PVC(Polyvinyl chloride), 나일론(Nylon)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플.
제16항에 있어서,
상기 제습제는 실리카겔, 벤토나이트(Bentonite), 제올라이트(zeolite), 알루미늄실리케이트(aluminum Silicate) 및 웁살라이트(upsalite), LiCl, CaCl₂, MgCl₂ 및 ZnCl₂로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플.
제16항에 있어서,
상기 용기는 개폐가능한 뚜껑 및 상기 뚜껑에 의해 밀봉 결합되는 본체로 이루어지며, 상기 제1 공간은 상기 뚜껑에 형성되고, 상기 제2 공간은 상기 본체에 형성되는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플.
제20항에 있어서,
상기 멤브레인은 상기 뚜껑과 일체로 형성되고, 상기 뚜껑은 상기 제1 공간과 제2 공간을 연통시키는 것을 특징으로 하는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플.
제20항에 있어서,
상기 본체는 내통과 외통을 포함하는 이중벽 구조인 것을 특징으로 하는 흡수성 치주 조직 재생막 보관용 앰플.