KR101654972B1 - 폴리도파민이 코팅된 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어의 제조 - Google Patents

폴리도파민이 코팅된 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어의 제조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (1) 단일유체장치를 이용하여 폴리디메틸실록세인 용액을 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어로 제조하는 단계; 및 (2) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅하는 단계;를 포함하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법에 대한 것이다.

Description

폴리도파민이 코팅된 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어의 제조{Fabrication of Polydopamine Coated Monodisperse Polydimethylsiloxane Microsphere}
본 발명은 조직재생에 사용할 수 있는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어 및 이의 제조에 관한 것이다.
조직은 세포로 이루어져 있으며 각각의 조직은 특정한 기능을 수행하게 된다. 그러나 조직이 어떠한 이유로 손상되면 기능을 수행할 수 없게 된다. 허혈성 심근질환이나 성대의 허탈을 예로 들 수 있으며 허혈성 심근질환의 경우 심장이 제대로 뛰지 못하게 되며 성대의 허탈의 경우 발성을 할 수 없게 된다.
이러한 질환을 치료하기 위해서는 손상된 조직을 복구할 필요가 있으며 이러한 조직을 재생하기 위해서는 조직세포가 증식하여 새로운 조직을 이루어야 한다. 이 증식하는 세포는 공극이 있는 지지체가 존재할 경우 더 빠르게 재생이 가능하며 그 지지력 또한 더 강해진다. 그러나 기존의 지지체의 경우 그 제조법에는 유기용매에 용해시킨 고분자용액이나 고열로 녹인 고분자에 염 입자를 섞어 공극을 만드는 방식이나 물과 반응하여 가스를 생성시키는 물질을 사용해 가스가 만드는 공간을 공극으로 활용하는 등의 방식이 있다. 이러한 방법을 사용할 경우 크기를 줄이는 데에 한계가 있으며 그 크기 때문에 생체 내 이식 시 반드시 환부의 절개가 필요하게 된다. 또한 환부의 절개와 이식물의 삽입, 그리고 환부의 봉합과정에서 발생하는 고통이나 추가 감염의 위험성 등이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 절개가 필요 없는 주사가능한 지지체가 만들어 졌으며 이러한 지지체들은 생체적합성과 생분해성을 가진 재료들로 만들어졌다. 예로 하이드로겔이나 폴리카프로락톤(polycaprolactone)이나 폴리(락틱-코-글라이콜릭) 애시드(poly(lactic-co-glycolic) acid) 같은 고분자들이 사용되었으며 이러한 고분자들은 가수분해가 가능하여 1~2달 내로 체내에서 분해되어 체외로 배출된다는 장점이 있다. 그러나 하이드로겔의 경우 지지력이 약한 문제가 있었으며 재생속도가 느린 조직의 경우 빠른 소멸로 인해 조직에 대한 지지력을 상실하게 되어 조직의 허탈이 발생한다는 문제점이 있었다. 따라서 기존의 하이드로겔이나 생분해성 생체고분자를 이용한 마이크로스피어는 장기적인 조직의 재생에 필요한 지지체를 제공할 수 없다는 문제가 있었다.
이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 연구를 계속하여 장기적인 조직의 재생에 필요한 지지체를 제공할 수 있는 마이크로스피어를 개발하고 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허 제2013-0109850호
본 발명의 목적은 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조되는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 (1) 단일유체장치를 이용하여 폴리디메틸실록세인 용액을 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어로 제조하는 단계; (2) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅하는 단계를 포함하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 (1)은
(ⅰ) 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브, 주사바늘 및 미세 유리관을 포함하는 단일유체장치를 제조하는 단계;
(ⅱ) 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액 및 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액 각각을 준비하는 단계;
(ⅲ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액 및 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액을 각각 상기 단일유체장치에 인가하여 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 분산시켜 제조하는 단계;
(ⅳ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액의 용매를 증발시키는 단계;
(ⅴ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 열경화시키는 단계; 및
(ⅵ) 열경화된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 단계 (1)의 (ⅰ)에서 단일유체장치는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브에 주사바늘을 넣고 주사바늘과 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브 사이에 미세 유리관을 삽입하여 제조하는 것을 포함할 수 있다.
상기 단계 (1)의 (ⅱ)에서 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 디메틸 메틸하이드로젠 실록세인(Dimethyl methylhydrogen siloxane)을 10 내지 8 : 2 내지 1의 중량비로 혼합하고 디클로로메탄(dichloromethane)을 용해시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 단계 (1)의 (ⅱ)에서 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 농도가 1 내지 5 중량%인 것을 포함할 수 있다.
상기 단계 (1)의 (ⅲ)에서 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액은 비연속상으로써, 상기 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 연속상으로써 단일유체장치에 인가되는 것을 포함할 수 있다. 상기 비연속상의 유속은 0.05 내지 0.25mL/min, 상기 연속상의 유속은 0.5 내지 5mL/min인 것을 포함할 수 있다.
상기 단계 (1)의 (ⅵ)에서 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 필터링 또는 원심분리방법으로 회수되는 것을 포함할 수 있다.
상기 단계 (2)는
(ⅰ) 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride)을 1M 트리스-염산(Tris-HCl)용액에 용해하여 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제조하는 단계;
(ⅱ) 청구항 제2항 중 단계 (ⅵ)의 상기 회수된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액에 침지시키는 단계;
(ⅲ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 침지시킨 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액을 교반하는 단계; 및
(ⅳ) 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제거하여 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 단계 (2)의 (ⅰ)에서 상기 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride)은 농도가 0.1 내지 1.0 중량%인 것을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 제공한다.
본 발명에 따른 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어(polydimethylsiloxane microsphere)는 단일 유체 장치를 이용하여 크기를 조절함으로써 조직의 빈 공간을 채우는 데 있어 적재효율을 극대화하였으며, 단일 유체 장치의 유속을 조절함으로서 수십-수백 마이크로미터 크기의 마이크로스피어(microsphere)를 균일한 크기로 제조할 수 있다. 또한, 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어(polydimethylsiloxane microsphere)를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅함으로써 소수성을 낮추어 세포가 잘 점착할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은 인체에 무해하며, 반영구적으로 유지가 가능하며 간단하게 제조할 수 있으므로 긴 회복시간을 거치는 조직의 재생을 필요로 하는 모든 분야에 이용될 수 있다.
도 1은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적의 사이즈 그래프이다(비연속상을 0.05mL/min으로 고정했을 때 연속상의 유속변화에 따른 액적 크기변화(A) 및 연속상을 3mL/min으로 고정했을 때 비연속상의 유속변화에 따른 액적 크기변화(B). 스케일바는 250㎛임).
도 2는 단일유체장치에서 비연속상의 유속이 0.05mL/min이고 연속상의 유속이 3mL/min이었을 때, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도에 따른 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적(검은 원)과 경화된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어(하얀 원)의 크기변화를 나타낸 도이다.
도 3은 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어(0%, A)와 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어(0.1% : B, 0.5% : C, 1.0% : D)의 광학현미경으로 관찰한 이미지이다(내부 이미지는 같은 샘플의 주사전자현미경 이미지이며, 내부의 스케일 바는 5㎛임).
도 4는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)(A)과 폴리도파민(polydopamine) 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)(1%)(B)에 대한 물 접촉각(Contact angle) 측정 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 표면에 배양된 NIH3T3 섬유아세포를 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(DAPI)과 로다민 팔로이딘로 염색하여 형광현미경으로 관찰한 이미지이다(비처리(A), 폴리도파민(polydopamine) 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)(1%)(B). 내부 이미지는 배양 24시간 후의 확대 이미지. 내부의 스케일바는 50㎛임.).
도 6은 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 폴리도파민(polydopamine) 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 세포증식을 시간에 따라 나타낸 그래프(A) 및 배양 7일째에 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어에 배양된 세포를 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(DAPI) 염색하여 공초점현미경으로 관찰한 이미지(B)이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 기재된 중량%는 농도를 나타내는 것이다.
본 발명은
(1) 단일유체장치를 이용하여 폴리디메틸실록세인 용액을 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어로 제조하는 단계;
(2) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅하는 단계;
를 포함하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 (1)은
(ⅰ) 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브, 주사바늘 및 미세 유리관을 포함하는 단일유체장치를 제조하는 단계;
(ⅱ) 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액 및 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액 각각을 준비하는 단계;
(ⅲ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액 및 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액을 각각 상기 단일유체장치에 인가하여 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 분산시켜 제조하는 단계;
(ⅳ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액의 용매를 증발시키는 단계;
(ⅴ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 열경화시키는 단계; 및
(ⅵ) 열경화된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 단일유체장치는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브에 주사바늘을 넣고 주사바늘과 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브 사이에 미세 유리관을 삽입하여 제조하는 단일유체장치인 것을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 단일유체장치는 30 게이지(G) 주사바늘과 미세유리관(내경 0.5mm, 외경 0.9mm), 그리고 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브(내경 1/32인치, 외경 3/32인치)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 디메틸 메틸하이드로젠 실록세인(Dimethyl methylhydrogen siloxane)을 혼합하고 디클로로메탄(dichloromethane)을 용해시키는 것을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 디메틸 메틸하이드로젠 실록세인(Dimethyl methylhydrogen siloxane)의 중량비는 10 내지 8 : 2 내지 1인 것이 바람직하나, 10 : 1인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 디메틸 메틸하이드로젠 실록세인(Dimethyl methylhydrogen siloxane)에 의한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 경화가 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 농도가 1 내지 5 중량%인 것이 바람직하며, 3 중량%인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액에서 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어가 균일하게 제조되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액은 비연속상으로써, 상기 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 연속상으로써 단일유체장치에 인가되는 것을 포함할 수 있다. 상기 비연속상의 유속은 0.05 내지 0.25mL/min, 상기 연속상의 유속은 0.5 내지 5mL/min인 것을 포함할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어 크기의 균일성이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 필터링 또는 원심분리방법으로 회수되는 것을 포함할 수 있다.
상기 단계 (2)는
(ⅰ) 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride)을 1M 트리스-염산(Tris-HCl)용액에 용해하여 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제조하는 단계;
(ⅱ) 청구항 제2항 중 단계 (ⅵ)의 상기 회수된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액에 침지시키는 단계;
(ⅲ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 침지시킨 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액을 교반하는 단계; 및
(ⅳ) 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제거하여 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride)은 농도가 0.1 내지 1.0 중량%인 것이 바람직하다. 상기 범위보다 낮은 농도에서는 폴리도파민(polydopamine) 코팅이 용이하지 않으며, 상기 범위보다 높은 농도에서는 폴리도파민(polydopamine) 덩어리가 형성되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 따라 제조되는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 제공한다.
본 발명에 따른 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 이전에 보고된 것과 같은 방법(S. W. Choi 등, Small 5 (2009) 454-459.)인 단일유체장치(fluidic device)를 사용하여 제작하였다. 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 혼합물을 포함하는 유기상은 단일유체장치에서 비연속상으로 사용되었으며 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 연속상으로 사용되었다. 수중-유형 에멀션법(Oil-in-water emulsion)에 기반하여, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 혼합물 액적은 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액에 모아지고 유기용매가 증발된 후, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)를 경화하기 위하여 교반되었다.
생성된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어에 폴리도파민(polydopamine)을 코팅하기 위해, 폴리도파민(polydopamine) 용액에 3일간 침지하였으며 세포실험을 위해 물로 세척하였다.
본 발명에 따른 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 크기는 비연속상의 유속이 0.05mL/min으로 고정되었을 때 전단 스트레스(Shear stress)로 인하여 연속상의 유속이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다(도 1 (A)). 통상적으로, 연속상의 유속이 빠를 경우 크기분포가 커지나, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적은 연속상의 유속이 매우 빠른 5mL/min에서도 변동계수(coefficient of variation)가 3% 이하로 매우 균일한 크기를 나타내었다. 또한, 연속상이 3 mL/min으로 고정되고 비연속상의 유속이 0.05에서 0.25mL/min으로 증가하였을 때, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적의 크기는 189.27±3.93μm에서 283.4±5.78μm로 증가하였다(도 1 (B)).
본 발명의 일실시예에 따른 도 2는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도변화에 따른 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적과 유기용매 증발 후 경화한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 크기변화를 나타낸 것이다. 2.5% 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도에서 104.5±9.61μm 크기의 마이크로스피어를 생산할 수 있었다. 이와 같은 결과에 따라, 매우 낮은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도에서는 수 마이크로미터 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 만들 수 있다고 판단되었다. 그러나, 빠른 유속과 낮은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도는 극단적으로 작은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 생성하므로, 낮은 농도로 인한 적은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 양과 크기 분포가 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어 제조 시 주요한 문제가 될 것으로 예상되었다.
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 표면에 세포가 부착하는 것은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 소수성 때문에 어렵다고 알려져 있다(N. Patrito 등, Langmuir 23 (2007) 715-719.). 따라서, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅하여 세포부착성을 증가시킬 필요가 있었다(S. Saha 등, Biomed. Mater. Res. 18 (1984) 435-462.).
본 발명의 일실시예에 따른 도 3은 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어와 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 광학현미경과 주사전자현미경 사진이다. 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 투명하였으며, 더 많은 양의 폴리도파민이 코팅될수록 표면이 더 검게 변화하였다. 도 3 내부의 이미지는 다른 농도로 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 표면을 나타낸 것이다. 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 표면은 매끈한 표면을 보이며 0.1 중량%의 도파민(dopamine) 농도로 코팅한 마이크로스피어의 표면에서는 작은 폴리도파민 무리(cluster)가 드문드문 관찰되었다. 0.5 중량%의 도파민(dopamine) 농도에서는 거친 표면을 가진 폴리도파민(polydopamine) 층이 관찰되었으며, 1.0 중량%에서는 더욱 거칠고 두꺼운 폴리도파민 층이 관찰되었다. 이는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 표면에 폴리도파민 코팅이 완전히 되었다는 것을 증명하였다.
본 발명에 따른 폴리도파민(polydopamine) 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 친수성 정도를 확인하기 위해 물 접촉각(contact angle)을 측정하였다. 그림 4는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층과 폴리도파민(polydopamine) 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층 위에서의 물방울의 모양과 접촉각의 변화를 나타낸 것이다. 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층에서의 물 접촉각은 80±5.5°로 나타났으며, 도파민 농도가 증가함에 따라 54.8±4.8°에서 24.4±2.5°로 감소하였다.
본 발명에 따른 폴리도파민 코팅으로 인한 친수성 표면개질로 인하여 세포는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어에 잘 부착되었다. 그림 5는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)와 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 표면의 시간에 따른 NIH-3T3 섬유아세포 배양을 형광현미경으로 관찰한 것이다. 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층에서 대부분의 세포는 배양 24시간 후 약하게 부착되어 있는 반면, 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층에서는 24시간 후 완전히 길쭉하게 부착(stretch)되어 폴리도파민(polydopamine) 코팅이 세포배양에 적합함을 확인하였다.
본 발명의 일실시예에 따른 도 6 (A)는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어와 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어에서의 세포증식을 나타낸 것이다. 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어와 비교했을 때 더 높은 세포부착력을 나타내었으며, 세포증식 효율이 더 우수하였다. 0.5 중량%와 1.0 중량%의 도파민 농도로 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 세포증식 효율은 큰 차이가 나지 않았으며, 이는 0.5 중량% 도파민 농도로 코팅했을 때 폴리도파민(polydopamine) 층이 마이크로스피어를 완전히 감쌌음을 시사하였다.
본 발명의 첫 번째 특징은 단일 유체 장치를 이용하여 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어(polydimethylsiloxane microsphere)를 제조한 데에 있다. 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)은 화학적 안정성과 생체적합성으로 인해 생체에 적용하는 데 뛰어난 물질이나 큰 점성으로 인해 미세입자로 제조하는 데 어려움이 있었다. 또한 강제교반하여 만들 경우 미세입자로 제조가 가능하나 크기의 조절이 불가능하며 크기 분포가 크다는 한계가 있었다. 따라서 기존의 방법으로 마이크로스피어를 만들 경우 조직의 빈 공간을 채우는 데 있어 적재효율이 낮게 된다. 본 발명은 단일 유체 장치를 이용하여 크기를 조절하고 또 균일하게 만듦으로서 조직의 빈 공간을 채우는 데 있어 적재효율을 극대화하였다. 또한 기존의 방법으로는 크기 분포가 큰 수십-수백 마이크로미터 크기의 마이크로스피어(microsphere)만 제작할 수 있으나 본 발명의 단일 유체 장치의 유속을 조절함으로서 수십-수백 마이크로미터 크기의 마이크로스피어(microsphere)를 균일한 크기로 제조하는 것이 가능하여 다양한 부위에 적용이 가능하다.
본 발명의 두 번째 특징은 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어(polydimethylsiloxane microsphere)를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅한 데에 있다. 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)은 소수성을 지니기 때문에 세포가 잘 점착하지 못하여 지지체로 사용하기 힘들다. 이러한 점을 개선하기 위해 폴리도파민(polydopamine)을 코팅하여 소수성을 낮추었고 그 결과 세포가 잘 점착할 수 있게 되었다. 이러한 표면 성질은 실제로 조직에 주사하였을 때 조직의 세포가 폴리디메틸실록세인 마이크로스피어(polydimethylsiloxane microsphere)에 점착하여 허탈된 조직을 채움과 동시에 약해진 조직에 지지력을 제공하는 기능을 제공하게 된다.
본 발명에 따른 지지체의 제조방법은 인체에 무해하며, 반영구적으로 유지가 가능하며 간단하게 제조할 수 있으므로 긴 회복시간을 거치는 조직의 재생을 필요로 하는 모든 분야에 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실시예 1> 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인 ( polydimethylsiloxane ) 마이크로스피어 제조
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 제조하기 위하여 사용된 단일유체장치(fluidic device)는 이전 연구에서와 같이(S. W. Choi 등, Small 5 (2009) 454-459.) 30 게이지(G) 주사바늘과 미세유리관(내경 0.5mm, 외경 0.9mm), 그리고 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브(내경 1/32인치, 외경 3/32인치)로 이루어져 있으며, PVC 튜브에 주사바늘과 미세 유리관을 삽입하고 에폭시 접착제로 고정하였다. 구체적으로, PVC 튜브에 90°로 꺾은 30 게이지 주사바늘을 넣고, 주사바늘과 PVC 튜브 사이에 미세 유리관을 삽입하고 이를 에폭시 접착제로 고정하여 단일 유체 장치를 제작하였다.
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액을 제조하기 위하여, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)(세왕 하이텍, 실가드 184A) 2g과 개시제인 디메틸 메틸하이드로젠 실록세인(Dimethyl methylhydrogen siloxane)(세왕 하이텍, 실가드 184B) 0.2g을 디클로로메탄(Junsei, 34355-0350) 40g에 용해하였다. 이후, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액 3 중량%은 연속상으로 단일유체장치에 인가하였으며 디클로로메탄에 용해된 폴리디메틸실록세인(실가드 혼합물)을 포함하는 유기용액은 비연속상으로 인가하였다. 각 상은 실린지 펌프(NE-1000, 뉴에라 펌프 시스템, USA)를 사용하여 미리 정해진 유속으로 인가되었다. 그 결과 만들어진 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적은 3% 폴리비닐알코올 수용액이 담긴 톨 비커(1L)를 사용하여 회수하였다. 회수상은 40℃로 3시간 동안 유지하여 용매를 증발시키고 80℃에서 3시간 유지하여 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)를 경화함으로써 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 얻었다. 각각 다른 유속으로 만들어진 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적과 마이크로스피어는 오목한 유리접시에 조심스럽게 모으고 광학현미경(B-350, Optika, Italy)으로 관찰하였다.
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 크기는 특정한 목적에 맞추기 위해 조절되어야 하므로, 비연속상과 연속상의 유속에 따른 크기변화와 크기 분포를 광학현미경 이미지를 이미지J(ImageJ, National Institute of Health, USA)(n=300)를 사용하여 계산하였다.
그 결과, 도 1 (A)와 같이 비연속상의 유속이 0.05mL/min으로 고정되었을 때 오일 액적의 크기는 연속상의 유속이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며, 이는 전단 스트레스(Shear stress)로 인한 것으로 분석되었다.
또한, 연속상을 3mL/min으로 고정하고 비연속상의 유속을 0.05에서 0.25mL/min으로 증가시켰을 때, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적의 크기는 189.27±3.93μm에서 283.4±5.78μm로 증가하였다(도 1 (B)). 이에 따라, 이후 실험은 연속상과 비연속상의 유속을 3mL/min과 0.05mL/min으로 고정하였다.
더하여, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도변화에 따른 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적과 유기용매 증발 후 경화한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 크기변화를 관찰한 결과, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 액적은 2.5 내지 25%까지의 서로 다른 농도에서 유의미한 크기차이를 나타내지 않았다(도 2). 또한, 높은 농도의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)에서는 큰 크기의 마이크로스피어가, 낮은 농도의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)에서는 작은 크기의 마이크로스피어가 제작되므로 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 농도를 조절하여 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어 크기의 조절이 가능하였다. 특히, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 농도가 2.5%일 때, 104.5±9.61μm 크기의 마이크로스피어를 제조할 수 있음을 확인하였다.
< 실시예 2> 폴리도파민 ( polydopamine )을 이용한 폴리디메틸실록세인 ( polydimethylsiloxane ) 마이크로스피어 의 표면개질
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 표면에 세포가 부착하는 것은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 소수성 때문에 어렵다고 알려져 있는 바(N. Patrito 등, Langmuir 23 (2007) 715-719.), 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅하여 세포부착성을 증가시킬 필요가 있었다(S. Saha 등, Biomed. Mater. Res. 18 (1984) 435-462.).
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 표면개질하기 위하여, 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어 0.5g을 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride) 0.1, 0.5, 1.0 중량%가 각각 함유된 트리스-염산(Tris-HCl)(1M, pH 8.5) 수용액 10mL을 포함하는 폴리도파민(polydopamine) 용액에 침지시키고 3일간 오르비탈 혼합기(orbital shaker)를 이용하여 교반하였다. 그 후, 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제거하여 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하였다.
폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 표면을 관찰하기 위하여, 주사전자현미경(Scanning electron microscopy, SEM)(S-4800, Hitachi, Tokyo, Japan)을 사용하였다. 비처리된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)와 폴리도파민(polydopamine) 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 소수성은 접촉각 분석기(contact angle analyzer)(Phoenix300, S.E.O, Korea)를 사용하여 측정하였다.
그 결과, 도 3과 같이 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 투명하였으며, 더 많은 양의 폴리도파민(polydopamine)이 코팅될수록 표면이 더 검게 변화하였다. 도 3 내부의 이미지는 다른 농도로 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 표면을 나타낸 것으로, 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 표면은 매끈한 표면을 보였으며 0.1 중량%의 도파민 농도로 코팅한 마이크로스피어의 표면에서는 작은 폴리도파민(polydopamine) 무리(cluster)가 드문드문 관찰되었다. 0.5 중량%의 도파민 농도에서는 거친 표면을 가진 폴리도파민 층이 관찰되었으며, 1.0 중량%의 도파민 농도에서는 더 거칠고 두꺼운 폴리도파민 층이 관찰되었다. 이는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 표면에 폴리도파민(polydopamine) 코팅이 잘 되었음을 시사하였다.
또한, 폴리도파민 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)의 친수성 정도를 확인하기 위해 물 접촉각(contact angle)을 측정한 결과, 도 4와 같이 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층에서의 물 접촉각은 80±5.5°로 나타났으나 도파민 농도가 0.1 중량%에서 1.0 중량%로 증가함에 따라 54.8±4.8°에서 24.4±2.5°로 감소하였다.
< 실시예 3> 폴리디메틸실록세인 ( polydimethylsiloxane )와 폴리도파 민( polydopamine ) 코팅된 폴리디메틸실록세인( polydimethylsiloxane )애서의 세포 배양
세포 재생을 확인하기 위해 NIH-3T3 섬유아세포(Korean Cell Line Bank, Korea)를 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 폴리도파민(polydopamine) 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 표면에 2, 3차원적인 방법으로 배양하였다. 2차원적인 배양을 위하여 24-웰 배양접시(24 well-plate)의 각 웰(well) 바닥에 실가드 혼합물 1g을 부은 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리도파민을 코팅하였다. 세포 시딩(seeding)에 앞서, 배양접시는 70중량% 에탄올에 담가 하루 동안 방치한 후 인산완충식염수(Phosphate-buffered saline, PBS) 용액으로 5회 세척하였다. 그 후 세포 2×104/mL를 시딩(seeding)하였다. 3차원적 배양을 위하여, 세포 1×105/mL를 포함한 배양액에 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 폴리도파민(polydopamine) 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 50mL 코니컬 튜브(conical tube)에 담아 6시간 동안 80rpm의 속도로 부드럽게 교반하여 시딩(seeding)하였다. 그 후 세포가 부착된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 인산완충식염수 용액으로 3번 세척하여 부착하지 않은 세포를 떼어낸 후 96-웰 배양접시(96 well-plate)에 웰(well)당 20개의 마이크로스피어를 넣어 배양하였다. 배양액은 DMEM 배지(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)(Invitrogen Corp, Grand Island, NY)에 10%에 해당하는 양의 소태아혈청(fetal bovine serum, FBS)(Invitrogen Corp, Grand Island, NY)와 1%에 해당하는 양의 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin) 항생제(Invitrogen Corp, Grand Island, NY)를 추가하여 만들었다. 배양은 배양기에서 37℃, 5% 이산화탄소를 포함하는 가습한 대기환경에서 이루어졌으며 배양액은 이틀에 한번 갈아주었다.
2차원 배양에서, 세포들은 4%의 포름알데히드(formaldehyde)로 고정한 후 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(4'-6-Diamidino-2-phenylindole, DAPI)(Sigma-Aldrich)과 로다민 팔로이딘(rhodamine-phalloidin)(Invitrogen)으로 염색하였으며 배양 후 1, 4, 24시간째에 형광현미경(Axio Imager D2, Carl Zeiss, Germany)로 관찰하였다. 3차원 배양에서, 세포가 부착된 마이크로스피어를 4',6-디아미디노-2-페닐인돌으로 염색하고 배양 7일째에 공초점현미경(LSM710, Carl Zeiss, Germany)으로 관찰하였다. 세포증식은 세포증식 및 세포독성(cell proliferation and cytotoxicity) 방법으로 계산하였다. 배양 1, 3, 5, 7일째에 배양액을 제거하고 새 배양액 200mL을 추가 한 후 세포 카운팅 키트-8(Cell Counting Kit-8)(20 mL, Dojindo Laboratories, Tokyo, Japan)을 각 웰(well)에 첨가하고 37℃, 5% 이산화탄소 조건에서 2시간 동안 배양하였다. 이후, 450nm에서의 흡광도를 마이크로플레이트 리더(microplate reader)(EON, Biotek Instruments Inc., USA)를 사용하여 측정하였다. 흡광도는 마이크로스피어의 총 무게를 감안하여 정규화(normalize)하였다.
비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 표면의 시간에 따른 섬유아세포 배양을 형광현미경으로 관찰한 결과, 배양 후 1시간이 경과했을 시에는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층과 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층의 세포 형태에 큰 차이가 없었다. 24시간 후 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층에서 대부분의 세포는 약하게 부착되어 있는 것이 확인되었으나, 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층에서는 배양 후 4시간째부터 길쭉한 외형(stretch)이 관찰되었으며 24시간 후에는 완전히 길쭉하게 부착되어 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 층이 세포배양에 적합하다는 것을 확인하였다.
또한, 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)보다 더 높은 세포 시딩(seeding) 효율을 나타내었다(도 6 (A)). 폴리도파민(polydopamine)을 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 비처리 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어와 비교했을 때 더 높은 세포부착력을 나타내었으며, 세포증식 효율이 더 우수하였다(도 6 (B)). 0.5 중량%와 1.0 중량%의 도파민 농도로 코팅한 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 세포증식 효율은 큰 차이가 나지 않았으며, 이는 0.5 중량% 도파민 농도로 코팅했을 때 폴리도파민(polydopamine) 층이 마이크로스피어를 완전히 감쌌음을 시사하였다.

Claims (11)

  1. (1) 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브에 주사바늘과 미세 유리관을 삽입하되, 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브에 주사바늘을 넣고 주사바늘과 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브 사이에 미세 유리관을 삽입하여 제조하는 단일유체장치를 이용하여 폴리디메틸실록세인 용액을 균일한 크기의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어로 제조하는 단계; 및
    (2) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 폴리도파민(polydopamine)으로 코팅하는 단계;
    를 포함하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)은
    (ⅰ) 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브에 주사바늘과 미세 유리관을 삽입하되, 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브에 주사바늘을 넣고 주사바늘과 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 튜브 사이에 미세 유리관을 삽입하여 단일유체장치를 제조하는 단계;
    (ⅱ) 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액 및 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액 각각을 준비하는 단계;
    (ⅲ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액 및 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액을 각각 상기 단일유체장치에 인가하여 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 분산시켜 제조하는 단계;
    (ⅳ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액의 용매를 증발시키는 단계;
    (ⅴ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 열경화시키는 단계; 및
    (ⅵ) 열경화된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 단계 (ⅱ)의 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액은 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 디메틸 메틸하이드로젠 실록세인(Dimethyl methylhydrogen siloxane)을 10 내지 8 : 2 내지 1의 중량비로 혼합하고 디클로로메탄(dichloromethane)을 용해시키는 것을 특징으로 하는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액인 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 단계 (ⅱ)의 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 농도가 1 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 단계 (ⅲ)에서 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 용액은 비연속상으로써, 상기 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액은 연속상으로써 단일유체장치에 인가되는 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비연속상의 유속은 0.05 내지 0.25mL/min, 상기 연속상의 유속은 0.5 내지 5mL/min인 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 단계 (ⅵ)에서 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어는 필터링 또는 원심분리방법으로 회수되는 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 단계 (2)는
    (ⅰ) 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride)을 1M 트리스-염산(Tris-HCl)용액에 용해하여 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제조하는 단계;
    (ⅱ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액에 침지시키는 단계;
    (ⅲ) 상기 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 침지시킨 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액을 교반하는 단계; 및
    (ⅳ) 상기 폴리도파민(polydopamine) 용액을 제거하여 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어를 회수하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단계 (ⅰ)에서 상기 도파민(dopamine) 또는 도파민 염산염(dopamine hydrochloride)은 농도가 0.1 내지 1.0 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 폴리도파민(polydopamine)이 코팅된 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 마이크로스피어.
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