KR101862724B1 - 생체 이식물의 선택적 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본원은 생체 이식물의 선택적 코팅 방법에 관한 것이다.

Description

생체 이식물의 선택적 코팅 방법{SELECTIVE COATING METHOD OF BIO IMPLANTS}

본원은 생체 이식물의 선택적 코팅 방법에 관한 것이다.

스텐트(Stent)는 협착으로 인해 좁아진 통로를 확장하는데 사용되는 내강 확장기구로서, 암 질환 또는 혈관 질환의 치료를 위한 용도로 많이 사용되고 있는 대표적인 생체 이식물이다.

하지만, 체내에 스텐트를 삽입하는 시술 과정간 혈관의 내피세포층이 손상될 가능성이 높으며, 이는 체내의 면역반응에 따른 평활근 세포의 증식을 유도한다. 즉, 혈관 내에서 증식된 평활근 세포는 스텐트가 삽입된 혈관의 재협착(Restenosis)을 일으키는 문제점이 있었다.

이에 따라, 평활근 세포의 성장을 방해하는 약물이나 물질을 방출하는 약물방출형 스텐트가 개발되었다. 하지만, 약물방출형 스텐트에서 방출된 약물이 내피세포의 회복을 방해한다는 문제점이 발생했고, 이는 건강한 혈관 내피세포가 스텐트의 표면에 증식하여 스텐트의 표면과 혈소판의 접촉을 방지하는 과정을 억제하였다.

결국, 스텐트의 금속 표면이 혈소판과 직접 접촉하게 되었고, 스텐트 삽입 이후 스텐트 내에 발생하는 혈전에 의해 혈류가 차단될 가능성이 존재했다.

최근 위와 같은 재협착과 후기 혈전증의 문제를 해결하기 위해서 2개 이상의 약물을 사용하여 스텐트 표면에 적층하여 코팅하거나 내·외부에 코팅하는 방법들이 소개되고 있으나, 대부분의 특허에서는 스텐트 가공 후에 스텐트 내부 표면을 전기방사나 초음파 스프레이방식에 의해 코팅하는 종래의 기술들을 그대로 사용하고 있다.

이러한 경우, 코팅용액 분사단계에서 미세입자들이 스텐트 외부 표면이나, 측면에 코팅이 될 확률이 높고 스텐트의 내부 및 외부 면을 정확히 구분지어 균일한 함량의 약물코팅을 실시하기 힘들다는 문제가 있다.

신체관내강안으로 삽입되는 생체 이식물의 경우에도, 스텐트와 마찬가지로, 삽입되는 국부 혈관의 내피세포층 손상 및 체내 면역반응에 따른 평활근 세포의 증식이 유도되는 문제가 있어, 그 표면을 코팅하여 평활근 세포의 성장을 억제하고 있다. 현재까지 생체 이식물의 표면을 코팅하는 방법으로는 생체 이식물 표면에 복수의 코팅층을 형성하고 그 내부 및 외부 면을 정확히 구분지어 코팅할 수 없는 문제가 있다.

한국 공개특허 제 10-2016-0110893 는 스텐트에 약물층을 코팅하는 방법을 개시하고 있으나, 스텐트를 선택적으로 코팅하는 방법에 대해서는 인식하지 못하고 있는 문제가 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스텐트와 같은 생체 이식물에 고분자 용액 코팅이 필요한 경우, 상기 고분자 용액을 상기 생체 이식물의 원하는 부위에만 용이하게 코팅할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 생체 이식물 내부 또는 외부의 일측 영역에 가스를 분사하여 가스층을 형성하는 단계 및 상기 가스층이 형성된 일측 영역을 제외한 영역에 고분자 용액을 분사하여 고분자 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법을 제공한다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스층을 형성하는 단계 및 상기 고분자 코팅층을 형성하는 단계는 동시에 진행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자는 폴리-L-락타이드, 폴리-D-락타이드, 폴리-D,L-락타이드, 폴리글라이콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리-L-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-D-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-D,L-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-L-락타이드-co-카프로락톤, 폴리-D-락타이드-co-카프로락톤, 폴리-D,L-락타이드-co-카프로락톤, 폴리글라이콜라이드-co-카프로락톤, 폴리다이옥산온, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리글라이콜라이드-co-다이옥산온, 폴리아미드에스터, 폴리펩티드, 폴리올쏘에스터, 폴리말레산, 폴리포스파젠, 폴리안하이드라이드, 폴리세바식안하이드라이드, 폴리수산화알카노에이트, 폴리수산화부틸레이트, 폴리시아노아크릴레이트 및 이들의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액의 용매는 메탄올, 에탈올, 프로탄올, 부탄올, 디메틸서폭사이드, 디메틸포름아마이드, 아세트로나이트릴, 테트라하이드로퓨란, 포름알데하이드, 글루타알데하이드, 아세트알데히드, 다이옥산, 클로로포름, 헵탄, 헥산, 펜탄, 옥탄, 노난, 데칸, 벤젠, 톨루엔, 자이렌, 에테르, 다이-프로필 에테르, 페트로늄 에테르, 메틸-t-부틸 에테르, 프로판온, 부탄온, 펜탄온, 헥산온, 헵탄온, 메틸렌 클로라이드, 사플루오로이소프로판 및 염화탄소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스층은 공기, 수소, 헬륨, 질소, 산소, 플루오르, 네온, 염소, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈, 우누녹튬, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 과불화탄소, 수불화탄소, 육불화황, 메탄, 에탄, 프로판, 펜탄, 헥산, 헵탄, 천연가스, CCl₃F, CCl₂F₂, CCl₂FCClF₂, CClF₂CClF₂ 및 CClF₂CF₃ 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 가스를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스의 분사 압력은 0.01atm 내지 10atm인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 코팅층은 초음파 코팅, 스프레이 코팅, 전기방사 코팅, 디핑 코팅, 스핀 코팅, 전해질 코팅, 화학 기상 증착법 또는 물리 기상 증착법에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액은 용매 100 중량부 대비 0.01 내지 90 중량부의 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 코팅층의 두께는 1㎚ 내지 100㎛인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 코팅층은 2층 내지 100,000층의 고분자 층을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액의 분사 속도는 0.01㎖/min 내지 100㎖/min인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 셍체 이식물은 스텐트, 수술용 봉합사, 조직재생용 지지체, 바이오 나노 섬유, 하이드로젤, 바이오 스폰지, 치과용 핀, 지주대, 인공 치주, 인공 연골, 인공 관절 및 인공 디스크로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생체 이식물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

본원에 의하면, 통상의 고분자 용액을 생체 이식물의 내부 또는 외부의 선택적 영역에 코팅하는 것이 가능하다.

또한, 통상의 생체 이식물의 내부 또는 외부의 선택적 영역에 고분자 용액 코팅 시 코팅층의 두께를 자유롭게 조절하는 것이 가능하며, 다층으로 코팅하는 것이 가능하다.

따라서, 본원에 따르면, 생체 이식물, 예를 들면 스텐트, 수술용 봉합사, 조직재생용 지지체, 바이오 나노 섬유, 하이드로젤이나 바이오 스폰지 등의 심혈관계 재료, 핀, 나사, 막대, 및 임플란트 등의 치과재료 및 신경/정형/성형외과용 재료에 있어서 고분자 코팅이 필요한 내부 또는 외부의 선택적 영역에 고분자 물질을 용이하게 코팅할 수 있다.

도 1는 본원의 일 구현예에 따라 제조된 고분자 층이 외부에 선택적으로 다층 코팅된 스텐트 단면의 사시도이다.
도 2은 본원의 일 구현예에 따라 생체 이식물 내부 또는 외부의 선택적 일측 영역에 가스층을 형성하고, 고분자 용액을 분사하여 상기 가스층이 형성된 일측 영역을 제외한 영역에 고분자 코팅층을 형성하기 위한 장치의 설명도이다.
도 3은 본원의 일 구현예에 따라 제조된 고분자 물질이 외부에 선택적으로 다층 코팅된 스텐트의 단면 사시도이다.
도 4는 본원의 일 구현예에 따라 생체 이식물의 내부에 가스층을 형성하는 공기주입기와 생체 이식물의 일 단면의 사시도이다.
도 5은 본원의 일 구현예에 따라 생체 이식물 내부에 가스층을 형성하고, 생체 이식물 외부에 초음파 방법에 의해 고분자 물질을 코팅하는 장치의 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 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.

이하, 본원의 생체 이식물의 선택적 코팅 방법에 대하여 구현예, 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예, 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.

본원의 제 1 측면은, 생체 이식물 내부 또는 외부의 일측 영역에 가스를 분사하여 가스층을 형성하는 단계 및 상기 가스층이 형성된 일측 영역을 제외한 영역에 고분자 용액을 분사하여 고분자 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법을 제공한다.

본원의 제 1 측면에 따르면, 고분자 코팅이 필요하지 않은 영역에는 가스층을 형성함으로써 고분자 코팅이 요구되는 영역에만 고분자 코팅이 진행될 수 있다. 구체적으로, 상기 가스층이 형성됨에 따라 상기 가스층이 형성된 영역에는 고분자 용액이 분사되지 않으며, 따라서 고분자 코팅층은 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에만 형성되어, 상기 생체 이식물의 표면 중 원하는 영역에만 고분자 코팅층을 형성하는 것이 가능하다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스층을 형성하는 단계 및 상기 고분자 코팅층을 형성하는 단계는 순차적으로 진행되거나, 또는 동시에 진행될 수 있다. 즉, 고분자 코팅이 필요한 영역에는 고분자 용액을 분사하면서, 이와 함께 고분자 코팅이 필요하지 않은 부분에는 가스를 분사하는 공정을 동시에 진행할 수 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자는, 예를 들어, 폴리-L-락타이드, 폴리-D-락타이드, 폴리-D,L-락타이드, 폴리글라이콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리-L-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-D-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-D,L-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-L-락타이드-co-카프로락톤, 폴리-D-락타이드-co-카프로락톤, 폴리-D,L-락타이드-co-카프로락톤, 폴리글라이콜라이드-co-카프로락톤, 폴리다이옥산온, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리글라이콜라이드-co-다이옥산온, 폴리아미드에스터, 폴리펩티드, 폴리올쏘에스터, 폴리말레산, 폴리포스파젠, 폴리안하이드라이드, 폴리세바식안하이드라이드, 폴리수산화알카노에이트, 폴리수산화부틸레이트, 폴리시아노아크릴레이트 및 이들의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 상기 열거된 고분자 외에 통상의 생분해성 고분자 및 고분자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자를 포함하는 것일 수 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액의 용매는, 예를 들어, 메탄올, 에탈올, 프로탄올, 부탄올, 디메틸서폭사이드, 디메틸포름아마이드, 아세트로나이트릴, 테트라하이드로퓨란, 포름알데하이드, 글루타알데하이드, 아세트알데히드, 다이옥산, 클로로포름, 헵탄, 헥산, 펜탄, 옥탄, 노난, 데칸, 벤젠, 톨루엔, 자이렌, 에테르, 다이-프로필 에테르, 페트로늄 에테르, 메틸-t-부틸 에테르, 프로판온, 부탄온, 펜탄온, 헥산온, 헵탄온, 메틸렌 클로라이드, 사플루오로이소프로판 및 염화탄소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 상기 열거된 용매 이외의 통상의 유기용매로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함하는 것일 수 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스층은, 예를 들어, 공기, 수소, 헬륨, 질소, 산소, 플루오르, 네온, 염소, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈, 우누녹튬, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 과불화탄소, 수불화탄소, 육불화황, 메탄, 에탄, 프로판, 펜탄, 헥산, 헵탄, 천연가스, CCl₃F, CCl₂F₂, CCl₂FCClF₂, CClF₂CClF₂ 및 CClF₂CF₃ 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 가스를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 가스의 분사 압력은, 예를 들어, 0.01atm 내지 10atm인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 가스의 분사 압력이 0.01atm 미만인 경우 상기 가스층이 형성되지 않는 문제점이 있으며, 상기 가스의 분사 압력이 10atm을 초과하는 경우 가스 압력에 의해 고분자 용액이 코팅 되지 않는 문제점이 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 코팅층은, 예를 들어, 초음파 코팅, 스프레이 코팅, 전기방사 코팅, 디핑 코팅, 스핀 코팅, 전해질 코팅, 화학 기상 증착 법 또는 물리 증기 증착 법에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액은, 예를 들어, 용매 100 중량부 대비 0.01 내지 90 중량부의 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 고분자 함량이 0.01 중량부 미만인 경우 고분자의 함유량이 매우 낮아 코팅이 불가능하며, 고분자의 함유량이 90 중량부를 초과하는 경우 점도가 매우 높아 코팅이 불가능하다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 코팅층의 두께는, 예를 들어, 1㎚ 내지 100㎛인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 코팅층은, 예를 들어, 2층 내지 100,000층의 고분자 층을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 고분자 코팅층이 100,000층을 초과하는 경우 상기 고분자 코팅층의 두께가 100㎛을 초과하기 때문에 상기 고분자 코팅층은 100,000층 이하인 것이 바람직하다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 용액의 분사 속도는, 예를 들어, 0.01㎖/min 내지 100㎖/min인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 고분자 용액의 분사 속도에 의해 고분자 코팅층의 두께를 조절할 수 있다. 상기 고분자 용액의 분사 속도가 0.01㎖/min미만인 경우에는 분사 압력이 매우 낮아 상기 고분자 용액의 방출에 문제가 발생할 수 있으며, 상기 고분자 용액의 분사 속도가 100㎖/min 을 초과하는 경우에는 상기 고분자 용액이 매우 빠르게 방출되기 때문에 고분자 코팅이 필요한 영역에 전체적으로 고르게 코팅되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 생체 이식물은, 예를 들어, 스텐트, 수술용 봉합사, 조직 재생용 지지체, 바이오 나노 섬유, 하이드로 젤 또는 바이오 스폰지와 같은 심혈관계 재료, 핀, 나사, 막대 및 임플란트 등의 치과재료, 또는 신경/정형/성형외과용 생체 이식물일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 상기 생체 이식물은 스텐트일 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

[ 실시예1 ]

스텐트의 내부에 아르곤 가스를 0.3atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 초음파 코팅 방법을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리-L-락타이드 3 중량부와 용매인 클로로포름 97 중량부를 혼합하여 고분자 용액을 제조하였고, 상기 고분자 용액을 초음파 코팅기에 주입하여, 0.02㎖/min의 속도로 상기 스텐트 상에 분사하였다.

상기 방법으로 코팅된 스텐트의 단면 컷팅을 위해 레진 블록을 몰드로하여 에폭시 수지 계열의 레진 및 하드너를 사용한 콜드 마운팅을 실시한 뒤, 연삭가공 및 폴리싱을 통해 평활한 상태의 시편을 제작하였다. 컷팅된 레진 블록은 백금 코팅을 60초간 증착코팅을 실시하여 전자주사현미경을 통해 선택 표적 코팅이 이루어졌는지 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 단일 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 외부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다.

또한, 상기 방법으로 코팅된 스텐트를 이미지-J 프로그램을 이용하여 코팅층의 두께를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층의 두께는 5㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예2]

튜브형 조직재생용 지지체의 외부에 산소 가스를 0.1atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 전기 방사 방법을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리-D,L-락타이드-co-카프로락톤 20 중량부와 용매인 테트라하이드로퓨란 80 중량부를 혼합한 고분자 용액과 고분자인 폴리글라이콜라이드 40 중량부와 용매인 톨루엔 60 중량부를 혼합한 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 각각 0.1㎖/min의 속도로 상기 지지체에 분사하여 2중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 지지체의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 2중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 내부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 15㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예3]

바이오 나노 섬유의 내부에 헬륨 가스를 3atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 스프레이방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리다이옥산온 70 중량부와 용매인 아세트알데히드 30 중량부를 혼합한 고분자 용액, 고분자인 폴리글라이콜라이드-co-다이옥산온 55 중량부와 용매인 에테르 45 중량부를 혼합한 고분자 용액 및 고분자인 폴리-D-락타이드 60 중량부와 용매인 부탄온 40 중량부를 혼합한 고분자 용액을 제조하여, 상기 고분자 용액을 각각 0.7㎖/min의 속도로 상기 바이오 나노 섬유에 분사하여 3중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 바이오 나노 섬유의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 3중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 외부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 50㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예4]

바이오 스폰지 외부에 수소 가스를 5atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 전기방사 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리-D-락타이드-co-글라이콜라이드 30 중량부 및 폴리-D,L-락타이드-co-글라이콜라이드 20 중량부와 용매인 메틸서폭사이드 50 중량부를 혼합한 고분자 용액과 고분자인 폴리-L-락타이드-co-카프로락톤 50중량부와 용매인 디메틸포름아마이드 50 중량부를 혼합한 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 각각 1.0㎖/min의 속도로 상기 바이오 스폰지에 분사하여 2중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 바이오 스폰지의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 2중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 내부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 9㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예5]

수술용 봉합사 내부에 이산화탄소 가스를 9atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 스핀코팅 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리아미드에스터 5 중량부와 용매인 테트라하이드로퓨란 95 중량부를 혼합하여 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 10㎖/min의 속도로 상기 수술용 봉합사에 분사하여 단일 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 수술용 봉합사의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 단일 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 외부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 30㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예6]

스텐트 외부에 이산화탄소 가스를 2atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 초음파 코팅 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리글라이콜라이드 40 중량부와 용매인 클로로포름 60 중량부를 혼합한 고분자 용액과 고분자인 폴리글라이콜라이드-co-카프로락톤 5 중량부와 용매인 다이옥산 90 중량부를 혼합하여 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 각각 0.4 ㎖/min의 속도로 상기 스텐트에 분사하여 2중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 스텐트의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 2중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 내부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 10㎛로 측정되었다. 자세하게는 표 1에 나타내었다.

[실시예7]

정형외과용 튜브형 막대 외부에 CCl₃F 가스를 7atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 전해질 코팅방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리펩티드 30 중량부와 용매인 디메틸포름아마이드 70 중량부를 혼합한 고분자 용액, 고분자인 폴리올쏘에스터 60 중량부와 용매인 테트라하이드로퓨란 40 중량부를 혼합한 고분자 용액, 고분자인 폴리말레산 10중량부와 용매인 톨루엔 90 중량부를 혼합한 고분자용액, 고분자인 폴리-D,L-락타이드 10 중량부와 용매인 클로로포름 90 중량부를 혼합한 고분자 용액 및 고분자인 폴리글라이콜라이드 30중량부와 용매인 페트로늄 에테르 70 중량부를 혼합한 고분자용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 각각 50㎖/min의 속도로 상기 튜브형 막대에 분사하여 5중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 튜브형 막대의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 5중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 내부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 90㎛로 측정되었다. 자세하게는 표 1에 나타내었다.

[실시예8]

정형외과용 스크류 나사의 내부에 질소 가스를 0.05atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 화학/물리 증기 증착 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로 고분자인 폴리글라이콜라이드-co-카프로락톤 15중량부와 용매인 다이옥산 85 중량부를 혼합한 고분자용액과 고분자인 폴리트리메틸렌카보네이트 80 중량부와 용매인 톨루엔 20 중량부를 혼합한 고분자용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 각각 20㎖/min의 속도로 상기 스크류 나사에 분사하여 2중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 스크류 나사의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 2중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 외부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 25㎛로 측정되었다. 자세하게는 표 1에 나타내었다.

[실시예9]

신경/정형/성형외과용 생체 이식물의 내부에 공기를 0.7atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 초음파 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리-L-락타이드-co-글라이콜라이드 5 중량부와 용매인 자이렌 95 중량부를 혼합한 고분자 용액과 고분자인 폴리-D-락타이드-co-카프로락톤 10 중량부와 용매인 메틸-t-부틸 에테르 90 중량부를 혼합한 고분자용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 각각 15㎖/min의 속도로 상기 신경/정형/성형외과용 생체 이식물에 분사하여 2중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 신경/정형/성형외과용 생체 이식물의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 2중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 외부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 100㎚로 측정되었다. 자세하게는 표 1에 나타내었다.

[실시예10]

조직 재생용 지지체 외부에 CClF₂CF₃ 가스를 0.9atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 스프레이 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리카프로락톤 90중량부와 용매인 다이-프로필 에테르 10 중량부를 혼합한 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 80㎖/min의 속도로 상기 조직 재생용 지지체에 분사하여 단일 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 조직 재생용 지지체의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 단일 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 내부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 30㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예11]

바이오 나노 섬유 외부에 천연가스를 3atm의 속도로 분사하여 가스층을 형성하였다.

이와 동시에, 상기 가스층이 형성되지 않은 영역에 전기방사 방식을 통해 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 별도의 독립된 고분자 코팅층 형성을 위해 고분자인 폴리포스파젠 10 중량부와 용매인 메틸서폭사이드 90 중량부를 혼합한 고분자 용액, 고분자인 폴리안하이드라이드 20 중량부와 용매인 헵탄온 80중량부를 혼합한 고분자 용액, 고분자인 폴리세바식안하이드라이드 50 중량부와 용매인 벤젠 50중량부를 혼합한 고분자용액, 고분자인 폴리수산화부틸레이트 30 중량부와 용매인 메틸렌 클로라이드 70 중량부를 혼합한 고분자 용액 및 폴리시아노아크릴레이트 55 중량부와 사플루오로이소프로판 45 중량부를 혼합한 고분자 용액을 각각 제조하고, 상기 고분자 용액과 상기 혼합용액을 각각 15㎖/min의 속도로 상기 바이오 나노 섬유에 분사하여 5중 코팅을 진행하였다.

상기 방법으로 코팅된 바이오 나노 섬유의 코팅층을 상기 실시예1에 기재된 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 5중 코팅으로 형성되었으며, 코팅이 필요한 선택적 영역에 외부 코팅만이 이루어졌음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 70㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예1]

초음파 코팅 방법을 통해 스텐트의 외부에 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리-D,L-락타이드 20 중량부와 용매인 테트라하이드로퓨란 80 중량부를 혼합하여 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 초음파 코팅기에 주입 하여, 상기 스텐트에 0.05㎖/min의 속도로 분사하였으며, 가스는 분사하지 않았다.

상기 방법으로 코팅된 스텐트의 코팅층을 상기 실시예1의 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 상기 스텐트의 내부 및 외부 표면에 전체적으로 형성되었음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 5㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예2]

스프레이 코팅 방법을 통해 정형외과용 튜브형 지지체 내부에 고분자 코팅을 실시하였다. 구체적으로, 고분자인 폴리-L-락타이드-co-글라이콜라이드 40 중량부와 용매인 톨루엔 60 중량부를 혼합하여 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 0.1㎖/min의 속도로 상기 튜브형 지지체에 분사하였으며, 가스는 분사하지 않았다.

상기 방법으로 코팅된 튜브형 지지체의 코팅층은 상기 실시예1의 방법으로 평가하였다. 그 결과 상기 코팅층은 상기 튜브형 지지체의 내부 및 외부 표면에 전체적으로 형성되었음을 확인하였다. 또한 상기 코팅층의 두께는 15㎛로 측정되었다. 자세하게는 하기 표 1에 나타내었다.

구분	코팅층의 두께	코팅 방향	가스층	코팅 등급
실시예1	5㎛	외부	내부	1등급
실시예2	15㎛	내부	외부	2등급
실시예3	50㎛	외부	내부	1등급
실시예4	9㎛	내부	외부	1등급
실시예5	30㎛	외부	내부	2등급
실시예6	10㎛	내부	외부	1등급
실시예7	90㎛	내부	외부	1등급
실시예8	25㎛	외부	내부	3등급
실시예9	100㎚	외부	내부	1등급
실시예10	30㎛	내부	외부	2등급
실시예11	70㎛	외부	내부	3등급
비교예1	5㎛	외부	X	4등급
비교예2	15㎛	내부	X	4등급

(1등급: 선택적 코팅이 잘 이루어졌으며, 가스층으로 보호한 부위에 대한 코팅 침범이 10% 이내인 것, 2등급: 선택적 코팅이 잘 이루어졌으며, 가스층으로 보호한 부위에 대한 코팅 침범이 10%에서 30% 이내인 것, 3등급: 선택적 코팅이 잘 이루어졌으며, 가스층으로 보호한 부위에 대한 코팅 침범이 30%에서 50% 이내인 것, 4등급: 선택적 코팅을 형성하지 못했으며, 가스층으로 보호한 부위에 대한 코팅 침범이 50% 이상인 것)

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

1. 생체 이식물 내부 또는 외부의 일측 영역에 가스를 분사하여 가스층을 형성하는 단계 및
   상기 가스층이 형성된 일측 영역을 제외한 영역에 고분자 용액을 분사하여 고분자 코팅층을 형성하는 단계
   를 포함하는, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가스층을 형성하는 단계 및 상기 고분자 코팅층을 형성하는 단계는 동시에 진행되는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고분자는 폴리-L-락타이드, 폴리-D-락타이드, 폴리-D,L-락타이드, 폴리글라이콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리-L-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-D-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-D,L-락타이드-co-글라이콜라이드, 폴리-L-락타이드-co-카프로락톤, 폴리-D-락타이드-co-카프로락톤, 폴리-D,L-락타이드-co-카프로락톤, 폴리글라이콜라이드-co-카프로락톤, 폴리다이옥산온, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리글라이콜라이드-co-다이옥산온, 폴리아미드에스터, 폴리펩티드, 폴리올쏘에스터, 폴리말레산, 폴리포스파젠, 폴리안하이드라이드, 폴리세바식안하이드라이드, 폴리수산화알카노에이트, 폴리수산화부틸레이트, 폴리시아노아크릴레이트 및 이들의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자를 포함하는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 고분자 용액의 용매는 메탄올, 에탈올, 프로탄올, 부탄올, 디메틸서폭사이드, 디메틸포름아마이드, 아세트로나이트릴, 테트라하이드로퓨란, 포름알데하이드, 글루타알데하이드, 아세트알데히드, 다이옥산, 클로로포름, 헵탄, 헥산, 펜탄, 옥탄, 노난, 데칸, 벤젠, 톨루엔, 자이렌, 에테르, 다이-프로필 에테르, 페트로늄 에테르, 메틸-t-부틸 에테르, 프로판온, 부탄온, 펜탄온, 헥산온, 헵탄온, 메틸렌 클로라이드, 사플루오로이소프로판 및 염화탄소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함하는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 가스층은 공기, 수소, 헬륨, 질소, 산소, 플루오르, 네온, 염소, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈, 우누녹튬, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 과불화탄소, 수불화탄소, 육불화황, 메탄, 에탄, 프로판, 펜탄, 헥산, 헵탄, 천연가스, CCl₃F, CCl₂F₂, CCl₂FCClF₂, CClF₂CClF₂ 및 CClF₂CF₃ 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 가스를 포함하는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 가스의 분사 압력은 0.01atm 내지 10atm인 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 고분자 코팅층은 초음파 코팅, 스프레이 코팅, 전기방사 코팅, 디핑 코팅, 스핀 코팅, 전해질 코팅, 화학 기상 증착법 또는 물리 기상 증착법에 의해 수행되는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 고분자 용액은 용매 100 중량부 대비 0.01 내지 90 중량부의 고분자를 포함하는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 고분자 코팅층의 두께는 1㎚ 내지 100㎛인 것인 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 코팅층은 2층 내지 100,000층의 고분자 층을 포함하는 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 용액의 분사 속도는 0.01㎖/min 내지 100㎖/min인 것인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.
    
12. 제 1항에 있어서,
    상기 셍체 이식물은 스텐트, 수술용 봉합사, 조직재생용 지지체, 바이오 나노 섬유, 하이드로젤, 바이오 스폰지, 치과용 핀, 치과용 막대, 지주대, 인공 치주, 정형외과용 막대, 정형외과용 나사, 인공 연골, 인공 관절 및 인공 디스크로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생체 이식물인, 생체 이식물의 선택적 코팅 방법.

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