KR101875587B1 - Conduit for guided tracheal tissue regeneration and method for thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a conduit for guided trachea regeneration having a composite membrane structure consisting of a structure having a net structure and a microporous membrane layer having an asymmetric structure, and a manufacturing method thereof. According to the present invention, the conduit for guided trachea regeneration has a mechanical property capable of withstanding an external load during trachea regeneration to prevent tracheal stenosis during in vivo implantation. The interior and exterior of the conduit for guided trachea regeneration have an asymmetric microporous structure to properly deliver oxygen and nutrients, assist in binding to surrounding tissue such as cartilage, and allow surrounding tissue such as the cilium epithelial layer to properly adhere using the delivered oxygen and nutrients to effectively contribute to trachea regeneration. Also, the conduit for guided trachea regeneration can load a growth factor and a protein. The loaded growth factor and protein effectively proliferate and are divided into cilium epithelial cells important in trachea regeneration while being discharged in a sustained release form.

Description

기관 재생 유도관 및 이의 제조방법{Conduit for guided tracheal tissue regeneration and method for thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a regeneration induction tube for guided tracheal tissue regeneration,

본 발명은 기관 재생 유도관과 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 기관으로서의 충분한 기계적 강도를 지니며 기관 재생에 효과적인 환경을 제공할 수 있는 기관 재생 유도관과 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an engine regeneration induction pipe and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an engine regeneration pipe having an adequate mechanical strength as an engine and capable of providing an environment effective for regeneration of the engine and a method of manufacturing the same.

기관(Trachea)은 후두에서 기관지 사이를 이어주는 기도로, 호흡 시 들어오고 나가는 공기의 이동 통로 역할을 한다. 최근 나날이 발생되고 있는 수많은 사고나 약물중독, 의학의 발달에 따른 수술 증가와 중환자 관리 중 많은 환자에게서 지속적인 호흡 보조기 사용이 보편화되었는데 이에 따른 기관 손상, 또는 선천적인 원인, 외상, 악성 종물, 감염 등 다양한 원인으로 인해 기관의 손상이 점점 증가하는 추세이다. Trachea is the airway between the larynx and the bronchi, which serves as a passage for air to enter and leave the respiratory tract. Many of the recent accidents, drug addiction, and increased surgical outcomes due to the development of medical care, and the continued use of respiratory aids in many patients during intensive care unit management have resulted in a wide variety of organ damage, including congenital causes, trauma, malignant tumors, The cause of damage to the engine is increasing due to the cause.

일반적으로 손상된 기관의 치료 방법으로는 손상 부위의 크기, 특히 길이에 따라서 결정되는데 선천성 기관 협착과 같이 병변의 길이가 긴 경우나 성문하 협착이 동반된 경우에는 각종 연골을 이용한 기관 성형술이나, 기관동종이식 등의 다양한 방법이 시도되고 있으나 수술 방법이 복잡하고 여러 단계의 수술이 필요하며 자가 조직 체취과정에서 발생하는 손상 등의 단점으로 인하여 표준적인 치료법으로 정립되지 못하고 있다. In general, the method of treating injured organs is determined by the size of the damaged area, especially the length. When the lesion is long, such as congenital tracheal stenosis, or if it is accompanied by subglottic stenosis, And transplantation. However, it is complicated due to complicated surgical procedure and various stages of surgery are needed. It is not established as a standard treatment method because of the disadvantages such as damage occurring during autologous tissue smear.

또한 사망한 사람의 공여 조직을 이식하는 방법이 최근 보고되고 있지만 공여 조직을 구하기 어려울 뿐만 아니라, 공여조직을 구한다고 해도 복잡한 전처리 과정을 거쳐야 기관을 이식할 수 있고, 면역 거부반응이 여전히 해결해야 할 문제로 남아 있다. In addition, although a method of transplanting a donor tissue of a dead person is recently reported, it is difficult to obtain a donor tissue. Even if a donor tissue is sought, complicated pretreatment can not be performed until the organ is transplanted. It remains a problem.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 인공재료만을 사용하는 것이 아니라 생체조직을 함께 이용하는, 즉 조직공학 기법을 이용한 치료 연구가 활발히 진행되고 있다. In order to solve such a problem, recently, treatment studies using tissue engineering techniques have been actively carried out not only by using artificial materials but also by using living tissue.

초기의 기관재생을 위한 조직공학적 지지체는 단순히 기관을 유지하기 위한 버팀목을 만들어 주기 위해, 단순 지지체를 제조해 기관 재생을 시도하였지만 지지체 내부 표면에 호흡기 점막 (mucosa)이 재생되지 않아 형성되는 육아종이 기도를 막는 현상 및 기관 내 이물질들이 외부로 배출되지 못해 폐렴이 발생하는 등 성공적인 기관형성에는 많은 어려움이 발생되었다. In the early stage of tissue regeneration for organ regeneration, we tried to regenerate the organ by simply constructing the scaffold to make the support for maintaining the organ, but the granulocyte formed because the respiratory mucosa was not regenerated on the inner surface of the scaffold And the formation of a successful organs such as the generation of pneumonia due to the inability of the foreign substances in the engine to be discharged to the outside.

이러한 기관 재생 유도관 제조에 대한 종래 기술을 살펴보면, 내부가 비어 있는 튜브 형태의 기관 재생 유도관을 제조하기 위하여 다양한 지지체를 사용하게 되는데, 사용되는 지지체의 물성이 약하여 최종 제조된 기관이 체 내에서 원형 유지가 안 되고 그 형태가 찌그러들어 호흡시 공기 이동을 제한하는 문제들이 있었다.In order to manufacture such an engine regeneration induction tube, various supports are used to manufacture an engine regeneration tube having an empty interior. However, since the physical properties of the support are weak, There was a problem that the circular shape could not be maintained and the shape was distorted to restrict air movement during breathing.

이를 보완하기 위하여 상기 지지체의 표면을 빨대의 주름진 형태의 구조체로 감싼 다음 기관 재생 유도관을 제조하고자 하는 노력이 있었으나, 상기 주름진 형태의 구조체 역시 그 물성을 유지하는 데는 한계가 있었다.  In order to compensate for this, there has been an effort to fabricate an engine regeneration tube by wrapping the surface of the supporter with a corrugated structure of a straw, but the corrugated structure also has limitations in maintaining its physical properties.

따라서, 기관 협착이 일어나지 않을 정도의 기계적 물성을 가지면서, 각종 조직의 재생이 충분하게 이루어질 수 있는 기관 재생 유도관의 개발이 시급한 실정이다. Therefore, it is urgent to develop an organ regeneration induction tube capable of satisfactorily regenerating various tissues while having mechanical properties such that the organ stenosis does not occur.

Cull DL, Lally KP, Mair EA. Ann Thorac Surg. 1990;50:899-901 Cull DL, Lally KP, Mair EA. Ann Thorac Surg. 1990; 50: 899-901 Kim J, Suh SW, Shin JY. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004;128:127-129 Kim J, Suh SW, Shin JY. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004; 128: 127-129 Kim HS, Suh H, Lee JH. Tissue Eng Regen Med. 2011;8:439-445 Kim HS, Suh H, Lee JH. Tissue Eng Regen Med. 2011; 8: 439-445

본 발명의 목적은 기관으로서의 충분한 기계적 강도를 지니며 기관 재생에 효과적인 환경을 제공할 수 있는 기관 재생 유도관을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an engine regeneration pipe having sufficient mechanical strength as an engine and capable of providing an environment effective for regeneration of the engine.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 특징을 가지는 기관 재생 유도관의 제조방법을 제공하는 데도 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an engine regeneration pipe having the above-described features.

본 발명에 따른 기관 재생 유도관은 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체, 및 비대칭 미세다공성막 층으로 이루어진 복합막 구조를 가지는 것을 그 특징으로 한다. The organ regeneration induction tube according to the present invention is characterized by having a composite membrane structure composed of a biodegradable polymer structure having a net structure and an asymmetric microporous membrane layer.

상기 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체의 그물의 두께는 100~500 ㎛, 그물 간 간격 (interval)은 500~1000 ㎛인 것이 바람직하다. It is preferable that the thickness of the mesh of the biodegradable polymer structure having the net structure is 100 to 500 탆 and the interval of the net is 500 to 1000 탆.

상기 그물 구조를 가지는 구조체는 굽힘강도 (flexural strength)가 0.1 ~ 0.8 Mpa인 것이 바람직하다. The structure having the net structure preferably has a flexural strength of 0.1 to 0.8 MPa.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기관 재생 유도관은 기관지상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC), 염기성 섬유아세포성장인자 (Basic fibroblast growth factor, bFGF), 간세포성장인자 (Hepatocyte growth factor, HGF), 형질전환성장인자 (Transforming growth factor-beta, TGF-β), 및 표피성장인자 (Epidermal growth factor, EGF) 중에서 선택되는 1종 이상의 성장인자를 포함하며, 상기 성장인자는 상기 기관 재생 유도관으로부터 서방형 방출되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the organ regeneration induction tube may be a human bronchial epithelial cell (HBEC), a basic fibroblast growth factor (bFGF), a hepatocyte growth factor (HGF) ), At least one growth factor selected from Transforming growth factor-beta (TGF-beta), and Epidermal growth factor (EGF) And the like.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 기관 재생 유도관의 표면에는 콜라겐 (Collagen type Ⅳ), 피브로넥틴 (Fibronectin), 및 라미닌 (Laminin) 중에서 선택되는 1종 이상의 단백질을 포함하며, 상기 단백질은 상기 기관 재생 유도관으로부터 서방형 방출되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the surface of the organ regeneration induction tube contains at least one protein selected from the group consisting of collagen type IV, fibronectin, and laminin, Is discharged in a sustained manner from the engine regeneration induction pipe.

상기 비대칭 미세다공성막 층은 평균 다공크기가 10~100 nm인 내표면, 및 평균 다공크기가 50~200 ㎛인 외표면으로 구성된 것을 특징으로 한다. The asymmetric microporous membrane layer is characterized by an inner surface having an average pore size of 10 to 100 nm and an outer surface having an average pore size of 50 to 200 m.

상기 그물 구조를 가지는 구조체 및 비대칭 미세다공성막을 형성하는 고분자는 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 폴리락틱산 [poly(lactic acid)], 폴리글리콜산 [poly(glycolic acid)], 폴리(락틱산-글리콜산) 공중합체 [poly(lactic acid-co-glycolic acid)], 폴리카프로락톤 (polycaprolactone), 폴리락틱산-카프로락톤 공중합체 [poly(lactic acid-co-ε-caprolactone)], 폴리하이드록시부티릭산-하이드록시발러릭산 공중합체(polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid), 폴리다이옥사논 (polydioxanone), 폴리포스포에스터 (polyphosphoester)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 생분해성 고분자이거나, 또는The structure having the net structure and the polymer forming the asymmetric microporous membrane may be selected from poly (lactic acid), poly (glycolic acid), poly (lactic acid) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / mol, Poly (lactic acid-co-glycolic acid)], polycaprolactone, poly (lactic acid-co-ε-caprolactone) At least one biodegradable polymer selected from the group consisting of polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid, polydioxanone, and polyphosphoester, or a biodegradable polymer selected from the group consisting of polyhydroxybutyric acid- or

상기 생분해성 고분자 100 중량부에 대하여 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 친수성 고분자를 0.1~20 중량부 더 포함하여 이루어지는 것일 수 있다.And 0.1 to 20 parts by weight of a hydrophilic polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / mol based on 100 parts by weight of the biodegradable polymer.

상기 친수성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 (polyethylene oxide-polypropyleneoxide) 공중합체 (PEO-PPO 공중합체; Pluronic series), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱산 (polyethylene oxide-polylactic acid) 공중합체(PEO-PLA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱글리콜산 [polyethylene oxide-poly(lactic-co-glycolic acid)] 공중합체 (PEO-PLGA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리카프로락톤 (polyethylene oxide-polycaprolactone) 공중합체 (PEO-PCL), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르류 (polyoxyethylene alkyl ethers; Brij Series), 폴리옥시에틸렌 케스터 오일 유도체류 (polyoxyethlene castor oil derivatives; Cremophores), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 페티 에시드 에스터류 (polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters; Tween Series), 및 폴리옥시에틸렌 스테아레이트류 (polyoxyethylene stearates)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The hydrophilic polymer may be selected from the group consisting of polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer (PEO-PPO copolymer), polyethylene oxide-polylactic acid copolymer (PEO-PLA) (PEO-PLGA), polyethylene oxide-polycaprolactone copolymer (PEO-PCL), and polyethylene oxide-poly (lactic-co-glycolic acid) (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyoxyethylene alkyl ethers (Brij Series), polyoxyethylene castor oil derivatives (Cremophores), polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (Tween Series), and polyoxyethylene stearates (polyoxyethylene stearates). It may be at least one selected from the group.

상기 복합막 구조의 기관 재생 유도관은 원통형 하이드로겔을 지지체로 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. It is preferable that the tube for organ regeneration of the composite membrane structure is manufactured by using a cylindrical hydrogel as a support.

상기 원통형 하이드로겔 지지체는 친수성 고분자를 물리적으로 가교시켜 제조하는 것이 바람직하다. The cylindrical hydrogel support is preferably prepared by physically crosslinking the hydrophilic polymer.

상기 원통형 하이드로겔 지지체로 사용되는 친수성 고분자는 알긴산 (alginic acid), 하이알룬산 (hyaluronic acid), 카르복시메틸셀룰로우스 [carboxymethyl cellulose (CMC)], 덱스트란(dextran), 하이드록시프로필메틸셀룰로우스 [hydroypropyl methyl celluolse (HPMC)], 폴리하이드록시에틸렌메타크릴레이트 [polyhydroethyl methacrylate (polyHEMA)], 폴리비닐피롤리돈 [poly(N-vinyl pyrrolidone (PVP)), 폴리아이소프로필아크릴아마이드 [poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPAAm)], 폴리비닐알콜[polyvinyl alcohol (PVA)], 폴리에틸렌옥사이드 [poly(ethylene oxide) (PEO)], 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 (polyethylene oxide-polypropyleneoxide) 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
The hydrophilic polymer used as the cylindrical hydrogel support includes alginic acid, hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose (CMC), dextran, hydroxypropylmethylcellulose Ust [hydroypropyl methyl celluolse (HPMC)] , polyhydroxy ethylene methacrylate [polyhydroethyl methacrylate (polyHEMA)], polyvinylpyrrolidone, [poly (N -vinyl pyrrolidone (PVP )), poly-isopropyl acrylamide [poly ( N- isopropyl acrylamide (PNIPAAm)], polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), and polyethylene oxide-polypropylene oxide ≪ / RTI >

또한, 본 발명에 따른 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체/비대칭 미세다공성막으로 이루어진 복합막 구조의 기관 재생 유도관의 제조방법은 원통형 하이드로겔 지지체를 제조하는 단계, 상기 원통형 하이드로겔 지지체에 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체를 씌우는 단계, 상기 그물 구조의 구조체로 씌운 하이드로겔 지지체를 생분해성 고분자 용액에 함침시켜 상기 구조체 위에 비대칭 미세다공성막 층을 형성시키는 단계, 및 상기 원통형 하이드로겔 지지체를 제거하는 단계를 거쳐 제조되는 것을 그 특징으로 한다.
The present invention also provides a method for preparing an organ regeneration induction tube having a composite membrane structure comprising a biodegradable polymer structure having an asymmetric microporous membrane and a net structure according to the present invention comprises the steps of preparing a cylindrical hydrogel support, Covering the biodegradable polymer structure with a biodegradable polymer solution, impregnating the biodegradable polymer solution with a hydrogel support coated with the net structure to form an asymmetric microporous membrane layer on the structure, and removing the cylindrical hydrogel support Which is produced by the above-mentioned method.

본 발명에 따르면, 기관을 재생하는 동안 외부의 하중에 견딜 수 있는 기계적 물성을 지니는 기관재생 유도관을 제조하였다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an engine regeneration pipe having mechanical properties capable of withstanding an external load during regeneration of an engine was manufactured.

따라서, 본 발명에 따른 기관재생 유도관은 체 내 이식시 기관이 협착되지 않도록 적절한 물성을 가지며, 기관재생 유도관의 내부는 나노 다공을 지니며 외부는 마이크로 다공을 가지는 비대칭성 미세다공 구조를 가짐으로써, 상기 외부의 마이크로 다공은 산소와 자양분이 잘 전달되며 연골과 같은 주변조직과 잘 결합하게 도와주는 역할을 하며, 상기 내부의 나노 다공은 전달된 산소와 자양분을 통해 섬모상피층과 같은 주변 조직이 잘 점착되어 효과적으로 기관 재생에 기여할 수 있다. Therefore, the organ regeneration induction tube according to the present invention has an appropriate physical property so that the organ is not stenosed when implanted, and the inside of the organ regeneration induction tube has an asymmetric microporous structure having nanopore and an outer microporous structure The outer micropores serve to facilitate the binding of oxygen and nutrients to surrounding tissues such as cartilage, and the inner nanopores are formed by the surrounding oxygen such as ciliated epithelium, So that it can be effectively adhered to the organ regeneration.

또한, 본 발명에서는 상기와 같은 기관 재생에 유리한 물성을 가지는 유도관을 제조하고, 여기에 성장인자와 단백질을 탑재시킬 수 있으며, 상기 성장인자와 단백질은 길게는 40여일에 걸쳐 서방형으로 방출되는 효과를 가진다. 상기 성장인자와 단백질이 서방형 방출되면서 기관 재생에 중요한 섬모상피세포로 효과적으로 증식, 분화되는 효과를 가진다. In addition, in the present invention, an induction tube having physical properties advantageous for regeneration of the organ as described above can be manufactured, and a growth factor and a protein can be loaded thereon. The growth factor and the protein are released into the sustained release over 40 days Effect. The growth factor and the protein are released in a sustained release form, and thus they are effectively proliferated and differentiated into ciliated epithelial cells which are important for regeneration of the organ.

도 1은 본 발명에 따른 그물 구조를 가지는 구조체의 도면이며 (a, 그물의 두께; b, 그물 간 간격),
도 2는 본 발명에 따른 복합막 구조의 기관 재생 유도관의 구조이고,
도 3은 본 발명에 따른 복합막 구조의 기관 재생 유도관의 제조 과정을 도식화한 것이고,
도 4는 비대칭 다공성막/그물 구조 (3D printed mesh) 복합 기관재생 유도관의 SEM 사진이며,
도 5는 비대칭 다공성막/그물 구조 (3D printed mesh) 복합 기관재생 유도관의 인장강도 측정 결과이고,
도 6은 비대칭 다공성막/그물 구조 (3D printed mesh) 복합 기관재생 유도관의 굽힘강도 측정 결과이며,
도 7은 기관지 상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC)를 이용한 성장인자와 단백질의 세포 이동성 실험 결과이고,
도 8은 성장인자 HGF와 HGF/Col Ⅳ를 탑재시킨 기관재생 유도관에서 HGF의 탑재량을 나타낸 것 (A)이고, (B)는 시간에 따른 상기 HGF의 방출 거동을 나타낸 것이며,
도 9는 성장인자 HGF와 HGF/Col Ⅳ를 탑재시킨 기관재생 유도관에서 Collagen type Ⅳ의 탑재량을 나타낸 것 (A)이고, (B)는 시간에 따른 Collagen type Ⅳ의 방출 거동을 나타낸 것이며,
도 10은 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control), HGF만 도입한 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입한 그룹 (Col Ⅳ), 및 HGF와 Collagen type Ⅳ를 모두 도입한 그룹 (HGF/Col Ⅳ)의 기관재생 유도관에서 배양된 기관지 상피세포들의 DNA content 결과이며,
도 11은 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control), HGF만 도입한 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입한 그룹 (Col Ⅳ), 및 HGF와 Collagen type Ⅳ를 모두 도입한 그룹 (HGF/Col Ⅳ)의 기관재생 유도관에 기관지 상피세포를 넣고 섬모상피세포 표지인자인 MUC5AC, β-Tubulin Ⅳ, E-Cadherin와 ZO-1에서의 섬모상피세포로의 분화거동을 확인한 상피세포들의 RT-PCR 결과이고,
도 12는 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control), HGF만 도입한 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입한 그룹 (Col Ⅳ), 및 HGF와 Collagen type Ⅳ를 모두 도입한 그룹 (HGF/Col Ⅳ)의 섬모상피세포 특정인자인 β-Tubulin Ⅳ과 β-actin에서의 섬포상피세포로의 분화를 확인하기 위한 Western blot 결과이며,
도 13은 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control), HGF만 도입한 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입한 그룹 (Col Ⅳ), 및 HGF와 Collagen type Ⅳ를 모두 도입한 그룹 (HGF/Col Ⅳ)의 기관재생 유도관에서 배양된 기관지 상피세포들의 면역형광염색법 (Immunofluorescent staining)을 통해 섬모세포로의 분화거동을 확인한 결과이고,
도 14는 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control), HGF만 도입한 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입한 그룹 (Col Ⅳ), 및 HGF와 Collagen type Ⅳ를 모두 도입한 그룹 (HGF/Col Ⅳ)의 기관 조직재생 유도능 평가 (in vivo) 결과이며,
도 15는 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control), HGF만 도입한 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입한 그룹 (Col Ⅳ), 및 HGF와 Collagen type Ⅳ를 모두 도입한 그룹 (HGF/Col Ⅳ)의 섬모상피층의 두께를 측정한 결과이고,
도 16과 17은 각각 본 발명에 따른 기관재생 유도관과 비교예 2에 따른 기관재생 유도관의 조직염색 (H & E staining) 결과 (도 16)와, 이를 컴퓨터로 촬영한 micro-CT 사진으로 결과 (도 17)이다.
1 is a view of a structure having a net structure according to the present invention (a, the thickness of the net; b, the distance between the net)
2 is a structure of an engine regeneration pipe of a composite membrane structure according to the present invention,
FIG. 3 is a schematic view showing a process for manufacturing an engine regeneration tube of a composite membrane structure according to the present invention,
FIG. 4 is a SEM photograph of an asymmetric porous membrane / mesh structure (3D printed mesh)
FIG. 5 shows the tensile strength measurement result of the asymmetric porous membrane / mesh structure (3D printed mesh)
6 is a result of measuring the bending strength of the asymmetric porous membrane / mesh structure (3D printed mesh)
FIG. 7 shows the results of cell mobility of growth factors and proteins using human bronchial epithelial cells (HBEC)
FIG. 8 shows (A) the loading amount of HGF in the organ regeneration induction tube equipped with the growth factors HGF and HGF / Col IV, (B) shows the release behavior of the HGF with time,
FIG. 9 shows the loading amount of collagen type IV in the organ regeneration induction tube equipped with growth factor HGF and HGF / Col IV, (B) shows the release behavior of collagen type IV with time,
FIG. 10 shows the results of a comparison between the control group (control), HGF alone group (HGF), collagen type IV only group (Col IV), and HGF and collagen type IV without HGF and collagen type IV The results of DNA content of bronchial epithelial cells cultured in the organ regeneration tube of the group (HGF / Col IV)
FIG. 11 shows the results of a comparison between the control group (HGF) and the group (HGF) in which only the collagen type IV was introduced (Col IV), and the group in which the HGF and the collagen type IV were not introduced (HGF / Col Ⅳ) in the bronchial epithelium and the ciliated epithelial cells, MUC5AC, β-tubulin Ⅳ, E-cadherin and ZO-1 RT-PCR of the cells,
FIG. 12 shows the results of a comparison between the control group (HGF) and the group (HGF) in which only the collagen type IV was introduced (Col IV), and the group in which the HGF and the collagen type IV were not introduced Western blot analysis was performed to confirm the differentiation of ciliated epithelial cells into β-actin (β-actin) and β-actin (HGF / Col Ⅳ)
FIG. 13 shows the results of a comparison between the control group (HGF) and the group (HGF) in which only the collagen type IV was introduced (Col IV), and the group in which the HGF and the collagen type IV were not introduced (HGF / Col Ⅳ) in the bronchial epithelial cells were examined by immunofluorescent staining. The results were as follows:
FIG. 14 is a graph showing the results of a comparison between HGF and a group without collagen type IV introduced into the control (control) group, HGF alone group (HGF), collagen type IV only group (Col IV), and HGF and collagen type IV Group (HGF / Col IV) in vivo ,
FIG. 15 shows the results of a comparison between the control group (HGF) and the group (HGF) without collagen type IV, the group with collagen type IV only (Col IV), and the group with HGF and collagen type IV (HGF / Col < IV >),
16 and 17 are micro-CT photographs of the tissue regeneration induction tube according to the present invention and the tissue regeneration induction tube according to Comparative Example 2 (FIG. 16) (Fig. 17).

이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a,""an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 발명은 기계적 물성이 우수하고 기관 재생에 효과적인 구조를 가지는 복합막 구조의 기관 재생 유도관과 그 제조방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine regeneration induction pipe having a composite membrane structure having a mechanical property excellent and a structure effective for regeneration of the engine and a method for manufacturing the same.

본 발명에 따른 복합막 구조의 기관 재생 유도관은 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체 및 생분해성 고분자 다공막 층으로 이루어진 것이다. The tube for organ regeneration of the composite membrane structure according to the present invention comprises a biodegradable polymer structure having a net structure and a biodegradable polymer membrane layer.

본 발명의 기관 재생 유도관은 말 그대로 내부가 비어 있는 튜브 형태의 구조를 가지는 것을 의미하며, 상기 유도관의 굵기 및 길이는 사용되는 용도에 따라 다양하게 선택될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It is apparent to those skilled in the art that the tube for regeneration of an organ of the present invention has a tube-shaped structure which is literally hollow inside, and that the thickness and length of the induction tube can be variously selected depending on the application to be used.

본 발명에서는 튜브 형태의 기관 재생 유도관을 제조함에 있어, 종래 지지체로 사용되는 재료가 물성이 약하여 최종 제조되는 유도관의 형태가 체 내 이식시 찌그러지거나 변형되는 문제를 해결하고자 상기 지지체의 표면을 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체로 감싼 다음 생분해성 고분자 다공막 층을 형성시켜 최종 복합막 구조의 기관 재생 유도관을 제조한 것이다.In the present invention, in order to solve the problem of distorted or deformed shape of the induction tube in which the material used as the conventional support is manufactured due to weak physical properties in manufacturing the tube regeneration induction tube, the surface of the supporter And then the biodegradable polymer membrane layer was formed to prepare an organ regeneration tube of the final composite membrane structure.

본 발명에 따른 “그물 구조를 가지는 구조체”라는 것은 다음 도 1에서 보는 바와 같이, 일정한 간격으로 가로와 세로로 반복되어 그물 형태 (메쉬, mesh)를 이루는 것을 의미한다. The term " structure having a net structure " according to the present invention means that the structure is repeated horizontally and vertically at regular intervals to form a mesh (mesh) as shown in FIG.

상기 그물 구조를 가지는 구조체의 그물의 두께 (a)는 100~500 ㎛, 그물 간 간격 (b, interval)은 500~1000 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 그물 구조를 가지는 구조체의 그물 두께 (a)가 100 ㎛ 미만인 경우에는 물성이 약하고, 또한 500 ㎛를 초과하는 경우 두께가 두꺼워 제조가 어렵다는 문제가 있어 바람직하지 못하다.It is preferable that the thickness (a) of the net of the structure having the net structure is 100 to 500 탆 and the interval (b, interval) of the net is 500 to 1000 탆. When the net thickness (a) of the structure having the net structure is less than 100 탆, the physical properties are weak. When the net thickness exceeds 500 탆, the thickness is too thick, which is not preferable.

또한, 상기 그물 구조체의 그물 간 간격 (b)이 500 ㎛ 미만인 경우에는 간격이 좁아 원통형 지지체로 사용되는 하이드로겔 내에서 수분이 빠져나오지 못해 고분자 다공막 층이 원활히 형성되지 못하고, 또한 1000 ㎛를 초과하는 경우 물성이 약한 문제가 있어 바람직하지 못하다.In addition, when the net structure spacing (b) of the net structure is less than 500 탆, the interval is narrow, moisture can not escape from the hydrogel used as a cylindrical support, the polymer porous membrane layer can not be formed smoothly, There is a problem that the physical properties are weak, which is not preferable.

또한, 본 발명에 따른 상기 그물 구조를 가지는 구조체는 굽힘 강도 (Flexural strength)가 0.1~0.8 MPa의 범위를 만족하여야 본 발명에 따른 기관재생 유도관을 기관 이식할 경우 외부의 힘을 견딜 수 있다. In addition, the structure having the net structure according to the present invention can withstand the external force when the organ regeneration induction tube according to the present invention is transplanted, as long as the flexural strength satisfies the range of 0.1 to 0.8 MPa.

또한, 상기 그물 구조를 가지는 구조체는 그 위에 형성되는 비대칭 구조를 가지는 미세다공성막 층과 동일한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 폴리락틱산 [poly(lactic acid)], 폴리글리콜산 [poly(glycolic acid)], 폴리(락틱산-글리콜산) 공중합체 [poly(lactic acid-co-glycolic acid)], 폴리카프로락톤 (polycaprolactone), 폴리락틱산-카프로락톤 공중합체 [poly(lactic acid-co-ε-caprolactone)], 폴리하이드록시부티릭산-하이드록시발러릭산 공중합체(polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid), 폴리다이옥사논 (polydioxanone), 폴리포스포에스터 (polyphosphoester)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 생분해성 고분자이거나, 또는 상기 생분해성 고분자 100 중량부에 대하여 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 친수성 고분자를 0.1~20 중량부 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the structure having the net structure uses the same material as the microporous membrane layer having an asymmetric structure formed thereon. (Lactic acid), poly (glycolic acid), poly (lactic acid-glycolic acid) copolymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / mol, co-glycolic acid], polycaprolactone, poly (lactic acid-co-ε-caprolactone), polyhydroxybutyric acid-polyhydroxybutyric acid copolymer acid-co-hydroxyvaleric acid, polydioxanone, and polyphosphoester, or may be one or more biodegradable polymers selected from the group consisting of 100 weight parts of the biodegradable polymer, More preferably 0.1 to 20 parts by weight of a hydrophilic polymer having 1,000 to 1,000,000 g / mol.

한편, 본 발명에 따른 기관 재생 유도관을 제조하기 위한 고분자 지지체는 원통 형태의 하이드로겔 친수성 고분자를 사용하는 것이 바람직한데, 예를 들어, 알긴산 (alginic acid), 하이알룬산 (hyaluronic acid), 카르복시메틸셀룰로우스 [carboxymethyl cellulose (CMC)], 덱스트란 (dextran), 하이드록시프로필메틸셀룰로우스 [hydroypropyl methyl celluolse (HPMC)], 폴리하이드록시에틸렌메타크릴레이트[polyhydroethyl methacrylate (polyHEMA)], 폴리비닐피롤리돈 [poly(N-vinyl pyrrolidone (PVP)), 폴리아이소프로필아크릴아마이드 [poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPAAm)], 폴리비닐알콜 [polyvinyl alcohol (PVA)], 폴리에틸렌옥사이드 [poly(ethylene oxide) (PEO)], 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 (polyethylene oxide-polypropyleneoxide) 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. Meanwhile, the polymer scaffold for preparing the organ regeneration induction tube according to the present invention is preferably a hydrogel hydrophilic polymer in the form of a cylinder, and examples thereof include alginic acid, hyaluronic acid, carboxy Poly (methyl methacrylate) (polyHEMA), poly (methyl methacrylate), poly (methyl methacrylate), poly (methyl methacrylate) vinylpyrrolidone [poly (N -vinyl pyrrolidone (PVP )), poly-isopropyl acrylamide [poly (N -isopropyl acrylamide) ( PNIPAAm)], polyvinyl alcohol [polyvinyl alcohol (PVA)], polyethylene oxide [poly ( ethylene oxide (PEO), and polyethylene oxide-polypropylene oxide (PAO) copolymers.

상기 원통형 하이드로겔 고분자 지지체는 친수성 고분자 수용액을 제조하고 각각의 용도에 적합한 굵기와 길이를 가지는 원통형 몰드에 넣어 가교시켜 사용하는 것이 바람직하다. Preferably, the cylindrical hydrogel polymer scaffold is prepared by preparing an aqueous solution of a hydrophilic polymer and crosslinking the polymer in a cylindrical mold having a thickness and a length suitable for each application.

상기 친수성 고분자 수용액의 농도는 0.1~50 중량%인 것이 기관재생용 매트릭스의 안정한 구조 획득 측면에서 바람직하다. The concentration of the hydrophilic polymer aqueous solution is preferably 0.1 to 50% by weight in view of obtaining a stable structure of the engine regeneration matrix.

본 발명에 따른 원통형 고분자 지지체는 하이드로겔 형태를 가지는 것이 구조적인 면에서 바람직하며, 하이드로겔 형성을 위한 재료의 가교는 적절한 가교제의 사용, 자외선 또는 열의 적용 등을 포함하여 상기 재료를 가교시킬 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않고 공지된 방법을 어느 것이나 사용해도 무방하다. The cylindrical polymeric scaffold according to the present invention is preferably structured in a hydrogel form in that it has a hydrogel form, and the crosslinking of the material for forming the hydrogel can be carried out by using a suitable cross-linking agent, applying ultraviolet rays or heat, Any known method may be used without particular limitation as long as it is a method.

또한, 상기 하이드로겔 고분자 지지체는 이후의 비대칭 구조를 가지는 미세다공성막 층이 그 외부에 형성되는 경우, 최종적으로는 기관 재생 유도관으로부터 제거되는 것으로 튜브 형태의 유도관 제조를 위하여 일시적으로 사용되는 것이다. In addition, when the microporous membrane layer having an asymmetric structure is formed on the outside thereof, the hydrogel polymer scaffold is finally removed from the organ regeneration induction tube and is temporarily used for manufacturing a tube-shaped induction tube .

그러나, 하이드로겔 고분자 지지체만을 이용하는 경우 최종 제조되는 기관 재생 유도관의 형태가 변형될 수 있어, 본 발명에서는 상기 상세히 설명한 바와 같이 그물 구조의 구조체를 상기 하이드로겔 고분자 지지체를 감싼 상태에서 사용하는 것이 가장 바람직하다.
However, when only the hydrogel polymer scaffold is used, the morphology of the organ regeneration inducing pipe to be manufactured may be modified. In the present invention, it is most preferable to use the structure having a net structure in a wrapped state of the hydrogel polymer scaffold desirable.

또한, 본 발명의 기관재생유도관의 최외각에 형성되는 비대칭 구조를 가지는 미세다공성막 층은 평균 다공크기가 10~100 nm인 내표면, 및 평균 다공크기가 50~200 ㎛인 외표면으로 구성된 비대칭 다공성 구조를 가지는 것이 바람직하다. The microporous membrane layer having an asymmetric structure formed at the outermost periphery of the engine regeneration pipe of the present invention is composed of an inner surface having an average pore size of 10 to 100 nm and an outer surface having an average pore size of 50 to 200 m It is preferable to have an asymmetric porous structure.

즉, 내표면 (하이드로겔과 접촉된 면)은 산소와 자양분을 통해 주변 조직이 잘 점착되어 섬모상피층이 재생될 수 있는 약 100 nm의 다공크기를, 외표면은 산소와 자양분을 잘 전달하며 연골 조직과 같은 주변 조직과 잘 결합하여 기관 재생 유도관이 보다 안정하게 인체에 존재할 수 있도록 비교적 큰 다공크기 (약 150 ㎛)를 가지는 선택적 투과가 가능한 비대칭 다공구조를 나타내 기관재생에 효과적인 형태의 구조인 것이 바람직하다. In other words, the inner surface (the surface in contact with the hydrogel) has a pore size of about 100 nm which allows the surrounding tissues to adhere well through oxygen and nutrients to regenerate the ciliated epithelium, and the outer surface transmits oxygen and nutrients, (About 150 ㎛) to allow the organ regeneration induction tube to be more stably present in the human body by binding to the surrounding tissues such as the tissue, and has an asymmetric porous structure capable of selective permeation, .

이러한 비대칭 다공성 구조는 용매-비용매 치환 (solvent-nonsolvent exchange)에 의해 용매와 비용매 간의 상분리 현상으로 형성되는 것으로, 구체적으로는 그물 구조의 구조체로 감싼 원통형 하이드로겔 고분자 지지체를 상기 생분해성 고분자 용액에 함침시켜 접촉하는 순간, 용매-비용매 치환 (solvent-nonsolvent exchange)에 의해 고분자 용액에 사용된 용매인 Tetraglycol, N,N-dimethylacetamide과 비용매인 하이드로겔 고분자 지지체에 함유되어 있는 물이 만나 서로 교환되고 물의 확산 (diffusion)으로 인해 침전이 형성된다. 이를 30분 동안 증류수에 담군 후 잔여의 용매를 제거하기 위해 증류수에 완전히 세척하게 되면, 상기 하이드로겔 고분자 지지체는 제거되면서, 그물 구조의 구조체와 비대칭 미세다공성 막 층으로 이루어진 복합막 기관재생 유도관을 제조할 수 있다. Such an asymmetric porous structure is formed by a solvent-nonsolvent exchange and a phase separation phenomenon between a solvent and a non-solvent. Specifically, a cylindrical hydrogel polymer scaffold surrounded by a net structure is immersed in the biodegradable polymer solution N, N-dimethylacetamide, which is a solvent used in the polymer solution by solvent-nonsolvent exchange, and the water contained in the non-solvent hydrogel polymer scaffold meet and exchange with each other And precipitation is formed due to the diffusion of water. When this is completely washed in distilled water to remove residual solvent, the hydrogel polymer scaffold is removed and a composite membrane engine regeneration tube composed of a net structure and an asymmetric microporous membrane layer is formed Can be manufactured.

이러한 비대칭 미세다공성막 층은 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 폴리락틱산 [poly(lactic acid)], 폴리글리콜산 [poly(glycolic acid)], 폴리(락틱산-글리콜산) 공중합체 [poly(lactic acid-co-glycolic acid)], 폴리카프로락톤 (polycaprolactone), 폴리락틱산-카프로락톤 공중합체 [poly(lactic acid-co-ε-caprolactone)], 폴리하이드록시부티릭산-하이드록시발러릭산 공중합체 (polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid), 폴리다이옥사논 (polydioxanone), 폴리포스포에스터 (polyphosphoester)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 생분해성 고분자이거나, 또는 상기 생분해성 고분자 100 중량부에 대하여 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 친수성 고분자를 0.1~20 중량부 더 포함하여 이루어지는 것일 수 있다.Such an asymmetric microporous membrane layer comprises a poly (lactic acid), a poly (glycolic acid), a poly (lactic acid-glycolic acid) copolymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / poly (lactic acid-co-glycolic acid)], polycaprolactone, poly (lactic acid-co-ε-caprolactone), polyhydroxybutyric acid- Wherein the biodegradable polymer is at least one biodegradable polymer selected from the group consisting of polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid, polydioxanone, polyphosphoester, And 0.1 to 20 parts by weight of a hydrophilic polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / mol.

상기 생분해성 고분자 중에서도 폴리카프로락톤 (PCL)은 물성, 유연성 및 생체적합성이 우수하고 생분해 기간이 길어 기관재생 유도관을 제조를 위한 재료로서 가장 바람직하다. Among the above biodegradable polymers, polycaprolactone (PCL) is most preferable as a material for producing an organ regeneration induction tube because of its excellent physical properties, flexibility and biocompatibility and a long biodegradation period.

또한, 상기 친수성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드(polyethylene oxide-polypropyleneoxide) 공중합체 (PEO-PPO 공중합체; Pluronic series), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱산 (polyethylene oxide-polylactic acid) 공중합체(PEO-PLA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱글리콜산 [polyethylene oxide-poly(lactic-co-glycolic acid)] 공중합체 (PEO-PLGA), 폴리에틸렌옥사이드-폴리카프로락톤 (polyethylene oxide-polycaprolactone) 공중합체 (PEO-PCL), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르류 (polyoxyethylene alkyl ethers; Brij Series), 폴리옥시에틸렌 케스터 오일 유도체류 (polyoxyethlene castor oil derivatives; Cremophores), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 페티 에시드 에스터류 (polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters; Tween Series), 및 폴리옥시에틸렌 스테아레이트류 (polyoxyethylene stearates)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이 중에서 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체인 Pluronic series가 가장 바람직하다.The hydrophilic polymer may be selected from the group consisting of polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer (PEO-PPO copolymer), polyethylene oxide-polylactic acid copolymer (PEO-PLA ), Polyethylene oxide-poly (lactic-co-glycolic acid) copolymer (PEO-PLGA), polyethylene oxide-polycaprolactone copolymer (PEO- , Polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyoxyethylene alkyl ethers (Brij Series), polyoxyethylene castor oil derivatives (Cremophores), polyoxyethylene sorbitan Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (Tween Series), and polyoxyethylene stearates. It may be at least one selected from the group of binary, of which the polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer is most preferably the chain Pluronic series.

다음 도 2에 본 발명에 따라 제조된 복합막 구조의 기관 재생 유도관의 구조를 나타내고 있다.
FIG. 2 shows the structure of the tube for regenerating the engine of the composite membrane structure manufactured according to the present invention.

이러한 본 발명에 따른 복합막 구조의 기관 재생 유도관의 제조방법은 다음 도 3에서 도식한 바와 같이, 원통형 하이드로겔 지지체를 제조하는 단계, 상기 원통형 하이드로겔 지지체에 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체를 씌우는 단계, 상기 그물 구조의 구조체로 씌운 하이드로겔 지지체를 생분해성 고분자 용액에 함침시켜 상기 구조체 위에 생분해성 고분자막 층을 형성시키는 단계, 및 상기 원통형 하이드로겔 지지체를 제거하는 단계를 거쳐, 그물 구조를 가지는 구조체/비대칭 다공성막 층의 복합막으로 이루어진 기관 재생 유도관을 제조할 수 있다.The method for manufacturing an organ tube for regeneration of an organ membrane according to the present invention comprises the steps of preparing a cylindrical hydrogel support as illustrated in FIG. 3, preparing a biodegradable polymer structure having a net structure on the cylindrical hydrogel support, A step of forming a biodegradable polymer membrane layer on the structure by impregnating the hydrogel support coated with the net structure on the biodegradable polymer solution and removing the cylindrical hydrogel support, An organ regeneration induction pipe made of a composite membrane of a structure / asymmetric porous membrane layer can be manufactured.

상기 원통형 하이드로겔 고분자 지지체는 해당 고분자를 용매인 물에 용해시켜 수용액을 제조하고, 이를 다양한 굵기와 길이를 가지는 형태로 만들기 위하여 상기 고분자 수용액을 다양한 굵기 (1 ~ 100 mm)와 길이 (10 ~ 250 mm)의 원통형 몰드에 넣어 가교시켜 사용하는 것이 바람직하다. 상기 고분자 수용액의 농도는 0.1 ~ 5 중량%인 것이 기관재생 유도관의 안정한 구조 획득 측면에서 바람직하다.
The cylindrical hydrogel polymer scaffold is prepared by dissolving the polymer in water, which is a solvent, to prepare an aqueous solution. To make the polymer hydrogel polymer scaffold of various thicknesses and lengths, the polymer aqueous solution is dispersed in various sizes (1 to 100 mm) mm) and then crosslinked. The concentration of the polymer aqueous solution is preferably 0.1 to 5% by weight in view of obtaining a stable structure of the engine regeneration induction pipe.

그 다음, 상기 제조된 다양한 굵기와 길이를 가지는 원통형의 하이드로겔 고분자 지지체에 그물 구조를 가지는 구조체를 씌우는 단계이다.Then, the thus prepared cylindrical hydrogel polymer scaffold having various thicknesses and lengths is covered with a structure having a net structure.

상기 그물 구조를 가지는 구조체의 그물의 두께는 100~500 ㎛, 그물 간 간격 (interval)은 500~1000 ㎛인 것이 바람직하다. The thickness of the net of the structure having the net structure is preferably 100 to 500 탆, and the interval between the net is preferably 500 to 1000 탆.

또한, 본 발명에 따른 상기 그물 구조를 가지는 구조체는 굽힘 강도 (Flexural strength)가 0.1~0.8 MPa의 범위를 만족하여야 본 발명에 따른 기관 재생 유도관을 기관 이식할 경우 외부의 힘을 견딜 수 있다. In addition, the structure having the net structure according to the present invention can withstand the external force when the organ regeneration induction tube according to the present invention is transplanted, as long as the flexural strength satisfies the range of 0.1 to 0.8 MPa.

또한, 상기 그물 구조를 가지는 생분해성 고분자 구조체는 그 위에 형성되는 생분해성 고분자막 층과 동일한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
In addition, the biodegradable polymer structure having the net structure is preferably made of the same material as the biodegradable polymer membrane layer formed thereon.

또한, 상기 그물 구조의 구조체로 씌운 하이드로겔 지지체를 생분해성 고분자 용액에 함침 침전법을 이용하여 상기 구조체 위에 비대칭 미세다공구조를 가지는 생분해성 고분자층을 형성시키는 단계이다. In addition, the step of forming a biodegradable polymer layer having an asymmetric microporous structure on the structure by impregnation precipitation method is applied to the biodegradable polymer solution covered with the net structure structure.

상기 사용되는 생분해성 고분자 용액의 농도는 0.1 ∼ 50 중량%인 것이 최종 제조되는 기관 재생 유도관의 물성 유지와 비대칭 구조의 미세다공성막의 구조를 얻기 위한 측면에서 바람직하다. 또한, 상기 생분해성 고분자 용액 제조시 사용되는 용매는 테트라글리콜 (Tetraglycol), 1-메틸-2-피롤리디논 [1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP)], 트리아세틴 (triacetin), 및 벤질 알콜 (benzyl alcohol)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 인체 무해한 것이 바람직하다.
The concentration of the biodegradable polymer solution used is preferably in the range of 0.1 to 50% by weight in view of obtaining the structure of the microporous membrane having an asymmetric structure and maintaining the physical properties of the engine regeneration tube to be finally produced. The solvent used for preparing the biodegradable polymer solution may be selected from the group consisting of tetraglycol, 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), triacetin, benzyl alcohol, and the like.

상기 비대칭 구조의 미세다공성막은 용매-비용매 치환 (solvent-nonsolvent exchange)에 의해 고분자 용액에 사용된 용매인 Tetraglycol, N,N-dimethylacetamide과 비용매인 하이드로겔 고분자 지지체 내의 물이 만나 서로 교환되고 물의 확산 (diffusion)으로 인해 침전이 형성된다. 이를 30분 동안 증류수에 담근 후 잔여의 용매를 제거하기 위해 증류수에 완전히 세척하게 되면, 상기 하이드로겔 고분자 지지체는 제거되면서, 그물 구조의 구조체와 생분해성 고분자로 이루어진 비대칭 미세다공성 막 층으로 이루어진 복합막 기관재생 유도관을 제조할 수 있다. The asymmetrically structured microporous membrane is formed by a solvent-nonsolvent exchange in which water in the Tetraglycol, N, N-dimethylacetamide and non-solvent hydrogel polymer supports, which are used in the polymer solution, a precipitation is formed due to diffusion. When the solution is completely washed with distilled water to remove residual solvent, the hydrogel polymer scaffold is removed and a composite membrane consisting of a net structure and an asymmetric microporous membrane layer made of a biodegradable polymer An engine regeneration induction pipe can be manufactured.

본 발명에서는 하이드로겔 고분자 지지체의 표면을 그물 구조의 구조체로 감싼 형태를 가지나, 상기 생분해성 고분자에 함침시키게 되면, 상기 생분해성 고분자 용액들이 상기 구조체의 그물 구조들 사이를 통과하여 하이드로겔 고분자 지지체까지 확산되는 것이다.
In the present invention, the surface of the hydrogel polymer scaffold is wrapped with a net structure. When the biodegradable polymer solution is impregnated with the biodegradable polymer, the biodegradable polymer solutions pass through the net structure of the structure to the hydrogel polymer scaffold Is spread.

또한, 본 발명에서는 상기 제조된 복합막 구조의 기관 재생 유도관 표면에 다양한 성장인자나 단백질 등을 탑재시킬 수 있다. Also, in the present invention, various growth factors and proteins can be mounted on the surface of the organ regeneration induction tube of the composite membrane structure.

상기 성장인자는 기관지상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC), 염기성 섬유아세포성장인자 (basic fibroblast growth factor, bFGF), 간세포성장인자 (Hepatocyte growth factor, HGF), 형질전환성장인자 (Transforming growth factor-beta, TGF-β), 및 표피성장인자 (Epidermal growth factor, EGF) 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The growth factors include human bronchial epithelial cells (HBEC), basic fibroblast growth factor (bFGF), hepatocyte growth factor (HGF), transforming growth factor- beta, TGF-beta, and epidermal growth factor (EGF).

또한, 단백질의 종류는 콜라겐 (Collagen type Ⅳ), 피브로넥틴(Fibronectin), 및 라미닌(Laminin) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the protein include collagen type IV, fibronectin, and laminin, but are not limited thereto.

상기 성장인자는 헤파린 등을 도입하여 탑재시키는 것이 바람직하나, 그 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 단백질 역시 제조된 기관 재생 유도관에 물리적 흡착으로 탑재시킬 수 있으며 통상의 공지된 방법에 따라 수행할 수 있다.
The growth factor is preferably loaded with heparin or the like, but the method is not particularly limited. In addition, the protein may also be loaded onto the prepared organ regeneration induction tube by physical adsorption, and may be carried out according to a conventionally known method.

본 발명과 같이 성장인자나 단백질을 기관 재생 유도관에 탑재시키는 경우, 상기 성장인자와 단백질은 길게는 40여일에 걸쳐 서방형으로 방출되는 효과를 가진다. When the growth factor and the protein are mounted on the organ regeneration induction tube as in the present invention, the growth factor and the protein are released into the sustained release over 40 days.

통상 기관 내벽은 섬모상피층으로 덮여 있어 이러한 섬모는 호흡할 때 흡입되는 이물질들을 기도 밖으로 배출시켜 주는 중요한 역할을 하여 기관을 재생하는 데 있어 섬모층의 재생이 가장 중요하다고 알려져 있다. Usually, the inner wall of the organ is covered with the ciliated epithelium. These cilia play an important role in discharging the foreign substances inhaled when they breathe, and it is known that regeneration of the ciliated layer is most important in regenerating the organ.

따라서, 본 발명에서는 기관 재생에 유리한 물성을 가지는 유도관을 제조하고, 여기에 성장인자와 단백질을 탑재시킬 때 상기 성장인자와 단백질이 서방형 방출되면서 기관 재생에 중요한 섬모상피세포로 효과적으로 증식, 분화되는 효과를 확인하였다. Therefore, in the present invention, when an induction tube having physical properties favorable for regeneration of an organ is manufactured, and the growth factor and the protein are loaded thereon, the growth factor and the protein are released in a sustained release form and the proliferation and differentiation .

또한, 본 발명에 따른 기관 재생 유도관의 내부 표면은 산소와 자양분을 통해 주변 조직이 잘 점착되어 섬모상피층이 재생될 수 있는 약 100 nm의 다공크기를 가지므로 기관 재생에 보다 효과적일 것으로 예상할 수 있다.
In addition, the inner surface of the organ regeneration tube according to the present invention is expected to be more effective for regeneration of the organs because the surrounding tissue is well adhered through oxygen and nourishment to have a pore size of about 100 nm, in which the ciliated epithelium can be regenerated .

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are intended to illustrate the present invention, but the scope of the present invention should not be construed as being limited by these examples. In the following examples, specific compounds are exemplified. However, it is apparent to those skilled in the art that equivalents of these compounds can be used in similar amounts.

실시예Example 1 : 그물 구조를 가지는 구조체를 이용한 기관재생 유도관 제조 1: Manufacture of an engine regeneration tube using a net structure structure

1) 비대칭 미세다공성 복합막 제조1) Asymmetric microporous composite membrane production

PCL (12 wt%)과 Pluronic F127 (5 wt%, PCL base)을 혼합하고, 이들을 Tetraglycol과 N,N-dimethylacetamide를 2:1 비율로 혼합한 용매를 사용하여 90 ℃에서 용해하여 고분자 용액을 제조하였다. 또한, 15 wt% PVA 수용액을 Freezing/Thawing 방법으로 다량의 수분을 함유한 원통형 하이드로겔을 제조하였다. PCL (12 wt%) and Pluronic F127 (5 wt%, PCL base) were mixed and dissolved in a solvent mixture of Tetraglycol and N, N-dimethylacetamide in a ratio of 2: 1 at 90 ° C to prepare a polymer solution Respectively. In addition, a cylindrical hydrogel containing a large amount of water was prepared by freezing / thawing the 15 wt% PVA aqueous solution.

상기 제조된 원통형 PVA 하이드로겔의 외부 직경과 동일한 내부 직경을 가지는 3D printed mesh (재료, PCL; 그물 구조를 이루는 그물 (strand)의 두께 300 ㎛, 그물 간 간격 900 ㎛, 굽힘강도 0.19 MPa)를 씌웠다. A 3D printed mesh (material, PCL; net thickness of strand having a net structure of 300 mu m, mesh spacing of 900 mu m, bending strength of 0.19 MPa) having an inner diameter equal to the outer diameter of the cylindrical PVA hydrogel prepared above was placed .

상기 그물 구조를 가지는 구조체로 씌운 PVA 하이드로겔을 상기 PCL/ Pluronic F127 혼합 고분자 용액에 함침시켰다. PVA 하이드로겔과 고분자 용액이 접촉하는 순간, 용매-비용매 치환 (solvent-nonsolvent exchange)에 의해 용매인 Tetraglycol, N,N-dimethylacetamide과 비용매인 물이 만나 서로 교환되고 물의 확산 (diffusion)으로 인해 침전이 형성되었다. The PVA hydrogel covered with the structure having the net structure was impregnated with the PCL / Pluronic F127 mixed polymer solution. When the polymer solution comes into contact with the PVA hydrogel, the solvent Tetraglycol, N, N-dimethylacetamide and the non-solvent exchange with each other by solvent-nonsolvent exchange, .

이를 30분 동안 증류수에 담그게 되면, 상기 PVA 하이드로겔은 제거되며 동시에 잔여의 용매를 제거하기 위해 증류수에 완전히 세척 후 진공 건조하여 비대칭 미세다공성 막/3D printed mesh 복합 기관재생 유도관을 제조하였다.
When the PVA hydrogel was immersed in distilled water for 30 minutes, the PVA hydrogel was removed, and at the same time, completely washed with distilled water to remove remaining solvent, and vacuum dried to prepare an asymmetric microporous membrane / 3D printed mesh composite organ regeneration pipe.

2) 헤파린 도입2) Introduction of heparin

제조된 기관재생 유도관을 3시간동안 헤파린 수용액 [3 mg/ml (2 wt% NaCl solution)]에 4 ℃에 담가 헤파린을 결합시켰다. 결합되지 않은 헤파린을 제거하기 위해 과량의 증류수로 세척 후 동결건조 하여 헤파린이 도입된 기관재생 유도관을 제조하였다.
The prepared tissue regeneration tube was immersed in heparin aqueous solution [3 mg / ml (2 wt% NaCl solution)] for 3 hours at 4 ° C to bind heparin. After washing with excess distilled water to remove unbound heparin, it was lyophilized to prepare an organ regeneration induction tube into which heparin was introduced.

3) 간세포 성장인자 도입3) Introduction of hepatocyte growth factor

헤파린이 도입된 기관재생 유도관을 간세포 성장인자 수용액 [200 ng/ml (PBS)]에 담궈 6시간동안 4 ℃ 냉장에서 방치하였다. 기관재생 유도관 표면에 도입되지 않은 성장인자들은 과량의 PBS로 한 시간 동안 세척하여 제거한 후, 방출된 성장인자의 응집을 막아줄 수 있는 1 ml 의 완충용액 (0.1 wt% BSA를 포함한 PBS)에 함침 시켰다.
An organ regeneration induction tube containing heparin was immersed in an aqueous solution of hepatocyte growth factor [200 ng / ml (PBS)] and allowed to stand in a refrigerator at 4 ° C for 6 hours. Growth factors that were not introduced into the surface of the organ regeneration tube were washed with excess PBS for one hour and then removed in 1 ml of buffer solution (PBS containing 0.1 wt% BSA) to prevent agglutination of the released growth factors Impregnated.

실시예Example 2 2

상기 실시예 1의 2)까지 진행한 다음, 다음 3) 단계를 거쳐 콜라겐 단백질을 흡착시켰다.After proceeding to 2) of Example 1, the collagen protein was adsorbed through the following 3) step.

3) 콜라겐 단백질 (Collagen type Ⅳ) 도입3) Introduction of collagen type IV

Collagen type Ⅳ은 기관재생 유도관 표면에 물리적 흡착시켜 탑재 가능하며, Collagen type Ⅳ 수용액 [0.1 mg/ml (PBS)]에 담궈 1시간동안 37 ℃에서 방치한 뒤, 표면에 흡착되지 않은 Collagen type Ⅳ을 제거하기 위해 과량의 PBS로 세척한 후 1 ml 의 완충용액 (0.1 wt% BSA를 포함한 PBS)에 함침 시켰다. Collagen type Ⅳ의 방출거동을 확인하기 위해 37 ℃, 50 rpm의 속도로 회전하는 항온조에 일정시간 (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28, 35일) 보관하였다. 얻어진 완충용액으로부터 용출된 Collagen type Ⅳ의 양을 Collagen type Ⅳ ELISA kit을 이용하여 분석하였다.
Collagen type Ⅳ was physically adsorbed on the surface of the organ regeneration tube and immersed in collagen type Ⅳ aqueous solution [0.1 mg / ml (PBS)] for 1 hour at 37 ° C. Was washed with excess PBS and then impregnated with 1 ml of buffer (PBS containing 0.1 wt% BSA). (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28, and 35 days) in a thermostat rotating at 37 ° C and 50 rpm to confirm the release behavior of collagen type IV. The amount of collagen type Ⅳ eluted from the obtained buffer solution was analyzed using a collagen type Ⅳ ELISA kit.

비교예Comparative Example 1 : 원통형  1: Cylindrical PVAPVA 하이드로겔Hydrogel 지지체를 이용한 기관재생 유도관 제조 Manufacture of induction tube for regeneration using support

상기 실시예 1에서 제조된 원통형 PVA 하이드로겔을 지지체로 이용하여 PCL/Pluronic F127 혼합 고분자 용액에 함침시켜 기관재생 유도관을 제조하였다.
The cylindrical PVA hydrogel prepared in Example 1 was used as a support and impregnated with a PCL / Pluronic F127 mixed polymer solution to prepare an engine regeneration induction tube.

비교예Comparative Example 2 : 3D printed mesh만을 사용한 연구 2: Study using only 3D printed mesh

상기 실시예 1에서, 3D printed mesh만을 지지체로 이용하여 PCL/Pluronic F127 혼합 고분자 용액에 함침시켜 기관재생 유도관을 제조하였다.
In Example 1, only the 3D printed mesh was used as a support to impregnate a PCL / Pluronic F127 mixed polymer solution to prepare an organ regeneration induction tube.

실험예Experimental Example 1 : 구조 확인 1: Structure verification

제조된 기관재생 유도관의 형태를 관찰하기 위해 이온 스퍼터 (SC 7680, Quorum Technologies, UK)를 이용하여 200 Å 두께로 백금 코팅한 뒤 scanning electron microscopy (SEM; S-3000N, Hitachi, Japan)를 이용하여 기관재생 유도관의 내부와 외부를 관찰하였다.
To observe the morphology of the regenerated induction tube, a 200 Å thick platinum coating was performed using an ion sputter (SC 7680, Quorum Technologies, UK), followed by scanning electron microscopy (SEM; S-3000N, Hitachi, Japan) And the inside and outside of the organ regeneration tube were observed.

다음 도 4에서와 같이, 내부 표면 (PVA 하이드로겔과 접촉된 면)은 산소와 자양분을 통해 주변 조직이 잘 점착되어 섬모상피층이 재생될 수 있는 약 100 nm의 다공크기를, 외부 표면은 산소와 자양분을 잘 전달하며 연골 조직과 같은 주변 조직과 잘 결합하게 하는 비교적 큰 다공크기 (약 150 ㎛)를 가지는 선택적 투과가 가능한 비대칭 다공구조를 나타내 기관재생에 효과적인 형태의 구조로 되어 있음을 관찰 할 수 있었다.
As shown in FIG. 4, the inner surface (the surface in contact with the PVA hydrogel) has a pore size of about 100 nm in which the surrounding tissues adhere well through oxygen and nourishment to regenerate the ciliary epithelium, It can be observed that the asymmetric porous structure capable of selective permeation having a comparatively large pore size (about 150 탆) which allows nourishment to communicate well with surrounding tissues such as cartilage tissue, there was.

실험예Experimental Example 2 :  2 : 인장강도The tensile strength (Tensile strength) 측정 (Tensile strength) measurement

제조된 기관재생 유도관의 기계적 물성을 평가하기 위해 인장 시험이 수행되었으며, 이를 위한 시편은 직경 7 mm, 길이 20 mm로 제조하였다. 시편은 UTM 인장기기 (AG-5000G, Shimadzu, Japan)에 위치시켜 측정하였다. 이때, cross-head speed는 50 mm/min로 기관재생 유도관의 인장강도를 평가하였다. 인장강도는 상기 실시예 1 (Hybrid tube), 비교예 1 (Membrane), 비교예 2 (3D printed mesh), 및 대조군으로서 토끼 기관 (rabbit)을 측정하여 비교하였다.
Tensile tests were carried out to evaluate the mechanical properties of the manufactured regeneration tubes. The specimens were prepared with a diameter of 7 mm and a length of 20 mm. The specimens were placed in a UTM tensile machine (AG-5000G, Shimadzu, Japan). At this time, the tensile strength of the regeneration induction tube was evaluated at a cross-head speed of 50 mm / min. The tensile strength was measured by comparing the rabbit of Example 1 (Hybrid tube), Comparative Example 1 (Membrane), Comparative Example 2 (3D printed mesh), and a control group.

다음 도 5를 참조하면, 최대 인장강도는 비대칭 다공성막/3D printed mesh 복합 기관재생 유도관 (Hybrid tube)이 비교예 1 (Membrane), 비교예 2 (3D printed mesh), 및 토끼 기관 (rabbit)의 인장강도보다 더 우수한 것을 확인할 수 있었다.
5, the maximum tensile strength of the asymmetric porous membrane / 3D printed mesh composite engine regeneration induction tube is compared with that of Comparative Example 1 (Membrane), Comparative Example 2 (3D printed mesh), and rabbit Which is higher than the tensile strength.

실험예Experimental Example 3 :  3: 굽힘강도Bending strength (Flexural strength) 측정 Flexural strength measurement

굽힘강도 실험은 직경 7 mm, 길이 20 mm의 시편을 제조하여 UTM 인장기기 (AG-5000G, Shimadzu, Japan)에 위치시켜 측정하였으며, 이때 cross-head speed는 2.8 mm/min로 기관 내 이식시 외부압력에 견딜 수 있는지 확인해 보기 위해 기관재생 유도관의 굽힘강도를 평가하였다. 인장강도는 상기 실시예 1 (Hybrid tube), 비교예 1 (Membrane), 비교예 2 (3D printed mesh), 및 대조군으로서 rabbit을 측정하여 비교하였다.
The bending strength test was carried out on a UTM tensile machine (AG-5000G, Shimadzu, Japan) with a diameter of 7 mm and a length of 20 mm. The cross-head speed was 2.8 mm / The bending strength of the engine regeneration tube was evaluated to see if it could withstand the pressure. The tensile strengths were compared by measuring the rabbits as the above-mentioned Example 1 (Hybrid tube), Comparative Example 1 (Membrane), Comparative Example 2 (3D printed mesh) and a control group.

다음 도 6을 참조하면, 비대칭 다공성막/3D printed mesh 복합 기관재생 유도관의 최대 굽힘강도가 토끼 기관의 60% 정도 도달하는 것으로 보아 기관을 재생하는데 적절한 물성을 지닌다고 판단되었다. Referring to FIG. 6, it was judged that the maximum bending strength of the asymmetric porous membrane / 3D printed mesh compound induction tube reaches 60% of the rabbit organs, which is suitable for regenerating the organs.

그러나, 비교예 1 (Membrane), 비교예 2 (3D printed mesh)에 따른 기관재생 유도관의 굽힘강도는 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 특히 생분해성 막만 사용한 비교예 1 (Membrane)의 경우, 굽힘 강도가 현저히 낮아 이식시 외부의 압력에 견디기 힘든 문제가 있으며, 물성이 약해 기관 형태가 유지되지 않아 기관 협착이 일어날 가능성이 크기 때문에 기관의 재생이 불가능할 것으로 판단되었다.
However, the bending strength of the tube for regeneration of the engine according to Comparative Example 1 (Membrane) and Comparative Example 2 (3D printed mesh) was remarkably decreased. In the case of Comparative Example 1 (Membrane) using only a biodegradable membrane, the bending strength was so low that it was difficult to withstand the external pressure at the time of transplantation. Since the mechanical properties were weak and the shape of the organ was not maintained, It was judged that reproduction was impossible.

실험예Experimental Example 4 : 세포 이동성 실험 4: Cell migration experiment

기관 내 섬모상피세포층 재생을 촉진시키는데 유효하게 작용하는 성장인자와 단백질을 선정하기 위해 기관지상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC)를 이용한 세포 이동성 실험을 수행하였다. 기관지상피세포를 배양접시의 표면에 100% confluence가 되도록 도포한 후 Mytomycin C를 처리하여 세포 증식을 억제시켜 주고, scratch 방법으로 세포간의 간격을 만들어 주고, 100 ng/35 mm dish의 염기성 섬유아세포성장인자 (basic fibroblast growth factor, bFGF), 간세포성장인자 (Hepatocyte growth factor, HGF), 형질전환성장인자 (Transforming growth factor-beta, TGF-β), 그리고 표피성장인자 (Epidermal growth factor, EGF)을 첨가하였다. 시간이 경과함에 따라 빈 공간으로 세포가 이동해 오는 속도를 비교함으로써 다양한 성장인자 처리에 따른 기관지상피세포의 이동성을 비교하였다. To determine growth factors and proteins that are effective in promoting the regeneration of ciliated epithelial cells in the trachea, cell migration experiments using human bronchial epithelial cells (HBEC) were performed. Bronchial epithelial cells were treated with Mytomycin C for 100% confluence on the surface of the culture dish to inhibit cell proliferation. Cells were separated by a scratch method and cultured in 100 ng / 35 mm dish of basic fibroblast growth (HGF), transforming growth factor-beta (TGF-β), and epidermal growth factor (EGF) Respectively. The mobility of bronchial epithelial cells following various growth factor treatments was compared by comparing the rate at which cells migrate into the empty space over time.

또한 Collagen type Ⅳ, Fibronectin, Laminin을 10 ng/35 mm dish의 농도로 코팅하였다. 그 위에 기관지상피세포를 100% confluence가 되도록 도포한 후, Mytomycin C를 처리하여 세포 증식을 억제 시켜주고, scratch 방법으로 세포간의 간격을 만들어 준 후 일정 시간 동안 배양하면서 세포의 이동성을 비교하였다 .
Collagen type Ⅳ, fibronectin and laminin were coated at a concentration of 10 ng / 35 mm dish. Bronchial epithelial cells were treated with Mytomycin C to inhibit cell proliferation, and cells were incubated for a certain period of time after the cells were separated by scratch method.

다음 도 7을 참조하면, 세포이동성 실험 결과 HGF를 처리해준 실험군과 Collagen type Ⅳ를 코팅해준 실험군에서 기관지상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC)의 이동성이 가장 활발한 것을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 7, the mobility of human bronchial epithelial cells (HBEC) was most active in the experimental group treated with HGF and the experimental group coated with collagen type IV as a result of the cell mobility test.

실험예Experimental Example 5 : 성장인자의  5: growth factor 방출거동Release behavior 확인 실험 Confirmation experiment

성장인자의 방출거동을 확인하기 위해 37 ℃, 50 rpm의 속도로 회전하는 항온조에 일정시간 (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28, 35일) 보관하였다. 정해진 기간마다 전체 완충용액을 조심스럽게 모두 채취하고 다시 새로운 완충용액을 교환해 주는 방법으로 성장인자가 방출된 시료를 채취하였다. 얻어진 성장인자가 방출된 완충용액으로부터 용출된 성장인자의 양을 HGF ELISA kit을 이용하여 분석하였다.
(1, 3, 5, 7, 14, 21, 28, and 35 days) in a thermostat rotating at 37 ° C and 50 rpm to confirm the release behavior of growth factors. The whole buffer solution was carefully taken at every fixed interval and the new buffer solution was exchanged again to collect the sample from which the growth factor was released. The amount of the growth factor eluted from the buffer solution from which the obtained growth factor was released was analyzed using an HGF ELISA kit.

다음 도 8을 참조하면, HGF만 도입한 경우 HGF가 약 120~140 ng/cm2 검출되었으며, HGF/Collagen type Ⅳ를 도입한 경우는 110~130 ng/cm2의 양이 검출되는 것을 확인할 수 있었다 [도 8(A)]. Referring to FIG. 8, when HGF alone was introduced, about 120 to 140 ng / cm 2 of HGF was detected, and 110 to 130 ng / cm 2 of HGF / collagen type IV was detected (Fig. 8 (A)).

실제 이렇게 도입된 성장인자가 서방형 방출이 가능한지를 확인해 본 결과, 도 8(B)에서 볼 수 있듯이, 기관재생 유도관에 HGF만 도입한 것과 HGF/Collagen type Ⅳ 도입한 것 모두 헤파린과 성장인자 사이의 결합에 의하여 초기에 많은 양이 방출되지 않으며, 42일까지 서서히 방출하는 것을 관찰할 수 있었다.
As shown in FIG. 8 (B), it was confirmed that HGF / Collagen type IV was introduced into the organ regenerating induction tube and HGF / Collagen type IV introduced heparin and growth factor It was not released much in the early stage and gradually released until 42 days.

실험예Experimental Example 6 : 콜라겐의  6: Collagen 방출거동Release behavior 확인 실험 Confirmation experiment

또한, Collagen type Ⅳ은 기관재생 유도관 표면에 물리적 흡착하여 탑재 가능하며, Collagen type Ⅳ 수용액 [0.1 mg/ml (PBS)]에 담궈 1시간동안 37 ℃에 방치한 뒤, 표면에 흡착되지 않은 Collagen type Ⅳ을 제거하기 위해 과량의 PBS로 세척한 후 1 ml의 완충용액 (0.1 wt% BSA를 포함한 PBS)에 함침 시켰다. Collagen type Ⅳ의 방출거동을 확인하기 위해 37 ℃, 50 rpm의 속도로 회전하는 항온조에 일정시간 (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28, 35일) 보관하였다. 얻어진 완충용액으로부터 용출된 Collagen type Ⅳ의 양을 Collagen type Ⅳ ELISA kit을 이용하여 분석하였다.
Collagen type Ⅳ can be physically adsorbed on the surface of the organ regeneration tube, immersed in collagen type Ⅳ aqueous solution [0.1 mg / ml (PBS)], allowed to stand for 1 hour at 37 ° C, After washing with excess PBS to remove type IV, it was impregnated with 1 ml of buffer (PBS containing 0.1 wt% BSA). (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28, and 35 days) in a thermostat rotating at 37 ° C and 50 rpm to confirm the release behavior of collagen type IV. The amount of collagen type Ⅳ eluted from the obtained buffer solution was analyzed using a collagen type Ⅳ ELISA kit.

다음 도 9를 참조하면, Collagen type Ⅳ만 도입된 군은 1.5~2.0 ㎍/cm2 검출되었으며, HGF/Collagen type Ⅳ 도입된 군은 2.0~2.5 ㎍/cm2 검출되는 것을 확인할 수 있었다 [도 9(A)]. 또한 Collagen type Ⅳ의 방출은 도 9(B)에서 보듯이 두 가지 군 모두 28일 까지 서서히 방출되는 것을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 9, 1.5 to 2.0 μg / cm 2 of the collagen type IV only group was detected, and 2.0 to 2.5 μg / cm 2 of the HGF / collagen type IV introduced group (Fig. 9 (A)). In addition, as shown in Fig. 9 (B), the release of collagen type IV was gradually released until 28 days in both groups.

실험예Experimental Example 7 : 기관지 상피세포의 증식 및  7: proliferation of bronchial epithelial cells and 분화거동Differentiation behavior 분석 ( analysis ( In vitroIn vitro ))

기관지 상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC)을 이용하여 세포 증식 및 분화 거동을 조사하였다. Airway epithelial cell basal medium (ATCC)에 bronchial epithelial cell growth kit (ATCC)를 첨가한 배양액을 사용하였다. 먼저 37 ℃, 5% CO2를 유지하고 있는 세포 배양기 (CO2 incubator; 3154, Forma Scientific, Inc., USA) 내에서 150 cm2 cell culture dish에 monolayer로 배양된 기관지 상피세포들을 0.25% trypsin-EDTA (Gibco, USA)로 분리하여 원심분리기로 1,200 rpm에서 5분간 원심 분리한 후, Airway epithelial cell basal medium (ATCC)에 bronchial epithelial cell growth kit (ATCC)를 첨가한 배양액으로 희석하여 hemacytometer (Reichert Co., USA)를 이용하여 세포의 수를 산출하였다. 세포 배양을 위해 제조된 기관재생 유도관에 1x104 cells/cm2 기관지 상피세포를 분주하고 12-well non-tissue culture PS plate (SPL, USA)에 각각 위치시켰다. 2시간 후 배양액을 모두 제거하고, 신선한 배양액 1 ml씩을 넣은 후, 37 ℃, 5% CO2 조건에서 세포배양기 내에서 일정기간별 (7, 14일) 배양 후 증식 및 분화거동을 확인하였다. 세포 배양액은 2일 간격으로 신선한 배양액으로 교체하여 주었으며, 기관지상피세포의 증식·분화된 기관지 상피세포들은 DNA content (도 10), RT-PCR (도 11)와 Western blot (도 12) 그리고 면역형광염색법 (Immunofluorescent staining)(도 13)을 통해 섬모세포로의 분화거동을 확인하였다. Human bronchial epithelial cells (HBEC) were used for cell proliferation and differentiation. Airway epithelial cell basal medium (ATCC) supplemented with bronchial epithelial cell growth kit (ATCC) was used. First, in a cell incubator (CO 2 incubator, 3154, Forma Scientific, Inc., USA) maintained at 37 ° C and 5% CO 2 , 150 cm 2 Bronchial epithelial cells were cultured in monolayer on a cell culture dish and centrifuged at 1,200 rpm for 5 minutes using 0.25% trypsin-EDTA (Gibco, USA) The cells were diluted with culture medium supplemented with growth kit (ATCC) and counted using a hemacytometer (Reichert Co., USA). To an organ regeneration tube prepared for cell culture, 1 x 10 4 cells / cm 2 Bronchial epithelial cells were placed in 12-well non-tissue culture PS plates (SPL, USA). After 2 hours, all of the culture medium was removed and 1 ml of fresh culture medium was added. The culture and differentiation behavior were confirmed after incubation at 37 ° C and 5% CO 2 in a cell incubator for a certain period (7, 14 days). The culture medium was replaced with a fresh culture medium every two days. The bronchial epithelial cells of the proliferated and differentiated bronchial epithelial cells were treated with DNA content (Fig. 10), RT-PCR (Fig. 11), Western blot Immunofluorescent staining (Fig. 13) confirmed the differentiation behavior into ciliobacters.

본 발명과 비교하기 위하여 HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹을 대조군 (Control)로 사용하였다.
For comparison with the present invention, HGF and a group not introducing collagen type IV were used as a control.

다음 도 10을 참조하면, 0일 차 보다는 14일 차에 증식이 활발히 이루어졌음을 확인할 수 있었고, HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 Control 그룹을 제외한 나머지 그룹에서는 DNA의 농도가 차이나지 않는 것을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 10, it was confirmed that the proliferation was actively observed on day 14 rather than day 0, and that the concentration of DNA was not different in the groups other than the control group in which HGF and collagen type IV were not introduced there was.

또한, 세포의 mRNA 수준에서 확인할 수 있는 RT-PCR을 실시하여 HGF와 Collagen type Ⅳ가 도입된 기관재생 유도관에 기관지 상피세포를 넣고 섬모상피세포로의 분화거동을 확인한 도 11을 참조하면, 섬모상피세포 표지인자인 MUC5AC, β-Tubulin Ⅳ, E-Cadherin 와 ZO-1 모두 HGF와 Collagen type Ⅳ가 Dual로 도입된 그룹에서 가장 높은 발현값을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 HGF와 Collagen type Ⅳ가 섬모상피세포로의 분화에 영향을 미쳤다고 판단되어진다.
In addition, RT-PCR was performed to confirm the mRNA level of the cells, and the behavior of differentiation into ciliated epithelial cells was confirmed by inserting bronchial epithelial cells into the organ regeneration induction tube into which HGF and collagen type IV were introduced. The epithelial markers MUC5AC, β-tubulin Ⅳ, E-cadherin and ZO-1 showed the highest expression values in the group in which HGF and collagen type Ⅳ were dual introduced. It was concluded that HGF and collagen type Ⅳ affected the differentiation into ciliated epithelial cells.

좀 더 구체적이며 객관적인 세포분화를 분석해 보기 위해 단백질 정량분석으로 알려진 Western blot을 실시한 결과인 도 12를 참조하면, 섬모상피세포 특정인자인 β-Tubulin Ⅳ에서 7일 차 보다는 14일 차에 섬포상피세포로 분화가 많이 이루어졌음을 확인할 수 있었고, 또한 Dual로 도입된 그룹에서 다른 그룹에 비해 밴드가 더 짙고 굵게 나타나 섬포상피세포로 가장 활발히 분화됨을 확인할 수 있었다. 12, which is a result of Western blotting known as protein quantitative analysis to analyze more specific and objective cell differentiation, β-tubulin Ⅳ, a ciliated epithelial cell specific marker, And it was confirmed that the bands were thicker and thicker than the other groups in the group introduced with the dual, and the cells were most actively differentiated into the squamous epithelium cells.

또한 면역형광염색법을 통해 섬포상피세포로의 분화 거동을 시각적으로 분석한 결과인 도 13을 참조하면, 파란색으로 보이는 것은 세포의 핵을 염색한 것으로 세포의 분포도와 증식성을 확인할 수 있었으며, 녹색으로 보이는 것은 섬모상피세포에 특이적으로 발현하는 마커인 β-Tubulin Ⅳ로 섬모상피세포로 분화가 된 모습이다. Dual로 도입된 그룹에서 녹색으로 가장 많이 발현되어 분화가 많이 됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 HGF와 Collagen type Ⅳ가 Dual로 도입된 기관재생유도관이 가장 효과적으로 섬모상피세포로 분화됨을 알 수 있었다.
13, which is a visual analysis of the differentiation behavior of the somatic embryonic cells through immunofluorescence staining, the blue nuclei were stained with the nuclei of the cells, and the distribution and proliferation of the cells were confirmed. Is a β-tubulin Ⅳ, a marker specifically expressed in ciliated epithelial cells, and is differentiated into ciliated epithelial cells. In the group introduced with Dual, it was confirmed that most of the cells were expressed in green, and the number of differentiation was increased. These results suggest that the organ regenerating induction tube into which HGF and collagen type Ⅳ are introduced as dual is most effectively differentiated into ciliated epithelial cells.

실험예Experimental Example 8 : 기관 조직 재생  8: Regeneration of organ tissue 유도능Induction ability 평가 ( evaluation ( In In vivovivo ))

New Zealand White Rabbit (체중, ~3.5 kg)을 사용하여 기관재생 유도관을 이식하여, 기관 재생에 HGF와 Collagen type Ⅳ가 도입된 기관재생 유도관의 기관재생효과를 평가하였다. 실험군은 HGF와 Collagen type Ⅳ가 도입되지 않은 그룹 (Control), HGF만 도입된 그룹 (HGF), Collagen type Ⅳ만 도입된 그룹 (Col Ⅳ), HGF와 Collagen type Ⅳ가 동시에 도입된 그룹 (HGF/Col Ⅳ), 총 4가지 그룹으로 진행되었다. New Zealand White Rabbit (body weight, ~ 3.5 kg) was used to transplant the organ regenerating induction tube and evaluate the organ regeneration effect of the organ regenerating induction tube with HGF and collagen type IV introduced into the organ regeneration. (HGF), collagen type IV alone (Col Ⅳ), HGF and collagen type Ⅳ (HGF / collagen type Ⅳ), HGF (collagen type Ⅳ) Col Ⅳ).

Rabbit의 마취는 Zoletil (Virbac, Carros, France) 50 mg/kg과 xylazine (Rumpun, Bayer, Korea) 4.5 mg/kg을 복강 주사하여 시행하였다. 제조한 기관재생 유도관을 이식해 주기에 앞서 rabbit의 수술부위의 털을 제거하고 소독하였다. 정상 기관을 2 cm 조심스럽게 절제하여 제거하였다. 제조한 기관재생 유도관을 절제된 기관과 1 mm 겹쳐지게 덮은 후, 정상 기관과 제조한 기관재생유도관의 겹쳐진 부분을 미세봉합사 (4-0 Vicryl, Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ)를 이용하여 봉합하여 주었다. 수술 후 일정 기간동안 사육한 후, 이식한 기관을 채취하여 기관 재생정도를 알아보기 위해 조직염색 (H & E staining)을 진행하였다.
Rabbit anesthesia was performed by intraperitoneal injection of 50 mg / kg of zoletil (Virbac, Carros, France) and 4.5 mg / kg of xylazine (Rumpun, Bayer, Korea). The hair of the rabbit surgical site was removed and sterilized before implanting the regenerated induction tube. Normal organs were removed by careful resection of 2 cm. The reconstructed tracheal tube was covered with the resected trachea 1 mm in thickness, and the overlapping sections of the tracheal regeneration tube were stitched with a micro suture (4-0 Vicryl, Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ) And sutured. H & E staining was performed to determine the degree of regeneration after transplantation.

다음 도 14를 참조하면, HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹 (Control)에서는 섬모상피층이 재생되지 않았으며, HGF와 Collagen type Ⅳ를 도입하지 않은 그룹 (Control)을 제외한 모든 그룹에서 섬모상피층 (빨간 서클, 및 화살표 부분)이 재생됨을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 14, in the group without control of HGF and collagen type IV, the ciliated epithelium was not regenerated. In all groups except for the control group without HGF and collagen type IV, Red circles, and arrows) were reproduced.

또한, 섬모상피층의 두께를 측정한 다음 도 15를 참조하면, 다른 그룹에 비해 HGF와 Collagen type Ⅳ을 동시에 도입한 그룹이 섬모상피층의 두께가 가장 좋은 현상을 보였다. HGF와 Collagen type Ⅳ를 동시에 도입한 그룹이 기관 재생에 좋은 환경을 제공할 것이라 판단되어 진다.
In addition, the thickness of the ciliary epithelial layer was measured. Referring to FIG. 15, the thickness of the ciliary epithelial layer was the best in the group in which HGF and collagen type IV were introduced at the same time as the other groups. HGF and collagen type Ⅳ at the same time will provide a good environment for regeneration of the organ.

실험예Experimental Example 9 : 기관 조직 재생  9: Regeneration of organ tissue 유도능Induction ability 평가 ( evaluation ( In In vivovivo ))

상기 실험예 8에서와 같이, 본 발명에 따른 기관재생 유도관과 비교예 2에 따른 기관재생 유도관의 조직염색 (H & E staining)을 진행하여 그 성능을 비교하였으며 (도 16), 이를 컴퓨터 사진 (도 17)으로 측정하였다.
As in Experimental Example 8, the H & E staining of the organ regeneration induction tube according to the present invention and the organ regeneration induction tube according to Comparative Example 2 was carried out to compare the performance thereof (FIG. 16) (Fig. 17).

다음 도 16과 17을 참조하면, 비교예 2에서와 같이 3D printed mesh만을 사용한 경우, mesh 사이로 조직이 차 들어와 육아종이 형성되어 기도가 막힌 것을 확인하였다. Referring to FIGS. 16 and 17, when the 3D printed mesh is used alone as in Comparative Example 2, tissue is inserted between the meshes and granuloma is formed to confirm that the airway is blocked.

Claims (11)

그물 구조를 가지는 구조체, 및
상기 그물 구조를 가지는 구조체 위에 형성된 평균 다공크기가 10~100 nm인 내표면과 평균 다공크기가 50~200 ㎛인 외표면으로 구성된 비대칭 구조를 가지는 미세다공성막 층으로 이루어진 복합막 구조의 기관 재생유도관.
A structure having a net structure, and
A microporous membrane layer having an asymmetric structure composed of an inner surface having an average pore size of 10 to 100 nm and an outer surface having an average pore size of 50 to 200 mu m formed on the structure having the net structure, tube.
제1항에 있어서,
상기 그물 구조를 가지는 구조체의 그물의 두께는 100~500 ㎛, 그물 간 간격(interval)은 500~1000 ㎛인 것인 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
The method according to claim 1,
Wherein the net of the structure having the net structure has a thickness of 100 to 500 mu m and an interval of the net is 500 to 1000 mu m.
제1항에 있어서,
상기 그물 구조를 가지는 구조체는 굽힘 강도가 0.1~0.8 MPa를 만족하는 것인 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
The method according to claim 1,
Wherein the structure having the net structure satisfies a bending strength of 0.1 to 0.8 MPa.
제1항에 있어서,
상기 기관 재생 유도관은 기관지상피세포 (Human bronchial epithelial cell, HBEC), 염기성 섬유아세포성장인자 (Basic fibroblast growth factor, bFGF), 간세포성장인자 (Hepatocyte growth factor, HGF), 형질전환성장인자 (Transforming growth factor-beta, TGF-β), 및 표피성장인자 (Epidermal growth factor, EGF) 중에서 선택되는 1종 이상의 성장인자를 포함하며,
상기 성장인자는 상기 기관 재생 유도관으로부터 서방형 방출되는 것을 특징으로 하는 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
The method according to claim 1,
The organ regeneration induction tube can be used for the treatment of various diseases such as bronchial epithelial cells (HBEC), basic fibroblast growth factor (bFGF), hepatocyte growth factor (HGF), transforming growth factor factor-beta, TGF-beta, and epidermal growth factor (EGF)
Wherein the growth factor is releasably released from the organ regeneration induction tube.
제1항에 있어서,
상기 기관 재생 유도관의 표면에는 콜라겐 타입 IV, 피브로넥틴, 및 라미닌 중에서 선택되는 1종 이상의 단백질을 포함하며,
상기 단백질은 상기 기관 재생 유도관으로부터 서방형 방출되는 것을 특징으로 하는 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
The method according to claim 1,
Wherein the surface of the organ regeneration induction tube contains at least one protein selected from collagen type IV, fibronectin, and laminin,
Wherein the protein is released in a sustained release form from the organ regeneration induction tube.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 그물 구조를 가지는 구조체 및 비대칭 구조를 가지는 미세다공성막 층을 형성하는 고분자는 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 폴리락틱산 [poly(lactic acid)], 폴리글리콜산 [poly(glycolic acid)], 폴리(락틱산-글리콜산) 공중합체 [poly(lactic acid-co-glycolic acid)], 폴리카프로락톤 (polycaprolactone), 폴리락틱산-카프로락톤 공중합체 [poly(lactic acid-co-ε-caprolactone)], 폴리하이드록시부티릭산-하이드록시발러릭산 공중합체(polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid), 폴리다이옥사논 (polydioxanone), 폴리포스포에스터 (polyphosphoester)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 생분해성 고분자이거나, 또는
상기 생분해성 고분자 100 중량부에 대하여 중량평균분자량 1,000~1,000,000 g/mol인 친수성 고분자를 0.1~20 중량부 더 포함하여 이루어지는 것인 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
The method according to claim 1,
The structure having the net structure and the polymer forming the microporous membrane layer having an asymmetric structure may be formed of poly (lactic acid), poly (glycolic acid), or poly (lactic acid) having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / ], Poly (lactic acid-co-glycolic acid), polycaprolactone, poly (lactic acid-co-epsilon-caprolactone) caprolactone), polyhydroxybutyric acid-co-hydroxyvaleric acid copolymer, polydioxanone, and polyphosphoester. The polyhydroxybutyric acid- Biodegradable polymer, or
Wherein the biodegradable polymer further comprises 0.1 to 20 parts by weight of a hydrophilic polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 g / mol based on 100 parts by weight of the biodegradable polymer.
제7항에 있어서,
상기 친수성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱산 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드-폴리락틱글리콜산 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드-폴리카프로락톤 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알콜, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르류, 폴리옥시에틸렌 케스터 오일 유도체류, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 페티 에시드 에스터, 및 폴리옥시에틸렌 스테아레이트류 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것인 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
8. The method of claim 7,
The hydrophilic polymer may be selected from the group consisting of polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer, polyethylene oxide-polylactic acid copolymer, polyethylene oxide-polylactic glycolic acid copolymer, polyethylene oxide-polycaprolactone copolymer, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, Wherein at least one selected from the group consisting of ethylene alkyl ethers, polyoxyethylene castor oil derivatives, polyoxyethylene sorbitan phthesic esters, and polyoxyethylene stearates is used.
제1항에 있어서,
상기 복합막 구조의 기관 재생 유도관은 원통형 하이드로겔 고분자를 지지체로 사용하여 제조하는 것인 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
The method according to claim 1,
Wherein the engine regeneration induction pipe of the composite membrane structure is manufactured by using a cylindrical hydrogel polymer as a support.
제9항에 있어서,
상기 고분자는 알긴산 (alginic acid), 하이알룬산 (hyaluronic acid), 카르복시메틸셀룰로우스 [carboxymethyl cellulose (CMC)], 덱스트란 (dextran), 하이드록시프로필메틸셀룰로우스 [hydroypropyl methyl celluolse (HPMC)], 폴리하이드록시에틸렌메타크릴레이트[polyhydroethyl methacrylate (polyHEMA)], 폴리비닐피롤리돈 [poly(N-vinyl pyrrolidone (PVP)), 폴리아이소프로필아크릴아마이드 [poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPAAm)], 폴리비닐알콜 [polyvinyl alcohol (PVA)], 폴리에틸렌옥사이드 [poly(ethylene oxide) (PEO)], 및 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 (polyethylene oxide-polypropyleneoxide) 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 친수성 고분자인 복합막 구조의 기관 재생 유도관.
10. The method of claim 9,
The polymer may be selected from the group consisting of alginic acid, hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose (CMC), dextran, hydropropyl methylcellulose (HPMC) ], polyhydroxy ethylene methacrylate [polyhydroethyl methacrylate (polyHEMA)], polyvinylpyrrolidone, [poly (N -vinyl pyrrolidone (PVP )), poly-isopropyl acrylamide [poly (N -isopropyl acrylamide) ( PNIPAAm) , At least one member selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), and polyethylene oxide-polypropylene oxide An organ regeneration induction tube having a composite membrane structure which is a hydrophilic polymer.
원통형 하이드로겔 지지체를 제조하는 단계,
상기 원통형 하이드로겔 지지체에 그물 구조를 가지는 구조체를 씌우는 단계,
상기 그물 구조의 구조체로 씌운 하이드로겔 지지체를 고분자 용액에 함침시켜 상기 고분자 용액에 사용된 용매와 상기 하이드로겔 지지체에 사용된 비용매인 물의 치환에 의해 상기 구조체 위에 비대칭 구조의 미세다공성막 층을 형성시키는 단계, 및
상기 원통형 하이드로겔 지지체를 제거하는 단계를 포함하는 그물 구조를 가지는 구조체/비대칭 구조의 미세다공성막 층으로 이루어진 복합막 구조의 기관 재생 유도관의 제조방법.
Preparing a cylindrical hydrogel support,
Covering the cylindrical hydrogel support with a structure having a net structure,
Impregnating the hydrogel support coated with the net structure on the polymer solution to form a microporous membrane layer having an asymmetric structure on the structure by substituting the solvent used in the polymer solution and the non-solvent used in the hydrogel support Step, and
And removing the cylindrical hydrogel support. The method of claim 1, wherein the microporous membrane layer has a net structure including an asymmetric structure.
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