KR101880313B1 - 피부이식편의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 피부이식편을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 대상자로부터 복수의 피부이식편을 채취하는 단계, 제1 기판에 이식편을 적용하는 단계, 제1 기판을 스트레칭하는 단계 및 이식편을 제1 기판으로부터 적어도 환자 수혜부에 적용하기 위한 제2 기판으로 옮기는 단계를 포함한다.

Description

피부이식편의 제조장치{DEVICES FOR PREPARING A SKIN GRAFT}

<관련 출원>

본 출원은 2010년 8월 6일 출원된 미국 정규출원 일련번호 제12/851,621호의 이익과 우선권을 주장하며, 그 내용은 전체로서 본원에 참조로 통합된다.

<기술분야>

본 발명은 일반적으로 피부이식편의 제조방법에 관한 것이다.

피부는 인체의 최대 기관으로, 사람의 전체 체중의 약 16%에 해당한다. 환경과 접하므로 피부는 신체 방어에서 중요한 기능을 나타내며, 병원균과 기타 환경 물질에 대한 해부학적 장벽으로 작용한다. 피부는 또한 필수 영양분이 신체 밖으로 씻겨나가지 않도록 하는 한편, 과량의 체액 손실을 방지하는 반투과성 장벽을 제공한다. 피부의 다른 기능으로는 단열, 체온 조절 및 감각작용을 포함한다. 피부 조직은 화상, 외상, 질병 및 탈색소(예컨대, 백반증)를 포함하는 여러 가지 형태의 손상의 대상이 될 수 있다.

피부이식편은 흔히 그러한 피부 손상을 수복시키는 데 이용된다. 피부 이식은 피부의 일부분을 사람 신체의 한 영역으로부터 절제하거나(자가 이식), 다른 인간 공급원으로부터 절제하거나(동종 이식), 다른 동물로부터 절제하여(이종 이식), 상처 부위와 같은 환자의 수혜부로 이식하는 외과 수술이다. 임의의 외과 수술과 마찬가지로, 피부 이식은 특정 위험 요소를 포함한다. 합병증은 이식 실패, 피부이식편의 거부, 공여부 또는 수혜부에서의 감염, 또는 치료되면서 나오는 자가 이식편 공여부의 삼출 체액 및 혈액을 포함한다. 이러한 합병증 가운데 일부(예컨대, 이식 실패와 피부이식편의 거부)는 동종 이식 또는 이종 이식 대신 자가 이식을 이용하여 완화시킬 수 있다.

자가 이식을 이용할 때 발생되는 문제는 이식편을 생산하기 위해 사람 몸의 다른 영역에서 피부를 가져 와 공여부에 외상과 창상이 발생하게 된다는 점이다. 일반적으로 이식편의 크기는 수혜부의 크기와 일치하므로, 큰 수혜부는 공여부에서 피부의 많은 부분의 절제가 필요하다. 공여부로부터 제거된 피부 부분의 크기가 늘어날수록 공여부가 제대로 치료되지 않아 추가적인 치료와 중재가 필요할 가능성이 높아진다. 추가적으로, 공여부로부터 제거된 피부 부분의 크기가 늘어날수록 감염 가능성이 높아진다. 또한, 더 큰 창상이 생겨나므로 더 많은 부분의 피부 제거와 관련된 치유 시간도 늘어난다.

그러한 문제점을 해결하고자 채취한 이식편이 공여부보다 큰 수혜부를 치료할 수 있도록 피부 이식편을 확장하는 기법이 개발되었다. 그러한 방법은 채취한 이식편을 기판 위에서 확장하는 단계와 확장된 이식편을 보유한 확장된 기판을 수혜부에 적용하는 단계를 포함한다. 그러한 기법과 관련된 문제는 이식편 확장에 이용되는 기판이 스트레칭된 배치 형태로 유지되어 최적이 아닌 상태의 기판에 스트레스를 가져오고, 스트레스는 이식편과 수혜부의 상호작용에 부정적으로 영향을 미친다는 점이다. 추가적으로, 스트레칭된 기판은 스트레칭되지 않은 기판 배치 형태와 동일한 속성을 보유하지 않을 수 있다. 즉, 물리적, 환경적 및 성능 특성과 같은 기술적 특성들이 기판의 스트레칭에 의해 영향 받을 수 있다.

따라서, 피부이식방법과 기구에 대한 충족되지 않은 요구가 있다.

본 발명은 피부이식편의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 일반적으로, 이식편을 스트레칭된 제1 기판으로부터 적어도 하나의 다른 기판으로 옮기는 단계를 포함하는, 피부 이식편을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 확장된 이식편을 스트레칭된 제1 기판으로부터 적어도 하나의 다른 기판으로 옮김으로써, 수혜부에 대한 이식편을 보유한 기판의 스트레스 및 조작을 최소화하는 한편, 그럼에도 이식편이 얻어진 공여부보다 큰 수혜부의 회복을 허용한다. 특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 대상자로부터 단일 이식편 또는 복수의 피부이식편을 채취하는 단계, 이식편(들)을 제1 기판에 적용하는 단계, 제1 기판을 스트레칭 또는 확장하는 단계 및 이식편(들)을 제1 기판으로부터 환자의 수혜부에 적용하기 위한 적어도 하나의 다른 기판으로 옮기는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 공여부의 외상과 창상 발생을 최소화하고, 공여부보다 큰 수혜부를 위한 치료를 제공하며, 조작 및 수혜부에 대한 이식편을 보유하는 의료용 드레싱의 스트레스를 최소화한다.

특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 이식편을 배양하거나 이식편에 생물 제제를 적용하지 않고 수혜부로 이식하기 위한 피부이식편을 제조할 수 있게 한다. 오히려, 본 발명의 특정 방법은 피부이식편 제조를 위해 기계적인 기법, 예컨대, 기판을 스트레칭하기 위한 공기압을 이용하여 이식편을 확장한다.

특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 제1 기판으로부터 제2 기판으로 이식편을 옮기는 동안, 피부이식편의 방향(orientation)이 반드시 유지되도록 하는 단계를 더 포함한다. 이식편의 방향은 이식 거부에 영향을 미칠 수 있다.

피부이식편은 당해 분야에 공지된 임의의 방법에 의해 채취할 수 있다. 특정 실시예에서, 채취 단계는 복수의 수포(blister)를 발생시키는 단계 및 수포를 절단하여 복수의 피부 이식편을 얻는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 복수의 수포를 발생시키는 단계는 열, 진공압 또는 그의 조합을 가하는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 수포는 액이 들어 있는 수포(예컨대, 흡입 수포)일 수 있다. 다른 실시예에서, 수포는 액이 차 있지 않은, 즉, 내부에 공기만 보유한 부풀린 피부이다. 임의의 유형의 발생시킨 수포(액이 차 있거나 차 있지 않음)가 본 발명의 방법에 이용될 수 있다.

본 발명의 방법은 표피 피부이식편, 부분층 이식편 또는 전층 이식편과 같은 임의의 유형의 피부이식편을 제조하는 데 이용된다. 특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 피부의 표피층만 또는 실질적으로 피부의 표피층만을 포함하는 피부이식편을 제조하는 데 이용된다. 본 발명의 방법은 자가 이식편, 동종 이식편 또는 이종 이식편을 위해 이용할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 이식편은 자가 이식편이다.

특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 이식재를 제1 기판으로부터 수혜부로 적용하기 위한 적어도 하나의 추가적인 기판으로 옮기는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 적어도 2회 이전, 적어도 3회 이전, 적어도 4회 이전 또는 적어도 5회 이전과 같이, 1회를 초과하는 이식편 이전이 이루어진다. 스트레칭된 제1 기판으로부터 적어도 하나의 다른 기판으로 미세이식편을 옮김으로써, 조작 및 수혜부에 대한 이식편을 보유하는 기판의 스트레스 최소화가 이루어진다. 기판은 같거나 다른 재료일 수 있다. 특정 실시예에서, 기판은 의료용 드레싱이다. 다른 실시예에서, 기판 중에서 적어도 하나는 항생제 또는 성장인자와 같은 생물학적 또는 화학적 물질을 포함한다.

본 발명의 방법은 손상된 피부의 임의의 수혜부를 위한 피부이식편을 제조하는 데 이용된다. 피부 손상의 예시적 유형은 화상(예컨대, 열적 또는 화학적), 감염, 창상 또는 탈색소를 포함한다. 특정 실시예에서, 수혜부는 피부이식편을 받기 위해 준비되었던 탈색된 피부 영역이다.

도 1은 피부의 해부학적 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 복수의 미세이식편을 발생시켜 채취하는 장치를 나타낸 개략도이다. 도 2a는 장치의 분해 조립도를 제공한다. 도 2b는 조립된 장치의 평면도를 제공한다. 도 2c는 조립된 장치의 측면도를 제공한다.
도 3은 본 발명의 방법에 따른 피부이식편을 제조하는 예시적인 과정의 개요도를 제공한다. 도 3a는 멸균 절단 도구가 위에 있는, 멸균 절단면 위의 절단된 표피 수포를 나타낸다. 도 3b는 미세이식편 배열을 발생시키기 위해 표피 수포를 절단하는 절단 도구를 나타낸다. 도 3c는 제1 기판 위의, 절단 도구에 의해 생성된 미세이식편 배열을 나타낸다. 도 3d는 확장 장치에 위치시킨 제1 기판을 나타낸다. 제2 기판은 위쪽의 어셈블리 캡에 위치시킨다. 도 3e는 확장 과정을 나타낸다. 제1 기판이 확장함에 따라, 미세이식편이 떨어져 움직인다. 도 3f는 제1 기판이 어셈블리 캡에 딱 붙자 미세이식편이 제2 기판으로 옮겨짐을 나타낸다. 도 3g는 완성된 확장 과정 및 미세이식편이 제2 기판으로 옮겨졌음을 나타낸다. 도 3h는 확장 장치로부터 제2 기판을 보유한 어셈블리 캡과 확장된 미세이식편의 제거를 나타낸다. 도 3i는 확장 장치의 어셈블리 캡으로부터 확장된 미세이식편을 보유한 제2 기판의 제거를 나타낸다.
도 4a와 도 4b는 흡입 수포를 발생시키는 본 발명의 장치를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 흡입 수포를 발생시키는 본 발명의 다른 장치들을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 방법을 이용하여 백반증을 치료하는 단계를 나타내는 과정도이다

피부는 2개의 층으로 이루어져 있다. 외층 또는 표피는 외배엽에서 유래되고, 더 두꺼운 내층 또는 진피는 중배엽에서 유래된다. 표피는 피부의 약 5%를 구성하며, 나머지 95%는 진피이다. 도 1은 피부의 해부학적 구조를 나타내는 도해를 제공한다. 피부는 해부학적 위치, 개인의 성별 및 연령에 따라 두께가 다르다. 두 층 가운데 더 바깥쪽에 있는 표피는 주로 멜라닌 세포와 더 깊은 층부터 더 얕은 층들로 분화되는 점진적인 단계에 있는 각질세포로 이루어진 중층 편평 상피층이다. 표피는 혈관이 없어서, 두 개의 층을 분리하는 기저막을 통해 아래에 놓인 진피로부터 확산에 의해 영양분을 받아야 한다.

진피는 더 복잡한 구조물이다. 진피는 더 표피측의 유두진피와 더 깊은 망상진피의 두 층으로 이루어져 있다. 유두진피는 더 얇으며, 모세혈관, 탄성섬유, 망상섬유 및 약간의 콜라겐을 함유하는 느슨한 결합조직을 포함한다. 망상진피는 더 큰 혈관들, 빽빽이 짜인 탄성섬유 및 표면에 평행한 층들로 배열된 거친 가지형 콜라겐 섬유를 함유하는 빽빽한 결합조직으로 된 더 두꺼운 층을 포함한다. 망상 층은 또한 섬유아세포, 비만세포, 신경종말, 림프관 및 일부 표피부속기를 함유한다. 점액 다당류(주로 히알루론산), 콘드로이틴 황산염 및 당단백질로 이루어진 겔 유사 바탕질이 진피 구성요소들을 둘러싸고 있다.

이식편에서, 공여부의 특성은 수혜부로 이식된 후에 이식편의 진피성 구성요소의 두께의 함수로서 유지될 가능성이 더 높다. 그러나 더 두꺼운 이식편은 늘어난 혈관 재생을 위한 필요 때문에 생존을 위해 더 유리한 조건이 있어야 한다. 그러나 본 발명에 따른 실질적으로 표피성의 이식편은 수혜부의 특성에 부합할 가능성이 더 크다는 점이 밝혀졌다.

본 발명은 피부이식편을 제조하고 이용하는 방법 및 장치를 제공한다. 특정 실시예에서, 본 발명은 이식편을 배양하거나 생물 제제를 이식편에 적용하지 않고, 수용체로 이전하기 위한 피부이식편을 제조하는 것에 관한 것이다.

특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 대상자로부터 복수의 피부이식편을 채취하는 단계, 이식편을 제1 기판에 적용하는 단계, 제1 기판을 스트레칭하는 단계 및 이식편을 제1 기판으로부터 환자 수혜부로 적용하기 위한 제2 기판으로 옮기는 단계를 포함한다.

피부이식편의 채취는 당해 분야에 공지된 임의의 기법에 의해 이루어질 수 있으며, 이용되는 기법은 필요한 이식편의 유형(예컨대, 표피 이식편, 부분층 이식편 또는 전층 이식편)에 의존한다. 표피 이식편은 실질적으로 표피 피부로 이루어지며, 진피층의 임의의 상당 부분을 포함하지 않는 이식편을 나타낸다. 부분층 이식편은 피부의 얕은 층(상피층) 및 일부 깊은 층(진피층)으로 된 시트를 포함하는 이식편을 나타낸다. 전층 이식편은 혈관을 포함한 피부의 층 전부를 포함하는 이식편을 나타낸다.

특정 실시예에서, 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 바와 같은 장치가 복수의 피부이식편을 획득하는 데 이용된다. 장치(200)는 프레임(201)과 뚜껑(202)을 포함한다. 하부 플레이트(203), 절단기 그리드 플레이트(204), 절단기 플레이트(205) 및 상부 플레이트(206)가 프레임에 마련되어 있다. 하부 플레이트(203), 절단기 플레이트(205) 및 상부 플레이트(206) 각각은 홀 배열(211)을 포함한다. 조립 시, 각 플레이트(203, 205 및 206)의 홀 배열(211)이 정렬된다. 홀 배열의 홀 크기는 필요한 이식편의 크기에 달려 있으며, 더 큰 이식편을 제조하기 위해서는 더 큰 홀이 이용된다. 제1 기판(207)은 상부 플레이트(206)과 상호작용하며, 채취된 이식편을 받는다.

장치(200)는 구동 블록(208), 구동 바(209) 및 구동 블록 가이드(210)를 더 포함한다. 구동 부품들(208, 209 및 210)은 절단기 플레이트(205)의 이동을 제어한다. 프레임(201)은 진공 스톱(212)을 포함하고, 뚜껑(202)은 흡입 홀 바브(213)를 포함한다. 조립 시, 프레임(201)과 뚜껑(202)은 진공 스톱(212)과 흡입 홀 바브(213)가 서로 일치하도록 배열된다(도 1b). 그런 다음, 장치 내부에 부압이 발생할 수 있도록 진공 공급원이 장치(200)에 연결된다. 장치(200)는 고정 나사(214)에 의해 결합시킬 수 있다. 장치(200)는 또한 가열부를 포함할 수 있다.

복수의 피부이식편을 생산하고 채취하기 위하여, 장치(200)를 환자의 안쪽 넓적다리와 같은 공여부에 위치시킨다. 진공 공급원을 켜서, 장치(200) 내부에 부압을 발생시킨다. 부압은 피부가 뚜껑(202)을 향해 당겨지게 하고, 피부의 복수의 서로 다른 부분들이 각 플레이트(203, 205 및 206)의 각 홀 배열(211)을 통해 당겨지게 한다. 그러한 동작은 많은 미세수포의 발생을 초래한다. 수포는 액으로 차 있을 수도 그렇지 않을 수도 있다. 발생된 임의의 유형의 수포는 본 발명의 방법에 이용될 수 있다.

일단 미세수포가 발생되면, 구동 부품들(208, 209 및 210)이 맞물려 절단기 플레이트(205)를 움직인다. 절단기 플레이트(205)의 이동은 각 플레이트(203, 205 및 206)의 홀 배열(211)의 정렬을 방해하여, 미세수포 절단을 초래한다. 절단된 미세수포는 상부 플레이트(206) 위의 제1 기판(207) 위로 포획된다. 이러한 식으로, 이격된 미세이식편 배열이 제공된다. 적용되는 부압량, 진공이 유지되는 시간의 양 및/또는 절단 면(플레이트 206) 위의 홀 깊이는 채취되는 이식편의 유형, 예컨대, 표피 이식편, 부분층 이식편 또는 전층 이식편을 결정한다. 일반적으로, 각 미세이식편은 약 2mm 미만, 예컨대, 100 내지 2000미크론의 측면 치수를 나타낼 것이다.

일단 이식편이 채취되어 제1 기판에 적용되었다면, 제1 기판은 스트레칭되거나 확장되어, 개별 미세이식편 사이의 간격을 늘려, 서로 나뉘어 움직이게 하여, 이식편이 얻어진 공여부보다 큰 수혜부를 회복시킬 수 있는 피부이식편이 생겨나게 한다. 본 발명의 방법에서, 개별 이식편 그 자체는 확장되지 않는다. 즉, 이식편 조직은 스트레칭되지 않는다. 오히려, 기판의 스트레칭은 각 개별 미세이식편 사이의 공간 또는 간격을 증가시킨다. 따라서, 본 발명의 방법은 조직 조작을 최소화한다.

그러한 처리의 목적은 공여부보다 큰 상처 부위를 뒤덮기 위하여 공여부의 조직을 이용하는 데 있다. 기판 스트레칭은 수공으로, 즉, 손으로 할 수 있거나, 기계의 도움으로 할 수 있다. 스트레칭은 모든 방향에서 실질적으로 균일하거나, 일정한 방향으로 편향될 수 있다. 특정 실시예에서, 스트레칭은 모든 방향에서 실질적으로 균일하다. 기판 스트레칭은 기계적으로 이루어질 수 있거나, 가압 유체 또는 기체를 적용하여 이루어질 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 기판을 확장하는 데 공기압이 이용된다. 예시적인 장치와 방법은 Korman(미국 특허 제5,914,264호)에 기술되어 있으며, 그 내용은 전체로서 본원에 참조로 통합된다.

제1 기판을 스트레칭한 후, 미세이식편 사이에 임의의 최소 거리가 제공될 수 있다. 스트레칭의 양은 공여부로부터 절제된, 특정한 양의 이식편 조직을 이용하여 더 큰 영역의 손상된 조직이 회복되도록 하기 위하여 충분히 넓은 영역의, 미세이식편을 함유하는 기판을 제공할 수 있을 정도로 클 수 있다. 즉, 이격된 미세이식편을 함유하는 스트레칭된 제1 기판의 영역은 공여부의 총 영역보다 훨씬 클 수 있다. 예를 들어, 스트레칭된 제1 기판 상의 인접한 미세이식편 사이의 거리는 약 0.5mm를 초과할 수 있지만, 작은 이격 거리도 이용될 수 있다. 탈색된 영역으로 이식되었을 때, 멜라닌 세포는 각 미세이식편으로부터 미세이식편들 사이의 색소 재침착 영역으로 약 2mm까지 이동할 수 있다고 알려져 있으므로, 피부 조직의 색소 재침착을 위해, 스트레칭의 양은 인접한 미세이식편 사이의 거리가 약 4mm 미만이 되도록 제1 기판에 적용될 수 있다. 각질세포는 일반적으로 멜라닌 세포보다 더 먼 거리를 이동하므로, 각질세포 이동이 치료되는 조직과 연관이 있다면, 이러한 평균 거리는 더 늘어날 수 있다.

상처 영역 대 공여부 영역의 비는 확장비라고 한다. 공여부의 외상을 최소화하기 위하여, 그리고 이식을 위해 이용할 수 있는 조직의 양이 매우 적은 환자를 돕기 위해서는 더 높은 확장비가 바람직하다. 영역 확장의 양, 예컨대, 공여부로부터 절제된 이식 조직의 영역과 비교하여, 수복시킬 수 있는 손상된 조직 영역의 비는 500배 이상일 수 있다. 특정 실시예에서, 확장 영역은 약 10배 내지 약 100배일 수 있으며, 이는 수혜부의 더욱 균일한 피복률(coverage) 및/또는 색소 재침착을 제공한다. 화상 또는 궤양성 조직을 수복시키기 위해서는, 미세이식편은 다른 유형의 손상된 조직을 수복시키는 데 이용되는 것보다 더 작을 수 있으며, 따라서 인접한 미세이식편들 사이의 거리는 제1 기판의 스트레칭 후 더 클 수 있다. 그러한 예시적인 적용에서, 약 1000배 이상의 영역 확장이 이용될 수 있다.

다른 실시예에서 및 제1 기판의 재료에 따라, 제1 기판을 스트레칭된 배치 형태로 유지하는 것은 최적이 아닌 기판 상에 스트레스를 초래할 수 있다. 추가적으로, 스트레칭된 제1 기판은 제1 기판의 스트레칭되지 않은 배치 형태와 동일한 속성을 보유하지 않을 수 있다. 즉, 물리적, 환경적 및 성능 특성들과 같은 기술적 특성들이 기판의 스트레칭에 의해 영향 받을 수 있다. 추가적으로, 기판을 스트레칭된 상태로 유지하기 위해 이용되는 방법은 물리적으로 번잡하고, 고르지 않은 피부 표면에 미세이식편을 균일하게 적용하는 것을 방해할 수 있다. 따라서 특정 실시예에서는, 일단 제1 기판이 스트레칭되었을 때, 이격된 미세이식편이 제2 기판으로 옮겨진다. 미세이식편을 제2 기판으로 옮김으로써, 본 발명의 방법은 조작 및 수혜부에 대한 이식편을 보유하는 기판의 스트레스를 최소화한다.

제1 기판을 스트레칭한 후, 제2 기판을 스트레칭된 제1 기판 상의 이식편과 접촉시킨다. 제1 기판보다 미세이식편에 대한 친화도가 더 크거나 미세이식편에 대한 접착력이 더 큰 제2 기판에 의해 전이가 촉진된다. 특정 실시예에서, 제2 기판은 하이드로콜로이드 겔로 코팅된다. 다른 실시예에서, 제1 기판은 물 또는 식염수와 같은 유체로 적셔진다. 미세이식편 및 제1 기판을 적시는 일은 이식편과 제1 기판 사이에 윤활함을 제공하고, 제1 기판으로부터 제2 기판으로 이식편이 용이하게 이전할 수 있게 한다. 제1 기판을 적신 후, 이식편은 제1 기판보다 제2 기판에 대해 더 큰 친화도를 나타낸다. 그런 다음, 젖은 제1 기판은 제2 기판으로부터 제거되고, 이식편은 제2 기판에 부착된 채로 남아 있게 된다. 스트레칭된 제1 기판으로부터 제2 기판으로의 미세이식편의 이전 후, 미세이식편들 사이의 거리가 유지된다.

제1 기판은 생체에 적합하고, 적당한 인장력을 적용할 때 스트레칭될 수 있는 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 제2 기판은 생물학적 조직과 맞는 당해 분야에서 공지된 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 제2 기판은 또한 적당한 인장력을 적용할 때 스트레칭될 수 있다. 제1 및/또는 제2 기판에 대한 예시적인 재료로는 테가덤(TEGADERM: 3M(St. Paul, 미국 미네소타 주)에서 구입할 수 있는 의료용 드레싱) 또는 듀오덤(DUODERM: 3M(St. Paul, 미국 미네소타 주)에서 구입할 수 있는 의료용 드레싱)과 같은 의료용 드레싱을 포함한다. 제1 및/또는 제2 기판은 또한 기체 투과성을 나타낼 수 있다.

특정 실시예에서, 제1 및/또는 제2 기판은 이식편이 기판에 부착되는 것을 촉진하는 접착제를 한 면에 포함한다. 기판 재료는 고유한 접착성을 나타낼 수 있거나, 그렇지 않으면 기판의 한 면을 접착성 재료, 예컨대 류코스프레이(LEUKOSPRAY: Beiersdoerf GmbH, 독일)와 같은 접착 스프레이로 처리할 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 및 제2 기판은 동일한 재료이다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 기판은 상이한 재료이다. 특정 실시예에서, 제1 및 제2 기판의 재료는 제1 기판으로부터 제2 기판으로 미세이식편의 이전을 촉진하기 위해 선택된다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 제1 기판을 위해 선택된 재료는 제2 기판을 위해 선택된 재료보다 더 약한 접착제를 함유한다.

특정 실시예에서, 제1 기판의 재료는 변형할 수 있는 비 탄성 재료이다. 변형할 수 있는 비 탄성 재료는 제1 배치 형태로부터 제2 배치 형태로 조작, 예컨대, 스트레칭 또는 확장될 수 있으며, 제2 배치 형태로 있을 때에는 기판 상에 잔류 스트레스가 없는 재료를 나타낸다. 그러한 재료는 본래의 크기로 돌아가는 일 없이 확장된 배치 형태로 스트레칭될 수 있으며, 따라서 이들 실시예에서는 제1 기판으로부터 제2 기판으로 미세이식편을 옮길 필요가 없다. 그 대신, 미세이식편을 포함하는 확장된 제1 기판이 수혜부에 적용된다.

그러한 변형할 수 있는 비 탄성 재료는 연성, 강성, 또는 연성인 동시에 강성인 경향이 있다. 연성은 듀로미터 등급으로 측정한다. 그러한 재료의 한 예는 연성 폴리우레탄이다. 연성 폴리우레탄은 다음과 같이 제조된다. 일반 폴리우레탄은 보통 연질 부분과 경질 부분이 있다. 경질 부분은 페닐(phenyl) 다리의 존재 때문이다. 연성 폴리우레탄에서는, 페닐 다리가 6개의 탄소 고리에 이중결합이 없기 때문에 훨씬 유연한 지방족으로 바뀐다. 그러므로 모든 부분이 연질이다. 듀로미터 등급 상, 연성 폴리우레탄은 약 쇼어(Shore) 80A 등급이다. 본 발명의 방법에 이용하기에 적합한 다른 재료는 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리에스터 공중합체, 폴리아미드 공중합체 및 특정 실리콘을 포함한다. 이들 실시예에서, 미세이식편을 함유하는 확장된 제1 기판은 임의의 잔여 스트레스 없이 확장된 상태를 유지하며, 확장된 제1 기판이 수혜부에 적용된다.

궁극적으로, 이식편과 기판이 환자의 수혜부에 적용된다. 이식편을 수혜부에 적용하기 전에, 수혜부는 당해 분야에서 공지된 임의의 기법을 이용하여 이식편을 수용하도록 준비된다. 괴사성, 섬유증 또는 무혈관성 조직은 제거되어야 한다. 수혜부를 준비하는 데 이용되는 기법은 수혜부에 대한 손상에 따라 달라진다. 예를 들어, 표피 조직이 수혜부에 존재한다면, 표피 조직은 미세이식편을 수용하기 위한 영역을 준비하고자 제거될 수 있다. 화상 또는 궤양성 부위는 표피 조직의 제거가 필요하지 않을 수 있지만, 부위에 약간의 세정 또는 다른 준비가 이루어질 수 있다. 창상 상처는 절제하여야 하며, 그런 다음 이식편을 적용하기 전 며칠 동안 새살이 나오게 하여야 한다. 육아 조직은 그곳에서 세균이 번식하게 되는 경향이 있으므로 대부분 제거하여야 한다. 이식 전 10일 동안 상처에 설파다이아진 은을 적용하면 세균 수가 크게 줄어든다.

수혜부에서의 영역의 크기는 접착된 미세이식편을 함유하는 스트레칭된 제1 기판의 영역의 크기와 거의 같을 수 있다. 이 크기는 일반적으로 미세이식편을 형성하고자 공여부로부터 절제된 본래의 이식 조직의 영역보다 클 것이다. 탈색되거나 손상된 피부는 샌드 페이퍼나 다른 거친 재료로 박피시킬 수 있다. 그렇지 않으면, 표피 조직은 치료될 영역 위로 하나 이상의 수포, 예컨대, 흡입수포나 어는 수포(freezing blister)와 같은 수포를 형성하여 수혜부로부터 제거할 수 있고, 부풀어오른 표피 수포 조직은 그 다음에 절단하거나 다른 과정에 의해 제거할 수 있다.

미세이식편을 함유하는 기판은 드레싱을 형성하기 위해 치료될 영역 위로 위치시킬 수 있다. 미세이식편을 함유하는 기판의 일부분은 수복될 영역, 예컨대, 색소 재침착을 위해 표피 조직을 박피하거나 제거한 영역 위에 위치시킬 수 있다. 기판은 예컨대, 테이프 등을 이용하여, 치료 영역 위의 위치에 고정시킬 수 있다. 기판은 치료 영역에 미세이식편의 부착 및 성장을 허용하는 충분한 시간, 예컨대 며칠 내지 몇 주가 경과한 후에 제거할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 공여부로부터 표피 이식편과 같은 단일 이식편을 채취하는 단계, 단일 이식편으로부터 미세이식편 배열을 발생시키는 단계, 이식편을 제1 기판에 위치시키는 단계, 제1 기판 상에서 미세이식편들 사이의 거리를 확장시키는 단계, 미세이식편을 제1 기판으로부터 제2 기판으로 옮기는 단계 및 미세이식편을 수혜부로 적용하는 단계를 제공한다. 도 3은 본 발명의 방법에 따른 피부이식편을 제조하는 예시적인 과정의 개요도를 제공한다.

본 발명의 방법은 공여부로부터 표피 이식편과 같은 단일 이식편을 채취하는 것을 포함한다. 피부이식편의 채취는 당해 분야에 공지된 임의의 기법에 의해 이루어질 수 있으며, 이용되는 기법은 필요한 이식편의 유형(예컨대, 표피 이식편, 부분층 이식편 또는 전층 이식편)에 의존한다. 특정 실시예에서, 피부이식편의 채취는 수포 발생시키기 및 수포 절단을 포함한다. 특정 실시예에서, 수포는 액이 차 있는 수포(예컨대, 흡입 수포)일 수 있다. 다른 실시예에서, 수포는 액이 차 있지 않다. 임의의 유형의 부풀린 수포가 본 발명의 방법에 이용될 수 있다.

특정 실시예에서, 흡입 수포 이식이 이용된다. 흡입 수포 이식은 수포 발생시키기, 그리고 그 후 발생된 수포 절단을 포함한다. 예시적인 흡입 수포 이식 기법은 Awad(Dermatol Surg, 34(9):1186-1193, 2008)에 나타나 있으며, 그 내용은 전체로서 본원에 참조로 통합된다. 이 논문은 또한 흡입 수포를 형성하는 데 이용되는 다양한 장치를 보여준다. 흡입 수포 장치는 또한 Kennedy 등(미국 특허 제6,071,247호)에 기술되어 있으며, 그 내용은 전체로서 본원에 참조로 통합된다. 예시적인 장치는 Electronic Diversities(Finksburg, 미국 메릴랜드 주)로부터 구입할 수 있다.

흡입 수포를 발생시키는 장치는 전형적으로 환자의 피부에 부착되는 흡입 체임버를 이용하여 작동한다. 기기는 전형적으로 동력원, 진공 펌프, 온도 조절 장치 및 다중 흡입 체임버를 작동시키기 위한 모든 관련된 제어 장치들을 함유한다. 흡입 체임버들은 유연한 연결부에 의해 콘솔에 연결된다. 각 체임버는 최적의 피부 워밍(warming) 온도를 제공하기 위하여 미리 정해진 온도 조절 장치에 의해 제어된다. 두 체임버는 모든 체임버에 동일하게 영향을 미치는 조정 가능한 공동 진공 공급원을 공유한다.

수포 형성은 흡입 수포 장치를 환자의 피부에 부착하여 이루어진다. 전형적으로 후크와 루프 파스너 스트랩(hook and loop fastener straps)이 장치의 위치를 고정시키는 데 이용된다. 체임버 가열 시스템은 장치의 오리피스 플레이트를 살짝 따뜻하게 하며, 여기서 오리피스 플레이트는 환자의 피부 표면과 직접적으로 접촉한다. 기기 콘솔로부터 체임버 내부로 적절한 부압을 적용할 경우, 오리피스 플레이트의 개구부(들)를 통해 환자의 피부가 살며시 당겨지게 한다. 그 결과, 대략 오리피스 플레이트의 개구부(들)의 크기의 전형적인 흡입 수포가 생성된다. 피부 및 수포 영역은 일반적으로 손상되지 않으며, 환자의 불편은 아주 적다.

부압 체임버는 주로 플라스틱 부품들로 제조되며, 두 개의 착탈 가능한 나사산 캡이 있다. 상부 캡은 실제 수포 형성을 관찰할 수 있도록 클리어 뷰 렌즈가 장착되어 있다. 체임버의 반대쪽 끝에는 환자의 피부 위에 위치시키는, 착탈 가능한 오리피스 플레이트가 장착되어 있다. 이 플레이트는 체임버 끝에 간단히 끼워지므로, 상이한 개구부 패턴의 복수의 플레이트가 원하는 만큼 교환될 수 있다.

장치의 내부는 낮은 전압 백열 전구 배열에 의해 데워지고 밝혀진다. 이 전구 배열은 설정값 온도를 유지하기 위하여 필요에 따라 사이클을 가동하여 기기 콘솔 온도 조절 장치로부터 조절된다. 이들 램프로부터 나온 열은 방출되어 오리피스 플레이트로 전도되며, 그 후 환자의 피부를 따뜻하게 한다. 체임버는 복합 진공 및 저전압 전기 시스템을 통해 콘솔에 연결된다. 제거와 저장을 촉진하기 위하여 진공 및 전기 시스템에 빠른 접속부가 이용된다.

부압 기기 콘솔은 120 VAC 60Hz 동력으로 구동하도록 설계된 자립형 팬 냉각 유닛이다. 진공은 0CFM에서 Hg(0~65kpa)에서 20의 전형적인 진공을 나타낼 수 있는 산업용 품질 다이어프램 유형 진공 펌프에 의해 공급된다. 40℃로 미리 설정된 아날로그 조절 장치는 각 흡입 체임버를 위해 온도 조절을 제공한다. 이는 오리피스 플레이트 온도의 정확한 조절을 제공한다. 기기 콘솔은 사용자가 원한다면 온도 세팅을 재조정할 있게 하는 내부 조정장치가 있다. 원한다면 다른 온도를 미리 정할 수 있다. 전면 패널은 양 체임버로의 진공을 조절하는 진공 게이지와 진공 통기구(vacuum bleeder) 조정 장치를 포함한다. 콘솔 전면 패널은 또한 체임버 어셈블리를 위한 접속부를 함유한다.

일단 흡입 수포가 발생하면, 흡입 수포를 당해 분야의 공지된 방법(예컨대, Awad, Dermatol Surg, 34(9):1186-1193, 2008 참조)으로 절단하여 제1 기판 위에 위치시킨다. 일단 제1 기판 위에 놓이면, 미세이식편 배열이 단일 이식편으로부터 생성된다. 도 3a는 제1 기판 위의 절개된 피부이식편을 나타낸 것으로, 멸균 절단 도구가 이식편 위에 있다. 특정 실시예에서, 절단된 수포는 제1 기판에 직접적으로 적용되기 보다는 유리 슬라이드와 같은 멸균 표면 위에 위치시키고, 미세이식편 배열을 제1 기판으로 이전하기 전에 멸균 표면 위에 발생시킨다. 다른 실시예에서, 절단된 수포는 두 개의 정렬된 금속 스크린 사이에 끼워진다. 스크린은 서로 밀려 수포를 미세이식편 배열로 절단한다. 그런 다음, 미세이식편은 크기와 간격이 금속 스크린과 대응하는 푸셔(pusher) 배열을 이용하여 스크린 밖으로 밀려나가 제1 기판 위에 놓인다. 특정 실시예에서, 절단된 수포는 미세이식편 배열 발생을 위한 두 개의 스크린 사이에서 직접적으로 채취된다.

다른 실시예에서, 절단된 수포는 미세이식편 발생을 위한 전단기(shear) 또는 펀치(punch) 및 다이(die) 장치로 직접적으로 채취된다. 전단기 또는 펀치 다이는 금속 스크린/메쉬(mesh)의 개구부에 꼭 맞는 평면 피스톤 유사 부품 배열을 포함한다. 이러한 실시예에서, 절단된 이식편은 피스톤 배열 위로 채취되어, 피스톤 배열 및 스크린/메쉬 사이에 놓인다. 스크린/메쉬가 절단된 수포 위로 덮이면, 힘이 피스톤 배열에 가해진다. 피스톤은 스크린/메쉬의 홀 사이로 밀고, 이 과정에서 조직의 일부분이 스크린/메쉬의 개구부로부터 구멍이 뚫려서 기판 위에 놓여, 기판 상에 미세이식편 배열을 생성한다. 그러한 실시예는 미세이식편 배열의 발생과 동시에 기판 상으로 미세이식편 배열의 축적을 가능하게 한다.

미세이식편 배열은 단일 이식편으로부터 미세이식편 배열을 형성하기 위해 칼집을 내거나 다른 프로토콜을 이용하여 생성될 수 있다. 칼집은 이식 조직 사이를 부분적으로 또는 완전히 통과할 수 있다. 예를 들어, 피부 조직의 색소 재침착을 위해, 이용되는 미세이식편은 멜라닌 세포를 함유할 수 있다. 따라서, 그러한 미세이식편의 측면 치수는 약 1mm 미만, 예컨대 200 내지 1000미크론 사이일 수 있다. 다른 예시적인 크기는 400 내지 800 미크론이다. 미세이식편의 면적은 약 0.04mm² 내지 약 1mm² 사이일 수 있다. 예시적인 크기는 각 미세이식편이 약간의 멜라닌 세포를 함유할 가능성이 높을 정도로 충분히 큰 미세이식편이지만, 이식 조직의 특정 조각으로부터 많은 수의 미세이식편을 제공하기에 충분히 작아, 이식부위에서 상당한 확장도를 촉진할 수 있는 미세이식편을 제공할 수 있다.

각질세포의 존재 및 증식이 중요한 화상 또는 궤양의 치료를 위해 미세이식편의 크기는 더 작을 수 있다. 예를 들어, 각질세포를 함유하는 미세이식편의 측면 치수는 약 50미크론 내지 약 1000미크론 사이이거나, 100미크론 내지 약 800미크론 사이일 수 있다. 그러한 미세이식편의 면적은 약 0.0025mm² 내지 약 1mm² 사이일 수 있다. 예시적인 크기 범위는 독자 생존 가능하고 손상되지 않은 각질세포들을 함유하기에 충분히 크며, 손상된 피부의 더 큰 영역의 수복을 촉진하기에 충분히 작은 미세이식편을 제공한다.

도 3b는 예시적인 절단 도구를 나타낸다. 절단 도구는 임의의 방식으로 배치될 수 있으며, 그러한 배치는 생산되는 미세이식편의 크기와 원하는 배열 패턴에 따라 달라질 수 있다. 절단 도구는 복수의 인접한 블레이드를 포함한다. 블레이드의 배치는 미세이식편 배열을 위해 원하는 패턴에 따라 달라진다. 도 3b에 도시된 도구는 미세이식편의 사각 그리드를 생산하기 위해 구성된다(도 3c 참조). 절단 도구 내 블레이드의 간격은 원하는 미세이식편의 크기에 따라 달라진다. 예를 들어, 블레이드는 약 100 내지 2000미크론, 또는 약 500 내지 1000미크론으로 이격될 수 있다. 절단 도구는 미세이식편 배열을 생산하기 위해 제1 기판 위의 피부이식편으로 적어도 1회 눌러진다(도 3b 및 도 3c 참조).

미세이식편 배열을 생산하는 다른 예시적인 장치는 메쉬 장치를 포함한다. 그러한 메쉬 장치는 스테인레스 스틸과 같은 견고한 생체적합성 재료를 포함한다. 메쉬는 복수 개의 개구부를 포함한다. 개구부는 약 100미크론 내지 약 1000미크론, 또는 약 300미크론 내지 약 500미크론 사이의 측면 크기와 같은 원하는 크기의 미세이식편 어레이를 제공하도록 크기를 부여한다. 위에서 기술한 절단 도구와 마찬가지로, 메쉬는 미세이식편 배열을 생산하기 위해 피부이식편으로 적어도 1회 눌러진다.

도 3d 내지 도 3i는 방법의 나머지 단계를 나타낸다. 일단 미세이식편 배열이 제1 기판 위에 있으면, 미세이식편들 사이의 거리가 확장된다. 확장은 개별 미세이식편들 사이의 거리 증가를 가져와, 그들을 서로 나뉘어 움직이게 하고, 그 결과 이식편이 얻어진 공여부보다 큰 수혜부를 수복시킬 수 있는 피부이식편을 생산한다. 확장은 위에서 기술한 바와 같이 이루어질 수 있다. 제1 기판의 확장 후, 확장된 제1 기판으로부터 제2 기판으로의 미세이식편 이전을 위해 제2 기판을 스트레칭된 제1 기판 위의 이식편과 접촉시킨다. 이전은 위에서 기술한 바와 같이 이루어질 수 있다. 스트레칭된 제1 기판으로부터 제2 기판으로 미세이식편의 이전 후, 미세이식편들 사이의 거리가 유지된다. 일단 이식편이 제2 기판으로 옮겨지면, 이식편과 기판은 환자의 수혜부로 적용된다. 수혜부 준비와 준비된 수혜부로의 미세이식편 배열의 적용은 위에서 기술한 바와 같이 이루어질 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 기판의 재료가 변형할 수 있는 비 탄성 재료이므로 제2 기판으로의 이전은 불필요하다. 변형할 수 있는 비 탄성 재료는 제1 배치 형태로부터 제2 배치 형태로 조작, 예컨대, 스트레칭 또는 확장될 수 있으며, 제2 배치 형태로 있을 때에는 기판 상에 잔류 스트레스가 없는 재료를 나타낸다. 그러한 재료는 본래의 크기로 돌아가지 않고 확장된 배치 형태로 스트레칭될 수 있다. 예시 재료는 위에 기술되어 있다. 이들 실시예에서는 미세이식편을 함유하는 확장된 제1 기판이 임의의 잔류 스트레스 없이 확장된 상태를 유지하며, 확장된 제1 기판이 수혜부에 적용된다. 수혜부 준비와 준비된 수혜부로의 미세이식편 배열의 적용은 위에서 기술한 바와 같이 이루어질 수 있다.

특정 양상에서, 본 발명의 방법은 피부이식편의 적절한 방향을 유지한다. 표피 피부는 각질층과 기저층을 포함한다. 각질층은 과립층으로부터 이동해 온 죽은 세포들로 이루어진 케라틴으로 채워진, 크고 평평하고 다면체의 플레이트 유사 외피로 이루어진, 표피의 최외각 층을 나타낸다. 이 층은 핵이 결여된 죽은 세포들로 주로 이루어져 있다. 각질층의 두께는 몸의 영역이 요구하는 보호 및/또는 통제의 양에 따라 달라진다. 일반적으로, 각질층은 15 내지 20층의 죽은 세포들을 함유하며, 10 내지 40㎛의 두께를 나타낸다.

기저층(또는 배아층 또는 기저층)은 표피의 5개 층 중 가장 깊은 층을 나타낸다. 기저층은 살아있는 세포들로 이루어진 연속적인 층으로 표피의 줄기세포로 여겨질 수 있다. 이들 세포는 비분화성이고 증식성이다. 즉, 그들은 표층으로 이동하며, 이동 중에 분화하는 딸세포를 생성한다. 각질세포와 멜라닌 세포가 기저층에서 발견된다.

이식편이 수혜부에서 통합되기 위하여, 이식편은 영양분을 받아들일 수 있어야 한다. 기저층의 세포는 살아있는 세포이므로, 표피 이식편을 기저층이 수혜부와 상호작용하도록 지향하면 이식편이 영양분을 받아들일 수 있게 하여, 그 결과 살아있게 한다. 이와 대조적으로, 각질층의 세포는 죽은 세포이므로, 표피 이식편을 각질층이 수혜부와 상호작용하도록 지향하게 하면 이식편이 영양분을 받아들이는 것을 저해하므로, 이식편 조직의 사망과 이식 실패를 초래한다. 본 발명의 방법은 이식 과정 중에 이식편의 기저층이 환자의 수혜부와 상호작용하도록 하여, 이식편이 영양분을 받아들일 수 있게 하고, 그 결과 살아있게 한다.

특정 방법은 표피 피부이식편을 채취하는 단계 및 피부이식편의 기저층이 수혜부와 직접적으로 접촉하도록 표피 피부이식편을 수혜부에 적용하는 단계를 포함한다. 채취는 흡입 수포와 같은 수포를 형성하여 이루어질 수 있다. 흡입 수포 이식은 위에서 기술하였다.

일실시예에서, 진공은 수포의 각질층 쪽을 지키는 데 이용되며, 수포의 각질층 쪽은 수포가 절단면 위에 놓일 때 풀려날 수 있다. 다른 실시예에서, 수포가 부풀려진 후 그리고 수포를 절단하기 전에, 기판의 접착면은 부풀려진 수포의 각질층과 접촉하도록 위치하게 된다. 수포 절단 시, 이식편의 각질층이 기판에 접착하게 되며, 기저층은 기판으로부터 먼 쪽을 지향하게 된다. 그러한 기법은 이식편의 기저층이 기판층으로부터 먼 쪽을 지향하게 하여, 환자의 수혜부와 상호작용하는 데 이용할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 방법은 공여부로부터 피부이식편을 채취하는 단계, 이식편의 기저세포가 제1 기판과 직접적으로 접촉하도록 피부이식편을 제1 기판 위에 위치시키는 단계, 기저세포가 제2 기판과 직접적으로 접촉하지 않도록 이식편을 제1 기판으로부터 제2 기판으로 옮기는 단계 및 제2 기판을 수혜부에 적용하는 단계를 포함한다. 채취는 흡입 수포와 같은 수포를 형성하여 이루어질 수 있다. 흡입 수포 이식은 위에서 기술하였다. 수포를 절단하고, 이식편의 기저층을 제1 기판의 접착면에 접촉시킨다. 이식편의 기저층은 제1 기판에 달라붙게 되고, 각질층은 제1 기판으로부터 먼 쪽으로 지향하게 되어, 제2 기판과 상호작용하는 데 이용할 수 있다.

제2 기판의 접착면은 제1 기판에 달라붙은 이식편의 각질층과 접촉시킨다. 제2 기판으로의 이전은 위에서 기술한 바와 같이 이루어진다. 간단히 말하면, 일실시예에서, 제1 기판은 물 또는 식염수와 같은 유체로 적셔진다. 이식편 및 제1 기판을 적시는 일은 이식편과 제1 기판 사이에 윤활함을 제공하고, 제1 기판으로부터 제2 기판으로 이식편이 용이하게 이전할 수 있게 한다. 제1 기판을 적신 후, 이식편은 제1 기판보다 제2 기판에 대해 더 큰 친화도를 나타낸다. 그런 다음, 젖은 제1 기판은 제2 기판으로부터 제거되고, 이식편은 제2 기판에 부착된 채로 남아 있게 된다.

이전 시, 이식편의 각질층은 제2 기판에 달라붙게 되고, 기저층은 제2 기판으로부터 먼 쪽으로 지향하게 된다. 그러한 기법은 이식편의 기저층이 제2 기판으로부터 먼 쪽을 지향하게 하여, 환자의 수혜부와 상호작용하는 데 이용할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 측면은 피부이식편의 획득 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는 피부 위에 위치하도록 구성된 말단부가 있는 중공체, 수포 발생 메커니즘, 및 중공체 내에 통합된, 피부에 생성된 수포를 절단하기 위한 절단기를 포함한다.

특정 실시예에서, 도 4a에 도시한 바와 같은 장치가 피부이식편을 획득하는 데 이용된다. 장치(400)는 중공체(401)와 수포 발생 메커니즘(402)을 포함한다. 중공체(401)는 피부 위에 위치하도록 구성된 말단부(403)을 포함한다. 그러한 말단부는 오리피스 플레이트(404)를 포함할 수 있다. 오리피스 플레이트(404)는 발생될 수포 또는 수포들의 크기와 모양을 결정한다. 오리피스 플레이트(404)는 임의의 모양과 크기일 수 있으며, 발생될 수포 또는 수포들에 따라 다를 것이다. 일반적으로, 수포의 지름 또는 측면 치수는 약 6mm 내지 약 12mm일 수 있지만, 더 크거나 더 작은 수포 크기가 이용될 수 있다.

수포 형성을 위한 메커니즘은 진공 부품, 가열 부품, 또는 그의 조합일 수 있다. 예시적인 가열 부품은 광원이다. 특정 실시예에서, 메커니즘(402)은 진공 부품과 가열 부품의 조합이다.

중공체(401)는 절단기 플레이트(406)와 홀(407)을 포함하는 절단기(405)를 더 포함한다(도 4b). 장치(400)는 구동 블록(408), 구동 바(409) 및 구동 블록 가이드(410)를 더 포함한다. 구동 부품들(408, 409 및 410)은 절단기(405)의 이동을 제어한다.

수포 형성은 중공체(401)의 말단부(403)를 환자의 안쪽 넓적다리와 같은 환자의 공여부에 부착시켜 이루어진다. 후크와 루프 파스너 스트랩이 장치의 위치를 고정시키는 데 이용될 수 있다. 수포 발생 메커니즘(402)의 가열 부품은 오리피스 플레이트(404)를 살짝 따뜻하게 하며, 여기서 오리피스 플레이트는 환자의 피부 표면과 직접적으로 접촉한다. 수포 발생 메커니즘(402)의 진공 부품으로부터 체임버 내부로 적절한 부압을 적용할 경우, 오리피스 플레이트(404)의 개구부를 통해 환자의 피부가 살며시 당겨지게 한다. 그 결과, 대략 오리피스 플레이트(404)의 개구부 크기의 수포 또는 수포들이 생성된다. 생산된 수포는 액이 차 있을 수 있거나, 임의의 액을 함유하지 않는, 즉, 내부에 공기가 있는 수포일 수 있다. 피부와 수포 영역은 일반적으로 손상되지 않으며, 환자의 불편은 아주 적다.

절단기(405)는 수포 발생 시, 수포의 적어도 일부분이 절단기 플레이트(406)의 홀(407) 사이로 튀어나오도록 중공체(401)에 위치시킨다. 구동 부품들(408, 409 및 410)은 맞물려 절단기 플레이트(406)를 움직인다. 절단기 플레이트(406)의 이동은 장치(400)의 다른 부품들과 홀(407)의 정렬을 방해하여, 발생된 수포를 절단한다.

도 5a는 절단된 수포를 포획하기 위한 체임버(511)를 더 포함하는 장치(500)를 나타낸다. 체임버(511)는 중공체(501) 내에 그리고 절단기(505) 위쪽에 위치한다. 체임버(511)는 장치(500)로부터 착탈 가능할 수 있다. 체임버(511)는 다양한 배치 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 체임버(511)는 접개식 바닥을 포함할 수 있다. 체임버(511)가 중공체(501) 내로 삽입될 때, 바닥은 개방형 상태에 있다. 개방형 상태에서 체임버(511)는 절단된 수포를 수용할 수 있다. 일단 절단된 수포가 체임버(511)에 있으면, 체임버 바닥이 닫히고, 체임버(511) 내의 수포를 포획한다. 그런 다음, 체임버(511)는 장치(500)로부터 제거될 수 있다.

다른 실시예에서, 체임버(511)는 기판(512)을 포함한다(도 5c). 이 실시예에서, 장치(500)는 수포 발생 시, 수포의 일부분이 기판과 접촉하여 기판에 달라붙게 되도록 기판(512)이 체임버(511) 내에 위치하도록 구성된다. 그런 다음, 절단기(505)는 수포를 절단하고, 절단된 수포는 체임버(511) 내의 기판(512)에 달라붙게 된다. 그런 다음, 체임버(511)는 장치(500)로부터 제거되며, 기판(512)은 체임버(511)로부터 제거될 수 있다. 다른 장치에서, 체임버 내에 절단된 수포를 보유하기 위하여 기판 대신에 진공이 이용된다.

특정 실시예에서, 장치(500)는 체임버를 이용하지 않으며, 오히려 절단된 수포를 포획하기 위하여 기판(512)이 장치(500)와 직접적으로 통합된다(도 5d). 일단 포획하면, 부착된 절단 수포를 함유하는 기판(512)은 장치(500)로부터 제거될 수 있다.

본 발명의 방법은 여러 가지 서로 다른 유형의 피부 손상을 수복시키기 위한 피부이식편을 제조하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 화상(예컨대, 열적 및 화학적 화상 모두), 발포, 피부 질환(예컨대, 수포성 표피박리증 또는 괴저고름피부증), 방사선 치료 궤양, 당뇨성 궤양, 허혈성 궤양, 영양성 궤양, 외상 또는 탈색소(예컨대, 백반증)를 치료하기 위한 이식편을 제조하는 데 이용될 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명의 방법은 백반증을 치료하기 위한 피부이식편(들)을 제조하는 데 이용된다. 백반증은 피부 반점들의 탈색소를 유발하는 만성 질환이다. 백반증은 피부 색소침착을 담당하는 세포인 멜라닌 세포가 죽거나 기능할 수 없을 때 발생한다. 반점들은 처음에는 작지만, 그들은 흔히 모양을 확장하고 바꾼다. 피부 병변이 발생할 때, 그들은 얼굴, 손 및 손목에서 가장 두드러진다. 일부 병변은 가장자리 주위에 과다 색소침착을 나타낸다. 탈색소는 입, 눈, 콧구멍, 생식기 및 배꼽과 같은 몸의 구멍들 주위에서 특히 현저하다.

백반증은 일반적으로 비 분절형 백반증과 분절형 백반증의 두 카테고리로 분류된다. 비 분절형 백반증(non-segmental vitiligo, NSV)에서는 탈색소 반점들의 위치에 일반적으로 약간의 대칭 형태가 나타난다. 새로운 반점들 또한 시간이 지나면서 나타나며, 몸의 넓은 부분에 걸쳐 일반화될 수 있거나 특정 영역에 국한될 수 있다. 유색 피부가 거의 남아있지 않은 백반증을 범발형 백반증(vitiligo universalis)이라 한다. 비 분절형 백반증은 10대에 훨씬 더 만연한 분절형 백반증과 달리 모든 연령대에서 발생할 수 있다.

분절형 백반증(segmental vitiligo, SV)은 관련된 질병들과 외관, 병인 및 유병률이 다르다. 그 치료법은 비 분절형 백반증과는 다르다. 그것은 척추의 후근과 관련된 피부 영역에 영향을 미치는 경향이 있다. 그것은 비 분절형 백반증보다 훨씬 더 빠르게 퍼지며, 치료하지 않을 경우, 진행 중에 훨씬 더 안정적/고정적이고, 자가면역질환과 관련이 없다.

도 6은 본 발명의 방법을 이용하여 백반증을 치료하는 단계를 나타내는 과정도이다. 백반증을 치료하기 위하여, 탈색된 피부의 부위에 자가 이식편이 제공된다. 이식편은 멜라닌 세포를 포함하며, 따라서 수혜부가 이식편을 받아들일 때, 이식편은 수혜부에 유색 피부를 생산할 것이다. 도 6에 나타난 바와 같이, 유색 피부의 공여부는 피부이식편 채취 전에 무균 세정된다. 공여부를 세정하기 위하여 표준 방법이 이용된다. 전형적인 공여부는 안쪽 넓적다리이지만, 유색 피부의 임의의 영역이 이용될 수 있다.

세정 후, 피부이식편은 흡입 수포와 같은 수포를 발생시키고, 수포를 절단하여 채취된다. 본원에 기술한 장치는 수포를 발생시키고 절단하는 데 이용될 수 있다. 그렇지 않으면, 구입 가능한 수포 장치가 이용될 수 있다. 일단 절단되면, 표피 수포는 멸균 절단 기구 위로 위치되어, 미세이식편 배열로 나뉜다. 미세이식편은 확장을 위해 제1 기판으로 옮겨진다. 이전은 위에 기술한 바와 같이 일어날 수 있다. 특정 실시예에서, 절단된 수포는 제1 기판 위에 직접 놓이고, 미세이식편 배열이 제1 기판 위에서 직접 발생된다. 제1 기판의 표면 영역이 확장되면서, 미세이식편이 확장된다. 확장된 미세이식편은 제2 기판으로 옮겨진다. 도 6은 예시적인 기판인 테가덤(TEGADERM: 3M(St. Paul, 미국 미네소타 주)에서 구입할 수 있는 의료용 드레싱)을 나타낸다. 그러나 임의의 생체적합성 기판이 이용될 수 있다.

탈색된 피부 영역(즉, 수혜부)은 무균 세정 및 박피술을 통해 준비된다. 확장된 미세이식편을 포함하는 제2 기판은 박피시킨 수혜부에 적용된다. 공여부와 수혜부는 드레싱을 하고, 상처 관리가 제공된다.

참조에 의한 통합

특허, 특허 출원, 특허공개공보, 저널, 책, 논문, 웹 컨텐츠와 같은 다른 문서에 대한 참조와 인용이 이 개시 전반에 걸쳐 이루어졌다. 그러한 문서 전부는 이로써 모든 목적을 위하여 전체로써 참조로 본원에 통합된다.

균등물

본 발명은 그 정신 또는 본질적인 특성으로부터 벗어나지 않은 채 다른 특정한 형태로 구현될 수 있다. 따라서 전술한 실시예는 모든 측면에서 본원에 기술한 발명을 한정하기보다는 설명하는 것으로 간주된다. 그러므로 본 발명의 범위는 전술한 설명에 의해서라기 보다 첨부된 청구항에 의해 나타내어지며, 따라서 청구항과 균등한 의미와 범위 내에 있는 모든 변경은 그 안에 포괄되도록 의도한 것이다.

Claims (46)

1. 피부이식편을 획득하는 장치로,
   피부 위에 위치하도록 구성된 말단부를 포함하는 중공체;
   중공체의 말단부에 장착되고 복수의 개구부를 포함하는 오리피스 플레이트로, 복수의 개구부를 통해 피부가 당겨질 수 있는, 오리피스 플레이트;
   복수의 개구부를 통해 적어도 하나의 수포가 발생되도록 구성되는 수포 발생 메커니즘; 및
   중공체 내에 통합되고 적어도 하나의 수포를 절단하도록 중공체 내에서 이동가능한 절단기로, 오리피스 플레이트의 복수의 개구부와 함께 정렬되는 복수의 홀과 절단기 플레이트를 포함하는, 절단기를 포함하는 피부이식편 획득 장치.
2. 제1항에 있어서,
   중공체 내에서 절단기 위에 위치하는 체임버를 더 포함하는 피부이식편 획득 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 수포 발생 메커니즘은:
   환자의 몸이나 체임버에 열을 발생시키는 가열 부품; 및
   체임버 내에 흡입을 생성하는 진공 부품을 포함하는 피부이식편 획득 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 체임버는 절단된 수포를 포획하기 위해 기판을 수용하도록 구성되는 피부이식편 획득 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기판은 의료용 드레싱인, 피부이식편 획득 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 기판은 접착제를 포함하는 피부이식편 획득 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 기판은 스트레칭되는 것을 특징으로 하는 피부이식편 획득 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 중공체는 진공 부품에 연결되도록 더 구성되어, 중공체가 적어도 하나의 수포가 발생되도록 공여부의 피부에 놓일 때, 부압이 상기 획득 장치 내에 발생될 수 있는, 피부이식편 획득 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 절단기는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 피부이식편 획득 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 피부이식편은 자가 이식편인, 피부이식편 획득 장치.
11. 제1항에 있어서,
    홀 배열의 정렬을 방해하여 발생된 수포를 절단하기 위해 절단기 플레이트를 이동시키는 구동 부품을 더 포함하는 피부이식편 획득 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 피부이식편은 표피 피부이식편, 부분층 이식편 및 전층 이식편으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 피부이식편 획득 장치.
13. 제4항에 있어서,
    상기 기판은 연성 폴리우레탄, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리에스터 공중합체, 폴리아미드 공중합체 및 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는, 피부이식편 획득 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 획득 장치는:
    금속 스크린 또는 메쉬; 및
    피스톤 배열로, 피스톤은 금속 스크린 또는 메쉬의 개구부에 맞도록 구성되는, 피스톤 배열을 더 포함하는 피부이식편 획득 장치.
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