KR101883144B1 - 골형성 촉진 임플란트 및 골 성장의 유도 방법 - Google Patents

골형성 촉진 임플란트 및 골 성장의 유도 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101883144B1
KR101883144B1 KR1020137025034A KR20137025034A KR101883144B1 KR 101883144 B1 KR101883144 B1 KR 101883144B1 KR 1020137025034 A KR1020137025034 A KR 1020137025034A KR 20137025034 A KR20137025034 A KR 20137025034A KR 101883144 B1 KR101883144 B1 KR 101883144B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bone
implant
mixtures
scaffold
small molecule
Prior art date
Application number
KR1020137025034A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140009398A (ko
Inventor
메레디스 한스 무어
더그 뷔치터
멜리사 브라운
리사 휴즈
스티븐 혼즈비
Original Assignee
신세스 게엠바하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신세스 게엠바하 filed Critical 신세스 게엠바하
Publication of KR20140009398A publication Critical patent/KR20140009398A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101883144B1 publication Critical patent/KR101883144B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • A61L27/3608—Bone, e.g. demineralised bone matrix [DBM], bone powder
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3641—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the site of application in the body
    • A61L27/3645—Connective tissue
    • A61L27/365—Bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/80—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special chemical form
    • A61L2300/802—Additives, excipients, e.g. cyclodextrins, fatty acids, surfactants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 골전도성 스캐폴드 및 골유도성 소분자를 포함하는 골 성장 향상용 임플란트를 개시한다. 골전도성 스캐폴드는 중합체성 결합제를 추가로 포함할 수 있다. 본 임플란트는 또한 골형성 물질을 포함하여 생존성 세포 집단을 제공하여 골 회복 및 리모델링을 도울 수 있다. 임플란트의 치료적 사용 방법에 더하여, 본 발명에 따른 임플란트의 형성 방법뿐만 아니라 골 성장 향상용 임플란트의 형성 시스템도 또한 개시된다.

Description

골형성 촉진 임플란트 및 골 성장의 유도 방법{OSTEOGENIC PROMOTING IMPLANTS AND METHODS OF INDUCING BONE GROWTH}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2011년 2월 25일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/446,706호의 우선권을 주장하며, 상기 미국 가특허 출원의 개시 내용은 마치 그 전체 내용이 본 명세서에 기술된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 골전도성 스캐폴드(osteoconductive scaffold) 및 골유도성 소분자(osteoinductive small molecule)를 포함하는 골 성장 촉진용 임플란트에 관한 것이다. 본 임플란트는 골형성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 임플란트를 이용한 처리 방법뿐만 아니라 임플란트 형성 시스템도 또한 개시된다.
골절 회복 및 척추 유합은 흔히 골을 성장시키는 생물학적 부스트(boost)를 필요로 한다. 자가이식은 그의 입증된 안전성 및 효능 프로파일로 인하여 임상적으로 가장 원하는 처리 옵션이다. 자가이식편은 골형성성, 골유도성 및 골전도성이며, 0의 거부 위험이 따른다. 그러나, 자가이식 처리는 예를 들어 환자의 장골능(iliac crest)으로부터의 이식편의 수확과 결부된 이환 상의 쟁점으로 인하여 그리고 자가이식편의 필요한 부피가 항상 입수가능한 것은 아니기 때문에 문제를 나타낼 수 있다. 따라서 비 자가이식편 기반의 골유도성 및 골형성성 처리 옵션에 대한 임상적 필요성이 존재한다.
골유도는 성장 인자, 호르몬, 줄기 세포 및 이 과정에 기여하는 다른 인자들의 숙주에서 중복된 다수의 층을 포함하는 복합 경로이다. 현재의 성장 인자 처리, 예를 들어 골 형태 형성 단백질(bone morphogenic protein; BMP)은 때때로 초-생리학적 투약이 가해지며, 이는 원하지 않는 부작용을 가질 수 있고, 최상의 해결책이 아닐 수 있다. 골유도 처리는 고전적으로 드 노보(de novo) 골 성장을 촉진할 수 있는 인자 또는 매트릭스, 예를 들어 BMP-2 및 BMP-7에 의해 규정되어 왔다. 골 치유는 상이한 세포 및 생물학적 과정 - 이는 다양한 세포 신호전달 경로를 통하여 제어되고 관리됨 - 을 포함하는 다면적이고 밀접하게 조직화된 과정이다. 인간 성장 인자, 예를 들어 BMP는 흔히 이들 경로를 구동시키며, 치료적으로 이를 투여하는 것은 골 성장에 영향을 주는 한 가지 방법을 나타낸다.
그러나, 골 성장이 트리거링(trigger)되도록 교차하는 광범위한 경로가 주어진다면, 골유도 특성이 BMP를 넘어서는 잠재적인 기술이 존재한다.
본 발명은 골전도성 스캐폴드 및 골유도성 소분자를 포함하는 골 성장 촉진용 임플란트에 관한 것이다. 스캐폴드는 자가이식(autograft) 재료, 동종이식(allograft) 재료, 세라믹 기재의 골 대체재(bone substitute) 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 골유도성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤, 세포내 cAMP를 상향조절하는 화합물 및 HMG CoA 리덕타아제(reductase) 경로에 영향을 주는 화합물 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
본 임플란트는 골형성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 골형성 물질은 자가 또는 동종이계 공급원으로부터 얻어질 수 있으며, 자가이식편, 자가 골수 흡인물, 자가 지방흡인물(lipoaspirate), 동종이계 골수 흡인물, 동종이계 지방흡인물 및 이들의 혼합물을 포함한다.
다른 실시 형태에 따르면, 골전도성 스캐폴드로는 세라믹 골 대체재, 예를 들어 칼슘 포스페이트 기재의 화합물, 예컨대 아파타이트 또는 인산삼칼슘 및 이들의 혼합물이 있다. 추가의 실시 형태에 따르면, 세라믹 골 대체재는 평균 과립 직경이 약 0.5 ㎜ 내지 약 4.0 ㎜이고 평균 기공 직경이 약 20 ㎛ 내지 약 500 ㎛인 복수의 다공성 과립이다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 스캐폴드는 중합체성 결합제를 추가로 포함한다. 중합체성 결합제는 재흡수성 중합체일 수 있으며, 예를 들어 폴리락티드, 폴리글리콜리드, 폴리락톤, 콜라겐, 셀룰로오스와 이들의 공중합체 및 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 임플란트는 코르티코스테로이드, 세포내 cAMP를 상향조절하는 옥시스테롤 화합물 및 HMG CoA 리덕타아제 경로에 영향을 주는 화합물과 같은 화합물의 군으로부터의 골유도성 소분자를 포함한다. 적합한 코르티코스테로이드는 예를 들어 부데소니드, 플루티카손 프로피오네이트, 플루오로메탈론, 할시노니드, 클로베타솔 프로피오네이트 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에 따르면, 골유도성 소분자는 부형제와 조합될 수 있다. 적합한 부형제는 예를 들어 하기와 같다:
캅티솔(Captisol)(등록상표): 술포부틸에테르-β-시클로덱스트린 (sulfobutylether-β-cyclodextrin; C42H70-nO35(C4H8SO3Na)n, 여기서 n은 평균 치환도임; CAS No. 182410-00-0),
크렘포르(Cremphor) EL(등록상표): 폴리에톡실화 캐스터 오일 (polyethoxylated castor oil; CAS No. 61791-12-6),
라브라솔(Labrasol)(등록상표): 카프릴로카프로일 마크로골 글리세리드 (caprylocaproyl macrogol glycerides),
솔루톨(Solutol) HS 15(등록상표): 폴리옥실-15-히드록시스테아레이트 (polyoxyl-15-hydroxystearate; CAS No. 70142-34-6),
트윈(Tween) 20(등록상표): 폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트 (polyethylene glycol sorbitan monolaurate; CAS No. 9005-64-5),
트윈 80(등록상표): 폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노올레에이트 (polyethylene glycol sorbitan monooleate; CAS No. 9005-65-6),
디메틸아세트아미드 (Dimethylacetamide, DMA), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈 (Polyvinylpyrrolidone, PVP) 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 실시 형태들 중 임의의 것에 따른 임플란트를 환자에 임플란트하는 단계를 포함하는, 환자에 있어서 골 성장을 유도하는 방법이 제공된다.
다른 실시 형태에 따르면, 임플란트를 형성하는 방법은 골전도성 스캐폴드를 골유도성 소분자와 조합하여 임플란트를 형성하는 단계를 포함한다. 추가의 실시 형태에 따르면, 스캐폴드는 자가이식 재료, 동종이식 재료, 세라믹 골 대체재 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 합성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤, 세포내 cAMP를 상향조절하는 화합물 및 HMG CoA 리덕타아제 경로에 영향을 주는 화합물 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 본 방법은 골형성 물질을 임플란트에 조합하는 단계를 포함할 수 있다. 적합한 골형성 물질은 자가이식편, 자가 골수 흡인물, 자가 지방흡인물, 동종이계 골수 흡인물, 동종이계 지방흡인물 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 본 방법은 골유도성 소분자를 부형제와 조합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템을 포함하며, 상기 시스템은 제2 용기와 연결되도록 된 개구를 갖는 제1 살균 용기 내에 수용된 골전도성 스캐폴드와; 골유도성 소분자와; 골형성 물질이 제2 용기로부터 제1 용기로 이전될 수 있도록, 제1 용기와 연결되도록 된 개구를 갖는 제2 살균 용기 내에 수용된 골형성 물질을 포함한다. 본 시스템의 일 실시 형태에 따르면, 스캐폴드는 자가이식 재료, 동종이식 재료, 세라믹 골 대체재 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 골유도성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤, 세포내 cAMP를 상향조절하는 화합물 및 HMG CoA 리덕타아제 경로에 영향을 주는 화합물 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 골형성 물질은 자가이식편, 자가 골수 흡인물, 자가 지방흡인물, 동종이계 골수 흡인물, 동종이계 지방흡인물 및 이들의 혼합물로부터 유래될 수 있다. 본 시스템의 다른 실시 형태에 따르면, 골유도성 물질은 제1 용기 내에 포함되며, 추가의 실시 형태에 따르면, 골유도성 물질은 제2 용기 내에 포함된다.
본 시스템의 일 실시 형태에 따르면, 스캐폴드는 세라믹 골 대체재이며, 추가의 실시 형태에서, 스캐폴드는 중합체성 결합제를 포함한다. 다른 실시 형태에 따르면, 세라믹 골 대체재는 칼슘 포스페이트 기재의 화합물, 예를 들어 아파타이트, 인산삼칼슘 및 이들의 혼합물이며, 또 다른 실시 형태에서 중합체성 결합제는 폴리락티드, 폴리글리콜리드, 폴리락톤, 콜라겐, 셀룰로오스와 이들의 공중합체 및 혼합물을 포함한다.
본 시스템의 또 다른 실시 형태에 따르면, 골유도성 소분자는 부데소니드, 플루티카손 프로피오네이트, 플루오로메탈론, 할시노니드, 클로베타솔 프로피오네이트, 및 이들의 혼합물을 포함하는 코르티코스테로이드의 군으로부터의 화합물을 포함할 수 있다. 본 시스템의 또 다른 실시 형태에서, 골유도성 소분자는 부형제와 조합될 수 있다. 적합한 부형제는 예를 들어 캅티솔(등록상표), 크렘포르 EL(등록상표), DMA, DMSO, 라브라솔(등록상표), NMP, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, PVP, 솔루톨 HS 15(등록상표), 트윈 20(등록상표), 트윈 80(등록상표)과 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
전술한 발명의 내용과, 본 출원의 바람직한 실시 형태의 하기 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 본 출원은 기재된 정확한 실시 형태들에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다. 도면에서,
<도 1>
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 2가지의 작은 골유도성 분자에 있어서 용량 응답 곡선을 나타낸 그래프이며;
<도 2>
도 2는 다른 실시 형태에 따른 소분자의 상대적인 효력을 나타낸 그래프이며;
<도 3a 내지 도 3c>
도 3a 내지 도 3c는 일 실시 형태에 따라 LC/MS를 이용하여 측정할 경우 골전도성 스캐폴드로부터의 몇몇 소분자의 시험관 내에서의 지속 방출(time release)을 나타낸 그래프이며;
<도 4>
도 4는 다른 실시 형태에 따라 방사성 표지를 이용하여 측정할 경우 다른 골전도성 스캐폴드로부터의 소분자의 시험관 내에서의 지속 방출을 나타낸 그래프이며;
<도 5>
도 5는 다른 실시 형태에 따른 골전도성 스캐폴드로부터의 소분자의 이론적인 생체 내 방출 프로파일을 나타낸 그래프이며;
<도 6>
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따라 ALP 분석에서 골형성 물질에서 측정할 경우 몇몇 소분자의 측정된 골유도성을 나타낸 그래프이며;
<도 7>
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 선택된 골유도성 소분자로 코팅된 골전도성 스캐폴드 상에 접종된 골형성 물질에 있어서의 ALP RNA 발현량을 나타내는 그래프이며;
<도 8>
도 8은 시험관 내에서의 골유도성 소분자의 방출 프로파일 및 방사성 표지된 그리고 본 발명의 실시 형태에 따른 골전도성 스캐폴드로부터 생체 내에서 방출된 상기 골유도성 소분자의 방출 프로파일을 나타낸 그래프이며;
<도 9>
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따라, 골형성 물질에 있어서 하이드록시아파타이트(HA) 발현의 생성을 반영하는, 골유도성 소분자의 분화 잠재력을 나타내는 그래프이며;
<도 10>
도 10은 일 실시 형태에 따른, 중합체성 결합제를 포함하는 골전도성 스캐폴드를 수용하는 제1 용기와, 골형성 물질을 수용하는 제2 용기를 갖는 임플란트 시스템이며;
<도 11>
도 11은 도 10의 임플란트 시스템으로서, 골형성 물질이 제2 용기로부터 제1 용기로 이전되도록 제2 용기가 제1 용기에 연결된 것이며;
<도 12>
도 12는 도 10 및 도 11에 나타내고 설명한 임플란트 시스템에 따라 형성된 임플란트이다.
본 발명이 더욱 충분히 이해될 수 있게 하기 위하여, 하기 정의가 기술된다:
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "골전도"는 임플란트된 매트릭스가 그의 표면 상에서의 또는 그의 기공, 채널 또는 다른 내부 공극 내에서의 새로운 골 성장을 가능하게 하거나 또는 장려하는 과정을 말한다. 이식 재료 또는 이식 매트릭스는 이것이 새로운 골 성장을 위한 스캐폴드로서의 역할을 할 수 있을 때 "골전도성"이라고 한다. 회복되고 있는 숙주 골(host bone)의 결함 부위의 골아세포 (골 형성 세포)는 임플란트된 이식 재료를 프레임워크로서 이용하며, 상기 프레임워크 상에서 새로운 골이 확산되고 생성된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "골유도"는 골전구세포가 골아세포로 분화하는 것을 촉진하는 과정을 말하며, 상기 골아세포는 그 후 새로운 골 형성을 시작한다. 화학적 또는 생물학적 조성물은 이것이 원시 세포, 미분화 세포 및 전능성 세포를 골 형성 세포 계통이 되도록 자극할 수 있을 때 "골유도성"이라고 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "골형성(Osteogenesis)"은 골아세포와, 골전구 세포, 줄기 세포, 및 성숙 골아세포로 분화가능한 다른 세포 유형이 골 이식 임플란트 부위에서의 새로운 골 성장에 기여할 때 일어난다. 세포 또는 세포 집단은 이것이 성숙 골아세포로 분화가능할 경우 "골형성성"이라고 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "소분자"는 자연 발생된 것 및 인공 합성된 것 둘 모두를 비롯하여 상대적으로 작은 분자량(즉, 약 800 달톤 미만)을 갖는 유기 분자를 말한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 상기 용어는 약 800 달톤 초과의 천연 또는 합성 단백질, 예를 들어 천연 및 재조합 기반의 인간 성장 인자 또는 모르포겐(Morphogen), 예를 들어 골 형태 형성 단백질을 포함하지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "EC50"은 유효 농도(effective concentration; EC50)라는 용어를 말하며, 이는 일부 특정 노출 시간 후 기저선과 최대치 사이의 중간에서 치료적 응답을 유도하는 조성물의 농도이다. 따라서, 등급화된 용량의 응답 곡선의 EC50은 화합물의 최대 효과의 50%가 관찰되는 화합물의 농도를 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "CC50"은 세포독성 농도(cytotoxic concentration; CC50)라는 용어를 말하며, 이는 일부 특정 노출 시간 후 기저선과 일부 최대치 사이의 중간에서 세포독성 응답을 유도하는 화합물의 농도이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "치료 지수(Therapeutic index)" (치료 가능비(therapeutic ratio)로도 공지됨)는 치료 효과를 야기하는 조성물의 양을 세포독성적 위해를 야기하는 양과 비교한 것이다. 정량적으로는, 이것은 CC50을 EC50으로 나눔으로써 주어지는 비이다. 더욱 큰 치료 지수가 더욱 낮은 것보다 바람직하며; 세포독성 역치에 도달하기 위해서는 치료 효과를 이끌어 내기 위하여 취해진 용량보다 훨씬 더 많은 용량의 이러한 조성물이 취해질 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "부형제"는, 포유류 숙주에서 활성제의 흡수, 흡착, 전달, 투여 또는 제조를 돕거나 또는 촉진하도록, 활성제, 예를 들어 골유도성 소분자와 조합되어 사용되는 약리학적으로 적합한 불활성 물질(들)을 말한다.
본 발명은 골전도성 스캐폴드 및 골유도성 소분자를 포함하는 골 성장 촉진용 임플란트에 관한 것이며, 이는 또한 중합체성 결합제를 갖는 골전도성 스캐폴드를 포함할 수 있다. 본 임플란트는 골형성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 임플란트의 형성 방법과, 임플란트의 치료적 처리 및 용도에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 골유도성 소분자, 골전도성 스캐폴드를 수용하는 제1 용기 및 골형성 물질을 수용하는 제2 용기를 포함하는, 임플란트 형성용 시스템에 관한 것이며, 여기서, 제2 용기는 골형성 물질을 제1 용기 내로 이전시키도록 되어 있다.
본 발명에 따른 골전도성 스캐폴드는 세라믹 골 대체재뿐만 아니라 자가 골(autologous bone), 동종이계 골도 포함할 수 있다. 자가 골은 장골능과 같은 골로부터 수확될 수 있다. 자가 골은 더욱 적은 거부 위험을 제공하며, 그 이유는 이것이 환자 자신의 신체로부터 유래되었기 때문이다. 부가적으로, 자가 골은 또한 골전도 특성에 더하여 골유도 및 골형성 특성을 또한 제공할 수 있다. 단단한 뼈의 함량이 높은 자가 골 스캐폴드는 더욱 낮은 단단한 뼈 함량을 함유하는 자가 골보다 더 높은 골전도 잠재력을 갖는다. 동종이계 골 스캐폴드는 자가 스캐폴드와 동일한 골전도 특성을 제공한다. 동종이계 스캐폴드는 사체 샘플, 예를 들어 조직 은행으로부터 얻을 수 있다.
일 실시 형태에 따르면, 골전도성 스캐폴드는 세라믹 골 대체재를 포함한다. 세라믹 골 대체재는 다공성 또는 비다공성일 수 있다. 용어 "다공성"은 거대다공성 (100 um 이상의 평균 기공 직경), 중간다공성 (100 um 미만, 10 um 이상의 평균 기공 직경) 및 미세다공성 (10 um 미만의 평균 기공 직경)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 기공은 임의의 크기, 형상 또는 분포의 것이거나 또는 소정의 허용 오차 이내의 것일 수 있다. 게다가, 기공은 상호 연결될 수 있거나 또는 상호 연결되지 않을 수 있다. 일 실시 형태에서, 기공의 직경은 최대 약 750 um의 크기의 범위일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 기공 크기는 최대 약 500 um의 범위이며, 이때 기공 중 대략 75%는 크기가 100 um 이상이고, 기공 중 나머지 25%는 크기가 10 um 이하이다.
일 실시 형태에서, 세라믹 골 대체재는 칼슘 포스페이트 기재의 화합물을 포함한다. 칼슘 포스페이트의 적합한 예에는 비결정성 칼슘 포스페이트, 결정성 칼슘 포스페이트 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. 예를 들어, 칼슘 포스페이트 화합물은 아파타이트일 수 있다. 아파타이트는 일반적으로 하이드록시아파타이트 Ca10(PO4)6(OH)2, 플루오로아파타이트 Ca10(PO4)6(F)2, 클로르아파타이트 Ca10(PO4)6(Cl)2 및 브롬아파타이트 Ca10(PO4)6(Br)2로 칭해지는 칼슘 포스페이트 미네랄 군이며, 실리케이트(SiO4 4 -) 및 카르보네이트(CO3 2 -) 치환된 하이드록시아파타이트 둘 모두를 추가로 포함할 수 있고, 여기서, 치환은 하이드록시 및/또는 포스페이트 기 중 하나 이상에 대한 것이다. 다른 실시 형태에서, 세라믹 골 대체재는 베타 인산삼칼슘 Ca3(PO4)2, (b-TCP)을 포함한다.
골전도성 스캐폴드는 회복될 특정한 골 결함에 대하여 요구되는 임의의 형상의 것일 수 있다. 일 실시 형태에 따르면, 스캐폴드는 다공성 또는 비다공성 중 어느 하나일 수 있는 모놀리식(monolithic) 조성물이다. 적합한 형상은 예를 들어 구형, 정육면체형, 웨지형, 장방형, 원통형 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 골전도성 스캐폴드는 복수의 다공성 또는 비다공성 과립일 수 있다. 골전도성 스캐폴드의 비표면적은 다양할 수 있다. 예를 들어, 스캐폴드가 다공성 과립일 때, 비표면적은 약 0.1 ㎡/g 내지 약 100 ㎡/g의 범위일 수 있다.
골전도성 스캐폴드는 임의의 크기 또는 형상의 세라믹 골 대체재 입자 또는 과립일 수 있다. 과립은 칼슘 화합물을 원하는 입자 크기 또는 입자 직경으로 분쇄하거나 또는 밀링함으로써 얻어질 수 있다. 일 실시 형태에서, 과립의 평균 직경은 약 0.05 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 크기의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 과립의 평균 직경은 약 0.075 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 크기의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 과립의 평균 직경은 약 0.075 ㎜ 내지 약 1 ㎜의 크기의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 과립의 평균 직경은 약 1.4 ㎜ 내지 약 2.8 ㎜의 크기의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 과립의 평균 직경은 약 2.8 ㎜ 내지 약 5.6 ㎜의 크기의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 과립의 평균 직경은 약 0.1 ㎜ 내지 약 0.750 ㎜의 크기의 범위이다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 골전도성 스캐폴드는, 임플란트가 예를 들어 회복될 골의 영역에 맞도록 원하는 대로 형상화될 수 있는 성형성 또는 유연성 임플란트로 성형될 수 있도록, 중합체성 결합제와 추가로 조합될 수 있다.
중합체성 결합제는 중합체, 예를 들어 단일중합체 및 공중합체(즉, 2가지 이상의 상이한 단량체 단위를 포함하는 중합체)와, 중합체 및 공중합체 혼합물 및 조합을 포함할 수 있다. 중합체는 재흡수성 중합체, 비 재흡수성 중합체 또는 이의 조합일 수 있다. 일 실시 형태에서, 중합체성 결합제는 재흡수성 중합체를 포함하며, 중합체성 결합제에는 비 재흡수성 중합체가 사실상 없다. 일 실시 형태에 따르면, 중합체성 결합제는 생체 내에서 재흡수성이며, 재흡수성 중합체를 포함한다. 중합체성 결합제의 중합체(들)는 또한 합성 중합체, 비 합성 중합체(즉, 식물 또는 동물로부터 얻어진 중합체) 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.
중합체성 결합제의 제조에 유용한 적합한 중합체는 L-락티드; L-락트산; D-락티드; D-락트산; 글리콜리드; 알파-하이드록시부티르산; 알파-하이드록시발레르산; 알파-하이드록시아세트산; 알파-하이드록시카프르산; 알파-하이드록시헵탄산; 알파-하이드록시데칸산; 알파-하이드록시미리스트산; 알파-하이드록시옥탄산; 알파-하이드록시스테아르산; 하이드록시부티레이트; 하이드록시발레레이트; 베타-프로피오락티드; 베타-프로피오락트산; 감마-카프로락톤; 베타-카프로락톤; 엡실론-카프로락톤; 감마-부티로락톤; 피발로락톤; 테트라메틸글리콜리드; 테트라메틸글리콜산; 다이메틸글리콜산; 트라이메틸렌 카르보네이트; 다이옥사논; 액정 중합체를 형성하는 단량체; 셀룰로오스를 형성하는 단량체; 셀룰로오스 아세테이트를 형성하는 단량체; 카르복시메틸셀룰로오스를 형성하는 단량체; 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스를 형성하는 단량체로부터 선택되는 단량체의 단일중합체 또는 공중합체; 폴리카프로락톤, 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 아디페이트), 폴리(부틸렌 옥사이드) 및 이의 혼합물로부터 선택되는 마크로다이올을 포함하는 폴리우레탄 전구체, 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 아이소포론 다이아이소시아네이트, 사이클로헥산 다이아이소시아네이트, 수소화 메틸렌 다이페닐렌 다이아이소시아네이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 아이소시아네이트-작용성 화합물, 및 에틸렌다이아민, 1,4-부탄다이올, 1,2-부탄다이올, 2-아미노 1-부탄올, 티오다이에틸렌 다이올, 2-메르캅토에틸 에테르, 3-헥신 2,5-다이올, 시트르산 및 이의 혼합물로부터 선택되는 사슬 연장제와, 전술한 것 중 둘 이상의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 형태에서, 중합체성 결합제는 재흡수성 중합체를 포함한다. 재흡수성 중합체의 적합한 예에는 예를 들어 L-락트산, D-락트산, L-락티드, D-락티드, D,L-락티드, 글리콜리드, 락톤, 락탐, 엡실론 카프로락톤, 트라이메틸렌 카르보네이트, 환형 카르보네이트, 환형 에테르, 파라 다이옥사논, 베타 하이드록시부티르산, 베타 하이드록시프로피온산, 베타 하이드록시발레르산, 당류, 콜라겐, 피브린, 알부민; 및 전술한 것 중 둘 이상의 임의의 조합으로부터 선택되는 단량체로부터 유도되는 중합체가 포함된다.
다른 실시 형태에서, 중합체성 결합제는 재흡수성 합성 중합체를 포함한다. 재흡수성 합성 중합체의 비제한적 예에는 예를 들어 폴리(L-락티드) (공)중합체, 폴리(D,L-락티드) (공)중합체, 폴리글리콜리드 (공)중합체, 폴리카프로락톤 (공)중합체, 폴리(테트라메틸글리콜산) (공)중합체, 폴리다이옥사논 (공)중합체, 폴리하이드록시부티레이트 (공)중합체, 폴리하이드록시발레레이트 (공)중합체, 폴리(L-락티드-코-글리콜리드) 공중합체, 폴리(글리콜리드-코-트라이메틸렌 카르보네이트) 공중합체, 폴리(글리콜리드-코-카프로락톤) 공중합체, 폴리(글리콜리드-코-다이옥사논-코-트라이메틸렌 카르보네이트) 공중합체, 폴리(테트라메틸글리콜산-코-다이옥사논-코-트라이메틸렌 카르보네이트) 공중합체, 폴리(글리콜리드-코-카프로락톤 코 L 락티드 코 트라이메틸렌 카르보네이트) 공중합체, 폴리(락티드 코 카프로락톤) 공중합체, 폴리(하이드록시부티레이트-코-하이드록시발레레이트) 공중합체, 액정 (공)중합체, 이의 조합 또는 이들의 공중합체가 포함된다.
골전도성 스캐폴드가 세라믹 골 대체재, 예를 들어 아파타이트 또는 b-TCP인 본 발명의 실시 형태에 따르면, 중합체성 결합제에 적합한 중합체는 예를 들어 폴리락티드, 폴리글리콜리드, 셀룰로오스 기재의 중합체, 폴리락톤 및 콜라겐 기재의 중합체와, 이들의 블렌드 및 공중합체를 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에 따르면, 골전도성 스캐폴드는 미국 특허 출원 공개 2008/0003255호에 기재된 바와 같이 폴리 엡실론 카프로락톤과 조합된 복수의 다공성 b-TCP 과립을 포함하는 성형성 임플란트이며, 상기 미국 특허 출원 공개의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 포함된다. 본 발명의 추가의 실시 형태에 따르면, 골전도성 스캐폴드는 유연성 스트립이며, 이는 미국 특허 출원 공개 제2006/0008504호에 기재된 바와 같이 재흡수성 중합체의 층(들) 및 다공성 b-TCP 과립의 층을 포함하는데, 상기 미국 특허 출원 공개의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 포함된다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 골전도성 스캐폴드는 강성 형태로 동결건조된 후 유체에 의해 성형가능한 형태로 재구성될 수 있는 콜라겐과 조합된 복수의 다공성 b-TCP 과립을 포함하는 성형성 임플란트이다.
중합체성 결합제가 재흡수성 중합체를 포함할 때, 이를 함유하는 골전도성 스캐폴드는 약 1개월 내지 약 2.5년, 예를 들어 약 2개월 내지 약 2년의 완전한 생체 내 또는 시험관 내 재흡수를 나타내는 경향이 있다.
이전에 기재된 바와 같이, 본 임플란트는 골유도성 소분자를 포함한다. 골유도성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤, HMG CoA 리덕타아제 경로에 영향을 주는 화합물 및 세포내 cAMP를 상향조절하는 화합물을 포함하는 조성물을 포함할 수 있다. 골유도성 소분자의 적합한 예가 하기 표 1에 주어져 있다. 일 실시 형태에 따르면, 골유도성 소분자의 적합한 예에는 코르티코스테로이드, 예를 들어 부데소니드, 플루티카손 프로피오네이트, 플루오로메탈론, 할시노니드, 클로베타솔 프로피오네이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
골유도성 소분자는 원할 경우 부형제(들)와 추가로 조합될 수 있다. 약학적으로 허용가능한 부형제는 본 기술 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 용매 및 희석제 (예를 들어, 알코올, 프로필렌 글리콜, 다이메틸아세트아미드, DMSO, 다이메틸 아이소소르바이드, 메틸피롤리돈), 가용화제(크레모포르(Cremophor)(등록상표)), 산화방지제 (예를 들어, 토코페롤(비타민 E), 아스코르브산, 메틸 파라벤, 부틸하이드록시아니솔(BHA), 부틸하이드록시톨루엔(BHT), 및 프로필 갈레이트), 계면활성제 및 유화제 (예를 들어, 폴리소르베이트 (트윈 20, 트윈 40, 트윈 80), 플루로닉(pluronic), 라브라솔), 지질 (예를 들어, 다이미리스토일포스파티딜콜린(DMPC), 다이미리스토일포스파티딜글리세롤(DMPG), 다이스테아로일포스파티딜글리세롤(DSPG), 충전제 (예를 들어, 만니톨, 폴리비닐피롤리돈), 유기 산 (예를 들어, 시트르산, 락트산, 벤조산), 친수성 중합체 (예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG 300, PEG 400), 복합체 형성제 (예를 들어, 니아신아미드, 니코틴산, 크레아틴, 사이클로덱스트린), 및 방부제 (예를 들어, 벤질 알코올)를 포함한다. 일 실시 형태에 따르면, 부형제는 캅티솔(등록상표), 크렘포르 EL(등록상표), DMA, DMSO, 라브라솔(등록상표), NMP, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, PVP, 솔루톨 HS 15(등록상표), 트윈 20(등록상표), 트윈 80(등록상표)과 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따르면, 골유도성 소분자는 스캐폴드와 수술 전에(pre operatively) 조합될 수 있으며, 이외에도 수술 중에(intra operatively) 조합될 수 있다. 골유도성 소분자가 수술 전에 조합될 경우, 이것은 제조 공정의 일부로서 스캐폴드와 조합될 수 있으며, 여기서, 소분자는 완충액 중 스캐폴드에 적용되고 그 후 후속적으로 동결건조되거나 또는 공기 건조될 수 있다. 소분자는 또한 스프레이 건조 또는 다른 코팅 방법에 의해 적용될 수 있다. 그 후 임플란트는 후속적으로 패키징되고 살균될 수 있다. 골유도성 소분자가 스캐폴드와 내부적으로 작동가능하게 조합될 경우, 스캐폴드는 골유도성 소분자를 포함하는 완충액으로 침지되거나 또는 코팅되고, 그 후 회복될 골 부위에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 임플란트는 골형성 물질을 추가로 포함하여 생존성 세포 집단을 골 회복 부위에 제공할 수 있다. 골형성 물질은 자가 공급원과, 동종이계 공급원, 예를 들어 사체 공급원 또는 조직 은행으로부터 얻어질 수 있다. 적합한 골형성 물질은 예를 들어 생존성 세포 공급원, 예를 들어 줄기 세포, 다능성 세포, 전능성 세포, 골전구 세포, 전골아세포(pre-osteoblast), 성숙 골아세포 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에 따르면, 골형성 물질은 자가 및/또는 동종이계 인간 골수로부터 얻어지며, 다른 실시 형태에 따르면, 골형성 물질은 자가 및/또는 동종이계 인간 지방흡인물로부터 얻어진다. 골수 및 지방흡인물 둘 모두는 예를 들어 여과, 분리 및/또는 농축에 의해 원하는 세포 집단이 추가로 증강되도록 프로세싱될 수 있다. 골형성 물질의 세포 집단의 생존성을 보존하기 위하여, 골형성 물질은 전형적으로 체내 이식(implantation) 절차시에 또는 그 근처에서 골전도성 스캐폴드 및 골유도성 물질과 조합된다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 임플란트(30) 형성용 시스템(20)은 개구(48)를 갖는 제1 살균 용기(40) 내에 수용된 골전도성 스캐폴드(45)와, 개구(58)를 갖는 제2 살균 용기(50) 내에 수용된 골형성 물질(55)을 포함한다. 제2 용기 개구(58)는 제1 개구(48)와 제2 개구(58)의 연결을 통하여 골형성 물질(55)이 제2 용기(50)로부터 제1 용기(40)로 이전될 수 있도록, 제1 용기 개구(48)와 연결되도록 되어 있다. 시스템(20)은 골유도성 소분자를 포함하는데, 이는 제1 용기(40) 내에 있을 수 있고 이전에 기재된 것과 같은 방식으로 스캐폴드(45)와 함께 이미 포함되어 있을 수 있다. 골유도성 소분자는 또한 제2 용기(50) 내에 골형성 물질(55)과 함께 포함될 수 있다. 골유도성 소분자는 또한 골형성 물질(55)이 제1 용기(45)로 이전되고 스캐폴드(45)와 함께 포함된 후 스캐폴드(45)와 조합될 수 있다. 골유도성 소분자는 또한 골유도성 소분자가 제3 용기(나타내지 않음)로부터 제1 용기로 이전되고 스캐폴드와 조합될 수 있도록, 제1 용기와 연결되도록 된 개구를 갖는 제3 용기 내에 수용될 수 있다.
스캐폴드(45)는 선택되는 원하는 중합체(들)에 따라 임플란트(30)에 성형성 및/또는 유연성을 제공하는 중합체성 결합제를 추가로 포함할 수 있다. 시스템(20)으로부터 형성된 성형성 임플란트(30)를 도 12에 나타내며, 이는 건조 골유도성 소분자가 표면 상에 흡착된, b-TCP 다공성 과립 및 콜라겐 중합체의 스캐폴드(45)와, 자가 골수 흡인물의 골형성 물질(55)을 포함한다. 대안적으로, 골유도성 소분자는 골형성 물질(55)이 스캐폴드(45)로 이전되기 전 또는 그 후에 내부적으로 작동가능하게 스캐폴드(45)와 조합될 수 있다. 임플란트(30)는 스캐폴드(45)에 골형성 물질(55)을 주입할 때 성형가능하다.
실시예
실시예 1
시험관 내에서의 후보의 스크리닝 및 노출 프로파일의 분석:
코르티코스테로이드, 글루코코르티코이드, 옥시스테롤, HMG CoA 리덕타아제 경로에 영향을 주는 화합물 및 세포내 cAMP를 상향조절하는 화합물을 포함하는 소분자 화합물의 몇몇 부류로부터의 샘플들을 일차 인간 간엽 줄기 세포(mesenchymal stem cell; MSC)에서 알칼리 포스파타아제(alkaline phosphatase; ALP) 분석을 이용하여 골유도 잠재력에 대하여 스크리닝하였다. 세포수의 함수로서 ALP 응답을 정규화하기 위하여 DNA를 사용하여 다중웰 플레이트 포맷에서 소정 용량 범위에 걸쳐 샘플 화합물들을 스크리닝하였다. 이들 용량 응답 곡선들은 EC50의 결정을 허용하여 화합물들 사이의 골형성 응답의 상대적인 능력이 측정되게 하였다. 도 1은 시험한 코르티코스테로이드 화합물들 중 2가지, 클로베타솔 프로피오네이트 및 덱사메타손의 대표적인 용량 응답 곡선이다. 기능적 분석에 더하여, 소정의 확인된 화합물들은 시험관 내 L929 세포독성 분석을 실행하여 CC50을 결정하였다. 이와 같이, 화합물들을 먼저 그의 효력에 대하여 그리고 후속적으로 세포독성에 대하여 평가하였으며, 이를 하기 표 1에 나타냈다.
Figure 112013086189965-pct00001
실시예 2
상대적인 효력:
이 기술의 일 부분은 골전도성 스캐폴드를 골유도성 소분자 화합물로 코팅하고 이럼으로써 스캐폴드가 임플란트될 때 상기 화합물을 국소적으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 그 결과, 골형성 결과에 영향을 주기 위하여 상기 화합물이 당해 부위에 남아있는 데 필요한 최적 시간 및 농도 프로파일이 결정되었다. 처음에, 효력은 6일에 걸친 노출에서 봄으로써 결정하였다. 최적 노출 프로파일을 더욱 잘 이해하기 위하여, MSC를 1시간에서 출발하여 4일이 될 때까지의 노출 시간 동안 일련의 용량 범위에 걸쳐 처리하고, 그 후 상기 화합물 처리된 매체를 꺼내고, 세포를 기본 배지 조건 하에서 계속 분석하여 이를 완료하였다. 이는 짧은 노출 기간에 걸쳐 화합물들의 상대적인 효력을 측정하는 것을 허용하며, 원하는 골형성 결과를 성취하는 데 필요한 방출 요건을 나타냈다.
하기 표 2에는 1시간, 4시간, 24시간 및 72시간의 특정 시간틀에 걸쳐 시험한, 이외에도 선택된 화합물들이 ALP 분석 대조군 (10 nM의 덱사메타손, 6일 동안)의 완전 응답에 도달하는 시간 범위에 걸쳐 시험한 선택된 화합물들의 상대적인 효력 결과가 열거되어 있다. 도 2는 표 2에 나타낸 결과를 기초로 한, 코르티코스테로이드, 플루티카손 프로피오네이트의 대표적인 상대 효력의 그래프이다.
Figure 112013086189965-pct00002
실시예 3
시험관 내에서의 방출의 동역학적 특성
표 1에 확인된 선택된 소분자 화합물에 있어서, 용해도를 코팅 용액(에탄올)에서 그리고 수성 방출 매질에서 측정하였다. 소분자 화합물을 에탄올에 용해시키고, 그의 최대 에탄올 용해도로 스캐폴드에 첨가하고, 공기 건조시켰다. 스캐폴드 I은 다공성 b-TCP 과립 및 재흡수성 폴리(락티드-코-e-카프로락톤)으로 유연성 스트립의 형태로 만들어졌다 (크론오에스 스트립(ChronOS Strip), 제품 번호: 07.801.100.99S, 미국 펜실베이니아주 웨스트 체스터 소재의 신테스 스파인(Synthes Spine)으로부터 구매가능함). 스캐폴드 II는 다공성 b-TCP 과립과, 강성 물질로 동결건조되었던 콜라겐 중합체로 만들어졌다. 소분자 화합물로 코팅된 스캐폴드를, 상기 소분자 전부가 방출된다고 할지라도 소분자의 농도가 그의 용해도보다 낮은 조건 (싱크(sink) 조건) 하에서 세포 배양 배지 내에 두고, 액체 크로마토그래피 질량 분광법(liquid chromatography mass spectrometry; LC/MS)을 통하여 또는 방사성 표지된 내용물의 측정에 의해 소분자 화합물 방출을 모니터링하였다. 이 분석은 시간이 지남에 따른 스캐폴드로부터의 소분자 화합물의 누적 방출 퍼센트를 제공할 수 있었다. 도 3a 내지 도 3c는 LC/MS를 사용하여 측정한, 각각 소분자 클로베타솔 프로피오네이트, 할시노니드, 및 플루티카손 프로피오네이트에 있어서 스캐폴드 I로부터의 시험관 내에서의 지속 방출 프로파일을 도시한 그래프이다. 도 4는 방사성 표지된 함량을 이용하여 측정한, 스캐폴드 II로부터의 소분자 클로베타솔 프로피오네이트의 시험관 내에서의 지속 방출 프로파일을 도시한 그래프이다.
실시예 4
생물학적 분석법
일단 필요한 노출 프로파일 및 상응하는, 방출에 대한 동역학적 특성이 확인되었으면, 이들 두 데이터 세트를 분석하고 합하여, 직접적으로 스캐폴드 I에서 방출된 선택된 소분자 화합물의 시간 농도 프로파일이 용액 중 상기 동일한 소분자 화합물과 동일한, 골형성 물질(MSC)에서의 골유도 결과를 이끌어 내는 잠재력을 갖는지를 결정하였다. 코팅 농도는 전술한 노출 및 방출 프로파일 데이터를 기초로 하여 결정하였다. 도 5는 이전에 언급한 데이터 세트로부터 결정된, 스캐폴드 I로부터의 방출된 소분자 화합물의 이론적 농도 노출을 도시한 그래프이다. 선택된 소분자 화합물을 스캐폴드 I 상에 코팅하고, 세포 배양 배지 내로 방출되게 하였다. 도 5에서 특정된, 각각의 선택된 시점에서, 배지를 제거하고 신선 배지로 대체하였다. 제거된 배지를 배양 중 MSC로 옮기고, 다음 시점까지 MSC를 상기 배지에 노출시켰으며, 이 시점에서 배지를 MSC로부터 제거하고, 이 과정을 상기 시점에서 스캐폴드 I로부터 제거한 배지를 이용하여 반복하였다. 완전한 6일간의 실험 후, MSC를 ALP 분석법을 이용하여 분석하였다. 이 실험으로부터의 결과는, 시험한 소분자 화합물들 전부가 스캐폴드 상에 흡착되고 스캐폴드로부터 방출되었고, 소분자 화합물이 골유도성이며, 소분자 화합물이 접촉한 MSC 세포 집단으로부터 나타낸 골형성 응답을 이끌어 내기에 충분한 농도 프로파일로 소분자 화합물이 방출되었음을 입증하였다. 도 6은 ALP 분석 결과를 도시한 그래프이며, 이는 시험한 각각의 소분자 화합물이 기저 수준보다 더 큰 골형성 응답을 이끌어냈음을 나타낸다.
실시예 5
시험관 내 3 D 효능
MSC를 3차원 b-TCP 중합체 복합 스캐폴드, 스캐폴드 I 상에 접종함으로써 선택된 소분자 화합물들의 골유도 잠재력을 시험관 내에서 측정하였는데, 상기 스캐폴드는 접종 전에, 선택된 화합물로 코팅하였었다. 이들 세포를 소정 기간 동안 배양하고, 그 후 상기 세포를 골형성성 분화의 초기 마커인 알칼리 포스파타아제(ALP) RNA의 함량에 대하여 분석하였다. 도 7은 MSC에서의 ALP RNA 발현량을 나타내는 그래프이며, 상기 발현량은 기초 조건 (표준 배양 조건)에 대한 증가 배수로서 표현된다. 이 실시예에서, 덱사메타손 (분석에 있어서의 대조군)을 용액 형태의 배양 배지에 첨가하고, 반면에 모든 다른 경우에서는 화합물들을 스캐폴드 I 상에 사전 코팅하고 이어서 MSC를 첨가하였다. 그 후, 세포를 3일 동안 배양하고, ALP RNA 발현을 통한 그의 골형성 응답 수준에 대하여 분석하였다. 플루티카손, 클로베타솔 및 할시노니드 전부는 MSC의 골형성성 분화를 유의하게 상향조절하였다.
실시예 6
생체 내에서의 방출 분석
시험관 내 세팅(setting)과 비교하여, 생체 내 환경은 더욱 복잡하며, 염증 응답, 제한된 혈액 공급 및 일시적 세포 집단을 포함할 수 있다. 그 결과, 시험관 내 데이터의 생체 내 환경에의 적용가능성을 검증하는 것이 대단히 중요하다. 이를 행하기 위하여, 스캐폴드 I을 개별적으로 두 화합물, 20S- 하이드록시콜레스테롤 및 3H - 클로베타솔 프로피오네이트 (방사성 표지됨)로 코팅하고, 토끼 요골 결함 모델 내에 임플란트하였다. 둘러싸고 있는 근육 조직 및 스캐폴드를 체내 이식 후 1시간, 4시간 및 24시간에 개별적으로 외식하고, 약물 함량에 대하여 분석하였다. 도 8은 이전에 측정한 시험관 내 방출 프로파일과 함께 도시한, 클로베타솔 프로피오네이트의 생체 내 방출 프로파일을 도시한 그래프이다.
실시예 7
생체 내 연구
2가지의 소분자 화합물, 덱사메타손 및 20S- 하이드록시콜레스테롤의 평가를 토끼 요골 결함 모델에서 수행하였다. 스캐폴드 I을 중간에 작동가능하게 상기 화합물들로 코팅하고, 자가 골수와 조합하고, 15 ㎜ 요골 결함부 내에 임플란트하였다. 수술 후 3주 및 6주에 방사선 사진을 촬영하고, 그 후 상기 동물들을 희생시키고, 마이크로 CT에 의해 외식편을 분석하였다. 수술 후 3주에, 20S- 하이드록시콜레스테롤의 방사선 사진에 의하면 향상된 골막 응답을 갖는 것으로 나타났지만, 방사선 사진술에 의하면 6주에서는 샘플들 사이에 통계적으로 유의한 차이가 전혀 없었다.
실시예 8
광물화 분석
골아세포 및 MSC에서의 하이드록시아파타이트(HA)의 생성을 조사함에 의해 클로베타솔의 분화 유도 잠재력을 측정하는 분석을 행하였다. 냉동 MSC 및 골아세포 (론자(Lonza))를 해동시키고, 80% 융합도로 성장시키고, 그 후 대략 8000개의 세포/웰로 96웰 플레이트 내에 5 내지 7의 계대 (MSC의 경우) 및 2 내지 10의 계대 (골아세포)로 플레이팅하고, 하룻밤 놔두었다. 배지를 모든 플레이트에서 완전히 흡인하였다. 표기된 웰을 150 uL의 하기 중 하나로 대체하였다:
기본 - (MSC/7.5 mM β-글리세로포스페이트 (BGP) 및 아스코르브산) 또는 (골아세포/7.5 mM BGP);
광물화 대조군 - (골아세포/7.5 mM BGP 및 400 nM 하이드로코르티손) 또는 (MSC/7.5 mM BGP, 100 nM 덱사메타손 및 아스코르브산); 또는
클로베타솔 시험제 - (골아세포/7.5 mM BGP + 클로베타솔), 또는 (MSC/7.5 mM BGP, 아스코르브산 + 클로베타솔).
클로베타솔을 하기 농도로 시험하였다: 0.03 nM, 0.1 nM, 0.3 nM, 1 nM, 3 nM, 및 10 nM. 모든 배지를 14일에 도달할 때까지 3 내지 4일마다 대체하였다.
처리 후 분석을 오스테오이미지 키트(OsteoImage Kit; 론자) 및 훽스트(Hoechst) 스테인/익스트랙션(Stain/Extraction)을 이용하여 행하였다. HA 데이터를 오스테오이미지 어세이(Assay) 프로토콜을 이용하여 생성하고, DNA 데이터를 훽스트 어세이를 이용하여 생성하였다. HA/DNA 값을 상기 데이터 분석으로부터 생성하였으며, 이를 도 9에 나타낸 바와 같이 그래프로 도시하였다.
실시예 9
가변 pH 수준에서의 부형제 시험
이들 실험의 목표는 화합물의 용해도를 증가시켜서 증가된 용량이 스캐폴드 재료에 첨가될 수 있도록 하는 것이었다. 실험 세트에서, 클로베타솔 프로피오네이트 및 플루티카손 프로피오네이트의 용해도를 일련의 부형제를 이용하여 3가지의 특유한 pH 수준에서 평가하였다. 인산염 완충액을 pH 수준 3 (저), 및 7 (중)로 제조하고, 트리스 완충액을 pH 수준 9 (고)로 제조하였다. 주어진 부형제의 존재 하에서의 화합물의 용해도를, 부형제가 존재하지 않는 화합물의 용해도에 대한 증가 배수로서 개별 pH 수준에서 측정하였다. 부형제와 조합된 클로베타솔 프로피오네이트의 용해도에 관한 데이터가 하기 표 3에 주어져 있다. 부형제와 조합된 플루티카손 프로피오네이트의 용해도에 관한 데이터가 하기 표 4에 주어져 있다.
Figure 112013086189965-pct00003
Figure 112013086189965-pct00004
본 발명을 몇몇 실시 형태에 따라 기재하였지만, 예를 들어 첨부된 특허청구범위에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고서 다양한 변화, 치환 및 변경이 본 발명에서 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 범주는 본 명세서에 개시된 공정, 제조, 및 물질의 조성물, 방법 및 단계들의 특정 실시 형태들에 한정되는 것으로 의도되지 않음을 알아야 한다. 예를 들어, 달리 나타내지 않으면, 일 실시 형태에 따른 상기에 기재된 다양한 특징이 다른 실시 형태 내에 포함될 수 있다. 더욱이, 당업자가 본 발명의 개시 내용으로부터 쉽게 알게 되는 바와 같이, 본 명세서에 기재된 상응하는 실시 형태와 사실상 동일한 기능을 수행하거나 또는 사실상 동일한 결과를 성취하는, 현재 존재하거나 또는 이후에 개발될 공정, 제조, 물질의 조성물, 방법 또는 단계가 본 발명에 따라 이용될 수 있다.
당업자라면, 광범위한 범주의 첨부된 특허청구범위로부터 벗어나지 않고서 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 것이다. 이들 중 일부는 상기에 논의되어 있으며, 다른 것은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (23)

  1. 골 성장을 촉진하는 임플란트로서, 상기 임플란트는
    골전도성 스캐폴드(osteoconductive scaffold); 및
    골유도성 소분자를 포함하며,
    상기 스캐폴드는 자가이식(autograft) 재료, 동종이식(allograft) 재료, 세라믹 골 대체재(bone substitute) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 골유도성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 골유도성 소분자는,
    술포부틸에테르-β-시클로덱스트린 (sulfobutylether-β-cyclodextrin; C42H70-nO35(C4H8SO3Na)n, 여기서 n은 평균 치환도임; CAS No. 182410-00-0),
    폴리에톡실화 캐스터 오일 (polyethoxylated castor oil; CAS No. 61791-12-6),
    카프릴로카프로일 마크로골 글리세리드 (caprylocaproyl macrogol glycerides),
    폴리옥실-15-히드록시스테아레이트 (polyoxyl-15-hydroxystearate; CAS No. 70142-34-6),
    폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트 (polyethylene glycol sorbitan monolaurate; CAS No. 9005-64-5),
    폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노올레에이트 (polyethylene glycol sorbitan monooleate; CAS No. 9005-65-6),
    디메틸아세트아미드 (Dimethylacetamide, DMA), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈 (Polyvinylpyrrolidone, PVP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 부형제와 조합되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  2. 제1항에 있어서, 골형성(osteogenic) 물질을 추가로 포함하는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 골형성 물질은 자가 골수(autogenic bone marrow) 흡인물, 자가 지방흡인물(lipoaspirate), 동종이계 골수 흡인물, 동종이계 지방흡인물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 유래되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스캐폴드는 아파타이트, 인산삼칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 칼슘 포스페이트 기재의 화합물인 세라믹 골 대체재를 포함하는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 세라믹 골 대체재는 평균 과립 직경이 0.5 ㎜ 내지 4.0 ㎜이고 평균 기공 직경이 20 ㎛ 내지 500 ㎛인 복수의 다공성 과립을 포함하는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스캐폴드는 중합체성 결합제를 추가로 포함하는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중합체성 결합제는 폴리락티드, 폴리글리콜리드, 폴리카프로락톤, 콜라겐, 셀룰로오스와 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 골유도성 소분자는 부데소니드, 플루티카손 프로피오네이트, 플루오로메탈론, 할시노니드, 클로베타솔 프로피오네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 코르티코스테로이드인, 골 성장을 촉진하는 임플란트.
  9. 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은 골전도성 스캐폴드를 골유도성 소분자와 조합하여 임플란트를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 스캐폴드는 자가이식 재료, 동종이식 재료, 세라믹 골 대체재 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 골유도성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 골유도성 소분자는,
    술포부틸에테르-β-시클로덱스트린 (sulfobutylether-β-cyclodextrin; C42H70-nO35(C4H8SO3Na)n, 여기서 n은 평균 치환도임; CAS No. 182410-00-0),
    폴리에톡실화 캐스터 오일 (polyethoxylated castor oil; CAS No. 61791-12-6),
    카프릴로카프로일 마크로골 글리세리드 (caprylocaproyl macrogol glycerides),
    폴리옥실-15-히드록시스테아레이트 (polyoxyl-15-hydroxystearate; CAS No. 70142-34-6),
    폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트 (polyethylene glycol sorbitan monolaurate; CAS No. 9005-64-5),
    폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노올레에이트 (polyethylene glycol sorbitan monooleate; CAS No. 9005-65-6),
    디메틸아세트아미드 (Dimethylacetamide, DMA), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈 (Polyvinylpyrrolidone, PVP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 부형제와 조합되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법은 골형성 물질을 상기 골전도성 스캐폴드, 상기 골유도성 소분자 또는 이들 둘 모두와 조합하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 골형성 물질은 자가 골수 흡인물, 자가 지방흡인물, 동종이계 골수 흡인물, 동종이계 지방흡인물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 유래되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 방법.
  11. 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템으로서, 상기 시스템은
    제2 용기와 연결되도록 된 개구를 갖는 제1 살균 용기 내에 수용된 골전도성 스캐폴드와;
    골형성 물질이 상기 제2 용기로부터 상기 제1 용기로 이전될 수 있도록, 상기 제1 용기와 연결되도록 된 개구를 갖는 상기 제2 살균 용기 내에 수용된 골형성 물질과;
    상기 제1 용기 또는 상기 제2 용기 내에 포함되는 골유도성 소분자를 포함하며,
    상기 스캐폴드는 자가이식 재료, 동종이식 재료, 세라믹 골 대체재 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 골유도성 소분자는 코르티코스테로이드, 옥시스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 골유도성 소분자는,
    술포부틸에테르-β-시클로덱스트린 (sulfobutylether-ß-cyclodextrin; C42H70-nO35(C4H8SO3Na)n, 여기서 n은 평균 치환도임; CAS No. 182410-00-0),
    폴리에톡실화 캐스터 오일 (polyethoxylated castor oil; CAS No. 61791-12-6),
    카프릴로카프로일 마크로골 글리세리드 (caprylocaproyl macrogol glycerides),
    폴리옥실-15-히드록시스테아레이트 (polyoxyl-15-hydroxystearate; CAS No. 70142-34-6),
    폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트 (polyethylene glycol sorbitan monolaurate; CAS No. 9005-64-5),
    폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노올레에이트 (polyethylene glycol sorbitan monooleate; CAS No. 9005-65-6),
    디메틸아세트아미드 (Dimethylacetamide, DMA), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), N-메틸-2-피롤리돈 (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈 (Polyvinylpyrrolidone, PVP) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 부형제와 조합되고,
    상기 골형성 물질은 자가 골수 흡인물, 자가 지방흡인물, 동종이계 골수 흡인물, 동종이계 지방흡인물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 유래되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 골유도성 소분자는 상기 제1 용기 내에 포함되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 골유도성 소분자는 상기 제2 용기 내에 포함되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 골유도성 소분자를 수용하고, 상기 골유도성 소분자가 제3 용기로부터 상기 제1 용기로 이전될 수 있도록 상기 제1 용기와 연결되도록 된 개구를 갖는 상기 제3 용기를 추가로 포함하는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스캐폴드는 중합체성 결합제를 추가로 포함하는 세라믹 골 대체재인, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 세라믹 골 대체재는 아파타이트, 인산삼칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 칼슘 포스페이트 기재의 화합물이며,
    상기 중합체성 결합제는 폴리락티드, 폴리글리콜리드, 폴리카프로락톤, 콜라겐, 셀룰로오스와 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 골유도성 소분자는 부데소니드, 플루티카손 프로피오네이트, 플루오로메탈론, 할시노니드, 클로베타솔 프로피오네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 코르티코스테로이드인, 골 성장을 촉진하는 임플란트를 형성하는 시스템.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
KR1020137025034A 2011-02-25 2012-02-24 골형성 촉진 임플란트 및 골 성장의 유도 방법 KR101883144B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161446706P 2011-02-25 2011-02-25
US61/446,706 2011-02-25
PCT/US2012/026444 WO2012161788A1 (en) 2011-02-25 2012-02-24 Osteogenic promoting implants and methods of inducing bone growth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140009398A KR20140009398A (ko) 2014-01-22
KR101883144B1 true KR101883144B1 (ko) 2018-07-31

Family

ID=46000309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137025034A KR101883144B1 (ko) 2011-02-25 2012-02-24 골형성 촉진 임플란트 및 골 성장의 유도 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8642065B2 (ko)
EP (1) EP2678051B1 (ko)
JP (2) JP6129751B2 (ko)
KR (1) KR101883144B1 (ko)
CN (1) CN103476440B (ko)
AU (2) AU2012259434B2 (ko)
BR (1) BR112013021369B1 (ko)
CA (1) CA2827924C (ko)
TW (1) TWI527585B (ko)
WO (1) WO2012161788A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140067082A1 (en) 2012-09-06 2014-03-06 Xinyin Liu Bioresorbable ceramic composition for forming a three dimensional scaffold
MX2015013241A (es) * 2013-03-15 2015-12-15 Theocorp Holding Company Llc Composiciones de teobromina utiles para incrementar el aumento de peso fetal y mejorar las propiedades óseas.
CA2959164A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-24 Bioventus, Llc Improved osteoinductive substrates and methods of making the same
EP3617217B1 (en) 2014-12-09 2022-09-07 Warsaw Orthopedic, Inc. Process for the production of oxysterols
KR20170100634A (ko) * 2014-12-29 2017-09-04 바이오벤터스 엘엘씨 골 복구에서의 골유도 분자의 전달 향상을 위한 시스템 및 방법
US9878070B2 (en) * 2015-06-17 2018-01-30 Warsaw Orthopedic, Inc. Malleable implants including an oxysterol and methods of use
JP2018517527A (ja) * 2015-06-17 2018-07-05 ウォーソー・オーソペディック・インコーポレーテッド オキシステロールを含有するインプラントおよびその使用方法
US9987289B2 (en) 2015-07-10 2018-06-05 Warsaw Orthopedic, Inc. Slow release oxysterols and methods of use
US9877836B2 (en) 2015-07-10 2018-01-30 Warsaw Orthopedic, Inc. Compression resistant implants including an oxysterol and methods of use
US10632230B2 (en) * 2015-07-10 2020-04-28 Warsaw Orthopedic, Inc. Implants having a high drug load of an oxysterol and methods of use
AU2016347052B2 (en) * 2015-10-27 2021-03-25 Warsaw Orthopedic, Inc. Implants having a drug load of an oxysterol and methods of use
KR20180079368A (ko) 2015-10-30 2018-07-10 바이오벤터스 엘엘씨 골 복구에서 골유도 분자의 증진된 전달을 위한 매트릭스
WO2017214614A1 (en) 2016-06-10 2017-12-14 Bioventus, Llc Protein delivery with porous metallic structure
US10688222B2 (en) * 2016-11-21 2020-06-23 Warsaw Orthopedic, Inc. Lyophilized moldable implants containing an oxysterol
US11384114B2 (en) 2016-12-09 2022-07-12 Warsaw Orthopedic, Inc. Polymorphic forms of an oxysterol and methods of making them
US10434106B2 (en) 2017-05-19 2019-10-08 Warsaw Orthopedic, Inc. Oxysterol-statin compounds for bone growth
US11464888B2 (en) 2017-06-12 2022-10-11 Warsaw Orthopedic, Inc. Moldable formulations containing an oxysterol in an acellular tissue matrix
CN107509699A (zh) * 2017-09-12 2017-12-26 中山大学附属口腔医院 一种植骨材料皮下异位成骨动物模型的构建、评估方法及其应用
CN111500533A (zh) * 2019-01-31 2020-08-07 华东理工大学 干细胞发生器及其构建方法
JP7321362B2 (ja) 2020-03-30 2023-08-04 三菱電機株式会社 逆止弁フラッパ装置及びスイッチギヤ
EP3936165A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-12 MedPark Co., Ltd. Method for preparing bone graft composition and bone graft composition

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109807A2 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Warsaw Orthopedic, Inc. Bone void filler

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5776193A (en) * 1995-10-16 1998-07-07 Orquest, Inc. Bone grafting matrix
WO2000045871A1 (en) * 1999-02-04 2000-08-10 Sdgi Holdings, Inc. Highly-mineralized osteogenic sponge compositions, and uses thereof
US7041309B2 (en) * 2002-06-13 2006-05-09 Neuropro Technologies, Inc. Spinal fusion using an HMG-CoA reductase inhibitor
CN1403165A (zh) * 2002-09-26 2003-03-19 东南大学 用于硬组织修复的活性组合物及其制备方法
DE10322182A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-02 Blue Membranes Gmbh Verfahren zur Herstellung von porösem, kohlenstoffbasiertem Material
US8012501B2 (en) 2004-06-10 2011-09-06 Synthes Usa, Llc Flexible bone composite
US20080003255A1 (en) 2006-05-10 2008-01-03 Synthes (Usa) Method for augmenting, reducing, and repairing bone with thermoplastic materials
KR100977214B1 (ko) * 2007-10-09 2010-08-24 단국대학교 산학협력단 약물－함입 인산칼슘 복합박막
WO2011123110A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 Daniel Sunho Oh Method of preparing ceramic/polymer composite scaffolds with bioactive molecules for hard tissue regeneration

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109807A2 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Warsaw Orthopedic, Inc. Bone void filler

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140009398A (ko) 2014-01-22
AU2016200228A1 (en) 2016-02-18
CN103476440B (zh) 2016-10-19
JP2017056261A (ja) 2017-03-23
JP6129751B2 (ja) 2017-05-17
BR112013021369B1 (pt) 2019-04-16
US20120219599A1 (en) 2012-08-30
AU2016200228B2 (en) 2016-10-27
BR112013021369A2 (pt) 2016-10-18
CA2827924C (en) 2019-07-02
EP2678051A1 (en) 2014-01-01
TW201247210A (en) 2012-12-01
CN103476440A (zh) 2013-12-25
AU2012259434B2 (en) 2015-12-17
JP6328740B2 (ja) 2018-05-23
US8642065B2 (en) 2014-02-04
WO2012161788A1 (en) 2012-11-29
TWI527585B (zh) 2016-04-01
CA2827924A1 (en) 2012-11-29
EP2678051B1 (en) 2016-11-09
JP2014506522A (ja) 2014-03-17
AU2012259434A1 (en) 2013-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101883144B1 (ko) 골형성 촉진 임플란트 및 골 성장의 유도 방법
CN108079374B (zh) 含氧固醇的冻干可模塑植入物
CN108135702B (zh) 具有氧化固醇药物负载的植入物和使用方法
Ji et al. Incorporation of stromal cell-derived factor-1α in PCL/gelatin electrospun membranes for guided bone regeneration
JP5068269B2 (ja) 骨再生のための成形可能な生体材料
US10960109B2 (en) Autologous bone graft substitute
Wang et al. Assessing the character of the rhBMP-2-and vancomycin-loaded calcium sulphate composites in vitro and in vivo
EP2381971B1 (en) Tissue regeneration membrane
Kim et al. Combined delivery of two different bioactive factors incorporated in hydroxyapatite microcarrier for bone regeneration
Leiblein et al. Impact of scaffold granule size use in Masquelet technique on periosteal reaction: a study in rat femur critical size bone defect model
Luangphakdy et al. Evaluation of rhBMP-2/collagen/TCP-HA bone graft with and without bone marrow cells in the canine femoral multi defect model
Daculsi et al. The essential role of calcium phosphate bioceramics in bone regeneration
Zheng et al. New biodegradable implant material containing hydrogel with growth factors of lyophilized PRF in combination with an nHA/PLGA scaffold
US11596712B2 (en) Autologous bone graft substitute composition
Bokov et al. Current Trends in the Development of Materials for Bone Grafting and Spinal Fusion
Kim et al. Bone formation of middle ear cavity using biphasic calcium phosphate lyophilized with Escherichia coli-derived recombinant human bone morphogenetic protein 2 using animal model
Cruz et al. Adipose-derived stem cells decrease bone morphogenetic protein type 2-induced inflammation in vivo
US20200324025A1 (en) Compositions containing bone morphogenic proteins and methods therof
Zhang et al. Peri-Implant PLGA Loaded BMP-4 for Bone Regeneration in Rabbit Models
윤대영 Effect of serum-derived albumin scaffold and canine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on osteogenesis in canine segmental bone defect model

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant