KR101949846B1 - Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same - Google Patents

Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same Download PDF

Info

Publication number
KR101949846B1
KR101949846B1 KR1020170125603A KR20170125603A KR101949846B1 KR 101949846 B1 KR101949846 B1 KR 101949846B1 KR 1020170125603 A KR1020170125603 A KR 1020170125603A KR 20170125603 A KR20170125603 A KR 20170125603A KR 101949846 B1 KR101949846 B1 KR 101949846B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
manufacturing
artificial blood
blood vessel
structures
bio
Prior art date
Application number
KR1020170125603A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강현욱
홍성준
손정현
Original Assignee
울산과학기술원
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 울산과학기술원 filed Critical 울산과학기술원
Priority to KR1020170125603A priority Critical patent/KR101949846B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101949846B1 publication Critical patent/KR101949846B1/en

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
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/507—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials for artificial blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • A61F2/06—Blood vessels
    • A61F2/062—Apparatus for the production of blood vessels made from natural tissue or with layers of living cells
    • 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
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/20—Polysaccharides
    • 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
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/225—Fibrin; Fibrinogen
    • 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
    • A61L27/38—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 containing added animal cells
    • A61L27/3804—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 containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • 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
    • A61L27/38—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 containing added animal cells
    • A61L27/3804—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 containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/3808—Endothelial cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2240/00—Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2240/001—Designing or manufacturing processes
    • A61F2240/002—Designing or making customized prostheses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

The present invention relates to: a structure manufacturing method for manufacturing an artificial blood vessel using 3D printing; a structure for the manufacture of an artificial blood vessel manufactured by the method; an artificial blood vessel manufacturing method using the structure for the manufacture of an artificial blood vessel; and the artificial blood vessel manufactured by the method. According to an embodiment of the present invention, the structure manufacturing method for manufacturing an artificial blood vessel using 3D printing includes: a step of forming a pair of first structures by using first bio-ink including endothelial cells; a step of forming a second structure between the first structures by using second bio-ink including fibroblast; a step of forming a third structure in a desired pattern between the first structures and the second structure by using third bio-ink including fibrinogen; and a step of forming a fourth structure surrounding the first structures, the second structure, and the third structure. According to an embodiment of the present invention, the manufacturing method of the structure for the manufacture of the artificial blood vessel is able to provide the structure for the manufacture of an artificial blood vessel to easily manufacture an artificial blood vessel having a small diameter.

Description

3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법, 그로부터 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 이용한 인공혈관의 제조방법 및 그로부터 제조된 인공혈관 {Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a structure for artificial blood vessels using 3D printing, a structure for manufacturing artificial blood vessels, a method for manufacturing artificial blood vessels using the structure for manufacturing artificial blood vessels, Vascular by Using 3D Printing, Artificial Vascular Surgical Vascular Surgical Vascular Surgical Vascular Surgical Vascular Surgical Vascular

본 발명은 소구경 인공혈관을 다양한 패턴으로 제조할 수 있는 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법, 그로부터 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 이용한 인공혈관의 제조방법 및 그로부터 제조된 인공혈관에 대한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a structure for manufacturing artificial blood vessels capable of manufacturing small-diameter artificial blood vessels in various patterns, a structure for manufacturing artificial blood vessels manufactured therefrom, a method for manufacturing artificial blood vessels using a structure for manufacturing artificial blood vessels, It is about manufactured artificial blood vessel.

조직 내의 세포들은 적절한 혈관 네트워크가 없으면 충분한 산소와 영양분을 공급받을 수 없다. 결과적으로, 조직 내의 세포들은 적절한 혈관 네트워크가 없으면 오랜 시간 생존할 수 없으며, 그 기능을 오랫동안 유지할 수도 없다.Cells in tissues can not get enough oxygen and nutrients without adequate vascular networks. As a result, cells within the tissue can not survive for a long time without adequate vascular networks, and they can not sustain their function for long.

이러한 문제점 때문에, 조직(tissue) 내에 잘 짜여진(well-organized) 혈관 네트워크(vascular network)를 제조하는 것은 조직공학(Tissue Engineering)의 주요 관심사 중 하나이다.Because of these problems, manufacturing a well-organized vascular network in tissue is one of the major concerns of tissue engineering.

예를 들어, PDMS(PolyDiMethylSiloxane)와 같은 고분자 표면에 탄소 나노 박막(DLC)을 증착하여 고분자 표면에 나노 엠보싱(embossing) 패턴이 형성되도록 한 탄소 나노 엠보싱 패턴 표면을 갖는 고분자 소재를 이용하여 인공혈관을 제조하는 방법이 개시되었다. [특허문헌 1]For example, a polymer material having a carbon nano-embossed pattern surface on which a nanoembossing pattern is formed on a polymer surface by depositing a carbon nano thin film (DLC) on the surface of a polymer such as PDMS (PolyDiMethylSiloxane) A method for producing the same is disclosed. [ Patent Document 1 ]

그러나, 이러한 종래의 인공혈관의 제조방법에 의하면 6 mm 이하의 지름을 갖는 소구경 인공혈관의 제작이 매우 어려운 문제점이 있다. However, according to the conventional artificial blood vessel manufacturing method, it is very difficult to manufacture a small-diameter artificial blood vessel having a diameter of 6 mm or less.

또한, 종래의 인공혈관의 제조방법에 의하면 인공혈관을 다양한 구조의 네트워크를 갖도록 제조할 수 없는 문제점도 있다. In addition, according to the conventional artificial blood vessel manufacturing method, artificial blood vessels can not be manufactured to have networks of various structures.

특히, 고분자 소재의 인공혈관은, 제조과정에서 인공혈관에 생체적합성을 높이는 고분자 물질을 코팅하는 등의 전처리 과정을 거치게 되는데, 고분자 물질을 균일하게 코팅하지 못하여 혈전 형성이 촉진되는 문제점이 있다.Particularly, the artificial blood vessel made of a polymer material undergoes a pretreatment process such as coating a polymer material that enhances biocompatibility in artificial blood vessels in the manufacturing process. However, there is a problem that thrombus formation is promoted because the polymer material can not be uniformly coated.

[특허문헌 1] 한국공개특허 제10-2011-0112556호[Patent Document 1] Korean Patent Publication No. 10-2011-0112556

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 소구경 인공혈관을 제조할 수 있는 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법, 그로부터 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 이용한 인공혈관의 제조방법 및 그로부터 제조된 인공혈관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a structure for manufacturing artificial blood vessels capable of manufacturing small-diameter artificial blood vessels, a structure for manufacturing artificial blood vessels manufactured therefrom, and a structure for manufacturing artificial blood vessels A method for producing an artificial blood vessel and an artificial blood vessel produced therefrom.

또한, 인공혈관을 다양한 구조의 네트워크를 갖도록 제조할 수 있는 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법, 그로부터 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 이용한 인공혈관의 제조방법 및 그로부터 제조된 인공혈관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention also relates to a method of manufacturing a structure for manufacturing artificial blood vessels, a structure for manufacturing artificial blood vessels, a method of manufacturing artificial blood vessels using the structure for manufacturing artificial blood vessels, It is an object of the present invention to provide a manufactured artificial blood vessel.

본 발명의 목적들은 상술된 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법은, 내피세포(Endothelial Cell)를 포함하는 제1 바이오 잉크를 이용하여, 한 쌍의 제1 구조물들을 형성하는 단계; 섬유아세포(Fibroblast)를 포함하는 제2 바이오 잉크를 이용하여, 상기 제1 구조물들 사이에 제2 구조물을 형성하는 단계; 피브리노겐(Fibrinogen)을 포함하는 제3 바이오 잉크를 이용하여, 상기 제1 구조물들과 상기 제2 구조물 사이에 원하는 패턴으로 제3 구조물을 형성하는 단계; 및 상기 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 둘러싸는 제4 구조물을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a structure for artificial blood vessels using 3D printing, the method comprising the steps of: preparing a pair of biotinks using a first bio ink containing endothelial cells, To form first structures of the substrate; Forming a second structure between the first structures using a second bioinf including a fibroblast; Forming a third structure in a desired pattern between the first structures and the second structure using a third bioinf including a fibrinogen; And forming a fourth structure surrounding the first structures, the second structure and the third structure; . ≪ / RTI >

실시예에서, 상기 제3 구조물을 형성하는 단계는, 상기 제2 구조물이 상기 제3 구조물에 의하여 상기 제1 구조물들 각각과 연결되도록 상기 제3 구조물을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.In an embodiment, the step of forming the third structure includes forming the third structure such that the second structure is connected to each of the first structures by the third structure; . ≪ / RTI >

실시예에서, 상기 제4 구조물은, 상기 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도와 상이한 농도의 피브리노겐을 포함할 수 있다.In an embodiment, the fourth structure may comprise fibrinogen at a different concentration than the concentration of fibrinogen contained in the third bio-ink.

실시예에서, 상기 제4 구조물을 형성하는 단계는, 피브리노겐, 트롬빈(Thrombin) 및 염화칼슘(CaCl2)을 혼합하여, 상기 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도와 상이한 농도의 피브리노겐을 포함하는 피브린 겔(Fibrin Gel)을 제조하는 단계; 상기 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 상기 제조된 피브린 겔로 덮는 단계; 및 상기 피브린 겔로 둘러싸인 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 기설정된 조건 하에서 유지시키는 단계; 를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of forming the fourth structure comprises mixing fibrinogen, thrombin, and calcium chloride (CaCl 2 ) to produce fibrinogen, which comprises fibrinogen at a concentration different from the concentration of fibrinogen contained in the third bio- Preparing a gel (Fibrin Gel); Covering the first structures, the second structure and the third structure with the fibrin gel; And maintaining the first structures, the second structure and the third structure surrounded by the fibrin gel under predetermined conditions; . ≪ / RTI >

실시예에서, 상기 제3 구조물에 포함된 피브리노겐의 농도는, 상기 제4 구조물에 포함된 피브리노겐의 농도보다 낮을 수 있다.In an embodiment, the concentration of fibrinogen contained in the third structure may be lower than the concentration of fibrinogen contained in the fourth structure.

실시예에서, 상기 3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법은, 상기 제1 구조물들을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 내지 제3 바이오 잉크들을 제조하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the method for manufacturing a structure for artificial blood vessel using 3D printing may further include: preparing the first to third bio-inks prior to forming the first structures; As shown in FIG.

실시예에서, 상기 바이오 잉크들을 제조하는 단계는, 히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 글리세롤(Glycerol) 및 인간 제대 정맥 내피세포(Human Umbilical Vein Endothelial Cell; HUVEC)을 혼합하여 상기 제1 바이오 잉크를 제조하는 단계; 를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of preparing bio-inks comprises mixing Hyaluronic acid, Gelatin, Glycerol, and Human Umbilical Vein Endothelial Cell (HUVEC) Producing bio-ink; . ≪ / RTI >

실시예에서, 상기 바이오 잉크들을 제조하는 단계는, 히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 알지네이트(Alginate) 및 인간 진피 섬유아세포(Normal Human Dermal Fibroblast; NHDF)를 혼합하여 상기 제2 바이오 잉크를 제조하는 단계; 를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of preparing the bio-inks comprises mixing Hyaluronic acid, Gelatin, Alginate, and Human Dermal Fibroblast (NHDF) ; . ≪ / RTI >

실시예에서, 상기 바이오 잉크들을 제조하는 단계는, 히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 글리세롤(Glycerol) 및 피브리노겐(Fibrinogen)을 혼합하여 상기 제3 바이오 잉크를 제조하는 단계; 를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of preparing the bio-inks includes mixing the hyaluronic acid, gelatin, glycerol, and fibrinogen to produce the third bio-ink; . ≪ / RTI >

본 발명의 다른 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조될 수 있다.A structure for manufacturing artificial blood vessels according to another embodiment of the present invention can be manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법은, 인공혈관 제조를 위한 구조체 내에 포함된 내피세포와 섬유아세포를 배양하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an artificial blood vessel, comprising: culturing endothelial cells and fibroblasts contained in a construct for artificial blood vessel; . ≪ / RTI >

실시예에서, 상기 내피세포와 섬유아세포를 배양하는 단계는, 상기 인공혈관 제조를 위한 구조체를 세포 배양액에 투입하는 단계; 및 상기 세포 배양액에 투입된 인공혈관 제조를 위한 구조체를 기설정된 조건 하에 정치하는 단계; 를 포함할 수 있다.In an embodiment, the step of culturing the endothelial cells and fibroblasts comprises the steps of injecting the construct for the artificial blood vessel into a cell culture fluid; And placing the construct for constructing an artificial blood vessel into the cell culture liquid under predetermined conditions; . ≪ / RTI >

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관은, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법으로 제조될 수 있다.The artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention can be manufactured by the artificial blood vessel manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

실시예에서, 상기 인공혈관은, 상기 제3 구조물의 패턴에 대응되는 구조를 갖는 혈관 네트워크(vascular network); 를 포함할 수 있다.In an embodiment, the artificial blood vessel comprises: a vascular network having a structure corresponding to a pattern of the third structure; . ≪ / RTI >

상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Quot; a "general inventor") to fully disclose the scope of the invention.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과들을 가진다.The present invention has the following excellent effects.

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법에 의하면, 소구경 인공혈관을 쉽게 제조할 수 있는 인공혈관 제조를 위한 구조체를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the method of manufacturing a structure for artificial blood vessels according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a structure for manufacturing artificial blood vessels that can easily manufacture small-diameter artificial blood vessels.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법에 의하면, 인공혈관을 다양한 형태의 네트워크를 갖도록 제조할 수 있는 인공혈관 제조를 위한 구조체를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the method for manufacturing a structure for artificial blood vessels according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a structure for manufacturing artificial blood vessels, which can manufacture artificial blood vessels having various types of networks.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법은, 그 공정이 비교적 간단하여, 쉽게 인공혈관 제조를 위한 구조체를 대량 생산하고, 상업화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a structure for artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention has a relatively simple process, and mass production and commercialization of a structure for artificial blood vessel can be easily performed.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법은, 마이크로 스케일의 지름을 갖는(20 μm 이하) 소구경 인공혈관을 효과적으로 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method for manufacturing an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention can effectively manufacture a small-diameter artificial blood vessel having a micro-scale diameter (20 μm or less).

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법은, 인공혈관을 다양한 구조의 네트워크를 갖도록 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention has an effect of manufacturing an artificial blood vessel having a network of various structures.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 다른 인공혈관의 제조방법은, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 세포 배양액에 투입한 후 정치하는 간단한 공정을 통하여 인공혈관을 제조하여, 쉽게 인공혈관을 대량 생산하고, 상업화 할 수 있는 효과가 있다.Another artificial blood vessel manufacturing method according to another embodiment of the present invention is a method for manufacturing artificial blood vessels by manufacturing a artificial blood vessel through a simple process of putting a structure for manufacturing an artificial blood vessel into a cell culture liquid, There is an effect that can be commercialized.

본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and the potential effects expected by the technical features of the present invention can be clearly understood from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법의 흐름도이다.
도 4는 인공혈관이 성장하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 위치에 따른 성장인자의 농도 변화를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 성장 과정을 촬영한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 성장 길이를 측정한 그래프이다.
도 8은 인공혈관 형성 양상을 피브리노겐의 농도에 따라 비교한 도면이다.
도 9는 섬유아세포가 없는 경우 인공혈관 성장 양상을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관 내에 포함된 세포들의 생존률 그래프이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 혈관 내에 포함된 내피세포를 시간에 경과에 따라 촬영한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 혈관 내에 포함된 섬유아세포를 시간에 경과에 따라 촬영한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법에 의하여 제조된 인공혈관을 촬영한 도면이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a structure for artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a structure for manufacturing an artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of manufacturing an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a process of the artificial blood vessel growing.
FIG. 5 is a graph showing a change in concentration of a growth factor depending on a position.
FIG. 6 is a photograph of a growth process of an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.
7 is a graph illustrating growth lengths of artificial blood vessels according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph comparing the degree of artificial angiogenesis according to the concentration of fibrinogen.
Fig. 9 is a diagram showing an artificial blood vessel growth pattern in the absence of fibroblasts. Fig.
10 is a graph of the survival rate of cells contained in an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view showing a time course of endothelial cells contained in an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 12 is a time-lapse image of a fibroblast contained in an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a photograph of an artificial blood vessel manufactured by the artificial blood vessel manufacturing method according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능 상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.Various features of the invention disclosed in the claims may be better understood in view of the drawings and detailed description. The devices, methods, processes and various embodiments disclosed in the specification are provided for illustration. The disclosed structural and functional features are intended to enable a person skilled in the art to practice various embodiments and are not intended to limit the scope of the invention. The terms and phrases disclosed are intended to facilitate understanding of the various features of the disclosed invention and are not intended to limit the scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법, 그로부터 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 이용한 인공혈관의 제조방법 및 그로부터 제조된 인공혈관에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method for manufacturing a structure for manufacturing artificial blood vessels using 3D printing according to the present invention, a structure for manufacturing artificial blood vessels manufactured therefrom, a method for manufacturing artificial blood vessels using a structure for manufacturing artificial blood vessels And artificial blood vessels manufactured therefrom will be described in detail.

우선, 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법을 설명한다.First, with reference to FIGS. 1 and 2, a method of manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a structure for manufacturing an artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view illustrating a structure for manufacturing artificial blood vessels according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법은, 바이오 잉크들을 제조하는 단계(S110), 한 쌍의 제1 구조물들을 형성하는 단계(S120), 제1 구조물들 사이에 제2 구조물을 형성하는 단계(S130), 제1 구조물들과 제2 구조물 사이에 제3 구조물을 형성하는 단계(S140) 및 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 둘러싸는 제4 구조물을 형성하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.1 and 2, a method of manufacturing a structure for artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention includes a step S110 of producing bio-inks, a step S120 of forming a pair of first structures, Forming a second structure between the structures (S130), forming a third structure between the first structures and the second structure (S140), and surrounding the first structures, the second structure and the third structure (S150) forming a fourth structure.

본 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법을 수행하는 주체는 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조장치일 수 있다.The main body for performing the method of manufacturing the artificial blood vessel according to the present embodiment may be a device for manufacturing the artificial blood vessel.

인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조장치는, 바이오 잉크 제조부, 프린트부, 코팅부 등을 포함할 수 있다. 여기서, 바이오 잉크 제조부, 프린트부, 코팅부는 각각의 공정을 수행할 수 있는 모든 기계, 장치 및 기구 등을 포함하는 의미이다.An apparatus for manufacturing a structure for manufacturing an artificial blood vessel may include a bio ink manufacturing unit, a print unit, a coating unit, and the like. Here, the bio ink manufacturing unit, the printing unit, and the coating unit are meant to include all machines, devices, and mechanisms capable of performing the respective processes.

예를 들어, 프린트부는 3D 바이오 프린터로 구성될 수 있다. 프린트부는 다양한 합성 폴리머 및/또는 하이드로겔을 처리할 수 있는 복수의 카트리지들을 포함할 수 있다. 또한, 프린트부는 하이드로겔을 분배하는 제1 분배 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 프린트부는 합성 폴리머를 분배하는 제2 분배 모듈을 포함할 수도 있다. 제2 분배 모듈은 공기 압력에 의하여 합성 폴리머를 분배할 수 있다.For example, the print unit may be configured as a 3D bio printer. The print unit may include a plurality of cartridges capable of processing various synthetic polymers and / or hydrogels. The print unit may also include a first distribution module for dispensing the hydrogel. The print unit may also include a second distribution module for dispensing the synthetic polymer. The second distribution module can dispense the synthetic polymer by air pressure.

한편, 프린트부는 4℃ 이하의 온도로 유지된다. 이는 후술될 바이오 잉크들 및 피브린 겔이 겔화(gelation) 상태에서 액체 상태로 변하는 것을 방지하기 위함이다. On the other hand, the print unit is maintained at a temperature of 4 DEG C or lower. This is to prevent the bio-inks and the fibrin gel, which will be described later, from changing from the gelation state to the liquid state.

S110 단계는, 바이오 잉크들을 제조하는 단계이다. Step S110 is a step of producing bio-inks.

S110 단계에서 제조되는 바이오 잉크들 각각은, 히알루론산(Hyaluronic acid)을 포함할 수 있다. 바이오 잉크들 각각에 포함된 히알루론산은, 바이오 잉크들의 인쇄 적성(printability)을 증가시킬 수 있다.Each of the bio-inks prepared in the step S110 may include hyaluronic acid. The hyaluronic acid contained in each of the bio-inks can increase the printability of the bio-inks.

S110 단계에서, 내피세포(Endothelial Cell)를 포함하는 제1 바이오 잉크가 제조될 수 있다. In step S110, a first bioinf ink containing an endothelial cell may be prepared.

제1 바이오 잉크는, 히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 글리세롤(Glycerol) 및 인간 제대 정맥 내피세포(Human Umbilical Vein Endothelial Cell; HUVEC)을 혼합하는 방법으로 제조될 수 있다.The first bioinf ink can be prepared by a method of mixing hyaluronic acid, gelatin, glycerol and human Umbilical Vein Endothelial Cell (HUVEC).

여기서, 제1 바이오 잉크는 히알루론산, 젤라틴, 글리세롤 및 인간 제대 정맥 내피세포를 동시에 혼합하여 제조되거나, 히알루론산, 젤라틴 및 글리세롤의 혼합물에 인간 제대 정맥 내피세포를 혼합하여 제조될 수 있다.Here, the first bio ink can be prepared by mixing hyaluronic acid, gelatin, glycerol and human umbilical vein endothelial cells simultaneously or by mixing human umbilical vein endothelial cells with a mixture of hyaluronic acid, gelatin and glycerol.

또한, S110 단계에서, 섬유아세포(Fibroblast)를 포함하는 제2 바이오 잉크가 제조될 수 있다. Further, in step S110, a second bio-ink containing fibroblast may be prepared.

제2 바이오 잉크는, 히알루론산, 젤라틴, 알지네이트(Alginate) 및 인간 진피 섬유아세포(Normal Human Dermal Fibroblast; NHDF)를 혼합하는 방법으로 제조될 수 있다.The second bio-ink may be prepared by mixing hyaluronic acid, gelatin, alginate and human dermal fibroblast (NHDF).

여기서, 제2 바이오 잉크는 히알루론산, 젤라틴, 알지네이트 및 인간 진피 섬유아세포는 동시에 혼합하여 제조되거나, 히알루론산, 젤라틴 및 알지네이트의 혼합물에 인간 진피 섬유아세포를 혼합하여 제조될 수 있다.Here, the second bio-ink may be prepared by simultaneously mixing hyaluronic acid, gelatin, alginate and human dermal fibroblasts, or by mixing human dermal fibroblasts with a mixture of hyaluronic acid, gelatin and alginate.

또한, S110 단계에서, 피브리노겐(Fibrinogen)을 포함하는 제3 바이오 잉크가 제조될 수 있다. Further, in step S110, a third bio-ink containing fibrinogen may be produced.

제3 바이오 잉크는, 히알루론산, 젤라틴, 글리세롤(Glycerol) 및 피브리노겐(Fibrinogen)을 혼합하는 방법으로 제조될 수 있다.The third bio-ink may be prepared by a method of mixing hyaluronic acid, gelatin, glycerol and fibrinogen.

한편, 제1 바이오 잉크, 제2 바이오 잉크 및 제3 바이오 잉크는 냉각에 의하여 겔화(gelation)될 수 있다.On the other hand, the first bio ink, the second bio ink, and the third bio ink may be gelated by cooling.

또한, 제1 바이오 잉크, 제2 바이오 잉크 및 제3 바이오 잉크는 각각 따로 제조되거나, 함께 제조될 수 있다.Further, the first bio ink, the second bio ink, and the third bio ink may be separately prepared, or may be manufactured together.

S120 단계는, 한 쌍의 제1 구조물들을 형성하는 단계이다.Step S120 is a step of forming a pair of first structures.

S110 단계에서 제조된 제1 바이오 잉크를 이용하여, 한 쌍의 제1 구조물들(210, 211)을 프린트 할 수 있다.The pair of first structures 210 and 211 can be printed using the first bioinf ink produced in step S110.

즉, 제1 바이오 잉크의 프린팅을 통한 적층 공정을 수행하여, 한 쌍의 제1 구조물들을 형성할 수 있다.That is, a lamination process through printing of the first bio ink may be performed to form a pair of first structures.

제1 구조물들(210, 211) 각각은 원통 형상일 수 있다. Each of the first structures 210 and 211 may be cylindrical.

제1 구조물들(210, 211)의 직경은 특정되지 않으며, 사용 목적과 환경에 따라 적절한 크기의 직경을 가질 수 있다. The diameters of the first structures 210 and 211 are not specified, and may have a proper diameter depending on the purpose and environment of use.

S130 단계는, 제1 구조물들 사이에 제2 구조물을 형성하는 단계이다.Step S130 is a step of forming a second structure between the first structures.

S110 단계에서 제조된 제2 바이오 잉크를 이용하여, 제1 구조물들(210, 211) 사이에 제2 구조물(220)을 프린트 할 수 있다.The second structure 220 may be printed between the first structures 210 and 211 using the second bio-ink produced in step S110.

즉, 제2 바이오 잉크의 프린팅을 통한 적층 공정을 수행하여, 제1 구조물들(210, 211) 사이에 제2 구조물(220)을 형성할 수 있다.That is, the second structure 220 may be formed between the first structures 210 and 211 by performing a lamination process by printing the second bio-ink.

제2 구조물(220)은 원통 형상일 수 있다.The second structure 220 may have a cylindrical shape.

제2 구조물들(220)의 직경은 특정되지 않으며, 사용 목적과 환경에 따라 적절한 크기의 직경을 가질 수 있다. The diameter of the second structures 220 is not specified, and may have an appropriate size diameter depending on the intended use and the environment.

S140 단계는, 제1 구조물들과 제2 구조물 사이에 제3 구조물을 형성하는 단계이다.Step S140 is a step of forming a third structure between the first structures and the second structure.

S110 단계에서 제조된 제3 바이오 잉크를 이용하여, 제1 구조물들(210, 211)과 제2 구조물(220) 사이에 제3 구조물(230)을 프린트 할 수 있다.The third structure 230 may be printed between the first structures 210 and 211 and the second structure 220 by using the third bio-ink produced in step S110.

즉, 제3 바이오 잉크의 프린팅을 통한 적층 공정을 수행하여, 제1 구조물들(210, 211)과 제2 구조물(220) 사이에 제3 구조물(230)을 형성할 수 있다.That is, the third structure 230 may be formed between the first structures 210 and 211 and the second structure 220 by performing a lamination process by printing the third bio-ink.

제3 구조물(230)은 적어도 하나의 구조물들의 집합이다. The third structure 230 is a set of at least one structure.

이러한 적어도 하나 이상의 구조물들은 제1 구조물들과 제2 구조물들을 연결하는 통로이다.The at least one or more structures are paths connecting the first structures and the second structures.

이러한 제3 구조물(230)은 인공 혈관을 제조하고자 하는 사용자가 원하는 임의의 패턴을 갖도록 형성될 수 있다. 사용자가 원하는 패턴은 제3 구조물(230)을 형성하기 이전에 3D 바이오 프린터에 기설정될 수 있다.The third structure 230 may be formed to have an arbitrary pattern desired by the user who intends to manufacture the artificial blood vessel. The pattern desired by the user may be pre-set in the 3D bio-printer before forming the third structure 230. [

이러한 패턴의 예시는 도 13a 내지 13c에 도시되어 있으며, 관련 도면 설명에서 후술한다.Examples of such patterns are shown in Figs. 13A to 13C and will be described later in the related drawings.

후술할 바와 같이, 인공혈관은 제3 구조물(230)을 구성하는 적어도 하나의 구조물을 따라 성장하여 혈관 네트워크(vascular network)를 형성함으로써 이루어진다.As described later, the artificial blood vessel is formed by growing along at least one structure constituting the third structure 230 to form a vascular network.

즉, 하나 이상의 구조물들로 이루어지는 제3 구조물(230)은 임의의 패턴을 갖고 형성되어 있는데, 이러한 임의의 패턴은 형성시키고자 하는 혈관 네트워크의 구조에 따라 상이하다.That is, the third structure 230 of one or more structures is formed with an arbitrary pattern, which depends on the structure of the vein network to be formed.

한편, S140 단계에서, 제1 구조물들(210, 211)과 제2 구조물(220)이 제3 구조물(230)에 의하여 연결되도록, 제3 구조물(230)을 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the third structure 230 is formed so that the first structures 210 and 211 and the second structure 220 are connected by the third structure 230 in step S140.

즉, 제3 구조물(230)을 이루는 복수의 구조물들은 각각의 양단이 각각 제1 구조물들(210, 211)과 제2 구조물(220)에 연결되어 제1 구조물들(210, 211)과 제2 구조물(220)을 연결한다.That is, a plurality of structures constituting the third structure 230 are connected to the first structures 210 and 211 and the second structure 220, respectively, so that the first structures 210 and 211 and the second The structure 220 is connected.

S150 단계는, 제1 구조물들(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)을 둘러싸는 제4 구조물(240)을 형성하는 단계이다.Step S150 is a step of forming a fourth structure 240 surrounding the first structures 210 and 211, the second structure 220 and the third structure 230.

S150 단계에서, 제1 구조물들(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)은 제4 구조물(240)이 이들을 둘러쌈에 따라 제4 구조물(240)과 함께 고정된다.In step S150, the first structures 210 and 211, the second structure 220 and the third structure 230 are fixed together with the fourth structure 240 as the fourth structure 240 surrounds them .

제4 구조물(240)은 피브리노겐을 포함하며, 제4 구조물(240)에 포함된 피브리노겐의 농도는 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도와 상이하다.The fourth structure 240 includes fibrinogen and the concentration of fibrinogen contained in the fourth structure 240 is different from the concentration of fibrinogen contained in the third bio-ink.

구체적으로, 제4 구조물(240)에 포함된 피브리노겐의 농도는, 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도보다 높을 수 있다.Specifically, the concentration of fibrinogen contained in the fourth structure 240 may be higher than the concentration of fibrinogen contained in the third bio-ink.

즉, 제4 구조물(240)에 포함된 피브리노겐의 농도는, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도보다 높을 수 있다.That is, the concentration of fibrinogen contained in the fourth structure 240 may be higher than the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230.

한편, S150 단계는, 피브린 겔(Fibrin Gel)을 제조하는 단계, 제1 구조물들(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)을 제조된 피브린 겔로 덮는 단계 및 피브린 겔로 둘러싸인 제1 구조물(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)을 기설정된 조건 하에 정치하는 단계를 포함할 수 있다.Step S150 includes the steps of fabricating the fibrin gel, covering the first structures 210 and 211, the second structure 220 and the third structure 230 with the prepared fibrin gel, The first structure 210, the second structure 220, and the third structure 230 under the predetermined conditions.

피브린 겔을 제조하는 단계에서는, 피브리노겐, 트롬빈(Thrombin) 및 염화칼슘(CaCl2)을 혼합하여 피브린 겔을 제조할 수 있다.In the step of preparing the fibrin gel, fibrin gel can be prepared by mixing fibrinogen, thrombin and calcium chloride (CaCl 2 ).

이때, 제조된 피브린 겔에 포함된 피브리노겐의 농도는, 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도와 상이할 수 있다.At this time, the concentration of fibrinogen contained in the manufactured fibrin gel may be different from the concentration of fibrinogen contained in the third bio-ink.

제조된 피브린 겔에 포함된 피브리노겐의 농도는, 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도보다 높을 수 있다.The concentration of fibrinogen contained in the prepared fibrin gel may be higher than the concentration of fibrinogen contained in the third bio-ink.

제1 구조물들(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)을 제조된 피브린 겔로 덮고, 기설정된 시간 동안 기설정된 온도 조건 하에서 유지시킨다. 이 과정에서, 피브린 겔 내에 교차결합(Crosslinking)이 형성되어 굳게 되어, 제4 구조물(240)이 형성될 수 있다.The first structures 210 and 211, the second structure 220 and the third structure 230 are covered with the manufactured fibrin gel and maintained under predetermined temperature conditions for a predetermined time. In this process, crosslinking is formed and solidified in the fibrin gel, so that the fourth structure 240 can be formed.

즉 제4 구조물(240)은, 내부에 교차결합이 형성되어 굳은 피브린 겔이다.In other words, the fourth structure 240 is a hardened fibrin gel having a cross-link formed therein.

기설정된 시간은, 피브린 겔 내에 교차결합이 형성될 수 있는 시간이라면 특별히 한정되지 않는다.The predetermined time is not particularly limited as far as it is a time at which cross-linking can be formed in the fibrin gel.

기설정된 온도는, 피브린 겔 내에 교차결합이 형성될 수 있는 온도라면 특별히 한정되지 않는다.The predetermined temperature is not particularly limited as long as it is a temperature at which cross-linking can be formed in the fibrin gel.

한편, S150 단계가 수행될 때는, 제4 구조물(240)의 형태를 만들기 위해 소정의 틀이 사용될 수 있다. 즉, 제1 구조물들(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)을 소정의 틀에 넣은 후, 틀에 피브린 겔을 주입하여, 제1 구조물들(210, 211), 제2 구조물(220) 및 제3 구조물(230)이 피브린 겔로 둘러싸이게 된다. On the other hand, when step S150 is performed, a predetermined frame may be used to form the shape of the fourth structure 240. That is, after the first structures 210 and 211, the second structure 220 and the third structure 230 are put in a predetermined frame, fibrin gel is injected into the frame to form the first structures 210 and 211, The second structure 220, and the third structure 230 are surrounded by the fibrin gel.

소정의 틀은 예를 들어, PolyCaproLactone(PCL) 재질로 이루어질 수 있다.The predetermined frame may be made of, for example, PolyCaproLactone (PCL) material.

다음, 도 3을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법을 설명한다.Next, referring to FIG. 3, a method of manufacturing an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method of manufacturing an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법은, 인공혈관 제조를 위한 구조체 내에 포함된 내피세포와 섬유아세포를 배양하는 단계를 포함할 수 있다.The method for manufacturing artificial blood vessels according to the present embodiment may include culturing endothelial cells and fibroblasts contained in a structure for artificial blood vessel production.

구체적으로, 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법은, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 세포 배양액에 투입하는 단계(S310) 및 세포 배양액에 투입된 인공혈관 제조를 위한 구조체를 일정 조건 하에서 정치하는 단계(S320)를 포함할 수 있다.3, the method for manufacturing an artificial blood vessel according to the present embodiment includes the steps of injecting a structure for manufacturing an artificial blood vessel into a cell culture liquid (S310), and forming a structure for manufacturing an artificial blood vessel And a step of setting under the condition (S320).

S310 단계는, 인공혈관 제조를 위한 구조체를 세포 배양액에 투입하는 단계이다. Step S310 is a step of injecting the construct for artificial blood vessel preparation into the cell culture liquid.

인공혈관 제조를 위한 구조체를 세포 배양액에 투입하여, 인공혈관 제조를 위한 구조체가 세포 배양액 내에 잠길 수 있도록 한다.A construct for artificial blood vessel preparation is put into a cell culture fluid so that a structure for artificial blood vessel preparation can be immersed in the cell culture fluid.

S320 단계는, 세포 배양액에 투입된 인공혈관 제조를 위한 구조체를 일정한 기설정된 조건 하에서 정치하는 단계이다. 내부가 기설정된 조건으로 유지되고 있는 인큐베이터 내에서 세포가 배양될 수 있도록 놓아두어, 일정한 배양 상태를 유지시킬 수 있다.In step S320, the structure for manufacturing artificial blood vessels injected into the cell culture liquid is allowed to stand under predetermined predetermined conditions. The cells can be kept in an incubator in which the interior is maintained in predetermined conditions, so that a constant culture can be maintained.

기설정된 조건은, 기설정된 온도 및 대기 조건일 수 있다.The predetermined condition may be a predetermined temperature and an atmospheric condition.

기설정된 온도 및 대기 조건은 세포 배양을 할 때 일반적으로 설정되는 온도 및 대기 조건을 의미할 수 있다. 예를 들어, 대기 조건은 이산화탄소 대기 조건일 수 있다.The predetermined temperature and atmospheric conditions may refer to temperature and atmospheric conditions that are generally set when culturing cells. For example, the atmospheric condition may be a carbon dioxide atmospheric condition.

바람직하게는, 기설정된 온도는 제1 구조물(210, 211)에 포함된 젤라틴이 융해될 수 있는 온도일 수 있다.Preferably, the predetermined temperature may be a temperature at which the gelatin contained in the first structure 210, 211 can be melted.

S320 단계에서, 인공혈관 제조를 위한 구조체 내에 포함된 내피세포와 섬유아세포가 배양될 수 있다. 또한, S320 단계에서, 인공혈관이 형성될 수 있다. 또한, 형성된 인공혈관은 제3 구조물(230)의 패턴에 대응되는 혈관 네트워크를 구성할 수도 있다. In step S320, endothelial cells and fibroblasts contained in the construct for artificial blood vessel preparation may be cultured. In step S320, an artificial blood vessel may be formed. In addition, the artificial blood vessel formed may constitute a blood vessel network corresponding to the pattern of the third structure 230.

이하, 도 4 내지 6을 참조하여, 인공혈관이 형성되는 과정을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the process of forming the artificial blood vessel will be described in more detail with reference to FIGS.

도 4는 인공혈관이 형성되는 과정을 도시한 도면이고, 도 5는 성장인자 농도의 변화를 위치에 따라 도시한 그래프이다. FIG. 4 is a view showing a process of forming an artificial blood vessel, and FIG. 5 is a graph showing changes in growth factor concentration according to positions.

도 4를 참조하면, 제1 구조물들(210, 2110)에 포함된 젤라틴은 S320 단계에서 융해될 수 있다. Referring to FIG. 4, the gelatin contained in the first structures 210 and 2110 may be fused in step S320.

융해된 젤라틴은 제1 구조물들(210, 211) 외부로 빠져나갈 수 있다. 이에 따라, 제1 구조물들(210, 211) 내부에 포함된 내피세포도 제1 구조물들(210, 211) 외부로 빠져나갈 수 있다.The melted gelatin may escape out of the first structures 210 and 211. Accordingly, the endothelial cells contained in the first structures 210 and 211 can also escape to the outside of the first structures 210 and 211.

그러나, 제1 구조물들(210, 211) 각각의 겉표면은 제4 구조물(240)에 접착되어 있기 때문에, 제1 구조물들(210, 211)의 겉표면에 포함된 젤라틴이 융해되어 제1 구조물들(210, 211) 외부로 빠져나가도, 제1 구조물들(210, 211) 겉표면에 포함된 내피세포는 빠져나가지 않는다. However, since the outer surface of each of the first structures 210 and 211 is adhered to the fourth structure 240, the gelatin contained in the outer surface of the first structures 210 and 211 is melted, The endothelial cells contained in the outer surfaces of the first and second structures 210 and 211 do not escape.

빠져나가지 않은 내피세포는 S320 단계에서 배양되어, 내부가 비어있는(hollow) 한 쌍의 내피세포 채널들(310, 311)을 형성하게 된다.Endothelial cells that do not escape are cultured in step S320 to form a pair of endothelial cell channels 310 and 311 hollow inside.

비어있는 내피세포 채널들(310, 311) 각각의 내부를 따라 배양액이 흐를 수 있다. 내피세포 채널들(310, 311) 내부로 배양액이 흐를 수 있어, 내피세포에 보다 배양액이 쉽게 공급될 수 있다.The culture can flow along the interior of each of the empty endothelial cell channels 310, 311. The culture medium can flow into the endothelial cell channels 310 and 311, so that the culture medium can be easily supplied to the endothelial cells.

제2 구조물(220)에 포함된 섬유아세포는, 성장인자를 분비할 수 있다. 섬유아세포가 분비하는 성장인자는 예를 들어, 혈관표피성장인자(Vascular Endothelial Growth Factor; VEGF) 일 수 있다. The fibroblasts contained in the second structure 220 can secrete growth factors. The growth factor secreted by fibroblasts can be, for example, Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF).

제2 구조물(220)은 내피세포 채널들 사이에 위치하고 있다. The second structure 220 is located between the endothelial cell channels.

즉, 제2 구조물(220)에 포함된 섬유아세포는 양쪽의 내피세포 채널들(310, 311) 각각을 향하여 성장인자를 분비할 수 있다. That is, the fibroblasts contained in the second structure 220 may secrete growth factors toward the endothelial channels 310 and 311, respectively.

한편, 도 5를 참조하면, 충분한 시간이 경과하면, 성장인자의 농도분포는 제2 구조물(220) 부근에서 가장 높고, 내피세포 채널들(310, 311)을 향할수록 점점 작아지는 분포를 나타낸다.Referring to FIG. 5, when a sufficient time has elapsed, the concentration distribution of the growth factor is highest in the vicinity of the second structure 220, and gradually decreases toward the endothelial channels 310 and 311.

즉, 성장인자의 농도분포는, 내피세포 채널들(310, 311)에서 제2 구조물(220)로 갈수록 점점 높아지는 분포를 나타낸다.That is, the concentration distribution of the growth factor shows a gradually increasing distribution from the endothelial cell channels 310 and 311 to the second structure 220.

한편, 제2 구조물(220)은 제2 바이오 잉크를 통한 적층 공정에 의하여 형성되었기 때문에, 제2 바이오 잉크 내에 포함된 알지네이트를 포함하고 있다.On the other hand, since the second structure 220 is formed by the lamination process through the second bio-ink, it contains alginate contained in the second bio-ink.

전술한 바와 같이, 알지네이트는 섬유아세포의 초기 이동을 제한하는 역할을 할 수 있다. 즉, 알지네이트는 섬유아세포의 초기 이동을 제한하여, 도 5와 같은 성장인자의 농도 분포를 유도할 수 있다.As described above, alginate can serve to limit the initial migration of fibroblasts. That is, the alginate can restrict the initial migration of the fibroblasts and can induce the concentration distribution of the growth factor as shown in FIG.

이러한 성장인자의 농도분포는 인공혈관의 형성 방향을 결정하게 된다. The concentration distribution of the growth factors determines the formation direction of the artificial blood vessel.

즉, 성장인자의 농도가, 내피세포 채널들(310, 311)에서 제2 구조물(220)로 갈수록 점점 높아지기 때문에, 인공혈관은 내피세포 채널들(310, 311)에서부터 제2 구조물(220)을 향하여 형성될 수 있다.That is, since the concentration of the growth factor is gradually increased from the endothelial channels 310 and 311 to the second structure 220, the artificial blood vessels are moved from the endothelial channels 310 and 311 to the second structure 220 Lt; / RTI >

한편, 전술한 바와 같이, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도는 제4 구조물(240)에 포함된 피브리노겐의 농도보다 낮다. On the other hand, as described above, the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 is lower than that of the fibrinogen included in the fourth structure 240.

이러한 농도의 차이 때문에, 제3 구조물(230)의 강도는 제4 구조물(240)의 강도보다 작다. Because of this concentration difference, the strength of the third structure 230 is less than the strength of the fourth structure 240.

또한, 이러한 농도의 차이 때문에, 제3 구조물(230) 내에서 성장인자가 확산되는 속도는, 제4 구조물(240) 내에서 성장인자가 확산되는 속도보다 빠르다.Also, because of this concentration difference, the rate at which the growth factor spreads in the third structure 230 is faster than the rate at which the growth factor spreads in the fourth structure 240.

이러한 농도의 차이와 확산속도의 차이로 인하여, 제3 구조물(230)을 따라서 인공혈관이 형성된다. 즉, 제3 구조물(230)은 인공혈관이 성장하는 통로가 될 수 있다. 또한, 제3 구조물(230)의 패턴을 변화시켜, 혈관 네트워크의 구조를 변경시킬 수도 있다.Because of this difference in concentration and difference in diffusion rate, an artificial blood vessel is formed along the third structure 230. That is, the third structure 230 can be a passage through which the artificial blood vessel grows. In addition, the pattern of the third structure 230 may be changed to change the structure of the blood vessel network.

이하, 도 6 내지 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실험예들을 설명한다.Hereinafter, with reference to Figs. 6 to 9, experimental examples according to another embodiment of the present invention will be described.

실험예Experimental Example 1 : 인공혈관 성장 실험 1: Artificial blood vessel growth experiment

도 3을 다시 참조하면, 본 실험예는 S320 단계에서 인공혈관이 점점 성장하여, 혈관 네트워크를 형성하는 것을 보여주는 실험예이다.Referring to FIG. 3 again, the experimental example shows that the artificial blood vessel gradually grows to form a blood vessel network in step S320.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관을 도시한 도면이다. 6 is a view showing an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 마이크로 스케일의 지름을 갖는 소구경 인공혈관이 내피세포 채널에서부터 시간에 따라 성장하는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that a small-diameter artificial blood vessel having a micro-scale diameter grows with time from the endothelial cell channel.

특히, 도 6f를 참조하면, 9일 동안 인공혈관이 활발하게 성장하여, 이웃하는 혈관들이 서로 연결된 것을 확인할 수 있다.In particular, referring to FIG. 6F, artificial blood vessels are actively grown for nine days, and neighboring blood vessels are connected to each other.

또한, 도 6g를 참조하면, 성장한 인공혈관은 채널 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다. 즉, 성장한 인공혈관은 관 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.Also, referring to FIG. 6G, it can be confirmed that the grown artificial blood vessel has a channel structure. That is, it can be confirmed that the grown artificial blood vessel has a tube structure.

한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 성장 길이를 측정한 그래프이다. 인공혈관의 길이는 내피세포 채널들을 기준으로 측정되었다. 7 is a graph illustrating growth lengths of artificial blood vessels according to another embodiment of the present invention. The length of artificial blood vessels was measured on the basis of endothelial channels.

또한, 도 7을 참조하면, 시간이 경과됨에 따라 인공혈관의 길이가 점점 증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 시간이 경과됨에 따라 인공혈관이 점점 성장한다는 것을 확인할 수 있다.Also, referring to FIG. 7, it can be seen that the length of the artificial blood vessel gradually increases with time. In other words, it can be confirmed that the artificial blood vessel gradually grows with time.

실험예Experimental Example 2 : 피브리노겐의 농도에 따른 인공혈관 성장 양상 2: Growth pattern of artificial blood vessel according to concentration of fibrinogen

본 실험예는, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도를 변화시키면서, 인공혈관의 성장 양상을 비교한 실험예이다.This experiment is an experimental example comparing the growth pattern of artificial blood vessels while varying the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230.

본 실험예에서, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도는 2.5mg/ml, 5mg/ml, 10mg/ml 로 조절되었다. 제4 구조물(240)에 포함된 피브리노겐의 농도는 10mg/ml 로 유지되었다.In this experiment, the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 was adjusted to 2.5 mg / ml, 5 mg / ml and 10 mg / ml. The concentration of fibrinogen contained in the fourth structure 240 was maintained at 10 mg / ml.

도 8은 인공혈관 성장 양상을 피브리노겐의 농도에 따라 비교한 도면이다.FIG. 8 is a diagram comparing the growth pattern of artificial blood vessels according to the concentration of fibrinogen.

도 8을 참조하면, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도는 2.5mg/ml 인 경우, 인공혈관이 가장 쉽게 성장한다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the artificial blood vessel grows most easily when the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 is 2.5 mg / ml.

즉, 실험예 2로부터, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도와, 제4 구조물(240)에 포함된 피브리노겐의 농도 차이가 클수록, 인공혈관이 쉽게 성장하는 것을 확인할 수 있다.In other words, it can be seen from Experimental Example 2 that the larger the difference between the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 and the concentration of fibrinogen contained in the fourth structure 240, the easier the artificial blood vessel grows.

실험예Experimental Example 3 : 섬유아세포가 없는 경우 인공혈관 성장 양상 3: Artificial blood vessel growth pattern without fibroblast

본 실험예는, 섬유아세포가 없는 경우, 인공혈관이 성장하지 않는다는 것을 보여주는 실험예이다. This experimental example is an experiment showing that no artificial blood vessel grows in the absence of fibroblasts.

즉, 본 실험예에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체에서, 제2 구조물(220)을 제거하고, 세포 배양액에 투입시킨 후 기설정된 조건 하에서 정치시켰다.That is, in this example, the second structure 220 was removed from the construct for constructing an artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention, put into a cell culture solution, and allowed to stand under predetermined conditions.

본 실험예에서, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도는 2.5mg/ml, 5mg/ml, 10mg/ml 로 조절되었다. In this experiment, the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 was adjusted to 2.5 mg / ml, 5 mg / ml and 10 mg / ml.

도 9는 섬유아세포가 없는 경우 인공혈관 성장 양상을 도시한 도면이다. Fig. 9 is a diagram showing an artificial blood vessel growth pattern in the absence of fibroblasts. Fig.

도 9a는 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도가 2.5mg/ml 인 경우 인공혈관 성장 양상을 도시한 도면이다.FIG. 9A is a view showing an artificial blood vessel growth pattern when the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 is 2.5 mg / ml.

도 9b는 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도가 5.0mg/ml 인 경우 인공혈관 성장 양상을 도시한 도면이다.FIG. 9B is a view showing an artificial blood vessel growth pattern when the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 is 5.0 mg / ml.

도 9c는 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도가 10.0mg/ml 인 경우 인공혈관 성장 양상을 도시한 도면이다.FIG. 9c is a view showing an artificial blood vessel growth pattern when the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230 is 10.0 mg / ml.

도 9를 참조하면, 제3 구조물(230)에 포함된 피브리노겐의 농도와 무관하게, 인공혈관이 성장하지 않는다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 9, it can be seen that the artificial blood vessel does not grow regardless of the concentration of fibrinogen contained in the third structure 230.

이는 전술한 바와 같이, 제3 구조물(230)에 포함된 섬유아세포가 성장인자를 분비하여, 인공혈관의 성장을 유도하기 때문에, 섬유아세포가 없으면 인공혈관이 성장하기 어렵기 때문이다.This is because, as described above, since the fibroblasts contained in the third structure 230 secrete growth factors and induce the growth of artificial blood vessels, artificial blood vessels hardly grow without fibroblasts.

실험예Experimental Example 4 : 인공혈관 내 세포  4: Artificial vascular endothelial cells 생존률Survival rate

본 실험예는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관 내에 포함된 세포들의 생존률을 측정한 실험예이다.The present experimental example is an example of measuring the survival rate of cells contained in an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.

본 실험예에서, 내피세포는 HUVEC 이고, 섬유아세포는 NHDF 이다.In this experiment, the endothelial cells were HUVECs and fibroblasts were NHDFs.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관 내에 포함된 세포들의 생존률 그래프이고, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 혈관 내에 포함된 내피세포를 시간에 경과에 따라 촬영한 도면이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 혈관 내에 포함된 섬유아세포를 시간에 경과에 따라 촬영한 도면이다.FIG. 10 is a graph showing the survival rate of cells contained in an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a graph showing the survival rate of cells contained in artificial blood vessels according to another embodiment of the present invention And FIG. 12 is a view showing a time course of fibroblasts contained in an artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention.

도 10 내지 12를 참조하면, 시간의 경과와 무관하게, HUVEC 와 NHDF 모두 90% 이상의 생존률을 나타낸다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관 내에 포함된 세포들은, 오랜 시간 생존할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 10-12, it can be seen that regardless of the passage of time, both HUVEC and NHDF show a survival rate of 90% or more. That is, it can be confirmed that the cells contained in the artificial blood vessel according to another embodiment of the present invention can survive for a long time.

실험예Experimental Example 5 : 혈관 네트워크 형성 실험 5: Experiments on formation of blood vessel network

본 실험예는 제3 구조물(230)의 패턴을 변화시키면서, 인공혈관의 성장 양상의 변화를 관찰한 실험예이다. The experimental example is an example of observing the change of the growth pattern of the artificial blood vessel while changing the pattern of the third structure 230.

본 실험예에서, 내피세포와 섬유아세포는 11일 동안 배양되었다.In this experiment, endothelial cells and fibroblasts were cultured for 11 days.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공혈관의 제조방법에 의하여 제조된 인공혈관을 촬영한 도면이다. FIG. 13 is a photograph of an artificial blood vessel manufactured by the artificial blood vessel manufacturing method according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 인공혈관은 제3 구조물(230)의 패턴에 대응되며 성장한다는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that the artificial blood vessel corresponds to the pattern of the third structure 230 and grows.

즉, 도 13a 내지 c에서, 변화된 제3 구조물(230)의 패턴에 따라, 인공혈관의 성장 양상이 변화되어, 제3 구조물(230)의 패턴에 대응되는 혈관 네트워크를 형성한다는 것을 확인할 수 있다.13A to 13C, it can be seen that the growth pattern of the artificial blood vessel is changed in accordance with the pattern of the changed third structure 230, thereby forming a blood vessel network corresponding to the pattern of the third structure 230. [

한편, 도 13d는 간의 소엽(lobule) 구조와 유사한 구조로 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 인공혈관 제조를 위한 구조체를 이용하여 인공혈관을 성장시킨 것이다.Meanwhile, FIG. 13D shows an artificial blood vessel grown using a structure for manufacturing an artificial blood vessel according to an embodiment of the present invention, which is manufactured in a structure similar to that of a liver lobule.

도 13d를 참조하면, 인공혈관 제조를 위한 구조체의 구조를 변화시켜도 인공혈관은 쉽게 성장하여 혈관 네트워크를 형성할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13D, it can be seen that even if the structure of the structure for artificial blood vessel preparation is changed, the artificial blood vessel easily grows to form a blood vessel network.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of the same should be understood as being included in the scope of the present invention.

1 : 인공혈관 제조를 위한 구조체
210, 211 : 제1 구조물들 220 : 제2 구조물
230 : 제3 구조물 240 : 제4 구조물
310, 311 : 내피세포 채널들1: Structure for artificial blood vessel manufacturing
210, 211: first structures 220: second structure
230: Third structure 240: Fourth structure
310, 311: Endothelial cell channels

Claims (14)

내피세포(Endothelial Cell)를 포함하는 제1 바이오 잉크를 이용하여, 한 쌍의 제1 구조물들을 형성하는 단계;
섬유아세포(Fibroblast)를 포함하는 제2 바이오 잉크를 이용하여, 상기 제1 구조물들 사이에 제2 구조물을 형성하는 단계;
피브리노겐(Fibrinogen)을 포함하는 제3 바이오 잉크를 이용하여, 상기 제1 구조물들과 상기 제2 구조물 사이에 원하는 패턴으로 제3 구조물을 형성하는 단계; 및
상기 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 둘러싸는 제4 구조물을 형성하는 단계;
를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
Using a first bioinf ink containing an endothelial cell to form a pair of first structures;
Forming a second structure between the first structures using a second bioinf including a fibroblast;
Forming a third structure in a desired pattern between the first structures and the second structure using a third bioinf including a fibrinogen; And
Forming a fourth structure surrounding the first structures, the second structure, and the third structure;
/ RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제1항에 있어서,
상기 제3 구조물을 형성하는 단계는,
상기 제2 구조물이 상기 제3 구조물에 의하여 상기 제1 구조물들 각각과 연결되도록 상기 제3 구조물을 형성하는 단계;
를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein forming the third structure comprises:
Forming the third structure such that the second structure is connected to each of the first structures by the third structure;
/ RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제1항에 있어서,
상기 제4 구조물은,
상기 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도와 상이한 농도의 피브리노겐을 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 1,
The fourth structure comprises:
Wherein the third bio-ink comprises fibrinogen at a different concentration than the concentration of fibrinogen contained in the third bio-
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제1항에 있어서,
상기 제3 구조물에 포함된 피브리노겐의 농도는, 상기 제4 구조물에 포함된 피브리노겐의 농도보다 낮은,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of fibrinogen contained in the third structure is lower than the concentration of fibrinogen contained in the fourth structure,
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제1항에 있어서,
상기 제4 구조물을 형성하는 단계는,
피브리노겐, 트롬빈(Thrombin) 및 염화칼슘(CaCl2)을 혼합하여, 상기 제3 바이오 잉크에 포함된 피브리노겐의 농도와 상이한 농도의 피브리노겐을 포함하는 피브린 겔(Fibrin Gel)을 제조하는 단계;
상기 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 상기 제조된 피브린 겔로 덮는 단계; 및
상기 피브린 겔로 둘러싸인 제1 구조물들, 제2 구조물 및 제3 구조물을 기설정된 조건 하에서 유지시키는 단계;
를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein forming the fourth structure comprises:
Mixing fibrinogen, thrombin, and calcium chloride (CaCl 2 ) to produce a fibrin gel containing fibrinogen at a concentration different from the concentration of fibrinogen contained in the third bio-ink;
Covering the first structures, the second structure and the third structure with the fibrin gel; And
Maintaining the first structures, the second structure and the third structure surrounded by the fibrin gel under predetermined conditions;
/ RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제1항에 있어서,
상기 3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법은,
상기 제1 구조물들을 형성하는 단계 이전에,
상기 제1 내지 제3 바이오 잉크들을 제조하는 단계;
를 더 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 1,
A method of manufacturing a structure for artificial blood vessel using 3D printing,
Prior to forming the first structures,
Producing the first to third bio-inks;
≪ / RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제6항에 있어서,
상기 바이오 잉크들을 제조하는 단계는,
히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 글리세롤(Glycerol) 및 인간 제대 정맥 내피세포(Human Umbilical Vein Endothelial Cell; HUVEC)을 혼합하여 상기 제1 바이오 잉크를 제조하는 단계;
를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step of preparing bio-inks comprises:
Preparing the first bioinf ink by mixing Hyaluronic acid, Gelatin, Glycerol, and Human Umbilical Vein Endothelial Cell (HUVEC);
/ RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제6항에 있어서,
상기 바이오 잉크들을 제조하는 단계는,
히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 알지네이트(Alginate) 및 인간 진피 섬유아세포(Normal Human Dermal Fibroblast; NHDF)를 혼합하여 상기 제2 바이오 잉크를 제조하는 단계;
를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step of preparing bio-inks comprises:
Preparing the second bioinf ink by mixing Hyaluronic acid, Gelatin, Alginate and Normal Human Dermal Fibroblast (NHDF);
/ RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제6항에 있어서,
상기 바이오 잉크들을 제조하는 단계는,
히알루론산(Hyaluronic acid), 젤라틴(Gelatin), 글리세롤(Glycerol) 및 피브리노겐(Fibrinogen)을 혼합하여 상기 제3 바이오 잉크를 제조하는 단계;
를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 인공혈관 제조를 위한 구조체의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step of preparing bio-inks comprises:
Preparing the third bio-ink by mixing hyaluronic acid, gelatin, glycerol and fibrinogen;
/ RTI >
A method for manufacturing a structure for artificial blood vessel manufacturing using 3D printing.
제1항에 따른 제조방법으로 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체.
A structure for manufacturing an artificial blood vessel produced by the manufacturing method according to claim 1.
제1항에 따른 제조방법으로 제조된 인공혈관 제조를 위한 구조체 내에 포함된 내피세포와 섬유아세포를 배양하는 단계;
를 포함하는,
인공혈관의 제조방법.
Culturing the endothelial cells and the fibroblasts contained in the construct for artificial blood vessels manufactured by the manufacturing method according to claim 1;
/ RTI >
A method for manufacturing an artificial blood vessel.
제11항에 있어서,
상기 내피세포와 섬유아세포를 배양하는 단계는,
상기 인공혈관 제조를 위한 구조체를 세포 배양액에 투입하는 단계; 및
상기 세포 배양액에 투입된 인공혈관 제조를 위한 구조체를 기설정된 조건 하에 정치하는 단계;
를 포함하는,
인공혈관의 제조방법.
12. The method of claim 11,
The step of culturing the endothelial cells and fibroblasts comprises:
Injecting a construct for the artificial blood vessel into a cell culture fluid; And
Placing the construct for constructing an artificial blood vessel into the cell culture liquid under predetermined conditions;
/ RTI >
A method for manufacturing an artificial blood vessel.
제11항에 따른 방법으로 제조된 인공혈관.
An artificial blood vessel produced by the method according to claim 11.
제13항에 있어서,
상기 인공혈관은,
상기 제3 구조물의 패턴에 대응되는 구조를 갖는 혈관 네트워크(vascular network);
를 포함하는,
인공혈관.14. The method of claim 13,
The artificial blood vessel includes:
A vascular network having a structure corresponding to the pattern of the third structure;
/ RTI >
Artificial blood vessels.
KR1020170125603A 2017-09-27 2017-09-27 Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same KR101949846B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125603A KR101949846B1 (en) 2017-09-27 2017-09-27 Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125603A KR101949846B1 (en) 2017-09-27 2017-09-27 Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101949846B1 true KR101949846B1 (en) 2019-02-19

Family

ID=65528609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170125603A KR101949846B1 (en) 2017-09-27 2017-09-27 Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101949846B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102220365B1 (en) * 2019-10-25 2021-02-24 울산과학기술원 A manufacturing method for composite tissue using bio-ink based 3D printing
KR102224115B1 (en) * 2020-01-10 2021-03-09 경북대학교병원 Structure for retinal cell culture using 3D bioprinting and Uses thereof
KR20210097354A (en) 2020-01-30 2021-08-09 가톨릭대학교 산학협력단 Portable endovascular simulator for intracranial vascular disease
KR20210158634A (en) 2020-06-24 2021-12-31 한양대학교 에리카산학협력단 Vascular for practice and manufacturing method of the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110112556A (en) 2010-04-07 2011-10-13 한국기계연구원 A method of preparing polymeric materials comprising diamond-like carbon nano embossed surface, and polymeric materials prepared by the method
KR20170012099A (en) * 2015-07-21 2017-02-02 주식회사 바이오잉크솔루션스 Composition of bio-ink having improved physical and biological properties

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110112556A (en) 2010-04-07 2011-10-13 한국기계연구원 A method of preparing polymeric materials comprising diamond-like carbon nano embossed surface, and polymeric materials prepared by the method
KR20170012099A (en) * 2015-07-21 2017-02-02 주식회사 바이오잉크솔루션스 Composition of bio-ink having improved physical and biological properties

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kolesky, D. B. et al., Advanced Materials (2014) Vol.26, pp.3124-3130 *
Lee, Y. K. et al., Biomaterials (2014) Vol.35, pp.8092-8102 *
Richards, D. et al., Annals of Biomedical Engineering (2017.1.) Vol.45, No.1, pp.132-147 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102220365B1 (en) * 2019-10-25 2021-02-24 울산과학기술원 A manufacturing method for composite tissue using bio-ink based 3D printing
KR102224115B1 (en) * 2020-01-10 2021-03-09 경북대학교병원 Structure for retinal cell culture using 3D bioprinting and Uses thereof
KR20210097354A (en) 2020-01-30 2021-08-09 가톨릭대학교 산학협력단 Portable endovascular simulator for intracranial vascular disease
US11972698B2 (en) 2020-01-30 2024-04-30 The Catholic University Of Korea Industry-Academic Cooperation Foundation Portable blood vessel model simulation apparatus for simulation blood vessel model such as surgery, pump unit for circulating blood vessel mimick liquid stored in blood vessel mimick liquid tank unit
KR20210158634A (en) 2020-06-24 2021-12-31 한양대학교 에리카산학협력단 Vascular for practice and manufacturing method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101949846B1 (en) Manufacturing Method of Structure of Artificial Vascular by Using 3D Printing, Structure of Artificial Vascular Manufactured by the Same, Manufacturing Method of Artificial Vascular using the Same and Artificial Vascular Manufactured by the Same
EP2486121B1 (en) Microscale multiple-fluid-stream bioreactor for cell culture
US9452239B2 (en) Fabrication of interconnected model vasculature
JP6439918B2 (en) Method for producing three-dimensional cell structure
Maher et al. Construction of 3D biological matrices using rapid prototyping technology
EP3374159A1 (en) A method, system and device for three dimensional additive manufacturing in a liquid phase
Liu et al. A plasma-assisted bioextrusion system for tissue engineering
US20100136691A1 (en) Process for the production of a structure comprising crystalline cellulose
US20180214600A1 (en) Textured articles for enhanced cell formation and methods of making thereof
KR20160096829A (en) 3D hydrogel scaffold manufacturing method using bio-printing technology
Park et al. Fabrication of hydrogel scaffolds using rapid prototyping for soft tissue engineering
CN103143062A (en) Three-dimensional controllable incremental forming method and forming system for active osteochondral integrated gradient scaffold
KR20180054503A (en) Method for preparation of dual-pore scaffold for medical use by using FDM 3D printing
Liu et al. Hybrid polycaprolactone/hydrogel scaffold fabrication and in-process plasma treatment using PABS
US9957481B2 (en) Scaffolds and other cell-growth structures using microfluidics to culture biological samples
US8431623B2 (en) Process for forming a porous PVA scaffold using a pore-forming agent
CN109652310A (en) A kind of simple controllable method for preparing of the groove microfilament based on microflow control technique
KR102467263B1 (en) Artificial blood vessel and the manufacturing method thereof
CN109608684A (en) A kind of 3D shape bacteria cellulose and the preparation method and application thereof
Maher et al. Formed 3D bio-scaffolds via rapid prototyping technology
KR102166991B1 (en) Method for controling pores in preparation of porous scaffold by FDM 3D printing
CN109384952A (en) A kind of patterned bacteria cellulose film and the preparation method and application thereof
KR20180001191A (en) Filament for 3D Printing And Composition of the same
Badr et al. A mist-based crosslinking technique for coaxial bioprinting of hollow hydrogel fibers
KR20180118986A (en) Manufacturing Device of Nerve Conduits

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant