KR101963781B1 - Shape-Memory Polymer Sheet for Fabrication of Shape-Specific Cell Sheet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환자 맞춤형 3차원 형상의 세포 시트 제조를 위한 형상 기억 수팽윤성 고분자 지지체 시트와 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 형상 기억 수팽윤성 고분자 지지체 시트를 사용하여 제조되는 환자 맞춤형 세포 시트는 환자들의 다양한 상처에 대하여 치유 속도를 촉진시킬 수 있다.The present invention relates to a shape memory water swellable polymer scaffold sheet for the production of a patient-customized three-dimensional shaped cell sheet and a method for manufacturing the same. The patient-customized cell sheet prepared using the shape memory water-swellable polymer scaffold sheet of the present invention can promote the healing rate for various wounds of the patients.
Description
본 발명은 형상 맞춤형 세포층 지지체 시트의 제조를 위하여 형상 기억과 형상 회복력을 나타내는 수팽윤성 지지체 시트와 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a water swellable support sheet exhibiting shape memory and shape restoring force for the production of a shape-customized cell layer support sheet, and a manufacturing method thereof.
보다 상세하게는, 본 발명은 형상 기억 및 회복 현상을 나타내는 특정 범위의 수팽윤성 수지를 지지체로 활용하여, 세포 배양기 안에서 자연적으로 환자 상처 부위의 곡면의 형상에 부합하는 세포층 지지체 시트를 제작하기 위한 수팽윤성 합성수지 지지체와 그 제조 방법에 대한 것이다. More specifically, the present invention relates to a method for producing a cell layer support sheet that conforms to the shape of a curved surface of a patient's wound area naturally in a cell incubator using a specific range of swelling resin exhibiting shape memory and recovery phenomenon as a support. Swellable synthetic resin scaffold and a method for producing the same.
이러한 본 발명의 방법을 통해 제조되는 세포층 지지체 시트는 환자들의 다양한 상처에 대하여 치유 속도를 촉진시킬 수 있는 환자 형상 맞춤형 세포층 시트의 제작에 사용된다.The cell layer support sheet produced by the method of the present invention is used for the production of a patient shape customized cell layer sheet capable of promoting the healing rate for various wounds of patients.
1980년대 이후 등장한 조직공학(tissue engineering)은, 손상된 조직을 재생 및 치료하기 위한 것으로서, 일반적으로 지지체를 사용하여 배양된 세포 조직을 체내에 이식 및 주입하게 되는데, 이 때 재생이 필요한 조직의 다양한 3차원적 형상으로 인하여 여러 가지 문제점들이 발생하게 된다. Tissue engineering, which has emerged since the 1980s, is intended to regenerate and treat damaged tissue. In general, the cells that are cultured using a support are transplanted and injected into the body, Due to the dimensional shape, various problems arise.
세포 조직을 지탱하는 지지체를 사용하게 될 경우, 생분해성 물질로 이루어진 지지체에 세포를 고정하여 이를 체내에 주입시키게 되는데, 이때 지지체가 차지하는 부피만큼 체내에 주입되는 조직 세포의 숫자는 줄어들게 되어 치료 효과가 감소하는 문제점이 발생한다. When a support for supporting cell tissue is used, cells are fixed to a support made of a biodegradable material, and the cells are injected into the body. At this time, the number of tissue cells injected into the body is reduced by the volume occupied by the support, .
또한, 지지체를 세포와 함께 이식하는 경우 이식 이후 지지체에 대한 면역 반응이 발생하게 되고 더 나아가, 생분해성 지지체가 체내에서 분해 될 경우에도 염증반응을 유발할 수도 있게 된다. In addition, when the support is transplanted together with the cells, an immune response to the support occurs after the transplantation, and even if the biodegradable scaffold is degraded in the body, the inflammation reaction may be caused.
최근 이러한 문제점을 해결하기 위하여 조직공학의 새로운 기술로 자리잡게 된 세포 시트 공학(cell sheet engineering)은 세포 이식에 지지체(scaffold)가 함께 이식되지 아니하기 때문에, 기존 지지체가 이식되는 세포 이식 방식에 비하여, 원하는 부위에 상대적으로 높은 밀도의 세포를 이식할 수 있다는 장점을 가지고 있다. In recent years, cell sheet engineering, which has become a new technology of tissue engineering in order to solve these problems, has a disadvantage in that the scaffold is not implanted in the cell graft, , And has the advantage of being able to implant relatively high density cells at the desired site.
생체의 복잡한 조직을 재생하거나 치료하는데 있어서 높은 밀도의 세포로 이루어진 조직을 이식하는 것은 필수적이다. 이러한 점은 지지체 없이 세포를 이식 가능한 시트 형태로 배양하여 치료 및 조직의 재생에 응용시키는 세포 시트 공학이 주목 받게 된 하나의 이유다. It is essential to transplant tissue composed of cells of high density in regenerating or treating complex tissues of the living body. This is one reason why cell sheet engineering, in which cells are cultured in a transplantable sheet form without support and applied to treatment and tissue regeneration, is one of the reasons.
상처 치유의 목적으로 시트(sheet) 형태로 배양된 세포조직에서는 온전한 형태의 세포외기질(extracellular matrix; ECM)을 유지하게 되고 이를 굴곡진 환자 생체조직부위에 부착하게 되면 보다 빠른 치료 효과를 볼 수 있다.Cell tissue cultured in sheet form for the purpose of wound healing maintains an intact extracellular matrix (ECM), which attaches to the biopsy site of the curved patient, have.
세포 시트를 배양하기 위해서는 온도 감응형 고분자인 폴리아크릴아마이드를 전자 빔을 이용하여 세포 배양접시에 공유결합 시키게 되는데 이렇게 세포 배양접시 표면에 결합된 폴리아크릴아마이드 수지의 특성은 하한 임계 온도(low critical solution temperature)인 32℃를 기준으로 친수성에서 소수성으로 변하게 된다. In order to cultivate the cell sheet, polyacrylamide, which is a temperature-sensitive polymer, is covalently bound to a cell culture dish using an electron beam. The characteristics of the polyacrylamide resin bonded to the surface of the cell culture dish are as follows: a low critical solution temperature to 32 < 0 > C, it changes from hydrophilic to hydrophobic.
32℃ 이상에서는 소수성을 나타내지만 그 이하의 온도에서는 친수성을 가지게 되는 폴리아크릴아마이드 수지 지지체를 사용하면 그 특성에 따라 화학처리를 하지 않고 세포를 배양시키고, 배양된 세포형태 그대로를 탈착시킬 수 있다. If a polyacrylamide resin support which exhibits hydrophobicity at 32 ° C or higher but has a hydrophilic property at a temperature lower than 32 ° C is used, the cells can be cultured without chemically treating them and desorbed in the form of a cultured cell.
폴리아크릴아마이드 수지 지지체를 이용하여 제조되는 세포 시트들은 현재 손상 조직 또는 장기의 재생하는데 있어서 사용될 수 있고, 세포 시트 적층 시스템이 발전되면서 응용범위가 확장될 것이다.Cell sheets prepared using polyacrylamide resin scaffolds can now be used for regeneration of damaged tissue or organs and applications will expand as cell sheet lamination systems evolve.
본 발명의 목적은, 세포 시트가 배양되는 배양접시의 바닥이 보여주는 2차원의 평평한 형상이 아닌, 보다 복잡하고 다양한 3차원 형상으로 특히 인체 장기에 특히 적합한 형상으로 여러 종류의 세포 시트를 제조하는 방법에 사용되는 수팽윤성 수지 지지체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing various types of cell sheets in a more complex and various three-dimensional shape, particularly a shape particularly suitable for human organs, not a two-dimensional flat shape of the bottom of a culture dish in which a cell sheet is cultured Swellable resin scaffold used in the present invention.
3차원 형상의 복잡한 구조의 세포 시트를 효과적으로 제작하기 위해서는, 형상 기억과 형상 회복 특성을 나타내는 세포 시트 지지체의 사용이 필요하다. In order to effectively produce a cell sheet having a complicated structure of three-dimensional shape, it is necessary to use a cell sheet support exhibiting shape memory and shape recovery characteristics.
특정 형상의 세포 시트를 제작하기 위한 최초 단계에서, 지지체 시트 상에 세포를 분산 살포하여 지지체에 접종(seeding)을 하게 된다. In a first step to produce a cell sheet of a specific shape, cells are seeded onto a support sheet by dispersing and spreading the cells.
이때 지지체 시트가 이미 3차원 형상을 가지고 있을 경우에는, 중력의 작용에 의하여 분산 살포되는 세포들이 복잡하게 굴곡진 지지체 시트의 낮은 면이나 아래쪽으로 쏟아지게 된다. At this time, if the support sheet already has a three-dimensional shape, the cells scattered and distributed by the action of gravity are poured on the lower surface or the lower side of the complicatedly curved support sheet.
세포가 한쪽으로 몰리게 될 경우, 균일한 두께의 세포 시트를 제작하기 어려울 뿐만 아니라, 원하는 형상의 시트 제작 자체가 불가능한 경우도 발생한다. When the cells are pushed to one side, it is difficult to produce a cell sheet having a uniform thickness, and a sheet having a desired shape itself can not be produced.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명에서는 형상 복원력을 가지는 수용성 고분자 중합체를 지지체 시트의 원료 물질로서 선택하였다. In order to solve these problems, a water-soluble polymer having shape-restoring force is selected as a raw material of a support sheet in the present invention.
본 발명의 지지체 시트의 제조에 사용될 수 있는 고분자 수지는 다양하지만, 폴리아크릴-co-아크릴산, 폴리스테아릴아크릴레이트-co-아크릴아미드, 아크릴-DNA 하이드로겔 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. The polymer resin that can be used in the production of the support sheet of the present invention may be various but preferably comprises polyacryl- co -acrylic acid, polystearyl acrylate- co -acrylamide, acrylic-DNA hydrogel, or the like.
보다 바람직하게는, 아크릴아미드 계열의 고분자들 중에서도 외부 온도에 따라 효율적으로 세포를 탈부착 시킬 수 있는 폴리이소프로필아크릴아마이드 수지 지지체가 적절하며, 이는 3차원 형상의 세포 시트를 제작하는데 특히 바람직하다.Among the acrylamide-based polymers, a polyisopropylacrylamide resin support capable of efficiently detaching the cells according to the external temperature is more preferable, and this is particularly preferable for producing a three-dimensional cell sheet.
좀 더 구체적으로, 본 발명의 목적은 폴리이소프로필아크릴아마이드 수지로 이루어진 형상 기억 고분자 지지체를 제조하는 방법에 있어서, More specifically, it is an object of the present invention to provide a method for producing a shape memory polymer scaffold comprising a polyisopropylacrylamide resin,
1) 87:13 내지 95:5 중량 비율의 N-이소프로필아크릴아미이드와 물의 혼합물과 가교제를 기억하고자 하는 형상의 고분자 지지체 제작용 몰드에 채우는 단계; 그리고1) filling a mold for preparing a polymeric support having a shape for storing a mixture of 87:13 to 95: 5 by weight of N -isopropylacrylamide and water and a crosslinking agent; And
2) 상기 몰드에 채워진 N-이소프로필아크릴아미이드를 중합시키고 가교시켜서 폴리이소프로필아크릴아마이드 수지로 이루어진, 기억하고자 하는 형상의 세포 지지체를 제조하는 단계를 포함하는, 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체 제조 방법을 제공하는 것이다.2) polymerizing and crosslinking the N -isopropylacrylamide filled in the mold to produce a cell support of the shape to be memorized, which is comprised of a polyisopropylacrylamide resin. The shape memory polyisopropylacrylamide support And a method for manufacturing the same.
본 발명은 환자 맞춤형 세포 시트 제조를 위한 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 수지 지지체에 대한 것으로서, 이를 통해 제조된 환자 맞춤형 세포 시트는 환자들의 다양한 상처에 대하여 치유 속도를 촉진시킬 수 있다. The present invention is directed to a shape memory polyisopropylacrylamide resin support for the manufacture of patient customized cell sheets, wherein the patient customized cell sheets produced therewith can promote healing rates for a variety of wounds of the patients.
이하 본 발명에 따른 형상 기억 지지체 시트의 제조 방법을 설명하고자 한다. 이를 위한 본 발명의 대표적인 예시로서 폴리이소프로필아크릴아마이드 수지 지지체 제조방법을 보다 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a shape memory support sheet according to the present invention will be described. As a representative example of the present invention for this purpose, a method for producing a polyisopropylacrylamide resin support will be described in more detail.
본 발명의 실시예에서는 N-이소프로필아크릴아마이드 단량체와 물을 포함하는 용액과, 가교제 및 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 조성물에 자외선을 조사하여 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제조하며, 이 지지체 시트는 용액과의 접촉으로 기억된 형상으로 회복되는 특성을 갖는다.In an embodiment of the present invention, a composition comprising at least one selected from the group consisting of a solution containing N -isopropylacrylamide monomer and water, a crosslinking agent and a photoinitiator is irradiated with ultraviolet rays to prepare a polyisopropylacrylamide support , And this support sheet has the property of being recovered to the memorized shape by contact with the solution.
현재까지는 세포 시트를 제조하기 위해서는 우선 N-이소프로필아크릴아마이드 (N-isopropylacrylamide; NIPAAm) 단량체를 물에 녹여 수용액을 제조하고, 이를 중합시켜 폴리이소프로필아크릴아마이드를 제작하게 된다. In order to produce a cell sheet Currently preferred N - isopropyl acrylamide; preparing the (N -isopropylacrylamide NIPAAm) solution by dissolving the monomers in water, and polymerizing it will produce a poly-isopropyl acrylamide.
종래 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조에 사용되는 단량체 수용액에서 N-이소프로필아크릴아마이드와 물의 몰비는 0.045:1 이하로 제조되며 폴리이소프로필아크릴아마이드로 중합되었을 때 다공성 구조를 나타내게 된다. The molar ratio of N -isopropylacrylamide to water in the monomer aqueous solution used in the conventional preparation of polyisopropylacrylamide is 0.045: 1 or less, and exhibits a porous structure when polymerized with polyisopropylacrylamide.
상기 다공성 구조는 폴리이소프로필아크릴아마이드의 기계적 물성을 훼손하는 요인이 된다. 기계적 특성이 낮은 소재는 외부압력을 부가하면 그 변형 과정에서 소재의 형상이 변할 수 있고, 변하지 아니한다 하더라도 변형된 형상이 유지되지도 못한다. The porous structure is a factor that damages the mechanical properties of polyisopropylacrylamide. If a material with low mechanical properties is added to an external pressure, the shape of the material may be changed during its deformation, and the deformed shape may not be maintained even if it is not changed.
이러한 점은 종래기술로 제작되는 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체가 형상 기억을 유지할 수 없는 이유가 된다. 어떠한 물질이 형상 회복력을 갖기 위해서 압력이 부가되었을 때 변형되더라도 외부압력이 제거되었을 때 원래의 형상으로 돌아가야 하기 때문이다.This is why the polyisopropylacrylamide support produced by the prior art can not maintain shape memory. This is because a material must return to its original shape when the external pressure is removed, even if it is deformed when the pressure is applied, to have shape-restoring force.
이를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조 시, N-이소프로필아크릴아마이드 단량체 함량이 높은 용액을 사용하여 형상 회복력을 가지는 고흡수성 고분자인 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제조하였다.To solve this problem, in the present invention, a polyisopropylacrylamide support, which is a highly water-absorbing polymer having shape resilience, was prepared by using a solution having a high N -isopropylacrylamide monomer content at the time of producing polyisopropylacrylamide.
본 발명의 제조방법으로 제조된 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체는 물이나 다른 용액을 구조 내에 함유하고 있을 때 신축성(elastic)을 가지게 되고 이 때 외부압력을 부가하게 되면 원하는 모양으로 변형이 가능하다. The shape memory polyisopropylacrylamide support prepared by the process of the present invention has elasticity when it contains water or other solution in its structure and can be deformed into a desired shape by adding external pressure at this time .
변형된 형상을 유지한 채 상온에서 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체 내부에 있던 물 분자들을 제거시키게 되면, 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체는 그 형상을 유지할 수 있게 된다. If the water molecules inside the polyisopropylacrylamide support are removed at room temperature while maintaining the deformed shape, the polyisopropylacrylamide support can maintain its shape.
형상이 유지된 채로의 폴리이소프로필아크릴아마이드가 외부 자극으로 물 또는 다른 용액을 접하게 하면 폴리이소프로필아크릴아마이드의 고분자 구조의 변화에 다라 변형 전 형상으로 회복되게 된다.When the polyisopropylacrylamide having the shape maintained is brought into contact with water or another solution by an external stimulus, the shape of the polyisopropylacrylamide is restored to its shape before the change of the polymer structure.
본 발명의 N-이소프로필아크릴아마이드 수용액은 N-이소프로필아크릴아마이드를 고농도로 함유하는 것을 특징으로 하며, 예를 들어 N-이소프로필아크릴아마이드 용액 내의 N-이소프로필아크릴아마이드 대 물의 중량비는 87:13 내지 95:5, 바람직하게는 87:13 내지 88:12 일 수 있다. Isopropyl acrylamide aqueous solution of N - - characterized in that it contains an isopropyl acrylamide in a high concentration, for example, N - isopropyl acrylamide N in solution - N of the present invention isopropyl acrylamide to water weight ratio is 87: 13 to 95: 5, preferably 87: 13 to 88: 12.
본 발명에서 사용되는 가교제는 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조에 사용되는 통상의 방법, 즉 단일중합(homopolymerization), 공중합(copolymerization) 및 3원공중합(terpolymerization), 가교중합(cross-linked polymerization) 등에 사용될 수 있는 가교제라면 제한 없이 사용 가능하다. The crosslinking agent used in the present invention can be used in the conventional methods used for producing polyisopropylacrylamide such as homopolymerization, copolymerization and terpolymerization, cross-linked polymerization, and the like. Any cross-linking agent may be used without limitation.
바람직하게는, 본 발명의 지지체에는 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(N,N-Methylenebisacrylamide;MBAAm)및 테트라메틸에틸렌디아민(tetramethylethylenediamine, TEMED)이 가교제로서 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Preferably, N, N'-methylenebisacrylamide (MBAAm) and tetramethylethylenediamine (TEMED) may be used as a crosslinking agent in the support of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
또한 상기 광가교제는 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시 )페닐]-2-메틸프로판-1-온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one)을 사용할 수 있으나 이에 한정되지는 아니한다.The photo-crosslinking agent may also be a 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methylpropan- ] -2-methylpropan-1-one) may be used, but is not limited thereto.
본 발명의 하나의 실시예에서 상기 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체는 다공성 구조를 나타내지 아니하거나, 낮은 수준의 다공성을 보이는 것에 그치는 것을 특징으로 하며, 다공성 구조의 최소하에 따른 효과로서 기계적 강도가 우수한 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the polyisopropylacrylamide support does not exhibit a porous structure or exhibits a low level of porosity. The polyisopropylacrylamide support has an excellent mechanical strength as an effect of minimizing the porous structure .
바람직하게는 본 발명의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체의 신장탄성계수(Young's modulus)의 범위가 14 내지 15 MPa일 수 있다.Preferably, the Young's modulus of the polyisopropylacrylamide support of the present invention may range from 14 to 15 MPa.
본 발명의 또 다른 실시예는 N-이소프로필아크릴아마이드 및 물의 중량비가 87:13 내지 95:5인 단량체 용액과, 가교제 및 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 조성물에 자외선을 조사하여 제조되며, 용액과의 접촉을 통해 기억되었던 형상으로 회복되는 특성을 갖는 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제공한다. Another embodiment of the present invention is directed to a composition comprising a monomer solution having a weight ratio of N -isopropylacrylamide and water of from 87:13 to 95: 5, and a composition comprising at least one selected from the group consisting of a crosslinking agent and a photoinitiator, And recovering the shape that has been memorized through contact with the solution. The present invention also provides a shape memory polyisopropylacrylamide scaffold.
현재까지 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 형상기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조에 관한 선행기술들은 본 발명의 세포시트 제조용 지지체의 제작에 적용될 수 있다. The prior art related to the production of shape memory polyisopropylacrylamide, which has hitherto been known to those skilled in the art, can be applied to the preparation of the cell sheet preparation support of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예는 N-이소프로필아크릴아마이드 (N-isopropylacrylamide, NIPAAm) 및 물을 혼합하여 단량체 용액을 제조하는 단계; 상기 단량체 수용액을 몰드에 채우는 단계; 및 상기 몰드 내의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액에 자외선을 조사하여 폴리이소프로필아크릴아마이드로 중합시키는 단계를 포함하는 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체 시트 제조 방법을 포함한다. Another embodiment of the invention N - mixing to prepare a monomer solution in isopropyl acrylamide (N -isopropylacrylamide, NIPAAm) and water; Filling said monomer aqueous solution into a mold; And irradiating ultraviolet light to the solution of N -isopropylacrylamide in the mold to polymerize the polyisopropylacrylamide into polyisopropylacrylamide.
본 발명의 지지체 시트 제조 방법에서는 사용되는 몰드는 필요에 따라 다양한 형상을 나타낼 수 있으며, 본 발명의 하나의 실시예에서는 L자 형태의 몰드를 사용하였다. In the method of manufacturing the support sheet of the present invention, the mold used may exhibit various shapes as required, and an L-shaped mold is used in one embodiment of the present invention.
본 발명의 제조 방법에서, 자외선을 조사하는 단계 후, 가교반응을 통해 지지체 시트의 기계적 물성을 강화하는 단계를 추가로 포함하여 종래 기억된 형상과 다른 형상으로 변형시킬 수 있다.In the production method of the present invention, after the step of irradiating ultraviolet rays, the step of strengthening the mechanical properties of the support sheet through a cross-linking reaction may be further transformed into a form different from the conventionally memorized shape.
예를 들어 세포 시트에 적용하기 위한 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제조하는 경우, 세포 배양이 용이하게 하기 위하여 특정 형상이 기억된 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 압력을 가하여 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체가 평평하게 펴지도록 할 수 있다.For example, in the case of preparing a shape memory polyisopropylacrylamide support for application to a cell sheet, shape memory polyisopropylacrylamide pressure, in which a specific shape is memorized, is applied to facilitate cell culture to form a polyisopropylacrylamide support So as to flatten out.
본 발명의 하나의 실시예에서, 자외선 조사하는 단계 이후 제조된 폴리이소프로필아크릴아마이드 시트를 물에 침지시켜 폴리이소프로필아크릴아마이드의 탄성을 증진시키는 단계를 추가할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a step of increasing the elasticity of the polyisopropylacrylamide may be added by immersing the polyisopropylacrylamide sheet prepared after the ultraviolet ray irradiation step in water.
본 발명의 제조방법에서 사용되는 N-이소프로필아크릴아마이드 용액은 단량체를 고농도로 함유하는 것을 특징으로 하며, 예를 들어 N-이소프로필아크릴아마이드 용액 내의 나이팜 및 물의 중량비 87:13 내지 95:5, 바람직하게는 87:13 내지 88:12 일 수 있다.The N -isopropylacrylamide solution used in the production process of the present invention is characterized by containing a high concentration of monomers. For example, the weight ratio of the age palm and water in the N -isopropylacrylamide solution ranges from 87:13 to 95: 5 , Preferably from 87:13 to 88:12.
또한 상기 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 시트의 제조를 위한 단량체 용액을 제조하는 단계에서 가교제 및/또는 광 개시제를 추가로 혼합할 수 있다.Further, in the step of preparing the monomer solution for the production of the shape memory polyisopropylacrylamide sheet, the crosslinking agent and / or the photoinitiator may be further mixed.
예를 들어 본 발명에 사용될 수 있는 가교제는 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조에 사용되는 통상의 방법, 즉 단일중합(homopolymerization), 공중합(copolymerization) 및 3원 공중합(terpolymerization), 가교중합(cross-linked polymerization) 등에 사용될 수 있는 가교제라면 제한 없이 사용가능하다.For example, the cross-linking agent that can be used in the present invention may be selected from the conventional methods used for producing polyisopropylacrylamide, such as homopolymerization, copolymerization and terpolymerization, cross- ) And the like can be used without limitation.
바람직하게는,N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(N,N-Methylenebisacrylamide;MBAAm) 및 테트라메틸에틸렌디아민(tetramethylethylenediamine,TEMED)일 수 있으나, 반드시 이들만으로 한정되지는 아니한다. N, N'-methylenebisacrylamide (MBAAm) and tetramethylethylenediamine (TEMED), but is not limited thereto.
또한 상기 광 개시제는,2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시 )페닐]-2-메틸프로판-1-온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The photoinitiator may also be selected from the group consisting of 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methylpropan- phenyl] -2-methylpropan-1-one) may be used, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 하나의 실시예에는 본 발명의 제조방법으로 제조된 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 포함한다. One embodiment of the present invention includes a shape memory polyisopropylacrylamide support prepared by the process of the present invention.
본 발명의 제조방법으로 제조되는 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체는 용액과의 접촉에 의해서 기억된 형상으로 회복되는 것을 특징으로 하며, 상기 용액은 하이드로겔이 흡수할 수 있는 용액이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 물을 사용할 수 있다. The shape memory polyisopropylacrylamide scaffold prepared by the method of the present invention is recovered to a memorized shape by contact with a solution, and the solution can be used without limitation as long as it is a solution that can be absorbed by a hydrogel For example, water can be used.
특히 상기 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드를 세포 시트 제조용 지지체로 사용하는 경우, 다양한 종류의 환자 맞춤형 세포 시트의 제조에 특히 적합하다.Particularly when the shape memory polyisopropylacrylamide is used as a support for preparing a cell sheet, it is particularly suitable for the production of various kinds of patient-customized cell sheets.
본 발명의 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 사용하여 세포 시트 제조에 사용될 수 있으며, 예를 들어 원하는 형상으로 형상을 기억시켜 해당 형상의 세포 시트를 제조할 수 있다.The shape memory polyisopropylacrylamide scaffold of the present invention can be used in the production of a cell sheet. For example, a cell sheet of a desired shape can be prepared by storing a shape in a desired shape.
본 발명의 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 세포 지지체를 사용하여 제조된 세포 시트를 사용하게 되면 환자 상처 부위와 일치하는 형상을 가지는 세포 시트를 제작할 수 있고, 이는 상처를 치유하는데 요구되는 시간을 절약할 수 있다. When the cell sheet prepared using the shape memory polyisopropylacrylamide cell support of the present invention is used, it is possible to produce a cell sheet having a shape conforming to the wound area of the patient, which saves time required for healing the wound .
또한, 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체가 형상 기억 현상을 통하여 원래의 모양으로 복원하는데 소요되는 시간은 필요에 따라 조절이 가능하고, 이는 각기 다른 부착 시간을 가지는 세포들을 사용한 다양한 종류의 환자 맞춤형 세포 시트의 제작을 가능하게 한다.In addition, the time required for the polyisopropylacrylamide support to restore its original shape through the shape memory phenomenon can be adjusted as needed, and it is possible to use various types of patient-customized cell sheets Making it possible to produce.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 원하는 형상의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제작하는 과정을 보여주는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체의 변형 과정을 도식화한 것이다.
도 3은 낮은 비율 또는 높은 비율로 N-이소프로필아크릴아마이드를 함유하는 단량체 수용액을 제조한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 N-이소프로필아크릴아마이드 비율이 높은 단량체 수용액을 사용하여 폴리이소프로필아크릴아마이드를 제작했을 때의 내부구조를 보여주는 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 사진이다.
도 5은 비교예에 따라 N-이소프로필아크릴아마이드 비율이 낮은 단량체 수용액을 사용하여 폴리이소프로필아크릴아마이드를 제작했을 때에 내부구조를 보여주는 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 사진이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 L 형상으로 제작된 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체에 압력을 가하여 평평한 시트모양으로 만든 후 한쪽 변을 PDMS 홀더로 고정시키고 이를 증류수 (80 ℃)가 담긴 비커에 담고 20분 간격으로 얻어진 사진이다.
도 7a는 비교예에 따라 낮은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 함유하여 제조된 폴리이소프로필아크릴아마이드의 기계적 강도를 측정한 결과이고, 도 7b는 본 발명의 높은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드를 함유 폴리이소프로필아크릴아마이드의 기계적 강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram showing the process of fabricating a desired shape of a polyisopropylacrylamide support in accordance with one embodiment of the present invention. FIG.
Figure 2 illustrates a modification of the shape memory polyisopropylacrylamide support of the present invention.
FIG. 3 shows the results of the preparation of a monomer aqueous solution containing N -isopropylacrylamide in a low or high ratio.
4 is a scanning electron microscope (SEM) image showing the internal structure of polyisopropylacrylamide prepared using a monomer aqueous solution having a high N -isopropylacrylamide ratio according to one embodiment of the present invention. It is a photograph.
5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the internal structure of polyisopropylacrylamide prepared using a monomer aqueous solution having a low N -isopropylacrylamide ratio according to a comparative example.
FIG. 6 is a graph showing the results obtained by applying pressure to a polyisopropylacrylamide support prepared in an L shape according to one embodiment of the present invention to form a flat sheet, fixing one side thereof to a PDMS holder, In 20 minute intervals.
Figure 7a shows the results of measuring the mechanical strength of the polyisopropylacrylamide prepared with a low proportion of N -isopropylacrylamide according to the comparative example, and Figure 7b shows the results of measuring the high proportion of N -isopropylacrylamide of the present invention Containing polyisopropylacrylamide was measured.
이하, 본 발명을 하기의 실시예들에 의하여 좀 더 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of the following examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.
실시예 1. 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조EXAMPLE 1 Preparation of Shape Memory Polyisopropylacrylamide
1.1. 1.1. NN -이소프로필아크릴아마이드 용액 제조 - Preparation of isopropyl acrylamide solution
고농도의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액 내에서 나타나는 상분리 현상을 이용하여 높은 함량 비율(> 87 %) N-이소프로필아크릴아마이드 용액과 낮은 함량 비율(< 13 %)의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액을 제조하였다. High concentration of N-isopropyl acrylamide solution-isopropyl high content ratio to the acrylic using a phase separation phenomenon in the amide solution (> 87%) N - N of isopropyl acrylamide solution and a low content ratio (<13%) .
상기 낮은 함량 비율의 폴리이소프로필아크릴아마이드는 본 발명의 높은 비율의 폴리이소프로필아크릴아마이드와의 비교를 위하여 비교군으로서 제조하였다.The low content ratio of polyisopropylacrylamide was prepared as a comparative group for comparison with the high proportion of polyisopropylacrylamide of the present invention.
구체적으로, N-이소프로필아크릴아마이드와 증류수를 1:1 중량비로 혼합하고, N-이소프로필아크릴아마이드가 증류수에 충분히 녹을 수 있도록 5분 동안 교반하였다. Specifically, N -isopropylacrylamide and distilled water were mixed at a weight ratio of 1: 1 and stirred for 5 minutes so that N -isopropylacrylamide was sufficiently dissolved in distilled water.
시간이 지남에 따라서, 낮은 농도의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액과 높은 농도의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액은 안정적으로 나뉘게 되었고, 최종적으로 N-이소프로필아크릴아마이드 용액이 안정적으로 분리되었을 때, 파이펫을 이용하여 각각의 용액을 바이알에 옮겨 N-이소프로필아크릴아마이드:물의 중량비가 87:13인 높은 함량 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액 5 ml와 N-이소프로필아크릴아마이드:물의 중량비가 13:87인 낮은 함량 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액 5 ml를 수득하였다.Over time, a low concentration of N - isopropylacrylamide solution and a high concentration of N - isopropylacrylamide solution were stably separated, and when finally the N - isopropylacrylamide solution was stably isolated, by using a pipette transfer the respective solutions to the vial N - isopropyl acrylamide: in a high content ratio of water weight ratio of 87:13 N - isopropyl acrylamide solution and 5 ml N - isopropyl acrylamide: water weight ratio of 13 : ≪ RTI ID = 0.0 > 87 < / RTI > of N -isopropylacrylamide solution.
그 다음, 자외선 조사처리를 할 때 자외선에 반응하게 만들기 위한 가교제인 N,N’-메틸렌비스아크릴아미드(N,N-Methylenebisacrylamide; MBAAm) 0.05 mg (0.1%) 와 광개시제인 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시 )페닐]-2-메틸프로판 -1-온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one) 0.005mg (0.01%)를 수득한 각각의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액에 첨가하였다. Then, 0.05 mg (0.1%) of N, N'-methylenebisacrylamide (MBAAm) which is a crosslinking agent for reacting with ultraviolet rays when irradiated with ultraviolet rays and 2 mg of a photoinitiator, 2-hydroxy- - [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methylpropan-1-one) 0.005 mg (0.01%) was added to each of the obtained N -isopropylacrylamide solutions.
1.2. 높은 비율의 단량체 용액을 사용한 폴리이소프로필아크릴아마이드 제조1.2. Preparation of polyisopropylacrylamide using high proportion of monomer solution
실시예 1.1. 에서 제조된 높은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액을 사용한 폴리이소프로필아크릴아마이드를 제조하기 위해 도 1에 나타낸 공정도와 같이, 레이저 커터를 이용하여 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 몰드를 제작하고, 제작된 PMMA 몰드에 폴리디메틸실록산(PDMS)를 채우고 오븐에 하루 정도 두어 PDMS 몰드를 제작하였다.Example 1.1. A polymethyl methacrylate (PMMA) mold was prepared by using a laser cutter as shown in the process chart shown in FIG. 1 to manufacture polyisopropylacrylamide using a high proportion of N -isopropylacrylamide solution prepared in Example 1, The prepared PMMA mold was filled with polydimethylsiloxane (PDMS) and placed in an oven for about one day to make a PDMS mold.
그 다음, 제작된 PDMS 몰드에 상기 N-이소프로필아크릴아마이드 용액을 채우고 UV 광원을 조사하여 원하는 형상의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제작하였다.Then, the prepared PDMS mold was filled with the N -isopropylacrylamide solution and irradiated with a UV light source to prepare a polyisopropylacrylamide support having a desired shape.
구체적으로, 3D 모델링 소프트웨어를 사용하여 원하는 형상을 완성시키고, 그 형상을 가지는 폴리메틸메타크릴레이트 (Poly(methyl methacrylate); PMMA)재질의 몰드를 레이저 커팅기를 사용하여 제작하였다. 그 다음, 제작된 PMMA 몰드를 이용하여 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS) 몰드를 제작하였다.Specifically, a desired shape was completed using 3D modeling software, and a mold made of poly (methyl methacrylate) (PMMA) having the shape was manufactured using a laser cutter. Then, a polydimethylsiloxane (PDMS) mold was fabricated using the PMMA mold manufactured.
그 다음, 제작된 PDMS 몰드에 상기 실시예 1.1.에서 수득한 높은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액을 가득 채웠다. 원하는 형상의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제작하기 위하여, N-이소프로필아크릴아마이드 용액이 가득 찬 PDMS 몰드의 윗면을 커버 글래스로 덮어 N-이소프로필아크릴아마이드 용액이 PDMS 몰드에 채워졌을 때 발생하는 표면장력을 최소화 시켰다.The fabricated PDMS mold was then filled with the high proportion of the N -isopropylacrylamide solution obtained in Example 1.1. Above. To prepare a polyisopropylacrylamide support having a desired shape, the upper surface of a PDMS mold filled with N - isopropylacrylamide solution was covered with a cover glass, and a surface formed when the N - isopropylacrylamide solution was filled in the PDMS mold The tension was minimized.
마지막으로, 원하는 형상으로 채워진 N-이소프로필아크릴아마이드 용액에 UV 광원을 30분간 조사하여 높은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액을 사용한 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제작하였다. 제작된 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체의 내부구조를 보여주는 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 사진을 도 4에 나타내었다.Finally, N-filled into the desired shape-isopropyl acryl amide
1.3. 낮은 비율의 1.3. Low rate NN -- 이소프로필아크릴아마이드Isopropyl acrylamide 용액을 사용한 Solution 폴리이소프로필아크릴아마이드Polyisopropylacrylamide 지지체의 제조 (비교예) Preparation of Support (Comparative Example)
높은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액 대신에 실시예 1.1.에서 수득한 낮은 비율의 N-이소프로필아크릴아마이드 용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1.2.와 동일한 조건 및 방법으로 폴리이소프로필아크릴아마이드를 제조하였다. 제작된 폴리이소프로필아크릴아마이드의 내부구조를 보여주는 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 사진을 도 5에 나타내었다.. In the example 1.2 under the same conditions and method as poly-isopropyl acrylamide, except for using isopropyl acrylamide solution - N of the low rate obtained in Example 1.1 instead of isopropyl acrylamide solution -. N a high percentage of . A scanning electron microscope (SEM) photograph showing the internal structure of the prepared polyisopropylacrylamide is shown in FIG.
실시예 2. 형상 기억 폴리이소프로필크릴아마이드 지지체의 형상 기억 능력 확인Example 2. Confirmation of Shape Memory Capacity of Shape Memory Polyisopropyl Krylamide Support
2.1. 형상 기억 폴리이소프로필아크릴아마이드의 형상 복원력 확인2.1. Confirm shape restoring force of shape memory polyisopropylacrylamide
실시예 1에서 제작된 N-이소프로필아크릴아마이드 단량체 농도가 높은 수용액으로 제조된 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체가 형상 기억 특성을 갖는지 확인하기 위하여, 우선, 상기 실시예 1의 방법으로 L자 형상을 가지는 높은 비율의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 제작하였다. In order to confirm that the polyisopropylacrylamide support prepared from the aqueous solution having a high concentration of N -isopropylacrylamide monomer prepared in Example 1 had shape memory characteristics, first, by using the method of Example 1, A high proportion of polyisopropylacrylamide support was prepared.
그 다음, 제작된 L 형상의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체를 그것의 탄성력을 높이기 위하여, 80℃의 증류수에 15분간 담그고 이에 압력을 가하여 평평하게 만들었다. 평평하게 된 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체는 그것의 탄성력을 낮추고 경도(hardness)를 증가시키기 위하여 상온(25℃)에서 건조시키면서 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체 내부에 함유되어 있던 물 분자들을 제거시켰다. Then, the fabricated L-shaped polyisopropylacrylamide support was immersed in distilled water at 80 ° C for 15 minutes in order to enhance its elasticity, and pressure was applied to make it flat. The flattened polyisopropylacrylamide support was dried at room temperature (25 캜) to remove water molecules contained in the polyisopropylacrylamide support to lower its elasticity and increase its hardness.
그 다음, 평평하게 된 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체의 한쪽 변을, 실시예 1에서 원하는 모양의 폴리디메틸실록산(PDMS) 재질의 몰드를 제작할 때와 같은 방법으로 제작된 PDMS 홀더로 고정시키고, 이를 80℃ 증류수가 담긴 비커에 넣어 20분씩 시간이 지남에 따라 형상이 복원되는지 확인하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다. One side of the flattened polyisopropylacrylamide support was then fixed with a PDMS holder made in the same manner as in the preparation of the polydimethylsiloxane (PDMS) mold of the desired shape in Example 1, ° C in a beaker containing distilled water, and the shape was restored for 20 minutes over time. The results are shown in Fig.
도 6에서 확인할 수 있듯이, 단량체 비율이 높은 수용액을 중합시킨 폴리이소프로필아크릴아마이드에 압력을 가하였을 때 그 형상이 유지 되는 것이 확인되었고, 이를 증류수에 넣었을 때, 시간이 지남에 따라서 폴리이소폴리아크릴아마이드 지지체가 증류수의 물 분자를 흡수하면서 압력을 가하기 전의 원래 형상으로 돌아가는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from FIG. 6, it was confirmed that when the pressure was applied to polyisopropylacrylamide polymerized with an aqueous solution having a high monomer ratio, its shape was maintained, and when it was put into distilled water, It was confirmed that the amide support returned to the original shape before the pressure was applied while absorbing the water molecules of the distilled water.
이와 같이 높은 농도의 단량체로 중합된 폴리이소프로필아크릴아마이드를 L자 형상으로 기억시킨 후 압력을 가하였을 때 해당 압력에 버틸 수 있는 반면 낮은 농도의 단량체로 중합시킨 폴리이소프로필아크릴아마이드에서는 압력을 가하여 형상을 평평하게 만드는 과정에서 지지체가 부서지는 것을 확인하였고, 이에 따라 형상 기억현상을 확인할 수 없었다.Polyisopropylacrylamide polymerized with such a high concentration of monomers can be stored in an L-shape, and then pressure can be maintained at a given pressure. On the other hand, in polyisopropylacrylamide polymerized with a low-concentration monomer, We confirmed that the support collapsed during the process of flattening the shape, and thus the shape memory phenomenon could not be confirmed.
2.2. 물성 비교2.2. Comparison of physical properties
실시예 2.1.에서 제조된 두 가지 종류의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체의 내부 구조 및 물성을 비교하였다.The internal structures and physical properties of the two types of polyisopropylacrylamide supports prepared in Example 2.1. Were compared.
그 결과를 도 4, 도 5 및 도 7a, 7b에 나타내었으며, 낮은 농도의 단량체 수용액으로 중합시킨 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체와 높은 농도의 단량체 수용액으로 중합시킨 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체의 다공성(porosity) 차이에 의하여 낮은 농도의 단량체 용액을 중합시킨폴리이소프로필아크릴아마이드는 0.0607MPa의 신장탄성률(young’s modulus)을 나타내는 반면, 높은 농도의 폴리이소프로필아크릴아마이드 지지체는 14.814MPa의 young’s modulus를 가져 Young’s modulus (elastic modulus) 차이가 ~250배 가량 차이 난 것에 기인한 것으로 판단된다.The results are shown in FIGS. 4, 5 and 7a and 7b. The results are shown in FIG. 4 and FIG. 7, where the porosity of a polyisopropylacrylamide support polymerized with a low concentration of a monomer aqueous solution and a polyisopropylacrylamide support polymerized with a high concentration of a monomer aqueous solution ), Polyisopropylacrylamide polymerized with a low concentration monomer solution exhibited a Young's modulus of 0.0607 MPa while a high concentration of polyisopropylacrylamide support had a Young's modulus of 14.814 MPa, (elastic modulus) difference of ~ 250 times.
Claims (22)
지지체 시트를 제조하기 위하여 사용되는 N-이소프로필아크릴아마이드 단량체와 물의 중량비가 87:13 내지 95:5이고,
지지체 시트가 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시 )페닐]-2-메틸프로판 -1-온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one) 광개시제를 사용하여 가교된 것이며,
지지체 시트가 점토 광물을 포함하고 있지 아니함으로써 지지체 시트가 나타내는 신장탄성계수가 14 내지 15MPa이며,
특정 온도에 노출되면 지지체 시트가 상기 특정 온도에서 기억하였던 3차원적 인체 조직의 굴곡진 형상을 다시 회복하는 특성을 나타내며,
이러한 형상 기억 특성을 활용하여 3차원적 인체 조직의 굴곡진 형상의 세포 시트를 제작하기 위한 몰드 용도로 사용되는 것임을 특징으로 하는,
가교된 수팽윤성 지지체 시트. In a crosslinked support sheet comprising a polyisopropylacrylamide water-swellable polymer resin,
The weight ratio of N -isopropylacrylamide monomer and water used to prepare the support sheet is from 87:13 to 95: 5,
Wherein the support sheet is selected from the group consisting of 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methylpropan- 2-methylpropan-1-one) photoinitiator,
When the support sheet does not contain clay minerals, the tensile elastic modulus of the support sheet is 14 to 15 MPa,
When the support sheet is exposed to a specific temperature, it shows a characteristic of restoring the curved shape of the three-dimensional human tissue memorized at the specific temperature,
Wherein the shape memory characteristic is used to mold a cell sheet having a curved shape of a three-dimensional human tissue.
Crosslinked water swellable support sheet.
A crosslinked water swellable backing sheet characterized in that the crosslinked water swellable backing sheet of claim 1 is crosslinked with tetramethylethylenediamine.
지지체 시트를 제조하기 위하여 사용되는 N-이소프로필아크릴아마이드 단량체와 물의 중량비가 87:13 내지 95:5이고,
지지체 시트가 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시 )페닐]-2-메틸프로판 -1-온(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one) 광개시제를 사용하여 가교된 것이며,
지지체 시트가 점토 광물을 포함하고 있지 아니함으로써 지지체 시트가 나타내는 신장탄성계수가 14 내지 15MPa이고,
특정 온도에 노출되면 상기 지지체 시트가 상기 특정 온도에서 기억하였던 3차원적 인체 조직의 굴곡진 형상을 다시 회복하는 특성을 나타내며,
3차원적 인체 조직의 굴곡진 형상의 세포 시트를 제작하기 위한 몰드 용도로 사용되는 것임을 특징으로 함에 있어서,
1) 수용성 단량체와 물의 혼합물과 가교제를 기억하고자 하는 형상의 고분자 지지체 시트 제작용 몰드에 채우는 단계; 그리고
2) 상기 몰드에서 단량체 수용액을 중합시키고 가교시켜서, 기억시키고자 하는 형상의 고분자 지지체 시트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 추가적인 특징으로 하는, 가교된 수팽윤성 지지체 시트 제조 방법.A method for producing a crosslinked support sheet comprising a polyisopropylacrylamide water-swellable polymer resin,
The weight ratio of N -isopropylacrylamide monomer and water used to prepare the support sheet is from 87:13 to 95: 5,
Wherein the support sheet is selected from the group consisting of 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methylpropan- 2-methylpropan-1-one) photoinitiator,
When the support sheet does not contain clay minerals, the tensile elastic modulus of the support sheet is 14 to 15 MPa,
When the support sheet is exposed to a specific temperature, it exhibits a characteristic of restoring the curved shape of the three-dimensional body tissue memorized at the specific temperature,
And is used as a mold for producing a cell sheet having a curved shape of a three-dimensional human tissue. In this case,
1) filling a mold for preparing a polymer scaffold sheet having a shape for storing a mixture of a water-soluble monomer and water and a crosslinking agent; And
2) polymerizing and crosslinking the aqueous monomer solution in the mold to produce a polymeric support sheet in the shape to be memorized. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
The method for producing a crosslinked water swellable support sheet according to claim 12, wherein the weight ratio of N -isopropylacrylamide monomer to water is from 87:13 to 88:12, wherein the cell sheet in a three- Is used as a support mold for producing a crosslinked water swellable support sheet.
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