KR102015368B1 - Method of decellularized scaffold for tissue regeneration using oil and composition of tissue decellularization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오일을 이용한 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법 및 조직 탈세포 처리 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 (a) 탈세포 대상의 조직을 준비하는 단계; (b) 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator) 및 PBS(Phosphate-buffered saline)로 구성된 고정액에 상기 탈세포 대상 조직을 첨가하여, 상기 조직에 고정액을 침투시키는 단계; (c) 상기 고정액이 침투된 조직에 오일을 첨가하고 진공 상태에서 37℃~45℃ 온도로 3~4시간 동안 중합 반응시켜 조직 중합체(polymerization)를 제조하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 제조된 조직 중합체를 계면활성제 용액에 첨가하고 전기영동 또는 물리적 교반을 수행하는 단계를 포함하는 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법 및 조직의 탈세포화를 위한 조직 탈세포 처리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a decellular support for tissue regeneration using tissue and a tissue decellularization treatment composition, specifically, the present invention comprises the steps of (a) preparing a tissue for decellularization target; (b) The tissue to be decellularized is added to a fixed solution consisting of acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, and Phosphate-buffered saline (PBS). Penetrating the fixative into the solution; (c) adding oil to the tissue in which the fixative has penetrated, and polymerizing the reaction at 37 ° C. to 45 ° C. for 3 to 4 hours in a vacuum state to prepare a tissue polymerized polymer; And (d) adding the tissue polymer prepared in step (c) to the surfactant solution and performing electrophoresis or physical agitation, and a tissue for decellularization of tissue. It relates to a decellularized treatment composition.

Figure 112018010373502-pat00004
Figure 112018010373502-pat00004

Description

오일을 이용한 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법 및 조직 탈세포 처리 조성물{Method of decellularized scaffold for tissue regeneration using oil and composition of tissue decellularization}Method of decellularized scaffold for tissue regeneration using oil and composition for tissue decellularization {Method of decellularized scaffold for tissue regeneration using oil and composition of tissue decellularization}

본 발명은 오일을 이용한 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법 및 조직 탈세포 처리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a decellular support for tissue regeneration using oil and a tissue decellularized treatment composition.

인체의 조직재생 능력은 매우 복잡하고 미묘한 조직구조 때문에 자체적으로 재생하는 능력은 매우 한정적이다. 인체는 줄기세포의 기능에 의해 조직손상시 재생 가능성을 보유하고 있지만 사고, 질병, 노화 등의 이유로 인해 재생 기능의 한계를 벗어나는 일이 생기게 된다. 최근 고령화 사회로의 진입과 함께 다양한 질병 및 사고의 증가로 인해 생체의 장기조직은 재생력의 한계에 부딪히게 되면서 장기 조직의 재생에 대한 필요성이 급증하고 있다. 또한 생체조직을 효과적으로 대체하거나 이식할 수 있는 기술 개발이 점점 요구되고 있는데, 초기에는 인공적인 대용품에서 생체적합재료의 개발, 장기이식 등으로의 개발이 시도되었으나, 최근에는 생명과학, 공학 및 의과학을 통합 응용하는 생체조직공학으로 발전하고 있다.The human body's ability to regenerate itself is very limited and its ability to regenerate itself is very limited because of its subtle tissue structure. The human body possesses the possibility of regeneration in case of tissue damage by the function of stem cells, but it is caused by the reason of accident, disease, aging, etc., which is beyond the limit of regeneration function. Recently, as the aging society enters an increasing number of diseases and accidents, organ tissues of living bodies face limitations of regeneration, and the necessity for regeneration of organ tissues is rapidly increasing. In addition, there is an increasing demand for the development of technologies that can effectively replace or transplant biological tissues.In the early days, attempts have been made to develop biocompatible materials and organ transplants from artificial substitutes. It is developing into biotissue engineering with integrated application.

조직공학(Tissue Engineering)은 세포에서부터 인공장기에 이르는 재생의료의 영역으로, 조직이나 기관의 복원을 도울 수 있는 생체물질부터 재료에 이르는 생물학적, 공학적인 기술을 다루는 학문을 기반으로 미래의 생명과학과 의료분야의 중요한 기술의 하나로 인식되고 있다. 생체 조직의 구조와 기능의 상관관계를 이해하고, 나아가서 생체 대용품을 만들어 이식함으로써 우리 몸의 기능을 복원, 유지, 향상시키려는 목적을 달성하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다. 특히 조직공학의 핵심 기술 중 하나는 세포가 붙어 자랄 수 있도록 지지역할을 하는 지주(support) 또는 지지체(scaffold)를 만들어내는 일이며, 지지체는 생체조직공학에서 매우 중요한 역할을 수행한다. Tissue engineering is the area of regenerative medicine, from cells to artificial organs, based on the study of biological and engineering technologies from biological materials to materials that can help restore tissues and organs. It is recognized as one of the important technologies in the field. Various methods have been researched to achieve the purpose of restoring, maintaining and improving the function of the human body by understanding the correlation between the structure and the function of living tissues and by making and transplanting the living substitutes. In particular, one of the core technologies of tissue engineering is to create a support or scaffold to support the growth of cells, and the support plays a very important role in biotissue engineering.

지지체는 다공성 구조 내에 파종된 세포와 조직 주변으로부터 이동되는 세포의 성장에 중요한 역할을 수행한다. 거의 대부분의 인체 내 세포는 부착되어 성장되는 부착세포로써 만일 부착할 곳이 없으면 세포는 성장되지 못하고 사멸하게 된다. 따라서 지지체는 세포의 부착, 분화, 성장 및 세포 이동에 대한 적합한 환경을 제공해야 한다. 이러한 지지체는 다양한 소재로 제조될 수 있는데, 보통 천연재료, 합성 고분자, 생체 세라믹스 및 고분자-세라믹 복합소재를 사용하여 조직재생용 지지체를 개발하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다.The support plays an important role in the growth of cells sown within the porous structure and cells migrated from around the tissue. Most cells in the body are adherent cells that grow by attaching. If there is no place to attach, the cells cannot grow and die. Thus, the support must provide a suitable environment for cell attachment, differentiation, growth and cell migration. Such supports may be made of various materials, and researches are being actively conducted to develop supports for tissue regeneration using natural materials, synthetic polymers, bio ceramics, and polymer-ceramic composites.

한편, 인체 내 다양한 조직 중에서 뇌 조직은 다른 체내 조직에 비해 세포 밀도가 높고, 조직의 기계적 강도가 연한 특성을 갖기에 지지체 제조를 위해 일반적인 탈세포 방법을 적용하여 세포를 제거하게 되면, 세포외기질 손상이 쉽게 나타나며 형태를 온전하게 보전하기 어렵고 재현성이 낮은 문제점이 있다. Meanwhile, among various tissues in the human body, brain tissue has a higher cell density than other tissues in the body, and the mechanical strength of the tissue is soft. Therefore, when the cells are removed by applying a general decellularization method for preparing a support, extracellular matrix Damage easily appears, and it is difficult to maintain the shape intact, and there is a problem of low reproducibility.

이에, 뇌 조직에 적합한 탈세포 방법을 찾기 위해 처리 물질, 처리 농도, 처리 온도, 처리 시간 등의 각종 변수들을 변화시켜 실험을 수행하여 이러한 문제점을 해소하려는 노력들이 시행되고 있으나, 아직까지 효과적인 방법의 개발이 미비한 실정이다.Therefore, in order to solve the problem by performing various experiments such as treatment material, treatment concentration, treatment temperature, treatment time, etc. in order to find a decellularization method suitable for brain tissue, efforts have been made. Development is inadequate.

대한민국 공개특허 제10-2017-0078460호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0078460

이에 본 발명자들은 조직 투명화 기술을 응용하여 조직재생 및 분화를 위한 탈세포화 지지체를 제조하는 과정에서 오일을 이용하여 하이드로겔로 고정된 조직의 탈세포 지지체를 제조할 경우, 종래 제조할 수 없었던 뇌조직과 같은 연한 조직의 탈세포 지지체를 성공적으로 제조할 수 있음을 확인하였고, 특히 조직 내에 존재하는 단백질과 세포외기질 등을 손상없이 온전한 형태로 보존할 수 있으며, 투명화 기법을 적용할 경우에는 탈세포의 시간을 단축시켜 보다 효율적인 탈세포 지지체를 제조할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. Therefore, the present inventors applied tissue clearing technology to prepare a decellularized support of a hydrogel-fixed tissue using oil in the process of manufacturing a decellularized support for tissue regeneration and differentiation, the brain tissue that could not be conventionally prepared It has been confirmed that the decellular support of soft tissues such as these can be successfully prepared, and in particular, proteins and extracellular matrix existing in tissues can be preserved in an intact form without damage. The present invention has been completed by confirming that shorter time can be used to prepare a more efficient decellular support.

따라서 본 발명의 목적은 뇌조직과 같은 연한 조직을 대상으로 조직의 손상없이 온전한 형태의 조직재생용 탈세포 지지체 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for preparing a decellular support for intact tissue regeneration without damaging the tissue to soft tissues such as brain tissue.

또한 본 발명의 다른 목적은 뇌조직과 같은 연한 조직의 탈세포화를 위한 조직 탈세포- 처리 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a tissue decell-treated composition for decellularization of soft tissues such as brain tissue.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 탈세포 대상의 조직을 준비하는 단계; (b) 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator) 및 PBS(Phosphate-buffered saline)로 구성된 고정액에 상기 탈세포 대상 조직을 첨가하여, 상기 조직에 고정액을 침투시키는 단계; (c) 상기 고정액이 침투된 조직에 오일을 첨가하고 진공 상태에서 37℃~45℃ 온도로 3~4시간 동안 중합 반응시켜 조직 중합체(polymerization)를 제조하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 제조된 조직 중합체를 계면활성제 용액에 첨가하고 전기영동 또는 물리적 교반을 수행하는 단계를 포함하는, 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of (a) preparing a tissue of a decellularized subject; (b) The tissue to be decellularized is added to a fixed solution consisting of acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, and Phosphate-buffered saline (PBS). Penetrating the fixative into the solution; (c) adding oil to the tissue in which the fixative has penetrated, and polymerizing the reaction at 37 ° C. to 45 ° C. for 3 to 4 hours in a vacuum state to prepare a tissue polymerized polymer; And (d) adding the tissue polymer prepared in step (c) to a surfactant solution and performing electrophoresis or physical agitation, the method for preparing a decellular support for tissue regeneration.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조직은 뇌 조직 또는 췌장 조직일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the tissue may be brain tissue or pancreatic tissue.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 고정액에는 8~12 wt%의 아크릴아마이드(acrylamide), 0.1~0.2wt%의 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide) 및 0.2~0.3 wt%의 아조-개시제(azo-initiator)가 함유되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fixed solution is 8 to 12 wt% acrylamide, 0.1 to 0.2 wt% bis-acrylamide and 0.2 to 0.3 wt% azo-initiator ( azo-initiator).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (b) 단계에서 조직에 고정액을 침투시키는 것은 상기 고정액에 조직을 첨가하고 4~6℃의 온도에서 10~14시간 동안 교반하여 수행하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the penetrating the fixed solution to the tissue in the step (b) may be performed by adding the tissue to the fixed solution and stirring for 10-14 hours at a temperature of 4 ~ 6 ℃.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (c) 단계에서 오일은 옥수수유, 올리브유 또는 미네랄오일 일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the oil in step (c) may be corn oil, olive oil or mineral oil.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (c) 단계에서 오일은 조직 중량(g) 대비 8~12ml의 양으로 사용하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the oil in step (c) may be to use in an amount of 8 ~ 12ml relative to the tissue weight (g).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (d) 단계에서 계면활성제 용액은 3~5wt%의 SDS(sodium dodecyl sulfate) 용액일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the surfactant solution in the step (d) may be 3 ~ 5wt% sodium dodecyl sulfate (SDS) solution.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (d) 단계에서 상기 전기영동은 1.5Å으로 10~14시간 동안 전기영동을 수행하는 것이고, 상기 물리적 교반은 37℃에서 200~300rpm으로 2~3일 동안 교반기로 교반하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electrophoresis in the step (d) is to perform electrophoresis for 10-14 hours at 1.5 kPa, the physical stirring is for 2 to 3 days at 200 ~ 300rpm at 37 ℃ It may be to stir with a stirrer.

또한, 본 발명은 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator), PBS(Phosphate-buffered saline) 및 오일을 포함하는, 조직의 탈세포화를 위한 조직 탈세포 처리 조성물을 제공한다.In addition, the present invention includes acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, PBS (Phosphate-buffered saline) and oil, tissue for decellularization of the tissue Provide a decellularized treatment composition.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물 총 중량 대비 아크릴아마이드(acrylamide)는 8~12 wt%로 함유되고, 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide)는 0.1~0.2wt%로 함유되고, 아조-개시제(azo-initiator)는 0.2~0.3 wt%로 함유되어 있는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the acrylamide (acrylamide) is contained in an amount of 8 to 12 wt%, the bis-acrylamide is contained in an amount of 0.1 to 0.2wt%, azo- relative to the total weight of the composition The initiator (azo-initiator) may be contained in 0.2 to 0.3 wt%.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 오일의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 옥수수유, 올리브유 또는 미네랄오일을 사용할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the type of oil is not limited to this, corn oil, olive oil or mineral oil may be used.

본 발명은 오일을 이용한 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법 및 조직 탈세포 처리 조성물에 관한 것으로, 조직 투명화 기술을 응용하여 조직재생 및 분화를 위한 탈세포화 지지체를 제조하는 과정에서 오일을 이용하여 겔로 고정된 조직의 탈세포 지지체를 제조한 경우, 종래 제조할 수 없었던 뇌조직과 같은 연한 조직의 탈세포 지지체를 성공적으로 제조할 수 있고, 조직 내에 존재하는 단백질과 세포외기질 등을 손상 없이 보존할 수 있으며, 탈세포 제조시간을 단축시켜 보다 효율적인 탈세포 지지체를 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명의 방법으로 제조된 조직의 탈세포 지지체는 동결건조하고 분쇄하여 사용할 수 있으며 장기간 보존이 가능하고 다양한 형태로 혼합하여 세포배양, 분화, 조직재생 등에 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for preparing a decellularized scaffold for tissue regeneration using tissue and a tissue decellularized treatment composition, wherein the gel is formed using oil in the process of preparing a decellularized scaffold for tissue regeneration and differentiation by applying tissue clearing technology. When a decellularized scaffold of immobilized tissue is prepared, it is possible to successfully prepare a decellularized scaffold of soft tissue such as brain tissue, which cannot be conventionally prepared, and to preserve proteins and extracellular matrix existing in the tissue without damage. And, it is possible to shorten the decellularization time has the effect of producing a more efficient decellular support. In addition, the decellular support of the tissue prepared by the method of the present invention can be used by lyophilization and pulverization, long-term preservation, and mixed in various forms can be easily used for cell culture, differentiation, tissue regeneration.

도 1은 본 발명에 따른 오일을 이용한 뇌조직 탈세포 지지체의 제조공정 및 탈세포 지지체의 활용에 대한 모식도를 그림으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 마우스 뇌조직을 대상으로 오일 및 아크릴아마이드를 이용하여 제조한 뇌조직 중합체에 대한 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에서 탈세포 과정을 완료한 마우스 뇌조직을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에서 탈세포 과정을 완료한 마우스 뇌조직에서 잔존 DNA의 유무를 확인한 것이다.
Figure 1 shows a schematic diagram of the manufacturing process of the brain tissue decellular support using the oil and the utilization of the decellular support in accordance with the present invention.
Figure 2 shows a photograph of a brain tissue polymer prepared using oil and acrylamide in the mouse brain tissue in one embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the mouse brain tissue has completed the decellularization process in one embodiment of the present invention.
Figure 4 confirms the presence of residual DNA in the mouse brain tissue complete the decellularization process in one embodiment of the present invention.

본 발명은 종래 제조할 수 없었던 뇌조직과 같은 연한 조직을 이용한 탈세포 지지체의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 오일을 이용한 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a decellularized scaffold using soft tissues such as brain tissue, which could not be conventionally produced, and in particular, the present invention relates to a method for preparing a decellularized scaffold for tissue regeneration using oil.

바람직하게 상기 본 발명에 따른 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법은, (a) 탈세포 대상의 조직을 준비하는 단계; (b) 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator) 및 PBS(Phosphate-buffered saline)으로 구성된 고정액에 상기 탈세포 대상 조직을 첨가하여, 상기 조직에 고정액을 침투시키는 단계; (c) 상기 고정액이 침투된 조직을 오일에 첨가하고 진공 상태에서 37℃~45℃ 온도로 3~4시간 동안 중합 반응시켜 조직 중합체(polymerization)를 제조하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 제조된 조직 중합체를 계면활성제 용액에 첨가하고 전기영동 또는 물리적 교반을 수행하는 단계를 포함한다.Preferably the method for producing a decellular support for tissue regeneration according to the present invention, (a) preparing a tissue of decellularized target; (b) adding the decellularized tissue to a fixative solution consisting of acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, and phosphate-buffered saline, and the tissue Penetrating the fixative into the solution; (c) adding the tissue infiltrated with the fixative to oil and polymerizing the polymer at a temperature of 37 ° C. to 45 ° C. for 3 to 4 hours in a vacuum state to prepare a tissue polymerized polymer; And (d) adding the tissue polymer prepared in step (c) to the surfactant solution and performing electrophoresis or physical stirring.

특히 본 발명에서는 앞서 종래기술에서도 언급한 바와 같이, 일반 조직이 아닌 조직 특성이 연하고 물성이 약하여 종래 방법으로 탈세포 지지체를 제조할 수 없었던 조직의 성공적인 탈세포 지지체 제조방법을 제공하는 것이다. In particular, in the present invention, as mentioned in the prior art, it is to provide a method for producing a successful decellular support of a tissue that was not a general tissue, soft tissue properties and weak physical properties could not produce a decellular support.

조직재생, 배양 또는 분화용 조직 지지체 제조를 위해서는 탈세포(de-cellularization) 과정이 수반되는데, 이상적인 탈세포화는 면역반응을 최소화할 수 있도록 세포 성분을 완전히 제거하고 조직자체의 물리적 성질을 잘 유지하고 단백질과 같은 구성성분의 손상이 없도록 하여 재세포화(recellularization)에 적합한 세포외 기질의 완벽한 보존이라고 할 수 있다. Decellularization is involved in the preparation of tissue scaffolds for tissue regeneration, culture or differentiation. Ideal decellularization completely removes cellular components and maintains the physical properties of the tissue itself to minimize immune responses. It is a perfect preservation of extracellular matrix suitable for recellularization by avoiding damage to components such as proteins.

그러나 종래 사용되는 일반적인 탈세포 지지체의 제조는 계면활성제를 사용하는 것으로, 이는 계면활성제로 세포막을 용해시키고 단백질 이외의 세포성분을 조직에서 제거하는 것이지만, 지지체 내의 잔존 단백질의 변성을 유발하고 세포외기질의 미세구조를 붕괴시키며 성장인자를 과도하게 제거한다는 단점이 있다.However, conventional preparation of decellularized scaffolds conventionally used uses surfactants, which dissolve cell membranes and remove cellular components other than proteins from tissues, but cause degeneration of remaining proteins in the scaffolds and It has the disadvantage of breaking down the microstructure and removing the growth factor excessively.

한편, 뇌조직과 같은 연한 물성을 지닌 조직은 세포외기질과 같은 조직주요 골격구조성분의 파괴와 손상으로 인해 조직의 형태 보존을 유지할 수 있는 탈세포 지지체 제조의 기술적인 한계가 있었다. On the other hand, tissues with soft physical properties such as brain tissues had technical limitations in the manufacture of decellular scaffolds capable of maintaining the preservation of tissues due to destruction and damage of major tissue structures such as extracellular matrix.

이를 해결하기 위해 노력하던 중, 본 발명자들은 오일을 이용하여 탈세포 조직 지지체를 제조할 경우, 종래의 이러한 문제점을 모두 해소할 수 있음을 확인하였다.In an effort to solve this problem, the present inventors have found that when the decellularized tissue scaffold is prepared using oil, all of these problems can be solved.

본 발명에서 제공하는 오일을 이용한 조직재생용 탈세포 지지체의 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the decellular support for tissue regeneration using the oil provided in the present invention in detail.

먼저, 탈세포를 위한 조직을 준비한다.First, prepare tissue for decellularization.

탈세포화를 위한 대상은 연하고 물성이 약한 조직을 포함한 다양한 조직을 모두 사용할 수 있으며, 구체적으로 탈세화를 위한 조직의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 뇌조직 또는 췌장 조직일 수 있고, 본 발명의 일실시예에서는 마우스 유래 뇌조직을 사용하였다. The subject for decellularization may use all of various tissues including soft and weak physical tissues. Specifically, the type of tissue for decellularization may be brain tissue or pancreatic tissue, but is not limited thereto. In one embodiment of the mouse-derived brain tissue was used.

상기 탈세포 대상 조직은 사체, 살아있는 개체(동물) 또는 동물을 희생한 직후로부터 수득한 것을 사용할 수 있다.The decellularized tissue may be one obtained from a dead body, a living individual (animal), or immediately after sacrifice.

상기 방법으로 탈세포를 위한 조직 준비가 완료되면, 다음으로 탈세포 대상 조직에 고정액을 침투시킨다.When tissue preparation for decellularization is completed by the above method, the fixative solution is then infiltrated into the decellularized tissue.

고정액은 세포 또는 조직 내 대사 작용을 정지시키고 썩지 않게 하며 형태의 고정화를 위해 처리하는 용액이다A fixative is a solution that stops metabolism in cells or tissues, prevents rotting, and processes for immobilization of the form.

본 발명에서 사용한 상기 고정액은 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator) 및 PBS(Phosphate-buffered saline)으로 구성되며, 바람직하게 상기 고정액에는 8~12 wt%의 아크릴아마이드(acrylamide), 0.1~0.2wt%의 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide) 및 0.2~0.3 wt%의 아조-개시제(azo-initiator)가 함유되어 있다.The fixing solution used in the present invention is composed of acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, and PBS (Phosphate-buffered saline), and preferably, 12 wt% acrylamide, 0.1-0.2 wt% bis-acrylamide and 0.2-0.3 wt% azo-initiator.

이와 같이 본 발명에서 사용되는 고정액은 아크릴아마이드(acrylamide)와 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide)가 함유되어 있어 적절하게 온도를 올려주면 공유결합에 의해 중합반응이 시작되어 중합체를 형성할 수 있게 된다. As described above, the fixing solution used in the present invention contains acrylamide and bis-acrylamide, so that if the temperature is raised appropriately, the polymerization reaction can be started by covalent bonding to form a polymer. .

상기 본 발명에서 탈세포 대상 조직에 고정액을 침투시키는 것은 상기 고정액에 조직을 첨가하고 4~6℃의 저온에서 10~14시간 동안 교반함으로써 삼투압에 의해 조직 내로 고정액이 잘 침투할 수 있도록 한다.Penetrating the fixed solution to the decellularized tissue in the present invention to add the tissue to the fixed solution and stirred for 10 to 14 hours at a low temperature of 4 ~ 6 ℃ to allow the fixed solution to penetrate the tissue well by osmotic pressure.

또한 이때 상기 교반은 40~70rpm의 속도를 유지하면서 교반하는데, 이는 상기 속도 미만에서 교반하게 되면 조직 내로 고정액의 침투가 잘 이뤄지지 않는 문제점이 있고, 상기 속도를 초과하여 과도하게 교반하게 되면 조직이 손상되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 상기 기재된 속도에서 교반하는 것이 바람직하다.In addition, the stirring is agitation while maintaining the speed of 40 ~ 70rpm, which is a problem that if the stirring is less than the speed is not well penetrated into the tissue, and if excessively stirred above the speed is damaged tissue It is desirable to stir at the rates described above, as this may cause problems.

조직으로의 고정액 침투 단계가 완료되면, 이후 오일을 이용하여 조직 중합체(polymerization)를 제조한다.Upon completion of the fixative permeation step into the tissue, tissue is then used to prepare tissue polymerisation.

조직 중합체의 제조는, 상기 고정액이 침투된 조직을 오일 내에 첨가하고 진공 상태에서 37℃~45℃ 온도로 3~4시간 동안 중합 반응시켜 조직 중합체(polymerization)를 제조한다.In the preparation of the tissue polymer, the tissue penetrated with the fixative is added to the oil and polymerized at 37 ° C. to 45 ° C. for 3 to 4 hours in a vacuum to prepare a tissue polymer.

조직 중합체 제조를 위해 먼저 고정액이 침투된 조직을 오일 내에 첨가하여, 오일 내에서 친수성 성분끼리 모이려는 성질을 이용하여 조직 내 침투시킨 고정액이 조직 안에서 보다 효과적으로 모이게 한 상태로 겔 중합반응을 시킴으로써, 조직의 형태 뿐만 아니라 조직 내 단백질 및 세포외기질의 성분이 그대로 보존될 수 있도록 하였다.For the preparation of the tissue polymer, first, the tissue penetrated into the fixative solution is added to the oil, and the gel polymerization reaction is performed so that the fixer penetrated into the tissue collects more effectively in the tissue by using the property of collecting hydrophilic components in the oil. In addition to the form of the tissue and protein components of the extracellular matrix was to be preserved as it is.

조직 내에 침투된 아크릴아마이드를 포함한 고정액은 최대한 조직 밖으로 나오지 않고 그 자리에서 중합되어야 조직의 구성 성분을 잘 보존할 수 있으므로, 고정액을 침투시킨 조직이 어떠한 환경 하에서 중합되는지는 온전한 조직형태가 보존된 탈세포 지지체를 제조에 매우 중요한 요소라고 할 수 있다.The fixation solution containing acrylamide penetrated into the tissue should be polymerized on the spot without leaving the tissue as much as possible to preserve the composition of the tissue well. The cell support can be said to be a very important factor in the preparation.

그런데 중합체의 제조가 친수성 환경에서 진행될 경우, 삼투현상에 따라 고정액이 다시 조직 밖으로 이동되며, 동일 구성의 고정액 내에서 조직을 중합할 경우 조직 뿐만 아니라 고정액 전체가 하나의 큰 겔로 형성될 수 있어 조직만을 추출하는데 번거로움이 발생한다.However, when the preparation of the polymer is carried out in a hydrophilic environment, the fixative is moved out of the tissue again according to the osmotic phenomenon, and when the tissue is polymerized in the fixed solution of the same composition, not only the tissue but also the entire fixative may be formed into one large gel. Hassle to extract.

그러나 본 발명과 같이 고정액이 침투된 조직의 중합체 제조를 오일 내에서 처리할 경우, 상기와 같은 문제점을 해소시킬 수 있다.However, when the polymer preparation of the tissue penetrating the fixed solution as in the present invention is treated in oil, the above problems can be solved.

본 발명에서 사용할 수 있는 상기 오일은 생체 무해한 오일이라면 모두 사용가능하며, 구체적으로 이에 제한되지는 않으나 옥수수유, 올리브유 또는 미네랄오일을 사용할 수 있다. 또한 고정액이 침투된 조직에 대한 오일 처리는 조직 중량(g) 대비 8~12ml의 양으로 처리하여 조직이 오일 내에 잠기게 위치시킨다.The oils that can be used in the present invention can be used as long as they are biohazardous oils, but are not limited thereto, but corn oil, olive oil or mineral oil can be used. In addition, the oil treatment for the tissue penetrated the fixed solution is treated in an amount of 8 ~ 12ml relative to the tissue weight (g) to position the tissue submerged in the oil.

이렇게 조직을 오일에 위치시킨 뒤에는 진공 상태에서 37℃ 이상의 온도, 바람직하게는 37~45℃의 온도로 3~4시간 동안 중합 반응시켜 조직 중합체(polymerization)를 제조한다.After placing the tissue in the oil in this way in a vacuum to a temperature of 37 ℃ or more, preferably 37 to 45 ℃ polymerization for 3 to 4 hours to prepare a tissue polymer (polymerization).

조직 중합체의 형성 원리는, 고정액에 함유된 아크릴아마이드 단량체가 선형 구조로, 비스-아크릴아마이드 단량체가 아크릴아마이드 선형구조 사이에 짧게 중합되어 메쉬(mesh) 형태를 형성하도록 하고, 또한 열 개시제(thermal initiator)가 37℃ 이상의 온도가 되면 크로스링커(crosslinker)로 작용하게 되어 겔 형태의 중합체가 형성되어 진다. 중합체 형성에 따른 원리는 하기 그림과 같다.The principle of formation of the tissue polymer is that the acrylamide monomer contained in the fixative liquid has a linear structure, and the bis-acrylamide monomer is briefly polymerized between the acrylamide linear structures to form a mesh form, and also a thermal initiator. ) Becomes a crosslinker when the temperature is above 37 ° C to form a gel polymer. The principle according to the polymer formation is shown in the following figure.

Figure 112018010373502-pat00001
Figure 112018010373502-pat00001

<중합체 형성 원리> <Polymer Formation Principle>

조직 중합체의 제조가 완료되면, 이후 조직 중합체를 계면활성제 용액에 첨가하고 전기영동 또는 물리적 교반을 통해 탈세포화 하여 본 발명에 따른 조직재생용 탈세포 지지체를 제조한다. When the preparation of the tissue polymer is completed, the tissue polymer is then added to the surfactant solution and decellularized by electrophoresis or physical stirring to prepare a decellular support for tissue regeneration according to the present invention.

본 발명의 방법을 통해 젤이 중합되어 구조가 효과적으로 유지된 조직 중합체는 계면활성제를 사용하여 지질을 제거하는 조직투명화 기법으로 탈세포화 할 수 있다. 탈세포 속도는 계면활성제의 농도에 비례하지만, 고농도의 계면활성제를 사용할수록 유실되는 성분이 많고 너무 저농도의 계면활성제를 사용하면 탈세포 효율이 미비한 단점이 있다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 뇌조직과 같은 연한 조직의 탈세포화를 위해서는 3~5wt%의 SDS(sodium dodecyl sulfate) 용액을 사용할 수 있다.Tissue polymers in which the gel is polymerized and the structure is effectively maintained through the method of the present invention can be decellularized by a tissue clearing technique of removing lipids using a surfactant. Although the decellularization rate is proportional to the concentration of the surfactant, the higher the concentration of the surfactant, the more components are lost, and the use of too low a surfactant has the disadvantage of insufficient decellularization efficiency. In consideration of this point, in the present invention, 3-5 wt% of sodium dodecyl sulfate (SDS) solution may be used for decellularization of soft tissues such as brain tissue.

본 발명의 탈세포화는 전기영동 또는 물리적 교반을 통한 조직투명화 방법을 적용하여 수행하였는데, 조직투명화에서는 조직-하이드로겔 복합체로부터 계면활성제인 SDS(Sodium dodecyl sulfate)를 이용하여 전기장 안에서 또는 물리적으로 교반하여 지방을 제거하는 방법을 사용한다. Decellularization of the present invention was performed by applying the method of tissue clearing by electrophoresis or physical stirring, in tissue clearing by physically stirring in the electric field or using a sodium dodecyl sulfate (SDS) as a surfactant from the tissue-hydrogel complex Use a method to remove fat.

본 발명의 일실시예에서는 4% SDS 용액을 사용하였는데, 일반적인 탈세포에 사용하는 1% SDS 보다 농도가 높아 탈세포가 효과적이며, 전기장 안에서 전기영동과 병행할 경우 시간을 단축시킬 수 있어 높은 생산성을 도출할 수 있는 효과가 있다. In one embodiment of the present invention used a 4% SDS solution, the concentration is higher than the 1% SDS used for general decellularization is effective in decellularization, when combined with electrophoresis in the electric field can be shortened time and high productivity There is an effect that can be derived.

또한, 본 발명의 방법을 통해 중합된 조직은 아무 처리를 하지 않은 조직보다 아크릴아마이드 겔을 통해 효과적으로 고정되었으므로, 투명화 기법을 적용하였을 때 보다 빠르게 탈세포화가 가능하여 2~3일 안으로 짧은 시간만으로도 탈세포 지지체를 제조할 수 있다. In addition, since the tissue polymerized by the method of the present invention is more effectively fixed through acrylamide gel than the tissue without any treatment, it is possible to decellularize more quickly when the transparent technique is applied, so that it can be removed in a short time within 2 to 3 days. Cell supports can be prepared.

상기 탈세포화 과정을 위해 전기영동을 수행할 경우, 상기 전기영동은 1.5Å으로 10~14시간 동안 수행할 수 있고, 상기 물리적 교반을 수행할 경우에는 37℃에서 200~300rpm으로 2~3일 동안 교반기로 교반하여 수행할 수 있다.When electrophoresis is performed for the decellularization process, the electrophoresis may be performed at 1.5 kPa for 10 to 14 hours, and when performing the physical agitation for 2 to 3 days at 37 ° C. at 200 to 300 rpm. It can be carried out by stirring with a stirrer.

나아가 본 발명은 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator), PBS(Phosphate-buffered saline)를 포함하는 조직의 탈세포화를 위한 조직 탈세포 처리 조성물을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a tissue decellularization treatment composition for decellularization of tissues including acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, and PBS (Phosphate-buffered saline). To provide.

또한, 상기 조직의 탈세포화를 위한 조직 탈세포 처리 조성물에는 추가로 오일을 포함할 수 있으며, 이러한 오일의 사용으로 인해 상기 조성물이 조직 내로 효과적으로 침투할 수 있고, 조직 내에 침투된 상기 조성물은 최대한 조직 밖으로 나오지 않도록 하여, 조직 내에 상기 조성물이 적절한 양으로 유지된 상태에서 중합반응이 진행된다. 따라서 본 발명의 조성물과 오일의 병용은 조직의 구성 성분의 손상없이 탈세포 지지체를 제조할 수 있으며, 작은 양의 겔 성분 사용만으로도 충분하게 탈세포 지지체를 제조할 수 있다. In addition, the tissue decellularization composition for decellularization of the tissue may further comprise an oil, the use of such oil allows the composition to effectively penetrate into the tissue, and the composition penetrated into the tissue is maximally tissue The polymerization reaction proceeds in a state where the composition is maintained in an appropriate amount in the tissue so as not to come out. Therefore, the combination of oil and the composition of the present invention can produce a decellular scaffold without damaging the components of the tissue, it is possible to produce a decellular scaffold with only a small amount of gel components.

상기 조성물은 조성물 총 중량 대비 아크릴아마이드(acrylamide)는 8~12 wt%로 함유되고, 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide)는 0.1~0.2wt%로 함유되고, 아조-개시제(azo-initiator)는 0.2~0.3 wt%로 함유되어 있다. The composition contains 8 to 12 wt% of acrylamide, 0.1 to 0.2 wt% of bis-acrylamide, and azo-initiator based on the total weight of the composition. It is contained in 0.2 to 0.3 wt%.

또한 본 발명에서 사용할 수 있는 상기 오일은 앞서 기술한 바와 같다. In addition, the oil that can be used in the present invention is as described above.

상기 본 발명의 조직 탈세포 처리 조성물은 본 발명의 고정액이 처리된 탈세포 대상 조직에 적용할 수 있으며, 대상 조직이 상기 조성물에 침전되는 형태로 처리할 수 있다.The tissue decellularized treatment composition of the present invention can be applied to decellularized target tissues to which the fixative of the present invention is treated, and can be treated in a form in which the target tissue is precipitated in the composition.

이상 본 발명의 방법으로 제조된 탈세포화된 조직 지지체는 아크릴아마이드 겔을 사용과 오일 처리를 통해 중합체를 형성하고 탈세포화를 수행하기 때문에 종래 방법에 비해 조직 내 단백질 및 세포외기질을 보다 효과적으로 보존할 수 있으며, 외관 형태도 온전하게 보전할 수 있을 뿐만 아니라 탈세포 제조에 소요되는 시간도 효과적으로 단축할 수 있다. The decellularized tissue scaffold prepared by the method of the present invention is more effective in preserving protein and extracellular matrix in tissues compared to the conventional method because the decellularized tissue scaffold is used to form polymers and perform decellularization using acrylamide gel and oil treatment. In addition, it can not only maintain the appearance form intact, but also effectively reduce the time required for decellularization.

또한, 본 발명의 경우, 오일 사용으로 인해 종래 방법에 비해 하이드로겔의 사용양을 현저하게 줄일 수 있는 장점이 있고, 오일 내의 효과적인 중합작용으로 부피를 최소화시켜 핸들링이 용이할 뿐만 아니라 탈세포화된 조직을 이용한 추가적인 분석이 가능한 장점이 있다.In addition, in the case of the present invention, the use of oil has the advantage that can significantly reduce the amount of hydrogel used compared to the conventional method, and easy to handle as well as decellularized tissue by minimizing the volume by effective polymerization in the oil There is an advantage that can be analyzed further.

본 발명의 방법으로 제조된 탈세포화된 조직 지지체는 조직재생 또는 조직분화가 필요한 다양한 분야에 모두 널리 활용될 수 있다. The decellularized tissue scaffold prepared by the method of the present invention can be widely used in various fields that require tissue regeneration or tissue differentiation.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.

<준비예><Preparation Example>

고정액Fixative

하기 실시예에서 사용할 고정액은 40% 아크릴아마이드 용액(acrylamide solution), 2% 비스-아크릴아마이드 용액(bis-acrylamide solution), 20x PBS, 10% 아조-개시제 용액(azo-initiator solution)을 혼합하여 고정액을 제조하였고, 최종 사용되는 고정액은 10% acrylamide, 0.1% bis-acrylamide, 0.25% VA-044 (azo-initiator), 1X PBS가 되도록 희석하여 사용하였다. The fixative solution to be used in the following examples is a fixed solution by mixing 40% acrylamide solution, 2% bis-acrylamide solution, 20x PBS, and 10% azo-initiator solution. The fixed solution used was diluted 10% acrylamide, 0.1% bis-acrylamide, 0.25% VA-044 (azo-initiator), 1X PBS.

참고로 본 발명에서 사용한 상기 아크릴아마이드 고정액에 함유된 아크릴아마이드 단량체가 선형 구조로, 비스-아크릴아마이드 단량체가 아크릴아마이드 선형구조 사이에 짧게 중합되어 메쉬(mesh) 형태를 이루게 된다. 또한 열 개시제(thermal initiator)인 VA-044가 37℃ 이상의 온도가 되면 크로스링커(crosslinker)로 작용하게 된다.For reference, the acrylamide monomer contained in the acrylamide fixative used in the present invention has a linear structure, and the bis-acrylamide monomer is briefly polymerized between the acrylamide linear structures to form a mesh. In addition, when the thermal initiator (VA-044) is a temperature of more than 37 ℃ acts as a crosslinker (crosslinker).

Acrylamide/bis-acrylamide 비율에 따라 중합된 폴리머의 메쉬크기(mesh size)가 달라지기 되며 이는 조직의 고정정도를 결정하게 된다. 또한 VA-044를 제외하고 다른 성분들은 미리 혼합하여 4℃에서 6개월 정도 보관 및 사용이 가능하며, 사용 직전에 VA-044를 첨가하여 혼합한 후, 바로 사용한다. The mesh size of the polymerized polymer varies depending on the acrylamide / bis-acrylamide ratio, which determines the degree of fixation of the tissue. In addition, other components, except for VA-044, can be pre-mixed and stored and used at 4 ° C. for about 6 months, and immediately mixed with VA-044 before use.

<실시예 1><Example 1>

뇌조직을 이용한 탈세포 지지체의 제조Preparation of decellularized scaffolds using brain tissue

<1-1> 탈세포 대상 뇌조직 준비<1-1> Brain tissue preparation for decellularization

① 동물사체 또는 살아있는 동물로부터 뇌조직의 추출① Extraction of brain tissue from animal carcasses or live animals

마우스 사체 또는 살아있는 마우스로부터 뇌조직의 추출을 위해, 대상 뇌조직을 통째로 사용하거나 (whole brain), 1cm3 (1cm * 1cm * 1cm)의 크기로 자른 뒤, 코니칼 튜브(Conical tube)의 밀폐 용기에 혼합한 상기 준비예에 기재된 고정액과 함께 상기 뇌조직을 넣고, 4℃, 60rpm 에서 12시간 동안 교반기를 사용하여 물리적으로 흔들면서 섞어주어 추출된 뇌조직에 상기 고정액이 삼투현상을 통해 잘 침투될 수 있도록 하였다. 이때 교반 속도가 과할 경우, 조직이 손상(degradation)되는 것을 가속화시킬 수 있으므로 주의하여 교반시켰다.For the extraction of brain tissue from mouse carcasses or live mice, the whole brain tissue is used, or it is cut to a size of 1 cm 3 (1 cm * 1 cm * 1 cm), and then a closed container of a conical tube The brain tissue is added together with the fixative solution described in Preparation Example, which is mixed in the above, and the mixture is shaken physically with a stirrer for 12 hours at 4 ° C. and 60 rpm to infiltrate the extracted brain tissue well through osmosis. To make it possible. At this time, if the stirring speed is excessive, the tissue may accelerate the degradation (degradation) was stirred carefully.

② 동물을 바로 희생시킨 후, 동물로부터 뇌조직의 추출② Immediately sacrifice animals and extract brain tissue from animals

고정액을 조직에 침투시키는 것은 포매 효율이 낮다는 한계가 있어, 동물을 바로 희생하여 조직을 얻을 수 있는 경우는 관류를 통하면 보다 효과적이다. 이에 본 발명자들은 마우스를 마취시키고 흉곽의 정중선을 절개한 후, 우심실 위의 대동맥 절개 후 우심실에 1X PBS를 주입하여 혈액을 제거하였다. 이후 상기 준비예의 고정액을 관류한 뒤, 타겟 뇌조직을 적출하였다. 마우스의 혈관을 통해 대상 뇌조직에 고정액이 효과적으로 침투할 수 있기 때문에 적출한 뇌조직은 바로 열을 가하여 중합(polymerization)시킬 수 있다. Infiltration of fixative fluid into tissues has a limitation of low embedding efficiency. Thus, if tissue can be obtained directly at the expense of animals, it is more effective through perfusion. The present inventors anesthetized the mouse and incision of the midline of the rib cage, and after aortic dissection on the right ventricle, 1X PBS was injected into the right ventricle to remove blood. Thereafter, the fixed solution of the preparation was perfused, and the target brain tissue was extracted. Since the fixative fluid can effectively penetrate the target brain tissue through the blood vessels of the mouse, the extracted brain tissue can be directly polymerized by applying heat.

하지만 관류 이후 적출한 뇌조직은 코니칼 튜브(Conical tube)의 밀폐 용기에 고정액과 함께 첨가하고, 4℃, 60rpm 에서 10 시간 동안 교반기를 사용하여 교반하면서 추출된 뇌조직에 고정액이 삼투현상을 통해 추가적으로 잘 침투될 수 있도록 하였다.However, the brain tissue extracted after perfusion is added to the sealed container of the conical tube together with the fixative solution, and the fixative solution is extracted through the osmotic phenomenon to the extracted brain tissue while stirring using a stirrer at 4 ° C. and 60 rpm for 10 hours. In addition, it was able to penetrate well.

<1-2> 오일을 이용한 중합체 제조<1-2> Polymer Preparation Using Oil

상기 <1-1>에서 준비된 마우스의 뇌조직을 12웰 플레이트에 각각 첨가하고 각 웰에 옥수수유(corn oil)를 5ml씩 첨가한 뒤, 고정액이 침투된 뇌조직이 오일 내에 잠기도록 위치시키고 30KPa로 진공을 걸어 40℃에서 4시간 중합 반응시켜 중합체를 제조하였다. 오일을 이용한 중합체 제조 과정에 대한 사진은 도 2에 나타내었다. 이때 상기 마우스의 뇌조직은 성체의 whole brain의 경우 평균 중량은 0.4g 정도 되며, 본 실험에서는 1cm3 (1cm * 1cm * 1cm)의 크기로 자른 평균 중량이 0.2g 인 뇌조직을 사용하였다. The brain tissues of the mouse prepared in the above <1-1> were added to 12-well plates, and 5 ml of corn oil was added to each well, and the brain tissues penetrated with the fixative were placed so as to be immersed in the oil and 30 KPa. The polymer was produced by subjecting to vacuum at 40 ° C. for 4 hours. A photograph of a polymer manufacturing process using oil is shown in FIG. 2. At this time, the brain tissue of the mouse is the average weight of the adult whole brain is about 0.4g, in this experiment used a brain tissue with an average weight of 0.2g cut to the size of 1cm 3 (1cm * 1cm * 1cm).

<1-3> 탈세포화를 통한 탈세포 뇌조직 지지체 제조<1-3> Preparation of decellularized brain tissue scaffold through decellularization

상기 <1-2>에서 젤이 중합되어 뇌구조가 잘 유지된 조직 중합체를 계면활성제를 사용하고, 전기영동 또는 물리적 교반을 통해 탈세포 지지체를 제조하였다. 구체적으로, 본 발명자들은 상기 <1-2>에서 제조된 뇌조직 중합체에 투명화 기법을 적용하여, 4% SDS 용액을 첨가한 뒤, 12시간 동안(1.5Å) 전기영동을 통해 투명화된 탈세포 뇌조직 지지체를 제조하였다. 또한 물리적 교반방법으로, 상기 <1-2>에서 제조된 뇌조직 중합체에 4% SDS 용액(50mL)을 첨가한 뒤, 6일 동안 37℃에서 75rpm의 교반속도로 물리적 교반시켜 투명화된 탈세포 뇌조직 지지체를 제조하였다. 탈세포화를 통해 제조된 투명화된 탈세포 뇌조직 지지체의 사진은 도 3에 나타내었다.In <1-2>, the gel was polymerized to maintain a well-structured tissue polymer using a surfactant, and a decellularized scaffold was prepared by electrophoresis or physical stirring. Specifically, the present inventors apply a clearing technique to the brain tissue polymer prepared in the above <1-2>, add 4% SDS solution, and then decellularized the brain through electrophoresis for 12 hours (1.5 kPa). Tissue scaffolds were prepared. In addition, as a physical stirring method, 4% SDS solution (50mL) was added to the brain tissue polymer prepared in the above <1-2>, and then physically agitated at a stirring speed of 75 rpm at 37 ° C. for 6 days to clear the decellularized brain. Tissue scaffolds were prepared. A photograph of the cleared decellularized brain tissue support prepared through decellularization is shown in FIG. 3.

<실시예 2><Example 2>

탈세포 여부 확인Detect Cells

본 발명자들은 상기 실시예 1의 방법으로 제조된 마우스 뇌조직을 이용한 탈세포 지지체에 대해 실제적으로 탈세포화가 모두 잘 되었는지 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 탈세포 여부 분석은 뇌조직 내 잔존 DNA 분석을 통해 확인하였는데, 탈세포 지지체 내 잔존 DNA는 이식 시 면역거부반응의 직접적인 원인이 되므로 4, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) 염색을 통해 핵산 잔여물의 유무를 확인하였다. 구체적으로, 투명화된 탈세포 뇌조직 지지체를 코니칼 튜브(Conical tube)에서 1X PBS를 사용하여 상온에서 1시간에 1번, 5회/1일 정도 워싱하여 지지체 내 잔존 SDS를 제거하여 주었다. 이후 SDS가 제거된 탈세포 뇌조직 지지체를, DAPI를 1:5000 비율로 1X PBS에 섞은 용액 10ml에 잠기게 위치시키고 37℃에서 12시간, 75rpm의 교반속도로 물리적 교반시켜 침투시켰다. 이후 1X PBS를 사용하여 상온에서 1시간에 1번, 5회/1일로 세척하여 결합되지 않은 DAPI를 제거하고, 형광현미경을 사용하여 지지체 내 핵산의 잔존을 Z값을 조절하며 확인하였다.The present inventors carried out experiments to confirm whether the decellularization was actually good for the decellularized support using the mouse brain tissue prepared by the method of Example 1 above. Decellularization analysis was confirmed by analysis of residual DNA in brain tissues. Since residual DNA in decellularized scaffolds is a direct cause of immunorejection during transplantation, nucleic acid residues were obtained by staining with 4, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Check for the presence of water. Specifically, the cleared decellularized brain tissue scaffolds were washed once every 5 hours / day at room temperature using 1 × PBS in a conical tube to remove residual SDS in the scaffolds. The decellularized brain tissue scaffold from which the SDS was removed was then submerged in 10 ml of a solution in which DAPI was mixed in 1 × PBS at a ratio of 1: 5000, and infiltrated by physical stirring at 37 ° C. for 12 hours at 75 rpm. Thereafter, 1X PBS was used to wash once per hour, 5 times per day at room temperature, to remove unbound DAPI, and the presence of nucleic acid in the support was confirmed by adjusting a Z value using a fluorescence microscope.

그 결과, 본 발명의 방법으로 처리한 뇌조직 내에서는 잔존 DNA가 거의 없는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명자들은 본 발명의 방법을 적용할 경우 거의 완벽하게 탈세포화가 됨을 알 수 있었다(도 4 참조).As a result, it was confirmed that there is little residual DNA in the brain tissue treated by the method of the present invention. Therefore, the present inventors were found to be almost completely decellularized when the method of the present invention is applied (see FIG. 4).

<비교예 1>Comparative Example 1

본 발명자들은 상기 실시예 1의 방법에서 오일을 처리하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방법으로 탈세포화된 뇌조직 지지체를 제조하였고, 하기 실시예 3에서 대조군으로 사용하였다. The present inventors prepared decellularized brain tissue scaffolds in the same manner as in Example 1 except that the oil was not treated, and used as a control in Example 3 below.

<실시예 3><Example 3>

탈세포 지지체의 여부 확인Check for decellular support

상기 비교예 1의 방법으로 제조된 마우스의 뇌조직 탈세포 지지체(n=6)와 상기 실시예 1에서 16시간 동안 전기영동 과정으로 제조된 오일을 이용한 본원발명의 뇌조직 탈세포 지지체(n=6)에 대한 형태 분석을 수행하였다.Brain tissue decellular support of the present invention using the brain tissue decellularized scaffold of the mouse prepared by the method of Comparative Example 1 (n = 6) and the oil prepared by the electrophoretic process for 16 hours in Example 1 (n = Morphology analysis for 6) was performed.

그 결과, 상기 비교예 1의 방법으로 제조된 대조군 뇌조직 탈세포 지지체의 경우, 조직의 손상이 발생하였고 겔이 터지는 현상이 발생하였으며 그을음이 발생하는 등, 온전한 형태의 뇌조직 탈세포 지지체를 제조할 수 없는 것으로 나타났고, 또한 탈세포 이후 겔이 부풀어 터지는 현상이 발생하여 조직 내에 존재하는 단백질의 추출이 어렵고 따라서 분석이 어려운 문제점이 있는 것으로 나타난 반면, 본원발명의 방법으로 제조된 뇌조직 탈세포 지지체는 그 형태가 깨끗하며 손상없이 온전하게 유지되어 있는 것을 확인할 수 있었다.As a result, in the case of the control brain tissue decellular scaffold prepared by the method of Comparative Example 1, tissue damage, gel rupture occurred, soot occurs, such as intact brain tissue decellular scaffold was prepared In addition, the gel swells after decellularization occurs, which makes it difficult to extract proteins present in the tissues, and thus, it is difficult to analyze, whereas brain tissue decellularized by the method of the present invention. The support was found to be clean and intact in shape.

따라서 오일을 이용하여 탈세포 지지체를 제조할 경우, 뇌조직과 같이 특히 연한 특성을 갖는 조직을 형태 손상없이 온전하게 그리고 신속 및 간편하게 탈세포 지지체를 효과적으로 제조할 수 있음을 알 수 있었다. Thus, when the decellularized scaffold was prepared using oil, it was found that the decellularized scaffold, such as brain tissue, could be effectively prepared intactly and quickly and simply without damage to tissues having particularly soft characteristics.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (11)

(a) 탈세포 대상의 조직을 준비하는 단계;
(b) 아크릴아마이드(acrylamide), 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide), 아조-개시제(azo-initiator) 및 PBS(Phosphate-buffered saline)로 구성된 고정액에 상기 탈세포 대상 조직을 첨가하여, 상기 조직에 고정액을 침투시키는 단계;
(c) 상기 고정액이 침투된 조직을 오일 내에 잠기게 위치시키고 진공 상태에서 37℃~45℃ 온도로 3~4시간 동안 중합 반응시켜 조직 중합체(polymerization)를 제조하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계에서 제조된 조직 중합체를 계면활성제 용액에 첨가하고 전기영동 또는 물리적 교반을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 고정액에는 8~12 wt%의 아크릴아마이드(acrylamide), 0.1~0.2wt%의 비스-아크릴아마이드(bis-acrylamide) 및 0.2~0.3 wt%의 아조-개시제(azo-initiator)가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는,
오일을 이용하여 조직 손상 없이 조직재생용 탈세포 지지체를 제조하는 방법.
(a) preparing a tissue of a decellularized subject;
(b) The tissue to be decellularized is added to a fixed solution consisting of acrylamide, bis-acrylamide, azo-initiator, and Phosphate-buffered saline (PBS). Penetrating the fixative into the solution;
(c) preparing a tissue polymerized polymer by placing the tissue penetrated into the fixed solution in oil and polymerizing the reaction at 37 ° C. to 45 ° C. for 3 to 4 hours in a vacuum state; And
(d) adding the tissue polymer prepared in step (c) to a surfactant solution and performing electrophoresis or physical stirring,
The fixative contains 8-12 wt% acrylamide, 0.1-0.2 wt% bis-acrylamide and 0.2-0.3 wt% azo-initiator. Characterized by
Method of producing a decellular support for tissue regeneration without tissue damage using oil.
제1항에 있어서,
상기 조직은 뇌조직 또는 췌장 조직인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
Wherein said tissue is brain tissue or pancreatic tissue.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 조직에 고정액을 침투시키는 것은 상기 고정액에 조직을 첨가하고 4~6℃의 온도에서 10~14시간 동안 교반하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
Penetrating the fixed solution to the tissue in the step (b) is characterized in that the addition of the tissue to the fixed solution and stirred for 10 to 14 hours at a temperature of 4 ~ 6 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 오일은 옥수수유, 올리브유 또는 미네랄 오일인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
The oil in step (c) is characterized in that the corn oil, olive oil or mineral oil.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 오일은 조직 중량 1g당 8~12ml의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
In the step (c), the oil is used in an amount of 8 ~ 12ml per 1g of tissue weight.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 계면활성제 용액은 3~5wt%의 SDS(sodium dodecyl sulfate) 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
In the step (d), the surfactant solution is characterized in that 3 ~ 5wt% SDS (sodium dodecyl sulfate) solution.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 전기영동은 1.5Å으로 10~14시간 동안 전기영동을 수행하는 것이고, 상기 물리적 교반은 37℃에서 200~300rpm으로 2~3일 동안 교반기로 교반하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
In the step (d) the electrophoresis is to perform electrophoresis for 10-14 hours at 1.5 kPa, the physical stirring is characterized in that the stirring with a stirrer for 2 to 3 days at 200 ~ 300rpm at 37 ℃ .
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