KR102026023B1 - A neuronal scaffold with excellent nerve regeneration rate, Preparation method thereof, and Indentifying method of cell growth using the same - Google Patents

A neuronal scaffold with excellent nerve regeneration rate, Preparation method thereof, and Indentifying method of cell growth using the same Download PDF

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KR102026023B1 KR1020180042271A KR20180042271A KR102026023B1 KR 102026023 B1 KR102026023 B1 KR 102026023B1 KR 1020180042271 A KR1020180042271 A KR 1020180042271A KR 20180042271 A KR20180042271 A KR 20180042271A KR 102026023 B1 KR102026023 B1 KR 102026023B1
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고원건
이성
민지홍
홍민호
노소영
이효중
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Abstract

The present invention relates to a neuronal scaffold with excellent nerve regeneration rate, a method for preparing the same, and a method for identifying cell growth using the same. The present invention is economical by forming a pattern having an orientation in one direction without any expensive equipment, and forms a conductive polymer layer on the biocompatible polymer layer to have excellent mechanical strength and excellent physical and electrical properties.

Description

신경 재생율이 우수한 신경 스캐폴드, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장 확인방법{A neuronal scaffold with excellent nerve regeneration rate, Preparation method thereof, and Indentifying method of cell growth using the same}A neuronal scaffold with excellent nerve regeneration rate, Preparation method etc, and Indentifying method of cell growth using the same}

본 발명은 신경 재생율이 우수한 신경 스캐폴드, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장 확인방법에 대한 것이다.The present invention relates to a nerve scaffold having excellent nerve regeneration rate, a method for preparing the same, and a method for identifying cell growth using the same.

현재 말초 신경의 차단을 발생시키는 신경의 압박 등으로 인한 말초신경의 손상은 느리더라도 축삭 돌기의 느린 재생을 동반한 회복이 발생할 수 있는 것으로 알려져 있으며 중추신경계의 손상 또한 신경 가소성에 의한 신경 재활이 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나 회복 과정에서 신경세포의 증식은 발생하나 신경의 연결을 통한 회복이 되지 않는 경우가 발생할 수 있어, 이에 따라 신경세포의 회복을 위한 다양한 접근법 연구가 진행되고 있다.Currently, the damage of peripheral nerves due to the compression of nerves, which causes the blockage of peripheral nerves, is known to be slow, but recovery may occur with slow regeneration of axons. The damage of the central nervous system is also possible due to neuroplasticity. It is known. However, the proliferation of neurons may occur in the process of recovery, but the recovery may not occur through the connection of nerves. Accordingly, various approaches for the recovery of neurons have been studied.

말초 신경계의 국소적인 손상의 경우 자가 신경 이식, 단순 신경 접합 및 동종 이식 등의 방법을 통해 치료를 수행한 바 있으나, 축삭 돌기 손상이 진행된 심각한 손상의 경우는 회복이 매우 어렵고 사용 가능한 신경 길이에 제한이 있다. 현재의 치료방법은 재활치료 (물리치료 및 작업치료)외에 신경기능을 회복시킬 수 있는 뚜렷한 치료방법이 없는 상태이며, 척수 손상의 치료에 줄기세포 치료 등 안전하고 효과적인 신경재생효과를 가지는 새로운 패러다임의 치료방법의 개발이 요구되고 있다.Local damage to the peripheral nervous system has been treated through autologous nerve transplantation, simple neural junctions, and allografts, but severe damage with axonal damage is very difficult to recover and is limited to the available nerve length. There is this. Currently, there is no clear treatment method that can restore nerve function other than rehabilitation treatment (physical treatment and occupational treatment), and a new paradigm that has a safe and effective neuroregeneration effect such as stem cell treatment in the treatment of spinal cord injury. Development of treatment methods is required.

특히, 신경 결손을 해소하기 위한 방법으로 실리콘 관 등을 활용한 신경 스캐폴드를 이용하여 신경 재생을 촉진시키는 등의 연구가 진행되었는데, 이러한 신경 스캐폴드를 이용해 손상된 신경세포의 신경 회로망 복원에 필요한 세포 및 분자적 요인을 보완하고 그 회복 속도를 높이기 위한 다양한 방법이 고안되고 있다.In particular, researches to promote nerve regeneration using a nerve scaffold utilizing a silicon tube, etc. as a method for eliminating nerve defects have been conducted. And various methods have been devised to complement molecular factors and speed up their recovery.

한편, 신경 조직의 경우 배열된 방향성 및 전기적 신호 전달이 중요한 과정으로 신경세포를 이방성 구조의 신경 스캐폴드에 배양하거나 전기적 자극을 부여하였을 때 신경 결손을 기능적으로 회복하는 속도를 가속화했다는 연구결과가 있으며, 신경 재생용 신경 스캐폴드에 사용되는 물질들 또한 다양하게 연구되고 있으며, 사용되는 재료로는 폴리락틱코글리코산, 콜라겐, 키토산 등이 주류를 이루고 있다. 또한 나노 섬유 및 나노 패터닝 기술을 통한 패턴화된 지지체를 제작하고 이를 3D 구조로 제작하는 연구가 진행되고 있다.On the other hand, in the case of neural tissues, an ordered direction and electrical signal transmission is an important process, and there is a study that accelerated the speed of functional recovery of nerve defects when the nerve cells are cultured in an anisotropic neural scaffold or applied electrical stimulation. In addition, the materials used in nerve scaffolds for nerve regeneration have been studied in various ways, and the materials used are mainly polylactic coglycolic acid, collagen and chitosan. In addition, research is being conducted to fabricate patterned supports through nanofibers and nanopatterning techniques and to fabricate them into 3D structures.

대한민국 공개특허 제10-2015-7005577호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-7005577

본 발명은 일방향으로 배향성을 가지는 패턴이 형성된 생체적합성 고분자 상에 전도성 고분자가 형성된 신경 스캐폴드 및 이의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a neural scaffold in which a conductive polymer is formed on a biocompatible polymer having a pattern having an orientation in one direction, and a method of manufacturing the same.

본 발명은,The present invention,

생체적합성 고분자층; 및Biocompatible polymer layers; And

상기 생체적합성 고분자층 상에 형성된 전도성 고분자층을 포함하고,It comprises a conductive polymer layer formed on the biocompatible polymer layer,

상기 생체적합성 고분자층은 표면에 배향성을 가지는 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드를 제공한다.The biocompatible polymer layer provides a neural scaffold comprising a pattern having an orientation on a surface thereof.

또한, 본 발명은,In addition, the present invention,

기재, 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체로부터 기재를 제거하는 단계;Removing the substrate from the laminate in which the substrate, the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer are sequentially laminated;

기재를 제거된 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체를 친수성 용매로 세척하여 친수성 중합체 섬유다발층을 제거하는 단계; 및Removing the hydrophilic polymer fiber bundle layer by washing the laminate obtained by sequentially removing the substrate from the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer with a hydrophilic solvent; And

친수성 중합체 섬유다발층이 제거된 생체적합성 고분자 코팅층 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계를 포함하고,Coating a conductive polymer on the biocompatible polymer coating layer from which the hydrophilic polymer fiber bundle layer has been removed;

상기 친수성 중합체 섬유다발층은 친수성 중합체 섬유다발이 일방향으로 배향성을 가지도록 전기방사된 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법을 제공한다.The hydrophilic polymer fiber bundle layer provides a method for producing a neural scaffold, characterized in that the hydrophilic polymer fiber bundle is electrospun so as to have an orientation in one direction.

아울러, 본 발명은, 본 발명에 따른 신경 스캐폴드를 이용한 세포 성장 확인방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for identifying cell growth using a neural scaffold according to the present invention.

본 발명에 따른 신경 스캐폴드는 별도의 고가의 장비 없이 일방향으로 배향성을 가지는 패턴을 형성하여 경제적이고, 생체적합성 고분자층 상에 전도성 고분자층을 형성하여 기계적 강도가 우수하며 물리적 및 전기적 특성이 우수한 장점이 있다.The neural scaffold according to the present invention is economical by forming a pattern having orientation in one direction without additional expensive equipment, and forms a conductive polymer layer on a biocompatible polymer layer to have excellent mechanical strength and excellent physical and electrical properties. There is this.

도 1은 본 발명에 따른 신경 스캐폴드를 이용하여 신경 세포를 재생시킨 것을 도식화한 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따른 신경 스캐폴드의 제조방법을 도식화한 이미지이다.
도 3은 일실시예에 따라 제조된 친수성 중합체 섬유다발층의 주사전자현미경(Scanning Electronic Microscope, SEM)으로 촬영한 이미지이다.
도 4는 일실시예에 따라 제조된 생체적합성 고분자층을 주사전자현미경(Scanning Electronic Microscope, SEM)으로 촬영한 이미지이다.
도 5는 본 발명에 따른 신경 스캐폴드를 주사전자현미경(Scanning Electronic Microscope, SEM)으로 촬영한 이미지이다.
도 6은 본 발명에 따른 신경 스캐폴드를 이용하여 신경 세포를 재생시킨 것을 공초점형광광학현미경(Confocal)으로 촬영한 이미지이다.
은 본 발명에 따른 신경 스캐폴드를 이용하여 신경 세포를 재생시킨 것을 스캐폴드를 주사전자현미경(Scanning Electronic Microscope, SEM)으로 촬영한 이미지이다.1 is a schematic image of regeneration of nerve cells using a neural scaffold according to the present invention.
2 is a schematic image of a method of manufacturing a neural scaffold according to the present invention.
Figure 3 is an image taken with a scanning electron microscope (Scanning Electronic Microscope, SEM) of the hydrophilic polymer fiber bundle layer prepared according to one embodiment.
4 is an image of a biocompatible polymer layer prepared according to one embodiment by scanning electron microscope (SEM).
5 is an image taken by a scanning electron microscope (Scanning Electronic Microscope, SEM) according to the present invention.
Figure 6 is an image taken by confocal fluorescence optical microscope (Confocal) of the regeneration of nerve cells using a neural scaffold according to the present invention.
Is an image of a nerve cell regenerated using a neural scaffold according to the present invention taken with a scanning electronic microscope (Scanning Electronic Microscope, SEM).

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

또한, 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in the present invention are shown to be enlarged or reduced for convenience of description.

본 발명은 신경 재생율이 우수한 신경 스캐폴드, 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 성장 확인방법에 대한 것이다.The present invention relates to a nerve scaffold having excellent nerve regeneration rate, a method for preparing the same, and a method for identifying cell growth using the same.

일반적으로 말초 신경계의 국소적인 손상의 경우 자가 신경 이식, 단순 신경 접합 및 동종 이식 등의 방법을 통해 치료를 수행한 바 있으나, 축삭 돌기 손상이 진행된 심각한 손상의 경우는 회복이 매우 어렵고 사용 가능한 신경 길이에 제한이 있다. 현재의 치료방법은 재활치료 (물리치료 및 작업치료)외에 신경기능을 회복시킬 수 있는 뚜렷한 치료방법이 없는 상태이며, 척수 손상의 치료에 줄기세포 치료 등 안전하고 효과적인 신경재생효과를 가지는 새로운 패러다임의 치료방법의 개발이 요구되고 있다.In general, local injury of the peripheral nervous system has been treated through autologous nerve transplantation, simple nerve junction, and allogeneic transplantation.However, severe injury with axonal injury is very difficult to recover and the available nerve length. There is a limit. Currently, there is no clear treatment method that can restore nerve function other than rehabilitation treatment (physical treatment and occupational treatment), and a new paradigm that has a safe and effective neuroregeneration effect such as stem cell treatment in the treatment of spinal cord injury. Development of treatment methods is required.

이에, 본 발명은 배향성을 가지는 패턴을 포함하여 신경세포의 축삭돌기 최대 성장 유도를 확인할 수 있는 생체 모방적 스캐폴드, 이의 제조방법 및 이를 이용한 신경세포 재생방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a biomimetic scaffold capable of confirming the maximum growth induction of axons of neurons, including a pattern having an orientation, a method of preparing the same, and a method of regenerating neurons using the same.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은,The present invention,

생체적합성 고분자층; 및Biocompatible polymer layers; And

상기 생체적합성 고분자층 상에 형성된 전도성 고분자층을 포함하고,It comprises a conductive polymer layer formed on the biocompatible polymer layer,

상기 생체적합성 고분자층은 표면에 배향성을 가지는 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드를 제공한다.The biocompatible polymer layer provides a neural scaffold comprising a pattern having an orientation on a surface thereof.

도 1에 나타낸 것과 같이, 본 발명에 따른 신경 스캐폴드는 필름 또는 판(plate)상의 생체적합성 고분자층 상에 전도성 고분자층이 형성된 구조이며, 상기 생체적합성 고분자층의 표면은 배향성을 가지는 패턴을 포함한다. 상기 패턴은 생체적합성 고분자층 표면의 수평방향으로 선형을 이루면서 연속 또는 불연속적으로 배열될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 신경 스캐폴드는 전도성 고분자가 형성된 배향성을 가지는 패턴 또는 홈을 통해 신경 재생 및 축삭돌기 성장이 일어날 수 있다.As shown in FIG. 1, the neural scaffold according to the present invention has a structure in which a conductive polymer layer is formed on a biocompatible polymer layer on a film or plate, and the surface of the biocompatible polymer layer includes a pattern having an orientation. do. The pattern may be arranged continuously or discontinuously while forming a linear line in the horizontal direction of the surface of the biocompatible polymer layer. In detail, the nerve scaffold of the present invention may generate nerve regeneration and axon growth through a pattern or groove having an orientation in which a conductive polymer is formed.

하나의 예로서, 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리(카프로락톤), 폴리에틸렌옥사이드 및 (폴리락틱코글리콜산)으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상일 수 있다. 구체적으로, 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리락트산 및 폴리글리콜산으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌이민을 포함할 수 있다.As one example, the biocompatible polymer may be two or more selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethyleneimine, polylactic acid, polyglycolic acid, poly (caprolactone), polyethylene oxide and (polylacticcoglycolic acid). Specifically, the biocompatible polymer may be two or more selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethyleneimine, polylactic acid, and polyglycolic acid. More specifically, the biocompatible polymer may include polyethylene glycol and polyethyleneimine.

또한, 전도성 고분자는 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리 p-페닐렌, 폴리p-페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌디옥시티오펜으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 전도성 고분자는 폴리피롤, 폴리아닐린 및 폴리 p-페닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 보다 구체적으로 전도성 고분자는 폴리피롤 또는 폴리아닐린을 포함할 수 있다. 상기와 같은 전도성 고분자를 포함함으로써, 신경 재생 및 축삭 돌기의 성장이 우수한 신경 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, the conductive polymer may be at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline, polythiophene, poly p-phenylene, polyp-phenylene sulfide, and polyethylenedioxythiophene. Specifically, the conductive polymer may be at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline and poly p-phenylene. More specifically, the conductive polymer may include polypyrrole or polyaniline. By including such a conductive polymer, it is possible to provide a neural scaffold excellent in nerve regeneration and growth of axons.

구체적으로, 생체적합성 고분자층은 표면에 일방향으로 배향된 1,000,000 내지 2,000,000개의 홈을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 생체적합성 고분자층은 표면에 일방향으로 배향된 섬유다발층은 1,000,000 내지 1,500,000개, 1,500,000 내지 2,000,000개 또는 1,300,000 내지 1,700,000개의 홈을 포함할 수 있으며, 상기 홈은 고분자 기재 표면의 수평방향으로 선을 이루면서 연속 또는 불연속적으로 배열된 것일 수 있다. 상기와 같은 홈을 포함함으로써, 신경 세포 및 축삭돌기 성장을 확인할 수 있다.Specifically, the biocompatible polymer layer may include 1,000,000 to 2,000,000 grooves oriented in one direction on the surface. More specifically, the biocompatible polymer layer may include 1,000,000 to 1,500,000, 1,500,000 to 2,000,000, or 1,300,000 to 1,700,000 grooves oriented in one direction on the surface, and the grooves may be in a horizontal direction of the surface of the polymer substrate. It may be arranged continuously or discontinuously forming a line. By including such grooves, nerve cells and axon growth can be confirmed.

예를 들어, 생체적합성 고분자층의 표면에 일방향으로 배향된 홈의 평균 직경은 500㎚ 내지 1㎛, 0.6㎛ 내지 0.9㎛ 또는 0.7㎛ 내지 0.85㎛일 수 있다. 구체적으로 생체적합성 고분자로 형성된 지지체의 평균 직경은 0.6㎛ 내지 0.8㎛ 또는 0.8 ㎛ 내지 1㎛일 수 있다. 보다 구체적으로, 생체적합성 고분자로 형성된 지지체의 평균 직경은 0.7㎛ 내지 0.85㎛일 수 있다.For example, the average diameter of the grooves oriented in one direction on the surface of the biocompatible polymer layer may be 500 nm to 1 μm, 0.6 μm to 0.9 μm, or 0.7 μm to 0.85 μm. Specifically, the average diameter of the support formed of the biocompatible polymer may be 0.6 μm to 0.8 μm or 0.8 μm to 1 μm. More specifically, the average diameter of the support formed of the biocompatible polymer may be 0.7 ㎛ to 0.85 ㎛.

상기와 같은 크기의 홈을 포함함으로써, 세포의 고분자층으로의 부착을 더욱 용이하게 하고 신경세포의 분화를 촉진한다는 이점이 있다.By including the grooves of the above size, there is an advantage to facilitate the adhesion of the cells to the polymer layer and promote the differentiation of neurons.

또한, 본 발명은, 기재, 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체로부터 기재를 제거하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of removing the substrate from the laminate in which the substrate, the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer sequentially laminated;

기재를 제거된 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체를 친수성 용매로 세척하여 친수성 중합체 섬유다발층을 제거하는 단계; 및Removing the hydrophilic polymer fiber bundle layer by washing the laminate obtained by sequentially removing the substrate from the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer with a hydrophilic solvent; And

친수성 중합체 섬유다발층이 제거된 생체적합성 고분자 코팅층 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계를 포함하고,Coating a conductive polymer on the biocompatible polymer coating layer from which the hydrophilic polymer fiber bundle layer has been removed;

상기 친수성 중합체 섬유다발층은 친수성 중합체 섬유다발이 일방향으로 배향성을 가지도록 전기방사된 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법을 제공한다.The hydrophilic polymer fiber bundle layer provides a method for producing a neural scaffold, characterized in that the hydrophilic polymer fiber bundle is electrospun so as to have an orientation in one direction.

도 2에 나타낸 바와 같이, 기재(예를 들어, 알루미늄 호일) 상에 친수성 중합체를 전기방사하여 일정 범위의 직경을 갖는 친수성 중합체 섬유를 평행하게 뽑아내서 친수성 중합체 섬유다발층을 형성한다. 그런 다음 친수성 중합체 섬유다발층 상에 생체적합성 고분자를 포함하는 용액을 코팅하여 생체적합성 고분자층을 형성한 후 상온에서 25시간 건조하고 기재를 제거하여 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체를 제조한다. 이때 필요에 따라 생체적합성 고분자 표면 위로 친수성 중합체 섬유가 노출되도록 표면 식각을 수행할 수 있다. 그런 다음, 상기 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층로 이루어진 적층체를 친수성 용매(예를 들어, 증류수)에 담지하여 친수성 중합체 섬유를 제거하고, 친수성 중합체 섬유가 제거된 생체적합성 고분자 코팅층(생체적합성 고분자층)을 전도성 고분자를 포함하는 용액에 담지하여 생체적합성 고분자 코팅층 상에 전도성 고분자를 코팅하여 신경 스캐폴드를 제조한다. As shown in FIG. 2, the hydrophilic polymer is electrospun on a substrate (eg, aluminum foil) to extract hydrophilic polymer fibers having a range of diameters in parallel to form a hydrophilic polymer fiber bundle layer. Then, a solution containing the biocompatible polymer was coated on the hydrophilic polymer fiber bundle layer to form a biocompatible polymer layer, dried at room temperature for 25 hours, and the substrate was removed to sequentially remove the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer. A laminated laminate is produced. In this case, the surface etching may be performed so that the hydrophilic polymer fibers are exposed on the surface of the biocompatible polymer. Then, the laminate composed of the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer was carried in a hydrophilic solvent (for example, distilled water) to remove the hydrophilic polymer fibers, and the biocompatible polymer coating layer (biomaterial) from which the hydrophilic polymer fibers were removed A suitable polymer layer) is supported on a solution containing a conductive polymer to coat a conductive polymer on a biocompatible polymer coating layer to produce a neural scaffold.

하나의 예로서, 생체적합성 고분자 코팅층는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리(카프로락톤), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리락틱코글리콜산으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 고분자로 형성될 수 있다. 구체적으로 생체적합성 고분자 코팅층은 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리락트산 및 폴리글리콜산으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 고분자로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 생체적합성 고분자 코팅층은 폴리락트산 및 폴리글리콜산으로 이루어진 고분자로 형성될 수 있다.As one example, the biocompatible polymer coating layer may be formed of two or more polymers selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethyleneimine, polylactic acid, polyglycolic acid, poly (caprolactone), polyethylene oxide and polylacticcoglycolic acid. . Specifically, the biocompatible polymer coating layer may be formed of two or more polymers selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethyleneimine, polylactic acid, and polyglycolic acid. More specifically, the biocompatible polymer coating layer may be formed of a polymer composed of polylactic acid and polyglycolic acid.

또한, 친수성 중합체 섬유다발층은 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올 및 폴리에틸렌옥사이드으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 친수성 중합체로 형성될 수 있다. 구체적으로, 친수성 중합체 섬유다발층은 폴리비닐피롤리돈 또는 폴리비닐알코올의 친수성 중합체로 형성될 수 있다.In addition, the hydrophilic polymer fiber bundle layer may be formed of one or more hydrophilic polymers selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol and polyethylene oxide. Specifically, the hydrophilic polymer fiber bundle layer may be formed of a hydrophilic polymer of polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol.

아울러, 전도성 고분자는 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리 p-페닐렌, 폴리p-페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌디옥시티오펜으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 전도성 고분자는 폴리피롤, 폴리아닐린 및 폴리 p-페닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 전도성 고분자는 폴리피롤 또는 폴리아닐린일 수 있다.In addition, the conductive polymer may be at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline, polythiophene, poly p-phenylene, polyp-phenylene sulfide, and polyethylenedioxythiophene. Specifically, the conductive polymer may be at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline and poly p-phenylene. More specifically, the conductive polymer may be polypyrrole or polyaniline.

하나의 예로서, 기재, 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체로부터 기재를 제거하는 단계는 적층체로부터 기재를 제거할 수 있는 방법이라면 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 물리적인 방법으로 적층체로부터 기재를 떼어내어 제거할 수 있다.As one example, the step of removing the substrate from the laminate in which the substrate, the hydrophilic polymer fiber bundle layer, and the biocompatible polymer coating layer are sequentially stacked is not particularly limited as long as the substrate can be removed from the laminate. For example, the substrate can be removed and removed from the laminate by a physical method.

상기 기재는 금속 또는 금속을 포함하는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 구체적으로, 상기 기재는 알루미늄, 금 코팅된 실리콘 웨이퍼, 백금 코팅된 실리콘 웨이퍼 및 은 코팅된 실리콘 웨이퍼로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 기재는 알루미늄, 금 코팅된 실리콘 웨이퍼 및 백금 코팅된 실리콘 웨이퍼로부터 선택된 1종 이상의 금속일 수 있다. 예를 들어, 기재는 알루미늄 호일로 덮인 커버글라스 또는 금 코팅된 실리콘 웨이퍼일 수 있다. The substrate may be a metal or a silicon wafer comprising a metal. Specifically, the substrate may include at least one selected from aluminum, gold coated silicon wafers, platinum coated silicon wafers, and silver coated silicon wafers. More specifically, the substrate may be one or more metals selected from aluminum, gold coated silicon wafers, and platinum coated silicon wafers. For example, the substrate may be a cover glass or gold coated silicon wafer covered with aluminum foil.

또한, 기재를 제거된 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체를 친수성 용매로 세척하여 친수성 중합체 섬유다발층을 제거하는 단계는 친수성 용매인 증류수 또는 에탄올을 이용하여 친수성 중합체 섬유다발을 녹여 제거할 수 있다.In addition, the step of removing the hydrophilic polymer fiber bundle layer by washing with a hydrophilic solvent by sequentially laminating the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer from which the substrate is removed is a hydrophilic polymer using distilled water or ethanol as a hydrophilic solvent. Fiber bundles can be melted and removed.

아울러, 친수성 중합체 섬유다발층이 제거된 생체적합성 고분자 코팅층 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계는 전도성 고분자를 포함하는 용액에 8시간 이상 담지하여 수행할 수 있다. 구체적으로, 친수성 중합체 섬유다발층이 제거된 생체적합성 고분자 코팅층을 전도성 고분자를 포함하는 용액에 8시간 내지 24시간을 담지하여 수행할 수 있으며, 이때 담지하는 온도는 1℃ 내지 10℃ 또는 3℃ 내지 5℃일 수 있다. In addition, the coating of the conductive polymer on the biocompatible polymer coating layer from which the hydrophilic polymer fiber bundle layer is removed may be performed by supporting the conductive polymer on a solution containing the conductive polymer for 8 hours or more. Specifically, the biocompatible polymer coating layer from which the hydrophilic polymer fiber bundle layer has been removed may be carried out by supporting 8 hours to 24 hours in a solution containing a conductive polymer, and the supporting temperature may be 1 ° C. to 10 ° C. or 3 ° C. to 5 ° C.

하나의 예로서, 기재, 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체는 친수성 중합체 섬유다발층 및 기재가 순차로 적층된 적층체 상에 생체적합성 고분자 용액을 코팅하여 제조할 수 있다.As one example, a laminate in which a substrate, a hydrophilic polymer fiber bundle layer and a biocompatible polymer coating layer are sequentially stacked may be prepared by coating a biocompatible polymer solution on a laminate in which the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the substrate are sequentially stacked. Can be.

친수성 중합체 섬유다발층 및 기재가 순차로 적층된 적층체 상에 생체적합성 고분자 용액을 코팅하는 방법은 특별히 제한하지 않는다. 예를 들어, 스핀코팅 또는 유리전이온도(Tg) 이상의 고온으로 가열한 뒤 붓는 방식의 코팅 방법을 사용하여 생체적합성 고분자층을 형성할 수 있다. The method of coating the biocompatible polymer solution on the laminate in which the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the substrate are sequentially laminated is not particularly limited. For example, the biocompatible polymer layer may be formed using a coating method of heating after spin coating or heating to a high temperature above the glass transition temperature (Tg).

구체적으로, 생체적합성 고분자 용액은 생체적합성 고분자를 10 내지 30중량%로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 생체적합성 고분자를 10 내지 25 중량% 또는 15 내지 20 중량%로 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체적합성 고분자는 폴리락트산 및 폴리글리콜산의 비율이 50 내지 80 : 20 내지 50 또는 60 내지 80 : 20 내지 40일 수 있다.Specifically, the biocompatible polymer solution may include 10 to 30 wt% of the biocompatible polymer, and more specifically, 10 to 25 wt% or 15 to 20 wt% of the biocompatible polymer. For example, the biocompatible polymer may have a ratio of polylactic acid and polyglycolic acid in a range of 50 to 80:20 to 50 or 60 to 80:20 to 40.

또 하나의 예로서, 친수성 중합체 섬유다발층 및 기재가 순차로 적층된 적층체는 기재 상에 1,000,000 내지 2,000,000개의 친수성 중합체 섬유를 평행한 방향으로 배열하도록 전기방사하여 제조하고,As another example, a laminate in which a hydrophilic polymer fiber bundle layer and a substrate are sequentially stacked is prepared by electrospinning to arrange 1,000,000 to 2,000,000 hydrophilic polymer fibers in a parallel direction on the substrate,

상기 친수성 중합체 섬유는 평균 직경이 1.2 ㎛ 내지 1.5 ㎛가 되도록 제조할 수 있다. 구체적으로, 친수성 중합체 섬유는 평균 직경이 1.2 ㎛ 내지 1.3 ㎛, 1.3 ㎛ 내지 1.4 ㎛ 또는 1.4 ㎛ 내지 1.5 ㎛일 수 있다. 보다 구체적으로, 친수성 중합체 섬유는 평균 직경이 1.3 ㎛ 내지 1.4 ㎛일 수 있다.The hydrophilic polymer fibers can be prepared to have an average diameter of 1.2 μm to 1.5 μm. Specifically, the hydrophilic polymer fibers may have an average diameter of 1.2 μm to 1.3 μm, 1.3 μm to 1.4 μm or 1.4 μm to 1.5 μm. More specifically, the hydrophilic polymer fibers may have an average diameter of 1.3 μm to 1.4 μm.

또한, 친수성 중합체 섬유는 친수성 중합체를 포함하는 용액을 7 내지 15 kHz로 시린지 펌프는 0.3mL/hr. 내지 1.0mL/hr., 시린지 니들은 직경 23G 내지 27G, 23G 내지 25G 또는 25G 내지 27G를 사용하여 전기방사하여 제조할 수 있으며, 상기와 같은 전기방사한 섬유를 일정한 배향성(평행한 방향)을 가지고 배열하여 친수성 중합체 섬유다발층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 친수성 중합체 섬유는 평균 직경이 1.2 ㎛ 내지 1.5 ㎛가 되도록 전기방사되어 제조될 수 있다.In addition, the hydrophilic polymer fiber is a solution containing a hydrophilic polymer at 7 to 15 kHz syringe pump 0.3 mL / hr. To 1.0mL / hr., Syringe needles may be prepared by electrospinning using diameters 23G to 27G, 23G to 25G, or 25G to 27G, and the electrospun fibers as described above have a constant orientation (parallel direction). Can be arranged to form a hydrophilic polymer fiber bundle layer. In addition, the hydrophilic polymer fibers can be produced by electrospinning so that the average diameter is 1.2 ㎛ to 1.5 ㎛.

여기서, 친수성 중합체를 포함하는 용액에서 친수성 중합체의 함량은 10 내지 20 중량%일 수 있으며, 구체적으로 친수성 중합체의 함량은 12 내지 18 중량% 또는 10 내지 15중량%일 수 있다.Here, the content of the hydrophilic polymer in the solution containing the hydrophilic polymer may be 10 to 20% by weight, specifically, the content of the hydrophilic polymer may be 12 to 18% by weight or 10 to 15% by weight.

예를 들어, 친수성 중합체 섬유다발층은 1,000,000 내지 2,000,000개의 친수성 중합체 섬유를 평행한 방향으로 배열하여 형성할 수 있다. 구체적으로, 친수성 중합체 섬유다발층은 1,000,000 내지 1,500,000개, 1,500,000 내지 2,000,000개 또는 1,300,000 내지 1,700,000개의 친수성 중합체 섬유를 일정한 배향성으로 배열하여 형성할 수 있다.For example, the hydrophilic polymer fiber bundle layer may be formed by arranging 1,000,000 to 2,000,000 hydrophilic polymer fibers in parallel directions. Specifically, the hydrophilic polymer fiber bundle layer may be formed by arranging 1,000,000 to 1,500,000, 1,500,000 to 2,000,000 or 1,300,000 to 1,700,000 hydrophilic polymer fibers in a constant orientation.

아울러, 본 발명은,In addition, the present invention,

본 발명에 따른 신경 스캐폴드를 이용한 세포 성장 확인방법을 제공한다.Provided is a method for identifying cell growth using a neural scaffold according to the present invention.

하나의 예로서, 상기 신경 스캐폴드는 필름 또는 판(plate)상의 생체적합성 고분자층 상에 전도성 고분자층이 형성된 구조이며, 상기 생체적합성 고분자층의 표면은 배향성을 가지는 패턴을 포함한다. 상기 패턴은 생체적합성 고분자층 표면의 수평방향으로 선형을 이루면서 연속 또는 불연속적으로 배열될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 신경 스캐폴드는 전도성 고분자가 형성된 배향성을 가지는 패턴 또는 홈을 통해 신경 재생 및 축삭돌기 성장이 일어날 수 있다.As an example, the neural scaffold has a structure in which a conductive polymer layer is formed on a biocompatible polymer layer on a film or plate, and the surface of the biocompatible polymer layer includes a pattern having an orientation. The pattern may be arranged continuously or discontinuously while forming a linear line in the horizontal direction of the surface of the biocompatible polymer layer. In detail, the nerve scaffold of the present invention may generate nerve regeneration and axon growth through a pattern or groove having an orientation in which a conductive polymer is formed.

구체적으로, 본 발명의 세포 성장 확인방법은 세포의 증식 및 분화 양상을 확인하려는 신경 세포가 함유된 배지에 신경 스캐폴드를 넣고 3 내지 5일 배양하여 신경 세포를 성장시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 신경세포가 함유된 배지에 1시간 내지 2시간 배양하고, 배지를 더 추가하여 3 내지 5일 배양하여 신경세포를 성장시켜 확인할 수 있다.Specifically, the cell growth confirmation method of the present invention can be grown in the nerve scaffold by placing the nerve scaffold in the medium containing the nerve cells to check the proliferation and differentiation of the cells 3 to 5 days. More specifically, it can be confirmed by incubating for 1 hour to 2 hours in a medium containing neurons, and further growing the cells by incubating for 3 to 5 days by further adding the medium.

또한, 성장시킨 세포(예를 들어, 신경세포)의 증식 및 분화 양상을 확인하기 위해, 염색을 수행할 수 있다. 구체적으로, 세포가 성장된 신경 스캐폴드를 배지로 여러 번 씻어낸 뒤 염색약을 넣고 1분 내지 5분 동안 암실에 보관하여 염색 과정을 수행할 수 있다.In addition, staining can be performed to confirm the proliferation and differentiation pattern of the grown cells (eg neurons). Specifically, the nerve scaffold in which the cells are grown may be washed several times with a medium, and then stained with a dye and stored in the dark for 1 to 5 minutes to perform a staining process.

이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1 One

18mm*18mm 슬라이드 글라스를 감싼 알루미늄 호일 위에 전기방사 기술을 통해 폴리비닐피롤리돈 (PVP ; poly(Vinyl Pyrrolidone) 나노 및 마이크로 섬유를 평행하게 뽑아내어 폴리비닐피롤리돈 섬유다발층을 형성하였다. 이 때 전기방사에 99% 에탄올을 폴리비닐피롤리돈 (분자량 : 1,300,000) 15중량%로 녹여낸 용액을 사용하였다. 폴리비닐피롤리돈 섬유다발층 상에 폴리락틱코글리코산 75:25 고분자를 테트라하이드로퓨란(THF)에 20중량%로 녹인 용액을 400-500uL 부어 생체적합성 고분자층(폴리락틱코글리코산 지지체)을 형성한 후, 상온 (25C)에 24시간 건조하여 뒤집어서 알루미늄 호일을 떼어내어 친수성 중합체 섬유다발층이 형성된 생체적합성 고분자층을 제조하였다.Polyvinylpyrrolidone (PVP) nano and microfibers were extracted in parallel on an aluminum foil wrapped with 18mm * 18mm slide glass by electrospinning technology to form a polyvinylpyrrolidone fiber bundle layer. A solution of 99% ethanol dissolved in 15% by weight of polyvinylpyrrolidone (molecular weight: 1,300,000) was used for electrospinning. 400-500uL of a solution dissolved in 20% by weight of furan (THF) was formed to form a biocompatible polymer layer (polylactic coglycolic acid support), and then dried at room temperature (25C) for 24 hours, inverted to remove the aluminum foil, and the hydrophilic polymer A biocompatible polymer layer having a fiber bundle layer was prepared.

그런 다음 폴리비닐피롤리돈 섬유가 폴리락틱코글리코산층 밖으로 나올 수 있도록 플라즈마 에칭 기기 (펨토 사이언스)를 사용하여 표면 식각을 수행하였으며, 이 과정은 폴리비닐피롤리돈 섬유가 떼어낸 폴리락틱코글리코산 지지체 표면 위로 드러나게 될 경우 생략할 수 있다. 이후 폴리비닐피롤리돈 섬유다발층이 형성된 폴리락틱코글리코산 지지체를 물에 녹여내어 친수성을 띄는 폴리비닐피롤리돈 섬유를 제거하여 평행한 나노 또는 마이크로 크기의 홈이 있는 폴리락틱코글리코산층을 제조하였다.Then, the surface etching was performed using a plasma etching apparatus (femtoscience) so that the polyvinylpyrrolidone fibers came out of the polylacticcoglycolic acid layer, and the process was performed by polylacticcoglyco separated from the polyvinylpyrrolidone fibers. It may be omitted if it is revealed above the surface of the acid support. Thereafter, the polylacticcoglycolic acid support on which the polyvinylpyrrolidone fiber bundle layer was formed was dissolved in water to remove the hydrophilic polyvinylpyrrolidone fiber, thereby forming a polylacticcoglycolic acid layer having parallel nano or micro sized grooves. Prepared.

또한 상기 폴리락틱코글리코산층을 염화나트륨 및 피롤이 함께 용해된 용액에 담근 후 8시간에서 24시간 4℃ 온도를 유지하는 냉장고에 넣고 반응시켰다. 이후 반응 시간이 종료되면 염화나트륨 및 피롤 용액으로부터 폴리락틱코글리코산층을 꺼내어 물로 3회 세척한 후 건조시켜 신경 스캐폴드를 제조하였다.Further, the polylactic coglycolic acid layer was immersed in a solution in which sodium chloride and pyrrole were dissolved together, and then reacted in a refrigerator maintained at 4 ° C. for 8 hours to 24 hours. After completion of the reaction time, the polylacticcoglycolic acid layer was removed from the sodium chloride and pyrrole solution, washed three times with water, and dried to prepare a neural scaffold.

실험예Experimental Example 1 One

본 발명에 따른 신경 스캐폴드의 형태를 알아보기 위해, 실시예 1에서 제조된 신경 스캐폴드를 대상으로 주사전자현미경(Scanning Electronic Microscope, SEM) 촬영을 진행하였으며, 그 결과는 도 3 내지 도 5에 나타내었다.In order to determine the shape of the neural scaffold according to the present invention, scanning electron microscope (Scanning Electronic Microscope, SEM) was performed on the neural scaffold prepared in Example 1, the results are shown in FIGS. Indicated.

도 3은 실시예 1에서 친수성 중합체로 제조한 친수성 중합체 섬유다발층을 주사전자현미경으로 촬영한 이미지이다. 도 3을 살펴보면, 친수성 중합체 섬유가 일방향으로 배향성을 가지면서 섬유다발로 형성된 것을 확인하였다.Figure 3 is an image taken with a scanning electron microscope of the hydrophilic polymer fiber bundle layer made of a hydrophilic polymer in Example 1. Looking at Figure 3, it was confirmed that the hydrophilic polymer fibers formed in a fiber bundle while having an orientation in one direction.

또한, 도 4는 실시예 1에서 생체적합성 고분자층을 주사전자현미경으로 촬영한 이미지이다. 도 4를 살펴보면, 생체적합성 고분자층 표면에 일방향으로 배향성을 갖는 선형의 패턴 또는 홈이 형성된 것을 확인하였으며, 이는 생체적합성 고분자층 상에 형성된 친수성 중합체 섬유다발이 제거된 흔적이다.In addition, Figure 4 is an image of the biocompatible polymer layer in Example 1 taken with a scanning electron microscope. Referring to FIG. 4, it was confirmed that a linear pattern or groove having a direction in one direction was formed on the surface of the biocompatible polymer layer, which is a trace of removing the hydrophilic polymer fiber bundle formed on the biocompatible polymer layer.

이와 더불어, 도 5는 실시예 1에서 제조된 신경 스캐폴드를 주사전자현미경으로 촬영한 이미지이다. 도 5를 살펴보면, 생체적합성 일방향으로 배향성을 갖는 선형의 패턴 또는 홈이 형성된 고분자층의 표면에 전도성 고분자가 코팅된 것을 확인하였다.In addition, Figure 5 is an image of the nerve scaffold prepared in Example 1 taken by a scanning electron microscope. Referring to FIG. 5, it was confirmed that the conductive polymer was coated on the surface of the polymer layer in which the linear pattern or the groove having the alignment in the biocompatible one direction was formed.

실험예Experimental Example 2 2

본 발명에 따른 신경 스캐폴드의 신경 세포 성장을 알아보기 위해, 실시예 1에서 제조된 신경 스캐폴드를 대상으로 PC12 세포의 증식 및 분화 양상을 확인하였으며, 측정된 결과를 도 6 및 에 나타내었다.In order to examine the neural cell growth of the neural scaffold according to the present invention, the proliferation and differentiation of PC12 cells were confirmed in the neural scaffold prepared in Example 1, and the measured results are shown in FIGS. 6 and 6.

본 발명에 대한 결과를 입증하기 위하여 집쥐의 부신 수질에서 발생한 크롬친화세포종에서 유래한 세포인 PC12 세포를 사용하였다. 실시예 1에서 제작된 신경 스캐폴드를 에탄올로 3회 씻은 뒤, Dulbecco's phosphate-buffered saline(DPBS)를 사용하여 녹여낸 50nM의 리신 (Lysine) 용액에 20분 담가서 세포가 달라붙을 수 있도록 하였다. 이후 신경 스캐폴드를 96 Well plate에 넣고 그 위에 50,000개의 세포가 함유된 RPMI 미디어 70uL 정도를 1시간 배양한 뒤, RPMI 미디어를 추가로 200~300uL 넣고 3-5일 배양했다.In order to demonstrate the results of the present invention, PC12 cells, which are cells derived from chromogenic adenomas occurring in the adrenal medulla of mouse, were used. The nerve scaffold prepared in Example 1 was washed three times with ethanol, and then immersed in 50 nM Lysine solution dissolved in Dulbecco's phosphate-buffered saline (DPBS) for 20 minutes to allow cells to adhere. After that, the nerve scaffold was placed in a 96 well plate and cultured for about 1 hour in RPMI media containing 50,000 cells thereon for about 1 hour, and then additional 200-300 uL of RPMI media was incubated for 3-5 days.

이후 PC12 세포의 증식 및 분화 양상을 확인하기 위해 염색을 수행하는데 PC12 세포가 있는 스캐폴드를 DPBS로 2번 씻은 뒤 FITC-Palloidin 염색약을 넣고 1시간 암실에 보관하고 꺼내어 다시 DPBS로 2번 씻은 뒤, DAPI 염색약을 넣고 2분 암실에 보관했다. 이를 꺼내어 이 스캐폴드를 DPBS로 2번 씻은 뒤 하루 뒤 공초점형광광학현미경으로 PC12의 세포 양상을 관측했으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 이때, FITC-Palloidin 염색약은 세포질 전체를, DAPI 염색약은 세포핵을 염색하는 물질이다. 도 6을 살펴보면 공초점 형광광학현미경을 통해 PC12의 축삭돌기가 신경 스캐폴드 표면에 형성된 패턴 또는 흠을 따라 뻗어나가는 형상을 관측했다.After staining to check the proliferation and differentiation of PC12 cells, scaffolds containing PC12 cells were washed twice with DPBS, and then FITC-Palloidin dye was added and stored in the dark for 1 hour, and then washed twice with DPBS. DAPI dye was added and stored in the dark for 2 minutes. The scaffolds were removed and washed twice with DPBS, and then, after one day, the cell pattern of PC12 was observed by confocal fluorescence optical microscope, and the results are shown in FIG. 6. At this time, the FITC-Palloidin dye is a substance that stains the whole cytoplasm, DAPI dye is a cell nucleus. Referring to Figure 6 through the confocal fluorescence optical microscope to observe the shape that the axon projections of the PC12 extends along the pattern or blemish formed on the surface of the nerve scaffold.

또한, 이를 주사전자현미경으로 관측하여 PC12 세포의 분화 촉진 정도를 관측했으며, 그 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7을 살펴보면 PC12의 세포 몸체 및 돌기가 신경 스캐폴드 표면에 형성된 패턴 또는 흠을 따라 뻗어나가는 형상을 관측했다. In addition, this was observed with a scanning electron microscope to observe the degree of differentiation promotion of PC12 cells, the results are shown in FIG. Referring to FIG. 7, the cell body and the projections of the PC12 were observed to extend along a pattern or a flaw formed on the surface of the neural scaffold.

10: 신경 스캐폴드
11: 생체적합성 고분자층 상에 형성된 전도성 고분자층
20: 신경세포10: nerve scaffold
11: conductive polymer layer formed on the biocompatible polymer layer
20: neurons

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기재, 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체로부터 기재를 제거하는 단계;
기재를 제거된 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체를 친수성 용매로 세척하여 친수성 중합체 섬유다발층을 제거하는 단계; 및
친수성 중합체 섬유다발층이 제거된 생체적합성 고분자 코팅층 상에 전도성 고분자를 코팅하는 단계를 포함하고,
상기 친수성 중합체 섬유다발층은 친수성 중합체 섬유다발이 일방향으로 배향성을 가지도록 전기방사된 것이며,
전도성 고분자층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리 p-페닐렌, 폴리p-페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌디옥시티오펜으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법.Removing the substrate from the laminate in which the substrate, the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer are sequentially laminated;
Removing the hydrophilic polymer fiber bundle layer by washing the laminate obtained by sequentially removing the substrate from the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the biocompatible polymer coating layer with a hydrophilic solvent; And
Coating a conductive polymer on the biocompatible polymer coating layer from which the hydrophilic polymer fiber bundle layer has been removed;
The hydrophilic polymer fiber bundle layer is electrospun such that the hydrophilic polymer fiber bundle has an orientation in one direction,
The conductive polymer layer is at least one selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline, polythiophene, poly p-phenylene, poly p-phenylene sulfide and polyethylene dioxythiophene. 제6항에 있어서,
생체적합성 고분자 코팅층은 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리(카프로락톤), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리락틱코글리콜산으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 고분자로 형성된 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법.The method of claim 6,
The biocompatible polymer coating layer is formed of two or more polymers selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethyleneimine, polylactic acid, polyglycolic acid, poly (caprolactone), polyethylene oxide, and polylacticcoglycolic acid. Manufacturing method. 제6항에 있어서,
친수성 중합체 섬유다발층은 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올 및 폴리에틸렌옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법.The method of claim 6,
The hydrophilic polymer fiber bundle layer is a method for producing a neural scaffold, characterized in that at least one selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol and polyethylene oxide. 삭제delete 제6항에 있어서,
기재, 친수성 중합체 섬유다발층 및 생체적합성 고분자 코팅층이 순차로 적층된 적층체는
친수성 중합체 섬유다발층 및 기재가 순차로 적층된 적층체 상에 생체적합성 고분자 용액을 코팅하여 제조한 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법.The method of claim 6,
The laminate in which the substrate, the hydrophilic polymer fiber bundle layer, and the biocompatible polymer coating layer were sequentially stacked were
A method for producing a neural scaffold, characterized by coating a biocompatible polymer solution on a laminate in which a hydrophilic polymer fiber bundle layer and a substrate are sequentially stacked. 제10항에 있어서,
친수성 중합체 섬유다발층 및 기재가 순차로 적층된 적층체는 기재 상에 1,000,000 내지 2,000,000개 의 친수성 중합체 섬유를 평행한 방향으로 배열하도록 전기방사하여 제조하고,
상기 친수성 중합체 섬유는 평균 직경이 1.2 ㎛ 내지 1.5 ㎛인 것을 특징으로 하는 신경 스캐폴드의 제조방법.The method of claim 10,
The laminate in which the hydrophilic polymer fiber bundle layer and the substrate are sequentially laminated is prepared by electrospinning to arrange 1,000,000 to 2,000,000 hydrophilic polymer fibers in a parallel direction on the substrate,
The hydrophilic polymer fiber is a method of producing a nerve scaffold, characterized in that the average diameter of 1.2 ㎛ to 1.5 ㎛. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990067321A (en) * 1995-11-03 1999-08-16 르벡 자밀라 지. Neurostimulation method and device using conductive polymer
KR20150137171A (en) * 2014-05-28 2015-12-09 한국과학기술원 The chip using a titanium thin film patterning for cell culture and observation

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