KR102222704B1

KR102222704B1 - 하이드로겔 제형 기반의 마이크로니들 접착 패치

Info

Publication number: KR102222704B1
Application number: KR1020190058346A
Authority: KR
Inventors: 차형준; 전은영; 이중호; 임근배
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2021-03-04
Also published as: KR20190132291A; WO2019221559A1; US20210275359A1

Abstract

본 발명은 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층을 포함하는 마이크로니들 패치, 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 마이크로니들 패치는 우수한 조직 접착력, 생체 적합성, 생분해성을 나타내며, 상처 재생 촉진을 위한 경피로의 약물 전달에 활용될 수 있다.

Description

하이드로겔 제형 기반의 마이크로니들 접착 패치{Hydrogel formulation based microneedle adhesive patch}

본 발명은 하이드로겔 제형 기반의 마이크로니들 접착 패치에 관한 것이다.

종래 외과 수술 시 발생하는 창상의 봉합에는 봉합사, 스테이플 (staple)과 같은 기계적 고정법이 주로 이용되어 왔다. 하지만, 봉합사 및 스테이플의 경우, 강하고 깊은 투과로 인해 조직 손상, 염증, 괴사 등이 유발되며, 투과된 부위로 장력이 집중되고, 추후에 제거가 필요하다는 등의 한계가 있었다. 이러한 문제점 및 한계를 극복하기 위해 생체 접착 소재에 대한 연구가 경쟁적으로 진행되고 있다.

생체 접착 소재는 세포벽, 세포막, 단백질, DNA, 성장인자, 조직 등과 같은 다양한 생체 실에 대해 부착 특성을 갖는 물질을 의미하며, 지혈제, 조직 접착제, 조직 충전제, 조직 재생제, 약물 전달용 담체 등 의학적으로 다양하게 응용할 수 있다. 그러나 종래 개발된 의료용 생체 접착 소재는 외과 수술 시에 발생하는 상처를 봉합하기 위한 보조제 역할을 할 뿐, 실제 의료 현장에서 독립적으로 활용하기에는 그 기능성과 물성이 부족한 수준이다. 의료용 접착 소재는 조직에 직접 접촉하므로 생체 적합성이 요구되며, 체내 환경에서 순간적으로 접착이 종결될 수 있는 접착력과 사용 편의성 뿐만 아니라 그 기능이 오랫동안 유지되어야 한다.

현재까지 상용화 및 실용화된 대표적인 생체 접착 소재로는 시아노아크릴레이트 계열의 순간 접착제, 피브린 (fibrin) 글루 및 폴리우레탄계 접착 패치 등이 있다. 시아노아크릴레이트는 빠른 시간 내에 개시제 없이 경화되고 높은 접착 강도를 갖지만, 중합 (polymerization)시 접착 시간을 조절하기 어렵고, 내열성 및 내수성이 부족하며, 생체 독성을 나타내는 부산물을 발생시키는 것과 같은 중대한 문제점이 있다. 피브린 기반의 생체 접착제는 실제 혈액 응고 과정을 이용하는 것이기 때문에 비교적 우수한 생체 적합성과 생분해성을 가지지만, 합성 고분자 기반의 접착제에 비해 접착력이 현저히 낮은 수준이므로 수중 접착을 필요로 하는 부위에는 사용이 제한된다. 폴리우레탄계 생체 접착용 패치는 조직과의 높은 밀착성 및 유연성을 가지나, 수분 존재시 조직 접착력이 크게 떨어지고, 합성 원료의 생체 독성을 줄여야 하는 문제점이 남아있다. 이처럼 종래 접착 소재들은 대부분이 화학합성 기반의 소재로서, 이들은 수분에 약하고, 독성이 있으며, 생분해성 부족으로 인해 생체 내 사용에 제한이 있고, 그 대안으로 제시되고 있는 생합성 기반의 바이오 접착 소재는 수중 접착 및 조직 접착력 측면에서 아직 크게 부족한 실정이다.

마이크로니들 기술은 기존의 단순 패치 형태가 아닌 피부층을 관통하는 마이크로 크기의 채널을 형성하는 것으로서, 국부적이고 효과적인 경피 약물 전달 시스템 (transdermal drug delivery system) 개발을 위해 연구되어 왔다. 이는 기존의 피하주사의 통증 및 경구 투여시 발생하는 약물 변성 및 낮은 흡수율을 극복한 것으로, 주로 다양한 약물, 호르몬, 백신 등을 포함하는 유효 물질을 경피 전달하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하는 수단으로서, 실리콘, 금속, 유리, 세라믹 등의 다양한 물질이 재료로 선택될 수 있고, 고형 (solid), 코팅 (coated), 용해성 (dissolving) 및 할로우 (hollow) 등으로 마이크로니들의 형태를 다르게 하여 유효 물질을 피부층에 주입시킬 수 있다.

조직 공학 분야에서 널리 활용되고 있는 하이드로겔 (hydrogel)은 물 또는 체액 내에서 가교된 격자 안으로 많은 양의 물 또는 체액을 흡수하여 팽윤되며, 물 속에서도 흩어지지 않고 삼차원 구조를 유지하는 재료를 의미한다. 팽윤된 이후에도, 열역학적으로 안정하게 존재하여 액체와 고체의 중간 형태에 해당하는 기계적 및 물리화학적 특성을 갖는다. 이러한 하이드로겔은 대개 우수한 생체 적합성, 높은 다공성 및 산소 투과도를 보이며, 생체 연조직과 비슷한 물리적 특성을 나타낼 수 있다. 천연 및 합성 고분자 기반의 하이드로겔의 초기 응용 분야는 렌즈 및 상처 드레싱 정도였지만, 최근에는 지혈제, 조직 접착제, 약물 전달용 담체, 조직 충진재, 세포 및 성장인자를 포함하는 조직 재생제 등의 조직 공학 분야로 그 폭이 넓어지고 있다.

따라서, 종래 시아노아크릴레이트 계열의 순간 접착제, 피브린 글루 및 폴리우레탄계를 포함한 접착 패치의 문제점을 개선하고, 우수한 생체 적합성, 생분해성 및 생체 접착력를 갖추는 동시에, 상처 치료 촉진을 위한 약물 전달까지 가능한 새로운 플랫폼의 접착 소재의 개발이 절실한 실정이다.

본 발명의 목적은 종래 접착 패치의 기술적 한계를 극복하기 위한 것으로서, 생체 조직 접착력, 생체 적합성 및 생분해성이 개선된, 수중 접착이 가능한 마이크로니들 패치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 조직 재생 및 상처 치료 촉진을 위한 약물을 경피 전달할 수 있는 마이크로니들 패치를 제공하는 것이다.

본 발명자들은 홍합 접착 단백질이 수중 접착이 가능하고, 우수한 생체 조직 접착력 및 생체 적합성을 가진다는 점과, 하이드로겔이 수중에서도 그 구조를 유지하면서 물 또는 체액을 흡수하여 팽윤할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층, 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층을 포함하는 마이크로니들 패치를 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 마이크로니들 패치를 포함하는 조직 접착재를 제공한다.

본 발명에 따라 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층, 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층을 포함하는 마이크로니들 패치가 제공되며, 홍합 접착 단백질을 포함하는 상기 제1 하이드로겔 층으로 인해 조직 접착력이 우수하다.

또한, 본 발명에 따른 마이크로니들 패치는 각질층, 표피층 민 진피층까지 투과할 수 있는 충분한 기계적 물성을 가지며, 투과 후 물 및/또는 체액에 의해 상기 제1 하이드로겔 층이 빠르게 팽윤함으로써, 마이크로니들의 기계적 고정을 유도하여 우수한 피부 접착 및 창상 봉합 효과를 제공한다.

본 발명에 따라 제공되는 마이크로니들 패치는 생체 독성 없이, 경피로의 약물 전달이 가능하며, 이를 통해 염증 예방, 상처 재생, 흉터 예방 또는 완화에 이용될 수 있다.

도 1은 제조예 1에 따라 제조한 홍합 접착 단백질과 히알루론산을 포함하는 용액 및 실크 피브로인 용액을 광-가교하기 전후의 이미지이다.
도 2는 제조예 1에 따라 제조한 다양한 조성의 하이드로겔을 건조시킨 후, 생리 식염수에 침지시켜 건조한 겔의 무게 대비 최대 팽윤 정도를 나타낸 그래프이다. 하이드로겔 (a) 내지 (e)의 조성은 다음과 같다: (a) 70 중량% SF (실크 피브로인), 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃²⁺, 30 mM 과산화황산염, 증류수 용해; (b) 40 중량% fp-151, 5 중량% HA (히알루론산), 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃²⁺, 40 mM 과산화황산염, 증류수 용해; (c) 40 중량% fp-151, 10 중량% HA, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃²⁺, 40 mM 과산화황산염, 증류수 용해; (d) 40 중량% fp-151, 10 중량% HA, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃²⁺, 30 mM 과산화황산염, 증류수 용해; (e) 35 중량% fp-151, 15 중량% HA, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃²⁺, 30 mM 과산화황산염, 증류수 용해; (f) 35 중량% fp-151, 15 중량% HA, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃²⁺, 30 mM 과산화황산염, 생리 식염수 용해.
도 3은 제조예 1에 따라 제조한 광-가교 하이드로겔 용출액으로 접촉 실험을 수행하여 세포 독성을 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 제조예 2에 따른 후면 진공 시스템이 가능한 진공 챔버의 사진 및 실리콘 몰드의 도면이다.
도 5는 실시예 1-1에 따라 제조한 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 제형의 단일층 마이크로니들 패치의 사진이다.
도 6은 실시예 1-2에 따라 제조한 이중층 마이트로니들 패치의, 홍합 접착 단백질을 포함하는 제1 광-가교 용액의 몰드 주입 시간 (10분 내지 120분)에 따른 광학 현미경, 현광 현미경 및 이들의 융합 이미지이다.
도 7은 실험예 3에 따라 팽윤성/비팽윤성 하이드로겔의 비율이 각기 다른 이중층 마이크로니들 패치를 생리 식염수에 담궜을 때 경과 시간에 따른 각 니들의 사진이다.
도 8은 실험예 4-1에 따라 인스트론을 이용한 압축 (compression mode) 실험을 통해 홍합 접착 단백질을 포함하는 단일층 마이크로니들 및 홍합 접착 단백질과 실크 피브로인을 모두 포함하는 이중층 마이크로니들 각각의 파열점 (fracture force)을 나타낸 그래프 및 단일층 및 이중층 마이크로니들의 파열점과 피부 조직을 뚫기 위해 필요한 힘을 비교한 그래프이다.
도 9는 실험예 4-2에 따라 홍합 접착 단백질을 포함하는 팽윤성의 단일층 마이크로니들 패치를 엄지 손가락을 이용해 렛 (rat) 피부 조직에 투과시킨 후, 투과 비율을 조직 염색 약을 통해 확인한 결과를 나타낸 사진이다.
도 10은 실험예 5-1에 따라 홍합 접착 단백질 및 실크 피브로인을 포함하는 이중층 마이크로니들 패치의 팽윤성 하이드로겔 비율에 따른 조직 접착력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 실험예 5-2에 따라 돼지 피부를 이용한 인스트론 실험을 통해 건조 (semi-dry) 표면 또는 젖은 (wet) 표면에서, 홍합 접착 단백질 및 실크 피브로인을 포함하는 이중층 마이크로니들 패치와 상용화된 상처 봉합용 접착 테이프의 조직 접착력을 비교한 그래프이다.
도 12는 실험예 6에 따라 렛 피부 조직의 3 cm 길이의 창상에 홍합 접착 단백질을 포함하는 이중층 마이크로니들 패치와 상용화된 상처 봉합용 접착 테이프를 각각 적용한 모습을 나타낸 사진이다.
도 13은 실험예 7에 따라 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 제형의 단일층 마이크로니들 패치에 FITC-dextran을 탑재한 이미지와 이를 생리 식염수 또는 0.02 mg/L trypsin을 포함하는 생리 식염수에 침지시켜 FITC-dextran 방출 정도를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층, 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층을 포함하는 마이크로니들 패치에 관한 것이다.

본 발명에서, 상기 홍합 접착 단백질은 홍합 유래의 접착 단백질로, 바람직하게는 미틸러스 에둘리스(Mytilus edulis), 미틸러스 갈로프로빈시얼리스(Mytilus galloprovincialis) 또는 미틸러스 코루스커스(Mytilus coruscus) 에서 유래한 홍합 접착 단백질 또는 이의 변이체를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 홍합접착단백질은 상기 홍합 종에서 각각 유래한 Mefp(Mytilus edulis foot protein)-1, Mgfp(Mytilus galloprovincialis foot protein)-1, Mcfp(Mytilus coruscus foot protein)-1, Mefp-2, Mefp-3, Mgfp-3 및 Mgfp-5 또는 이의 변이체를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 fp(foot protein)-1 (서열번호 1), fp-2 (서열번호 4), fp-3 (서열번호 5), fp-4 (서열번호 6), fp-5 (서열번호 7), 및 fp-6 (서열번호 8)로 이루어진 군에서 선택된 단백질, 또는 2종 이상의 단백질이 연결되어 있는 융합 단백질, 또는 상기 단백질의 변이체를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 홍합접착단백질은 국제공개번호 제 WO2006/107183호 또는 제WO2005/092920호에 기재된 모든 홍합 접착 단백질을 포함한다. 바람직하게는, 상기 홍합접착단백질은 fp-151(서열번호 9), fp-131(서열번호 10), fp-353(서열번호 11), fp-153(서열번호 12), fp-351(서열번호 13) 등의 융합 단백질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 홍합 접착단백질은 fp-1 에서 80번 정도 반복되는 데카펩타이드(서열번호 2)가 1 내지 12회 또는 그 이상으로 연속하여 연결된 폴리펩타이드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 홍합 접착 단백질은 fp-1 에서 80번 정도 반복되는 데카펩타이드(서열번호 2)가 1 내지 12회 또는 그 이상으로 연속하여 연결된 폴리펩타이드를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 서열번호 2의 데카펩타이드가 12회 연속하여 연결된 fp-1 variant 폴리펩타이드(서열번호 3)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 홍합접착단백질은 fp-151의 변이체(서열번호 15)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 서열번호 15의 단백질 서열은 서열번호 9와 대비하여 링커 서열 등이 제외된 서열이다. 구체적으로, 서열번호 14로 표시되는 fp-1 변이체 서열 사이에 서열번호 16으로 표시되는 mgfp-5의 서열을 융합한 융합 단백질 서열이다.

본 발명의 바람직한 측면에서, 본 발명에 따른 홍합접착단백질은 서열번호 9 또는 서열번호 15의 아미노산 서열을 포함한다.

본 발명은 또한 위 언급된 홍합접착단백질들의 특성을 유지할 수 있는 보존적 아미노산 서열을 포함하는 범위에서 홍합접착단백질은 변형될 수 있다. 즉, 실질적으로 동등한 효과를 나타내는 상기 서열번호들의 아미노산 서열과 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 더 바람직하게는 90%이상, 즉, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 또는 그 이상의 서열 동일성을 가지는 아미노산 서열은 또한 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.

상기 홍합 접착 단백질과 히알루론산으로 이루어진 니들의 경우 조직 삽입 후, 빠르게 체액을 흡수하여 팽윤하는 특성으로 삽입된 니들과 주변 조직과의 기계적 고정을 유도하여 마이크로니들 패치의 조직 접착력을 향상시킨다. 더불어, 본 발명에서 사용되는 마이크로니들 패치 부분에 사용되는 실크 피브로인 기반의 비팽윤성 층의 경우 실크 피브로인 본래의 강한 기계적 물성과 단단한 광가교로 인해 거의 부풀지 않는 특성을 이용하여, 조직 삽입 후 조직과 패치의 경계에서 팽윤에 의한 마이크로니들 패치의 이탈을 예방하고, 팽윤성 층 내의 홍합 접착 단백질의 아미노산과의 광가교를 통해 팽윤성 층과 비팽윤성 층 간의 분리가 되지 않도록 유도하였다.

상기 제1 하이드로겔 층은 조직을 투과한 후, 빠르게 물 또는 체액을 흡수하여 팽윤할 수 있다. 상기 제2 하이드로겔 층은 실크 피브로인의 강한 기계적 물성과 가교결합으로 인해 거의 팽윤하지 않으며, 상기 마이크로니들부가 조직을 투과한 후에 빠르게 팽윤하는 경우에 유발될 수 있는 마이크로니들 패치의 조직 이탈을 예방할 수 있다.

마이크로니들을 기준으로하여 팁 끝으로부터 제1 하이드로겔 층이 위치하며 그 위로 제2 하이드로겔 층이 위치한다.

본 발명에 따른 마이크로니들 패치에서 상기 제1 및 상기 제2 하이드로겔 층은 서로 가교된 것일 수 있다. 가교된 제1 및 제2 하이드로겔 층은 홍합 접착 단백질에 포함된 타이로신 잔기들 사이의 가교결합으로 형성된 3 차원 그물망 구조일 수 있다. 상기 제1 및 상기 제2 하이드로겔 층을 가교 시킴으로써, 상기 제1 하이드로겔 층이 조직을 투과한 후, 체액을 흡수하여 빠르게 팽윤하더라도, 제2 하이드로겔 층과 분리되지 않을 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 상기 제2 하이드로겔 층은 서로 광-가교된 것일 수 있다. 이 경우, 광-가교는 가시광선에 의해 수행될 수 있고, 상기 가시광선은 420 내지 480 nm의 파장일 수 있고, 바람직하게는 449 내지 455 nm, 더욱 바람직하게는 약 452 nm의 파장일 수 있다.

본 발명에 따른 마이크로니들 패치에서 상기 홍합 접착 단백질은 상기 제1 하이드로겔 층에 대해 25 내지 50% (w/v)로 포함될 수 있다. 홍합 접착 단백질의 함량이 25 % (w/v)보다 낮은 경우, 마이크로니들이 가늘고 불완전한 형태로 형성되기 때문에 피부 투과에 필요한 기계적 강도를 확보할 수 없다. 홍합 접착 단백질의 함량이 50% (w/v)보다 높은 경우, 홍합 접착 단백질을 포함하는 용액의 점도가 높아 마이크로니들 몰드 내로 주입이 어렵다. 이러한 상태에서 마이크로니들을 제조하는 경우 불완전한 형태의 마이크로니들이 형성되는 문제점이 발생한다.

본 발명에 따른 마이크로니들 패치에서 상기 히알루론산은 평균 분자량이 40 kDa 내지 150 kDa일 수 있다. 히알루론산은 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루쿠론산이 교대로 사슬 형태로 결합된 생체 유래 고분자 물질로서, 피부, 탯줄 등 동물의 조직에 많이 존재하며, 생체 재료로 적합하고, 물성 조절이 용이한 장점이 있다. 히알루론산의 평균 분자량이 40 kDa보다 낮은 경우, 사슬의 유연성이 높기 때문에 가교 정도가 높아지므로, 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층의 팽윤성이 낮아지는 문제가 발생한다. 히알루론산의 평균 분자량이 150 kDa보다 높은 경우, 히알루론산을 포함하는 용액의 점도가 높아 마이크로니들 몰드 내로 주입이 어렵고, 불완전한 형태의 마이크로니들이 형성되는 문제점이 발생한다.

본 발명에 따른 마이크로니들 패치에서 상기 히알루론산은 상기 제1 하이드로겔 층에 대해 5 내지 20% (w/v)로 포함될 수 있다. 히알루론산의 함량이 5% (w/v)보다 낮은 경우, 제1 하이드로겔 층의 팽윤성이 낮아지는 문제점이 발생하고, 히알루론산의 함량이 20% (w/v)보다 높은 경우, 제1 하이드로겔 층에 홍합 접착 단백질이 상대적으로 적게 포함됨으로써 타이로신 잔기 부족으로 인해 충분한 가교가 일어나지 않는 문제점이 발생한다. 바람직하게는, 상기 히알루론산은 상기 홍합 접착 단백질과 2:8 내지 3:7의 중량비로 포함되는 것일 수 있다. 이는 히알루론산과 홍합 접착 단백질 간의 이온 결합을 통한 코아세르베이트 형성을 유도함으로써, 코아세르베이트의 매우 낮은 표면 장력 특성을 이용하여, 표면 접착력과 점도가 높은 홍합 접착 단백질 기반의 용액을 마이크로니들 몰드로 주입하기 쉽게 하기 위한 것이다. 또한, 물과 섞이지 않고 액상으로 존재하는 코아세르베이트의 특성을 이용하여, 이중층 마이크로니들 패치 제작시에 주입되는 두 번째 층인 실크 피브로인 기반의 용액과의 섞이는 현상 없이 이중층 형태의 마이크로니들 패치를 제작할 수 있다.

본 발명에 따른 마이크로니들 패치에서 상기 실크 피브로인은 상기 제2 하이드로겔 층에 대해 40 내지 70% (w/v)로 포함될 수 있다. 실크 피브로인의 함량이 40% (w/v)보다 낮은 경우, 마이크로니들이 가늘고 불완전한 형태로 형성되기 때문에 피부 투과에 필요한 기계적 강도를 확보할 수 없다. 실크 피브로인의 함량이 70% (w/v)보다 높은 경우, 실크 피브로인을 포함하는 용액의 점도가 높아 파이펫을 이용한 몰드 내로의 주입이 어려워지는 문제점이 발생한다. 바람직하게는, 상기 실크 피브로인은 상기 제2 하이드로겔 층에 대해 55 내지 70% (w/v)로 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 마이크로니들 패치에서 상기 제1 하이드로겔 및 상기 제2 하이드로겔은 2:8 내지 8:2의 높이비로 포함될 수 있다. 상기 제1 하이드로겔 대 상기 제2 하이드로겔의 높이비가 2:8보다 낮은 경우, 조직 투과 후 팽윤 가능한 부분의 감소로 인해 조직에의 기계적 고정 효과가 급격히 감소하고, 높이비가 8:2보다 높은 경우, 조직 투과 후 마이크로니들부의 밑면을 비롯한 아래 부위가 심하게 팽윤하면서 패치부와 분리되는 현상이 발생한다. 상기 마이크로니들부의 충분한 팽윤을 통한 효과적인 조직 접착을 유도하기 위해 상기 마이크로니들부의 높이는 니들 전체 높이를 기준으로 40 내지 70%, 바람직하게는 55 내지 65%일 수 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 마이크로니들 패치를 포함하는 조직 접착재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조직 접착재는 생체에 국소적으로 적용되어 외과 수술용 봉합사를 대체하여 손쉽고, 즉각적으로 상처에 접착 및 봉합을 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에서 용어 ‘생체 조직’, ‘조직’은 피부, 신경, 뇌, 폐, 간, 신장, 위, 소장 및 직장의 조직을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 생체 접착 소재는 건조된 젤 제형의 마이크로니들 패치 형태인 것이 바람직하다. 건조된 젤 형태는 광가교 반응을 통해 유도될 수 있으며, 조직 삽입 후에 체액 흡수를 통해 빠른 팽윤이 가능하다. 또한, 시간이 지남에 따라, 점차 젤 형태의 단백질은 생분해되어 봉합사 또는 스테이플처럼 봉합 후 별도의 제거과정을 필요로 하지 않는다. 또한, 항염제 등의 약물을 포함하는 마이크로니들 패치의 경우, 조직 삽입 및 젤 분해를 통한 경피로의 직접적인 약물 전달이 가능하며 이를 통해 염증 예방, 효과적인 상처 재생, 흉터 예방 또는 완화 등의 목적으로 사용될 수 있다. 상기 약물은 특별하게 제한되지 않으며, 단백질 의약품, 펩타이드, 항염제 등을 포함한다.

또한 본 발명은 상처 봉합 및 재생 효과가 우수한 본 발명의 생체 접착 소재를 제조하기 위한 제조방법을 제공한다.

보다 구체적으로 본 발명은 홍합 접착 단백질과 히알루론산을 포함하는 팽윤성 하이드로겔 층과 실크 피브로인을 포함하는 비팽윤성 하이드로겔 층으로 이루어진 마이크로니들 패치 형태의 생체 접착 소재의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서는, 상처 봉합 및 재생을 위한 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 제형의 마이크로니들 패치 타입의 생체 접착 소재를 제공하기 위하여 바람직하게, 형광등을 이용한 광 가교 반응을 유도하여 제조할 수 있다. 즉, 본 발명은 단백질을 포함하는 용액에, 광반응성 금속리간드와 전자수용체가 포함된 용액을 첨가하고 블루 라이트를 포함하는 형광등 아래에서의 광조사를 통해 광가교 반응을 유도하는 단계를 포함하는 생체 접착 소재의 제조방법을 제공한다.

이와 같은 제조방법으로 제조된 홍합접착 단백질 기반의 광가교성 생체 접착 소재는 홍합접착 단백질에 포함된 타이로신 잔기들 사이의 가교결합으로 형성된 3차원 그물망 구조의 젤 형태일 수 있다.

본 발명에서, 가시광선을 강하게 흡수하는 분자를 제공하기 위한 광반응성 금속 리간드는 루테니움(Ru(Ⅱ)), 팔라디움(Pd(Ⅱ)), 구리(Cu(Ⅱ)), 니켈(Ni(Ⅱ)), 망간(Mn(Ⅱ)), 및 철(Fe(Ⅲ))로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 예를 들어 [Ru(Ⅱ)bpy₃]Cl₂를 이용하는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.

또한 전자 수용체를 제공하기 위해 과황산 나트륨(sodium persulfate), 과아이오딘산염(periodate), 과브롬산염(perbromate), 과염소산염(perchlorate), 비타민(B12), 펜타아민클로로코발트(Pentaamminechlorocobalt(Ⅲ)), 암모늄 세륨 질산염(ammonium cerium(IV) nitrate), 옥살산(oxalic acid), 및 이디티에이(EDTA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 과황산 나트륨을 이용하는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.

보다 바람직하게 상기 홍합접착 단백질 또는 실크 피브로인 단백질이 용해되어 있는 용액에 Ru(Ⅱ)bpy2+과 과황산 나트륨 용액을 첨가시키고, 420 내지 480 nm 파장대의 빛을 포함하는 형광등을 쬐어주면 3차원 그물망 구조인 젤 형태의 생체 접착 소재를 형성시킬 수 있다.

본 발명에서는, 상처 봉합 및 재생을 위한 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 제형의 마이크로니들 패치 타입의 생체 접착 소재를 제조하기 위하여 바람직하게, 후면 진공 챔버를 이용하여 제조할 수 있다. 본 발명은 광가교성 단백질 용액을 후면 진공 챔버 위의 마이크로니들 패치 제작용 몰드에 얹어 후면 진공을 유도하여, 몰드 내로의 용액 주입 단계를 포함하는 생체 접착 소재의 제조방법을 제공한다.

높은 표면 접착력 및 점도를 갖는 홍합 접착 단백질 용액은 기존에 마이크로니들 패치 제작시 사용되는 진공 챔버 및 원심분리 방법 등의 적용의 어려움 때문에 고안한 것으로, 후면 진공만을 유도하여 몰드 내로의 단백질 용액의 쉽고 빠른 주입을 통해 정상적인 형태의 마이크로니들 패치 제작이 가능하며, 기존 진공 챔버 사용시 발생하는 마이크로니들 내의 버블 (bubble) 형성 등을 방지할 수 있었다. 마이크로니들 패치 제작용 몰드 내로의 용액 주입, 광가교 및 충분한 건조를 위해 후면 진공 챔버 사용시간의 경우 약 12 내지 20시간, 바람직하게 14시간 내지 16시간 일 수 있으나, 몰드 위에 얹은 용액의 양에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

또한 본 발명에서는, 상처 봉합 및 재생을 위한 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 제형의 마이크로니들 패치 타입의 생체 접착 소재를 개체의 경피에 국부적으로 적용하는 단계를 포함하는 조직 접착 또는 접합 방법을 제공한다.

본 발명에서 상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 인간, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다.

또한, 본 발명에서는 환자의 상처를 치료하는 방법으로, 상기 방법은 환자의 상처부위에 마이크로니들 패치를 접촉시키는 단계를 포함하고, 여기서 마이크로니들 패치는 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층; 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층;을 포함한다.

본 발명에 의하여 제공되는 "치료 (treat)"는 자연 치유에 비하여 단축된 시간에 상처가 치유되는 것을 제공하는 것일 수 있다. 상기 치료는 상처의 개선 및/또는 완화를 포함할 수 있다. 또한, 상기 치료는 상처 및/또는 상처와 관련된 질환의 치료를 모두 포함하는 것일 수 있다. 상기 치료는 상처로부터 유발되는 손상된 조직의 치유 및/또는 재생을 의미할 수 있다. 상기 상처 치료는 피부 재생의 의미를 포함할 수 있다. 또한, 상기 치료는 상기 손상된 조직의 원래 조성을 유지하는 것일 수 있다. 또한, 상기 치료는 상처와 관련된 질환의 합병증 및/또는 흉터를 최소화하면서 상기 손상된 조직을 치유 및/또는 재생을 촉진하는 것일 수 있다.

상기 상처 부위 조직은 일반적으로 상기 마이크로니들 패치의 1개 이상의 마이크로니들에 의해 적어도 부분적으로 침투될 수 있는 임의의 조직을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 마이크로니들과 접촉될 수 있는 표면을 갖는 조직의 비제한적인 예는 피부, 눈(예를 들어, 각막, 결막), 위장관(예를 들어, 입, 식도, 위, 소장 및 대장, 직장 및 항문), 코 내부, 질, 귀 내부(예를 들어, 고막), 근육, 혈관, 세포막 또는 이들의 조합을 포함한다. 상기 조직은 포유류 피부와 같은 포유류의 생체 조직일 수 있다.

본 발명에서 마이크로니들 패치는 "치료학적으로 유효한 양"으로 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 것일 수 있다. 상처의 치료에 유효한 본 발명에 따른 유효성분들의 양을 나타낸다. 즉 바람직한 효과를 전달하기에는 매우 충분하지만 의학적 판단 범위 내에서 심각한 부작용을 충분히 방지할 정도의 적절한 양을 의미한다. 본 발명의 마이크로니들 패치가 적용되는 양은 투여 경로, 투여 대상을 고려하여 적절하게 조정될 수 있다.

또한, 본 발명은 상처의 치료에 사용하기 위한 마이크로니들 패치를 제공하며, 여기서 마이크로니들 패치는 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층; 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층;을 포함한다.

또한, 본 발명은 상처 치료를 위한 키트의 제조에서 마이크로니들 패치의 용도를 제공하며, 여기서 마이크로니들 패치는 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층; 및 실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층;을 포함한다.

실시예

이하, 제조예 및 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

제조예 1. 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 및 실크 피브로인을 포함하는 하이드로겔의 제조

제조예 1-1. 재조합 홍합 접착 단백질 fp-151의 생산

자연에 존재하는 홍합 접착 단백질 fp-1 중에서 80회 정도 반복되는 10개의 아미노산으로 구성된 데카펩타이드 (decapeptide)가 대장균에서 발현될 수 있도록 6개의 데카펩타이드로 이루어진 fp-1 변이체를 합성하고, 2개의 fp-1 변이체 사이에 Mgfp-5의 유전자(Genbank No. AAS00463 또는 AY521220)를 넣은 후, 대장균에서 성공적으로 발현하도록 하였다. 이후, 아세트산을 이용한 단순한 정제 분리과정을 통해 홍합 접착 단백질 fp-151을 생산하였다 (D.S. Hwang et. al., Biomaterials 28, 3560-3568, 2007 참조). 구체적으로 fp-1 (Genbank No. Q27409 또는 S23760)의 아미노산 서열에서, 서열번호 2로 표시되는 AKPSYPPTYK로 이루어진 펩타이드가 6회 반복 연결된 서열번호 14로 표시되는 fp-1 변이체 (이하, 6xAKPSYPPTYK라 함)를 제조하고 서열번호 16으로 표시되는 mgfp-5의 N-말단에 상기 6xAKPSYPPTYK을 적절히 조합하고 또한 mgfp-5의 C-말단에 6xAKPSYPPTYK를 적절히 조합하여 서열번호 9로 표시되는 홍합 접착단백질 fp-151을 제조하였다.

제조예 1-2. 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 하이드로겔의 제조

증류수 또는 생리 식염수에 제조예 1-1을 통해 생산된 홍합 접착 단백질 30 내지 35 중량%, 평균 분자량 100 kDa의 히알루론산 파우더 5 내지 20 중량%를 첨가하여 혼합하고, 트리스비피리딘루테늄디클로라이드 1 mM 및 과황산나트륨 용액 20~40 mM을 첨가한 후, 형광등을 포함한 자연광 아래에 16 내지 20시간 동안 노출시켜 건조된 하이드로겔을 수득하였다.

홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 하이드로겔의 광-가교 전후의 사진을 도 1 좌측에 나타내었으며, 광-가교 후에는 루테늄 이온 첨가로 인해 노란색을 나타내었다.

제조예 1-3. 실크 피브로인의 생산

0.75 g의 올레산나트륨 및 0.45 g의 탄산나트륨을 녹인 증류수 8 L를 끓인 후, 깨끗한 누에고치 150 g을 넣고 약 40분간 끓이는 과정을 두 번 반복하여, 누에고치의 세리신을 제거하였다. 끓는 물을 이용하여 세리신이 제거된 누에고치의 염을 제거하고 완전히 건조시켰다. 증류기계에서 염화칼슘:증류수:100% 에탄올의 몰 비율이 1:8:2인 용액을 100도까지 끓인 후, 정련된 솜을 1:20 비율로 넣고 98-100도에서 약 20시간 동안 랜덤 분열 (random cleavage) 시켰다. 실크 피브로인 용액을 Miracloth를 이용하여 여과시킨 후에 투석 및 동결 건조 과정을 거쳐 정제된 실크 피브로인 파우더를 수득하였다.

제조예 1-4. 실크 피브로인을 포함하는 하이드로겔의 제조

증류수에 제조예 1-3을 통해 생산된 실크 피브로인 단백질 70 중량%을 첨가하고, 트리스비피리딘루테늄디클로라이드 1 mM 및 과황산나트륨 용액 30 mM을 첨가한 후, 형광등을 포함한 자연광 아래에 16 내지 20시간 동안 노출시켜 건조된 하이드로겔을 수득하였다.

실크 피브로인 단백질을 포함하는 하이드로겔의 광-가교 전후의 사진을 도 1 우측에 나타내었으며, 광-가교 후에는 루테늄 이온 첨가로 인해 노란색을 나타내었다.

실험예 1. 제조예 1-3 및 1-4에 따라 제조한 하이드로겔의 팽윤도 확인

제조예 1-3 및 1-4에 따라 제조한 하이드로겔을 완전히 건조하여 하이드로겔의 팽윤도를 확인하였다. 건조된 하이드로겔의 무게를 측정한 후에, 생리 식염수에 침지시켜 건조 무게 대비 팽윤된 하이드로겔의 무게를 측정하여 팽윤 정도를 확인하였다. 시간이 지나도 변하지 않는 지점의 팽윤도를 평형 상태의 팽윤도 (equilibrium swelling ratio)로 지정하였다. 다양한 구성 요소 및 농도의 하이드로겔의 평형 상태의 팽윤도를 측정하여 도 2에 나타내었다.

그 결과, 모든 실험 조건에서 30 mM 미만의 과산화황산염을 사용할 경우, 형광등을 포함한 자연광 아래에서 겔이 형성되지 않음을 확인하였다. 또한, 35 중량%의 fp-151, 15 중량%의 HA, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃ ²⁺, 30 mM 과산화황산염, 생리 식염수 용해 조건에서 팽윤도가 가장 높았고, 70 중량%의 SF 사용시 거의 팽윤하지 않았다.

실험예 2. 제조예 1-3 및 1-4에 따라 제조한 하이드로겔의 세포 독성 확인

35 중량%의 fp-151, 15 중량%의 HA를 포함하는 용액과 70 중량%의 실크 피브로인 용액에 각각 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃ ²⁺, 30 mM 과산화황산염을 섞고 형광등을 포함한 자연광 아래에서 가교시킨 하이드로겔을 ISO 10993-5 방법에 따라 용출비율 0.1 g/L로 세포 배지에 담궈 37 ℃에서 24 시간 동안 용출시켰다. 이 용출액을 HaCaT 각질형성세포 (keratinocyte)와 NIH3T3 섬유아세포 (fibroblast) 단일층에 처리하여 72 시간 동안 세포 성장에 미치는 영향을 cck-8 용액을 이용하여 450 nm의 OD 값으로 확인하였다. 아무 처리 하지 않은 그룹과 15 % DMSO 용액을 처리한 그룹이 대조군으로 사용되었다.

그 결과, 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 하이드로겔과 실크 피브로인을 포함하는 하이드로겔 모두 각질형성세포 및 섬유아세포에 대해 세포 독성을 나타내지 않았다 (도 3).

제조예 2. 마이크로니들 패치 제조용 진공 챔버 및 몰드 제작

기존의 마이크로니들 패치 제작을 위해 주로 사용되는 일반 진공 챔버와 원심분리 방법의 경우, 접착력과 점도가 높은 고농도의 홍합 접착 단백질 용액을 사용하면 몰드에 주입하는 과정 중에 공기 방울이 발생하거나, 몰드 끝까지 채워지기 전에 말라버리는 등의 어려움이 많았다.

이에, 몰드 아래 방향으로만 진공이 가해지는 후면 진공 챔버를 제작하였다. 뚜껑 쪽의 몰드가 얹어질 부위에는 마이크로니들 패치 제작용 PDMS 몰드 전면에 진공이 잡히도록, 안쪽으로 구멍을 포함한 계단을 내었다. 또한, 그 계단에는 구리 그물망을 끼워 마이크로니들 패치 제작용 몰드가 휘지 않도록 하였다 (도 4).

grayscale lithography technology를 이용하여, 원뿔 형태의 마이크로니들 (지름 250 μm, 높이 750 μm)이 500 μm 간격으로 10ⅹ10로 구성된 SU-8 마스터 몰드를 제작하고, 몰드에 PDMS 용액을 부어 마이크로니들 패치 제작용 몰드를 제작하였다.

실시예 1. 마이크로니들 패치 제조

실시예 1-1. 홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 하이드로겔 제형의 단일층 마이크로니들 패치 제조

35 중량%의 fp-151, 15 중량%의 HA, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃ ²⁺, 30 mM 과산화황산염을 포함하는 생리 식염수 50 ul를 제조예 2에서 제작한 마이크로니들 몰드 위에 얹은 후, -80 kPa의 진공이 되게 하였다. 진공으로 인해 마이크로니들 몰드 안으로 단백질 용액이 주입되는 동시에 형광등을 포함한 자연광을 통해 광-가교가 일어날 수 있도록 하였다. 약 16-20시간 후, 진공을 제거한 후에 투명 접착 테이프를 통해 몰드와 생산된 단백질 기반의 마이크로니들 패치를 분리한다. 이렇게 생산된 홍합 접착 단백질 기반의 단일층 마이크로니들 패치를 도 5에 나타내었다.

실시예 1-2. 홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 층 및 실크 피브로인을 포함하는 하이드로겔 층을 포함하는 이중층 마이크로니들 패치 제조

제조예 2에 따른 챔버를 이용한 후면 진공 조건에서 홍합 접착 단백질을 포함하는 제1 광-가교 용액 (35 중량%의 fp-151, 15 중량%의 HA를 포함하는 생리 식염수 30 ul)을 몰드에 얹어 10 분 내지 2 시간 동안 주입시킨 후, 표면의 남은 용액을 긁어서 제거하였다. 곧바로 실크 피브로인을 포함하는 제2 광-가교 용액 (70 중량%의 SF, 1 mM Ru(Ⅱ)bpy₃ ²⁺, 30 mM 과산화황산염, 1 mg/ml rhodamine B를 포함하는 증류수 40 ul)을 몰드에 얹고 16 내지 20 시간 후, 진공을 제거하고 투명 접착 테이프를 이용하여 몰드로부터 마이크로니들 패치를 분리해냈다.

2 개의 하이드로겔 층을 구분하기 위해, 실크 피브로인 용액에 rhodamine B 염색 용액을 섞은 후 패치를 제조하였다. 이에 따라 수득한 이중층 마이크로니들 패치의 모습을 광학 현미경과 형광 현미경을 통해 확인하고 이를 도 6에 나타내었다. 상기 제1 광-가교 용액의 주입 시간을 조절함에 따라 마이크로니들 패치의 팽윤성 (제1 하이드로겔 층)/비팽윤성 (제2 하이드로겔 층) 비율을 조절할 수 있음을 확인하였다.

실험예 3. 하이드로겔 비율에 따른 마이크로니들 패치의 팽윤 모습 확인

실시예 1-2에 따라 제조한 각기 다른 팽윤성/비팽윤성 비율을 갖는 이중층 마이크로니들 패치의 팽윤 모습을 확인하기 위해, 마이크로니들 패치를 생리 식염수에 침지시켜 일정 시간마다 광학 현미경으로 확인하였고 이를 도 7에 나타내었다.

도 7에 나타난 것과 같이, 팽윤성 비율이 커짐에 따라 마이크로니들의 전체적인 팽윤 정도가 커짐을 확인하였고, 팽윤성 비율이 80%인 경우, 니들이 아래가 심하게 부풀면서 비팽윤성 부위와 분리되는 현상을 확인하였다. 따라서, 접착 실험을 제외한 추후 실험에서는 비팽윤성 패치 부위와 분리 없이 가장 안정적으로 팽윤하는, 팽윤성 비율이 60%인 이중층 마이크로니들 패치를 사용하였다.

실험예 4. 마이크로니들 패치의 피부 투과 및 팽윤 확인

실험예 4-1. 파열점 확인 실험

실시예 1에 따라 제조한 단일층 또는 이중층 마이크로니들 패치의 각 니들의 파열점을 확인하기 위해 인스트론을 이용하였다. 인스트론을 이용하여 바닥에 고정된 마이크로니들 패치를 1.2 mm/min의 일정한 속도로 압축하여 니들이 부러지는 힘인 파열점을 확인하였다 (도 8).

그 결과, 홍합 접착 단백질을 포함하는 단일층 마이크로니들 패치뿐만 아니라 실크 피브로인이 포함된 이중층 마이크로니들 패치 모두 피부조직을 뚫기 위해 필요한 힘 (0.05 N/needle) 이상의 충분한 힘을 갖는 것을 확인하였다. 또한, 기계적 물성이 훌륭한 실크 피브로인으로 인해 이중층 마이크로니들 파열점이 약 4.5배 넘게 증가하는 것을 확인하였다.

실험예 4-2. 마이크로니들의 피부 조직 투과 비율 확인 실험

실시예 1-1에 따라 제조한 홍합 접착 단백질을 포함하는 단일층 마이크로니들 10ⅹ10으로 구성된 패치를 렛 (rat) 피부 조직에 엄지 손가락으로 부드럽게 5 분간 누른 후, 조직 염색 약을 통해 투과된 마이크로니들 수를 측정하여 투과비율을 확인하였다 (도 9).

*그 결과, 상대적으로 파열점이 낮았던 단일층 마이크로니들의 경우에도 니들 한 개의 부러짐 없이 렛 피부 조직을 투과할 수 있음을 확인하였다.

실험예 5. 마이크로니들 패치의 조직 접착력 확인 실험

실험예 5-1. 팽윤성 비율에 따른 이중층 마이크로니들 패치의 조직 접착력 비교 실험

아래쪽 알루미늄 로드 한 면 (지름 1.4 cm)에 돼지 피부를 순간 접착제로 부착하고 인스트론 기기 센서에 연결된 위 쪽 알루미늄 로드 면에는 양면 테이프를 이용해 실시예 1에 따라 제조한 마이크로니들 패치 (팽윤성 비율 20, 40, 60, 80% 사용)를 부착하였다. 100 mm/min의 일정한 속도로 최종 힘이 30 N/patch가 되도록 마이크로니들 패치를 아래쪽 돼지 피부에 누르고 10 분 뒤에 2 mm/min의 속도로 떼어 내었다. 이때, 가장 높은 힘을 면적으로 나눈 값을 조직 접착력으로 두고 이를 그래프로 나타내었다 (도 10).

팽윤성 비율이 60%인 이중층 마이크로니들 패치가 팽윤에 의한 주변 조직과의 기계적 고정 및 접합으로 가장 높은 조직 접착력을 갖으며, 80%일 때는 팽윤성 층이 비팽윤성 층 및 패치에서 분리되면서 오히려 조직 접착력이 감소함을 확인하였다.

실험예 5-2. 상용화된 접착 테이프와의 조직 접착력 비교 실험

아래쪽 알루미늄 로드 한 면 (지름 1.4 cm)에 돼지 피부를 순간 접착제로 부착하고 인스트론 기기 센서에 연결된 위 쪽 알루미늄 로드 면에는 양면 테이프를 이용해 실시예 1에 따라 제조한 마이크로니들 패치 (팽윤성 비율 60%) 또는 상용화된 상처 봉합용 접착 테이프 (3M Steri-Strip^TM)를 부착하였다. 100 mm/min의 일정한 속도로 최종 힘이 30 N/patch가 되도록 마이크로니들 패치를 아래쪽 돼지 피부에 누르고 2분 뒤에 2 mm/min의 속도로 떼어 내었다. 이때, 가장 높은 힘을 면적으로 나눈 값 (조직 접착력)을 그래프에 나타내었다 (도 11). 실험에 사용된 돼지 피부 표면 조건은 다음과 같다: 건조 (semi-dry)일 경우, 휴지로 표면에 있는 물을 가볍게 닦아낸 후 실험에 사용하였고, 젖은 경우 (wet), 표면에 생리 식염수 100 ul를 뿌려준 후 곧바로 실험에 사용하였다.

홍합 접착 단백질을 포함하는 하이드로겔 제형의 이중층 마이크로니들 패치의 경우, 건조 표면 조건에서는 상용화된 접착 테이프 (122.3 ± 29.1 kPa)에 견줄 만한 우수한 조직 접착력 (134.7 ± 27.7 kPa)을 나타냈고, 젖은 표면 조건에서는 조직 접착력을 잃는 상용화된 접착 테이프와 달리 건조 표면 조건에서의 조직 접착력과 비슷한 수준의 조직 접착력 (123.3 ± 21.1 kPa)을 나타내었다.

실험예 6. 마이크로니들 패치의 상처 봉합 효과 확인

털이 완전히 제거되지 않은 렛 피부 조직에 상처 양쪽으로 상처가 벌어질 수 있는 충분한 길이 (3 cm)의 창상을 유도한 후, 실시예 1에 따라 제조한 이중층 마이크로니들 패치를 스트립 형태 (팽윤성 비율 60%, 1ⅹ4 cm²)로 엄지 손가락을 이용해 가볍게 눌러주었다. 대조군으로는 상용화된 상처 봉합용 접착 테이프 (3M Steri-Strip^TM)를 부착 메뉴얼에 따라 적용하여 상처 봉합 가능성을 비교 확인하였다 (도 12).

상용화된 의료용 접착 테이프의 경우, 테이프가 조직에 단단히 고정되지 않고 상처와 함께 벌어졌으며, 피를 흡수하지 못하기 때문에 피가 고일수록 쉽게 탈착되었다. 반면에, 실시예 1에 따라 제조한 마이크로니들 패치의 경우, 3 cm 길이의 창상을 손쉽게 봉합하였으며, 봉합 이후에 상처 사이로 피가 더 고였을 때에도 패치의 들뜸 없이 피를 흡수하며 봉합을 유지하는 양상을 나타내었다.

실험예 7. 마이크로니들 패치의 물질 전달 효과 확인

마이크로니들 한 패치당 FITC-dextran (77 kDa)을 최종 농도 5 mg/ml가 되도록 광-가교성 홍합 접착 단백질 수용액에 탑재하여 후면 진공 시스템을 이용하여, FITC-dextran이 탑재된 하이드로겔 제형의 마이크로니들 패치를 제작하였다. 마이크로니들 패치를 37 ℃의 생리 식염수 또는 0.02 mg/L 트립신이 첨가된 생리 식염수에 침지시켜 일정 기간마다 샘플을 채취하고 형광 분광기를 사용하여 정량 하여, 하이드로겔의 팽윤에 의한 확산 현상에 따른 탑재된 형광 물질의 방출 속도 및 양을 확인하였다. 형광 물질의 정량을 위해, FITC-dextran 농도에 따른 형광값을 나타내는 표준 곡선을 사용하였다 (도 13).

0.02 mg/L 트립신이 첨가된 생리 식염수에서는 이틀 안에 단백질 기반 마이크로니들 패치가 모두 분해되면서 탑재된 FITC-dextran이 모두 방출되는 것을 확인하였다. 효소가 없는 생리 식염수의 경우, 일주일 째에 탑재된 FITC-dextran의 약 35 %가 방출되는 것을 확인하였다. 이는 광-가교로 이루어진 하이드로겔 제형의 팽윤에 의한 확산 현상으로, 광-가교 정도에 따라 방출 속도 및 방출량을 조절할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 홍합 접착 단백질을 포함하는 마이크로니들 패치를 약물 전달 시스템에 응용이 가능하다는 것을 의미한다.

이상과 같이 실시예를 통하여 본 발명을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

<110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> Hydrogel formulation based microneedle adhesive patch <130> POSTECH1-59-1 <150> KR 10-2018-0057040 <151> 2018-05-18 <160> 16 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 800 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-1 <400> 1 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 50 55 60 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 65 70 75 80 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 85 90 95 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 100 105 110 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 115 120 125 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 130 135 140 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 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Leu Cys Leu Gly 1 5 10 15 Thr Asn Arg Pro Asp Tyr Asn Asp Asp Glu Glu Asp Asp Tyr Lys Pro 20 25 30 Pro Val Tyr Lys Pro Ser Pro Ser Lys Tyr Arg Pro Val Asn Pro Cys 35 40 45 Leu Lys Lys Pro Cys Lys Tyr Asn Gly Val Cys Lys Pro Arg Gly Gly 50 55 60 Ser Tyr Lys Cys Phe Cys Lys Gly Gly Tyr Tyr Gly Tyr Asn Cys Asn 65 70 75 80 Leu Lys Asn Ala Cys Lys Pro Asn Gln Cys Lys Asn Lys Ser Arg Cys 85 90 95 Val Pro Val Gly Lys Thr Phe Lys Cys Val Cys Arg Asn Gly Asn Phe 100 105 110 Gly Arg Leu Cys Glu Lys Asn Val Cys Ser Pro Asn Pro Cys Lys Asn 115 120 125 Asn Gly Lys Cys Ser Pro Leu Gly Lys Thr Gly Tyr Lys Cys Thr Cys 130 135 140 Ser Gly Gly Tyr Thr Gly Pro Arg Cys Glu Val His Ala Cys Lys Pro 145 150 155 160 Asn Pro Cys Lys Asn Lys Gly Arg Cys Phe Pro Asp Gly Lys Thr Gly 165 170 175 Tyr Lys Cys Arg Cys Val Asp Gly Tyr Ser Gly Pro Thr Cys Gln Glu 180 185 190 Asn Ala Cys Lys Pro Asn Pro Cys Ser Asn Gly Gly Thr Cys Ser Ala 195 200 205 Asp Lys Phe Gly Asp Tyr Ser Cys Glu Cys Arg Pro Gly Tyr Phe Gly 210 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425 430 Cys Lys Asn Arg Gly Lys Cys Thr Asp Lys Gly Asn Gly Tyr Val Cys 435 440 445 Lys Cys Ala Arg Gly Tyr Ser Gly Arg Tyr Cys Ser Leu Lys Ser Pro 450 455 460 Pro Ser Tyr Asp Asp Asp Glu Tyr 465 470 <210> 5 <211> 50 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-3 <400> 5 Pro Trp Ala Asp Tyr Tyr Gly Pro Lys Tyr Gly Pro Pro Arg Arg Tyr 1 5 10 15 Gly Gly Gly Asn Tyr Asn Arg Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Gly Tyr Lys 20 25 30 Gly Trp Asn Asn Gly Trp Lys Arg Gly Arg Trp Gly Arg Lys Tyr Tyr 35 40 45 Gly Ser 50 <210> 6 <211> 750 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-4 <400> 6 Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Glu Pro Ser Gly Tyr Ala Asn Ile Gly His 1 5 10 15 Arg Arg Tyr Tyr Glu Arg Ala Ile Ser Phe His Arg His Ser His Val 20 25 30 His Gly His His Leu Leu His Arg His Val His Arg His Ser Val Leu 35 40 45 His Gly His Val His Met His Arg Val Ser His Arg Ile Met His Arg 50 55 60 His Arg Val Leu His Gly His Val His Arg His Arg Val Leu His Asn 65 70 75 80 His Val His Arg His Ser Val Leu His Gly His Val His Arg His Arg 85 90 95 Val Leu His Arg His Val His Arg His Asn Val Leu His Gly His Val 100 105 110 His Arg His Arg Val Leu His Lys His Val His Asn His Arg Val Leu 115 120 125 His Lys His Leu His Lys His Gln Val Leu His Gly His Val His Arg 130 135 140 His Gln Val Leu His Lys His Val His Asn His Arg Val Leu His Lys 145 150 155 160 His Leu His Lys His Gln Val Leu His Gly His Val His Thr His Arg 165 170 175 Val Leu His Lys His Val His Lys His Arg Val Leu His Lys His Leu 180 185 190 His Lys His Gln Val Leu His Gly His Ile His Thr His Arg Val Leu 195 200 205 His Lys His Leu His Lys His Gln Val Leu His Gly His Val His Thr 210 215 220 His Arg Val Leu His Lys His Val His Lys His Arg Val Leu His Lys 225 230 235 240 His Leu His Lys His Gln Val Leu His Gly His Val His Met His Arg 245 250 255 Val Leu His Lys His Val His Lys His Arg Val Leu His Lys His Val 260 265 270 His Lys His His Val Val His Lys His Val His Ser His Arg Val Leu 275 280 285 His Lys His Val His Lys His Arg Val Glu His Gln His 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Ile Ala Asp 500 505 510 Val His Val Asp Asn Ile Ala Gln Thr Ala Asp Asn His Val Lys Asn 515 520 525 Ile Ala Gln Thr Ala His His His Val Asn Asp Val Ala Gln Ile Ala 530 535 540 Asp Asp His Val Asn Asp Ile Gly Gln Thr Ala Tyr Asp His Val Asn 545 550 555 560 Asn Ile Gly Gln Thr Ala Asp Asp His Val Asn Asp Ile Ala Gln Thr 565 570 575 Ala Asp Asp His Val Asn Ala Ile Ala Gln Thr Ala Asp Asp His Val 580 585 590 Asn Ala Ile Ala Gln Thr Ala Asp Asp His Val Asn Asp Ile Gly Asp 595 600 605 Thr Ala Asn Ser His Ile Val Arg Val Gln Gly Val Ala Lys Asn His 610 615 620 Leu Tyr Gly Ile Asn Lys Ala Ile Gly Lys His Ile Gln His Leu Lys 625 630 635 640 Asp Val Ser Asn Arg His Ile Glu Lys Leu Asn Asn His Ala Thr Lys 645 650 655 Asn Leu Leu Gln Ser Ala Leu Gln His Lys Gln Gln Thr Ile Glu Arg 660 665 670 Glu Ile Gln His Lys Arg His Leu Ser Glu Lys Glu Asp Ile Asn Leu 675 680 685 Gln His Glu Asn Ala Met Lys Ser Lys Val Ser Tyr Asp Gly Pro Val 690 695 700 Phe Asn Glu Lys Val Ser Val Val Ser Asn Gln Gly Ser Tyr Asn Glu 705 710 715 720 Lys Val Pro Val Leu Ser Asn Gly Gly Gly Tyr Asn Gly Lys Val Ser 725 730 735 Ala Leu Ser Asp Gln Gly Ser Tyr Asn Glu Gly Tyr Ala Tyr 740 745 750 <210> 7 <211> 82 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-5 <400> 7 Lys His His His His His His Ser Ser Glu Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr 1 5 10 15 Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His Tyr His Ser Gly Gly Ser Tyr His Gly 20 25 30 Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr Lys Gly Lys Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys 35 40 45 Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys Asn Ser Gly Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys 50 55 60 Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg Lys Gly Tyr Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly 65 70 75 80 Ser Ser <210> 8 <211> 103 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-6 <400> 8 Ile Ala Ala Leu Cys Gly Ile Val Lys Ser Ile Asp Ser Asp Asp Ser 1 5 10 15 Asp Tyr Asp Tyr Lys Gly Arg Gly Tyr Cys Thr Asn Lys Gly Cys Arg 20 25 30 Ser Gly Tyr Asn Tyr Phe Gly Asn Lys Gly Tyr Cys Lys Tyr Gly Glu 35 40 45 Lys Ser Tyr Thr Tyr Asn Cys Asn Ser Tyr Ala Gly Cys Cys Leu Pro 50 55 60 Arg Asn Pro Tyr Gly Lys Leu Lys Tyr Tyr Cys Thr Asn Lys Tyr Gly 65 70 75 80 Cys Pro Asn Asn Tyr Tyr Phe Tyr Asn Asn Lys Gly Tyr Tyr Tyr Leu 85 90 95 Glu His His His His His His 100 <210> 9 <211> 199 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-151 <400> 9 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Pro Trp Ser Ser 50 55 60 Glu Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His Tyr His 65 70 75 80 Ser Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr Lys Gly 85 90 95 Lys Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys Asn Ser 100 105 110 Gly Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg Lys Gly 115 120 125 Tyr Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Gly Ser Ser Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 130 135 140 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 145 150 155 160 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 165 170 175 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 180 185 190 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Leu 195 <210> 10 <211> 171 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-131 <400> 10 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Pro Trp Ala Asp 50 55 60 Tyr Tyr Gly Pro Lys Tyr Gly Pro Pro Arg Arg Tyr Gly Gly Gly Asn 65 70 75 80 Tyr Asn Arg Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Gly Tyr Lys Gly Trp Asn Asn 85 90 95 Gly Trp Lys Arg Gly Arg Trp Gly Arg Lys Tyr Tyr Gly Ser Ala Lys 100 105 110 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 115 120 125 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 130 135 140 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 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<212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-153 <400> 12 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Pro Trp Ser Ser 50 55 60 Glu Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His Tyr His 65 70 75 80 Ser Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr Lys Gly 85 90 95 Lys Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys Asn Ser 100 105 110 Gly Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg Lys Gly 115 120 125 Tyr Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Ser Ser Gly Ser Ala Asp Tyr Tyr Gly 130 135 140 Pro Lys Tyr Gly Pro Pro Arg Arg Tyr Gly Gly Gly Asn Tyr Asn Arg 145 150 155 160 Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Gly Tyr Lys Gly Trp Asn Asn Gly Trp Lys 165 170 175 Arg Gly Arg Trp Gly Arg Lys Tyr Tyr Gly Ser 180 185 <210> 13 <211> 187 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-351 <400> 13 Pro Trp Ala Asp Tyr Tyr Gly Pro Lys Tyr Gly Pro Pro Arg Arg Tyr 1 5 10 15 Gly Gly Gly Asn Tyr Asn Arg Tyr Gly Arg Arg Tyr Gly Gly Tyr Lys 20 25 30 Gly Trp Asn Asn Gly Trp Lys Arg Gly Arg Trp Gly Arg Lys Tyr Tyr 35 40 45 Pro Trp Ser Ser Glu Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr 50 55 60 Tyr His Tyr His Ser Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly 65 70 75 80 Gly Tyr Lys Gly Lys Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys 85 90 95 Tyr Lys Asn Ser Gly Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr 100 105 110 His Arg Lys Gly Tyr Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Ser Ser Gly Ser Ala 115 120 125 Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro 130 135 140 Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro 145 150 155 160 Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr 165 170 175 Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 180 185 <210> 14 <211> 60 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-1 variant <400> 14 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 50 55 60 <210> 15 <211> 196 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> fp-151 variant <400> 15 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 1 5 10 15 Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys 20 25 30 Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 35 40 45 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ser Ser Glu Glu 50 55 60 Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His Tyr His Ser Gly 65 70 75 80 Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr Lys Gly Lys Tyr 85 90 95 Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys Asn Ser Gly Lys 100 105 110 Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg Lys Gly Tyr Lys 115 120 125 Lys Tyr Tyr Gly Gly Gly Ser Ser Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr 130 135 140 Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser 145 150 155 160 Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys 165 170 175 Ala Lys Pro Ser Tyr Pro Pro Thr Tyr Lys Ala Lys Pro Ser Tyr Pro 180 185 190 Pro Thr Tyr Lys 195 <210> 16 <211> 76 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> mgfp-5 <400> 16 Ser Ser Glu Glu Tyr Lys Gly Gly Tyr Tyr Pro Gly Asn Thr Tyr His 1 5 10 15 Tyr His Ser Gly Gly Ser Tyr His Gly Ser Gly Tyr His Gly Gly Tyr 20 25 30 Lys Gly Lys Tyr Tyr Gly Lys Ala Lys Lys Tyr Tyr Tyr Lys Tyr Lys 35 40 45 Asn Ser Gly Lys Tyr Lys Tyr Leu Lys Lys Ala Arg Lys Tyr His Arg 50 55 60 Lys Gly Tyr Lys Lys Tyr Tyr Gly Gly Gly Ser Ser 65 70 75

Claims

홍합 접착 단백질 및 히알루론산을 포함하는 제1 하이드로겔 층; 및
실크 피브로인을 포함하는 제2 하이드로겔 층;을 포함하고,
제1 하이드로겔 층 및 제2 하이드로겔 층은 서로 광가교된 것이며, 제1 하이드로겔 층 대 제2 하이드로겔 층의 높이비는 2:8 내지 8:2인, 마이크로니들 패치.
제1항에 있어서, 홍합 접착 단백질은 서열번호 1, 서열번호 4, 서열번호 5, 서열번호 6, 서열번호 7 및 서열번호 8의 아미노산 서열로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 이루어진 단백질 또는 상기 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산 서열이 연결된 융합 단백질인, 마이크로니들 패치.
제2항에 있어서, 융합 단백질은 서열번호 9, 서열번호 10, 서열번호 11, 서열번호 12 서열번호 13 및 서열번호 15의 아미노산 서열로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 이루어진 융합 단백질인, 마이크로니들 패치.
제2항에 있어서, 융합 단백질은 서열번호 9 또는 서열번호 15의 아미노산 서열인 융합 단백질인, 마이크로니들 패치.
삭제
제1항에 있어서,
홍합 접착 단백질은 제1 하이드로겔 층에 대해 25 내지 50% (w/v)로 포함되는 것인, 마이크로니들 패치.
제1항에 있어서,
히알루론산은 평균 분자량이 40 kDa 내지 150 kDa인, 마이크로니들 패치.
제1항에 있어서,
히알루론산은 제1 하이드로겔 층에 대해 5 내지 20% (w/v)로 포함되는 것인, 마이크로니들 패치.
제1항에 있어서,
실크 피브로인은 제2 하이드로겔 층에 대해 40 내지 70% (w/v)로 포함되는 것인, 마이크로니들 패치.
삭제
제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따른 마이크로니들 패치를 포함하는 조직 접착제.