KR102262630B1 - Foldable scaffold for cell culture and method for preparing treatment agent using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변형가능한 세포배양 스캐폴드와 이를 이용한 치료제의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 변형가능한 세포배양 스캐폴드는 제1포어가 형성되어 있는 면형태의 제1단위 스캐폴드; 상기 제1단위 스캐폴드에 대응하며 제2포어가 형성되어 있는 면형태의 제2단위 스캐폴드; 및 상기 제1단위 스캐폴드와 및 상기 제2단위 스캐폴드를 연결하는 제1연결부를 포함하며, 상기 연결부에 의해 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드의 위치관계는 펼쳐져 있는 제1배치 및 겹쳐져 있는 제2배치로 변형가능하다.The present invention relates to a deformable cell culture scaffold and a method for preparing a therapeutic agent using the same. The deformable cell culture scaffold according to the present invention comprises: a first unit scaffold in the form of a face in which the first pores are formed; a second unit scaffold corresponding to the first unit scaffold and having second pores formed thereon; and a first connection part connecting the first unit scaffold and the second unit scaffold, wherein the positional relationship between the first unit scaffold and the second unit scaffold by the connection part is an extended first It is deformable to an arrangement and an overlapping second arrangement.

Figure R1020190086262
Figure R1020190086262

Description

변형가능한 세포배양 스캐폴드와 이를 이용한 치료제의 제조방법{Foldable scaffold for cell culture and method for preparing treatment agent using the same}Transformable cell culture scaffold and method of manufacturing a therapeutic agent using the same {Foldable scaffold for cell culture and method for preparing treatment agent using the same}

본 발명은 변형가능한 세포배양 스캐폴드와 이를 이용한 치료제의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a deformable cell culture scaffold and a method for preparing a therapeutic agent using the same.

화상 및 창상의 치료 등을 위해 주로 사용하는 수술법은 자가피부이식술로 이식거부반응이 없고 생착률이 좋아 가장 많이 사용하지만, 공여할 수 있는 부위가 적거나 깊은 상처에는 적용이 어렵다.The most commonly used surgical method for the treatment of burns and wounds is autologous skin grafting, which has no rejection reaction and good engraftment rate. However, it is difficult to apply to wounds with few or deep areas that can be donated.

이에 자가세포를 이용하여 세포를 증식시켜 작은 공여부에서 넓은 부위로 적용이 가능하게 하는 세포치료제기법이 도입되어 이용되고 있는데, 기존 세포배양용 스캐폴드는 정해진 규격 내에서만 배양이 가능하여 적용이 제한된다.Therefore, a cell therapy product technique that can be applied to a wide area from a small donor site by proliferating cells using autologous cells has been introduced and used. Existing cell culture scaffolds can be cultured only within the specified specifications, so their application is limited. .

한국 특허등록공보 제1,359,693호 (2014년 1월 29일 등록)Korean Patent Registration No. 1,359,693 (registered on January 29, 2014)

본 발명은 변형가능한 세포배양 스캐폴드와 이를 이용한 치료제의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a deformable cell culture scaffold and a method for preparing a therapeutic agent using the same.

본 발명의 목적은 형태변형이 가능한 세포배양 스캐폴드에 있어서, 제1포어가 형성되어 있는 면형태의 제1단위 스캐폴드; 상기 제1단위 스캐폴드에 대응하며 제2포어가 형성되어 있는 면형태의 제2단위 스캐폴드; 및 상기 제1단위 스캐폴드와 및 상기 제2단위 스캐폴드를 연결하는 제1연결부를 포함하며, 상기 연결부에 의해 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드의 위치관계는 펼쳐져 있는 제1배치 및 겹쳐져 있는 제2배치로 변형가능한 세포배양 스캐폴드에 의해 달성된다.An object of the present invention is to provide a cell culture scaffold capable of morphological modification, comprising: a first unit scaffold in the form of a surface in which first pores are formed; a second unit scaffold corresponding to the first unit scaffold and having second pores formed thereon; and a first connection part connecting the first unit scaffold and the second unit scaffold, wherein the positional relationship between the first unit scaffold and the second unit scaffold by the connection part is an extended first This is achieved by cell culture scaffolds transformable into batches and overlapping second batches.

상기 제1포어와 상기 제2포어는 서로 다른 크기를 가질 수 있다.The first pore and the second pore may have different sizes.

상기 연결부는 축 형태로 마련되며, 상기 제1단위 스캐폴드 및 상기 단위 스캐폴드는 상기 연결부를 중심으로 면방향으로 회동할 수 있다.The connecting portion is provided in the form of an axis, and the first unit scaffold and the unit scaffold may rotate in a planar direction around the connecting portion.

상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드는, 독립적으로, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴산(PAA), 폴리옥시에틸렌(POE), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에스터(PES), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리메타크릴산(PMA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리사카라이드(PS), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 실리콘, 알긴산, 알긴산나트륨, 셀룰로오스, 펙틴, 키틴, 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 피브린 및 히알루론산로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.The first unit scaffold and the second unit scaffold are independently polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane (PU), polyethylene (PE), polyacrylic acid (PAA), polyoxyethylene (POE), polyethylene Oxide (PEO), polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), polyacrylonitrile (PAN), polyester (PES), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA), polymethacrylic acid (PMA), polyacrylamide (PAM), polysaccharide (PS), polyvinyl It may include any one selected from the group consisting of pyrrolidone (PVP), silicone, alginic acid, sodium alginate, cellulose, pectin, chitin, chitosan, gelatin, collagen, fibrin, and hyaluronic acid.

상기 제1연결부는 상기 제1단위 스캐폴드 및 상기 제2단위 스캐폴드보다 얇을 수 있다.The first connection part may be thinner than the first unit scaffold and the second unit scaffold.

상기 제1단위 스캐폴드에 대응하며 제3포어가 형성되어 있는 제3단위 스캐폴드; 및 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제3단위 스캐폴드를 연결하는 제2연결부를 더 포함하며, 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부에 의해 상기 제1 내지 제3단위 스캐폴드의 위치관계는 펼쳐져 있는 제1배치 및 겹쳐져 있는 제2배치로 변형가능할 수 있다.a third unit scaffold corresponding to the first unit scaffold and having third pores formed thereon; and a second connection part connecting the first unit scaffold and the third unit scaffold, wherein the positional relationship of the first to third unit scaffolds is unfolded by the first connection part and the second connection part. It may be deformable into a first arrangement in which there is and a second arrangement in which it is superimposed.

상기 제1포어, 제2포어 및 제3포어는, 상기 제2배치의 위치관계에서, 두께 방향을 따라 포어 크기가 감소하도록 형성되어 있을 수 있다.The first pore, the second pore and the third pore may be formed such that, in the positional relationship of the second arrangement, the pore size decreases along the thickness direction.

상기 제1포어, 제2포어 및 제3포어는, 상기 제1배치 관계에서, 두께 방향의 하부 방향을 따라 포어 크기가 증가하도록 형성되어 있을 수 있다.The first pore, the second pore, and the third pore may be formed such that, in the first arrangement relationship, the pore size increases along the lower direction of the thickness direction.

상기 제1단위 스캐폴드 및 상기 제2단위 스캐폴드 중 적어도 어느 하나는, 상기 제2배치에서 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드 사이의 공간을 외부로부터 차단하는 차단부를 포함할 수 있다.At least one of the first unit scaffold and the second unit scaffold may include a blocking unit blocking a space between the first unit scaffold and the second unit scaffold from the outside in the second arrangement have.

상기 본 발명의 목적은 치료제의 제조방법에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 세포배양 스캐폴드를 마련하는 단계와; 상기 제1배치 및 상기 제2배치 중 어느 하나의 상태에서 세포를 배양하는 단계와; 상기 제1배치 및 상기 제2배치 중 다른 하나의 상태로 위치관계를 전환하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성된다.An object of the present invention is to provide a method for producing a therapeutic agent, comprising the steps of: preparing a cell culture scaffold according to any one of claims 1 to 9; culturing the cells in any one of the first batch and the second batch; and switching the positional relationship to the other of the first arrangement and the second arrangement.

상기 제1배치에서 세포를 배양하며, 상기 각 유닛 스캐폴드에 서로 다른 세포를 배양할 수 있다. Cells are cultured in the first batch, and different cells can be cultured in each of the unit scaffolds.

상기 세포배양 스캐폴드는 제3단위 스캐폴드를 포함하며, 상기 세포 배양은, 상기 제2배치에서 두께방향으로 케라티노사이트, 멜라노사이트 및 파이브로블라스트가 순차적으로 위치하도록 수행될 수 있다.The cell culture scaffold includes a third unit scaffold, and the cell culture may be performed such that keratinocytes, melanocytes and fibroblasts are sequentially located in the thickness direction in the second batch.

본 발명에 따르면 변형가능한 세포배양 스캐폴드와 이를 이용한 치료제의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a deformable cell culture scaffold and a method for preparing a therapeutic agent using the same are provided.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드의 제1배치를 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드의 제2배치를 나타낸 것이고,
도 3은 도 1의 'A'부분의 확대를 나타낸 것이고,
도 4는 도 2의 'B'부분의 모식도를 나타낸 것이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드를 이용한 치료제 제조방법의 일 실시예를 나타낸 것이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드를 이용한 치료제 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 것이고,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스캐폴드의 포어 배치를 나타낸 것이고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 스캐폴드의 포어 배치를 나타낸 것이고,
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 스캐폴드의 포어 배치를 나타낸 것이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 스캐폴드의 구조를 나타낸 것이고,
도 15 및 도 16은 본 발명의 제6실시예에 따른 스캐폴드를 나타낸 것이고,
도 17 내지 도 19는 본 발명의 제7실시예에 따른 스캐폴드를 나타낸 것이다.1 shows a first arrangement of a scaffold according to a first embodiment of the present invention,
Figure 2 shows a second arrangement of the scaffold according to the first embodiment of the present invention,
3 is an enlarged view of part 'A' of FIG. 1,
Figure 4 shows a schematic diagram of part 'B' of Figure 2,
5 and 6 show an embodiment of a method for manufacturing a therapeutic agent using the scaffold according to the first embodiment of the present invention,
7 and 8 show another embodiment of a method for manufacturing a therapeutic agent using the scaffold according to the first embodiment of the present invention,
9 shows the pore arrangement of the scaffold according to the second embodiment of the present invention,
10 and 11 show the pore arrangement of the scaffold according to the third embodiment of the present invention,
12 shows the pore arrangement of the scaffold according to the fourth embodiment of the present invention,
13 and 14 show the structure of a scaffold according to a fifth embodiment of the present invention,
15 and 16 show a scaffold according to a sixth embodiment of the present invention,
17 to 19 show a scaffold according to a seventh embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공하는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present embodiment is not limited to the embodiment disclosed below, but may be implemented in various forms with each other, and only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. It is provided for complete disclosure. The shapes of elements in the drawings may be exaggerated for more clear explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings mean the same elements.

이하의 설명에서는 피부치료를 위한 스캐폴드 및 치료제를 예시하여 설명하나, 본 발명의 스캐폴드 및 치료제는 피부치료에 한정되지 않으며, 예를 들어, 신장, 심장, 연골, 식도, 골재생 등에도 사용가능하다. 또한 배양대상 세포는 피부세포에 한정되지 않고, 신경세포, 근육세포, 연골세포, 혈관세포, 심장내피세포 및 줄기세포 등일 수 있다.In the following description, the scaffold and therapeutic agent for skin treatment will be exemplified, but the scaffold and therapeutic agent of the present invention are not limited to skin treatment, and for example, are used for kidney, heart, cartilage, esophagus, bone regeneration, etc. It is possible. In addition, the cells to be cultured are not limited to skin cells, and may be nerve cells, muscle cells, chondrocytes, vascular cells, cardiac endothelial cells, stem cells, and the like.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드를 설명한다.A scaffold according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드의 제1배치를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드의 제2배치를 나타낸 것이고, 도 3은 도 1의 'A'부분의 확대를 나타낸 것이고, 도 4는 도 2의 'B'부분의 모식도를 나타낸 것이다.1 shows a first arrangement of a scaffold according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a second arrangement of a scaffold according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of FIG. It shows an enlargement of part 'A', and FIG. 4 shows a schematic diagram of part 'B' in FIG. 2 .

제1실시예에 따른 스캐폴드(1)은 제1단위 스캐폴드(10), 제2단위 스캐폴드(20), 제3단위 스캐폴드(30), 제1연결부(110) 및 제2연결부(120)를 포함한다.The scaffold 1 according to the first embodiment includes a first unit scaffold 10 , a second unit scaffold 20 , a third unit scaffold 30 , a first connection part 110 , and a second connection part ( 120).

각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)는 판상이며 서로 대응되도록 마련되어 있다. 본 발명에서 '대응된다'라는 것은 형태 및 크기가 유사한 것을 말하며, 형태와 크기가 완전히 동일한 것으로 의미하지는 않는다. 크기를 예로 들면, 가장 큰 단위 스캐폴드의 면적은 가장 작은 단위 스캐폴드의 면적의 100% 내지 200%, 100% 내지 150% 또는 100% 내지 120%일 수 있다. 또는 본 발명에서 '대응된다'라는 것은 도 2와 같은 겹쳐진 상태에서 가장 하부에 위치한 단위 스케폴드 면적의 50% 이상, 70% 이상 또는 90% 이상이 다른 하나의 단위 스케폴드와 겹쳐지는 것을 의미할 수 있다.Each of the unit scaffolds 10 , 20 , 30 has a plate shape and is provided to correspond to each other. In the present invention, 'corresponding' refers to those having a similar shape and size, and does not mean that the shape and size are exactly the same. For example, the area of the largest unit scaffold may be 100% to 200%, 100% to 150%, or 100% to 120% of the area of the smallest unit scaffold. Or, 'corresponding' in the present invention means that 50% or more, 70% or more, or 90% or more of the area of the unit scaffold located at the bottom in the overlapped state as shown in FIG. 2 overlaps with another one unit scaffold. can

제2단위 스캐폴드(20)는 직사각형의 판상을 가지고 있으며, 이에 한정되지 않으나, 길이(L1)는 8cm 내지 15cm, 너비(L2)는 5cm 내지 10cm, 두께(L3)는 1 내지 500um일 수 있다.The second unit scaffold 20 has a rectangular plate shape, and is not limited thereto, but has a length (L1) of 8 cm to 15 cm, a width (L2) of 5 cm to 10 cm, and a thickness (L3) of 1 to 500 μm. .

다른 실시예에서 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 크기와 형태는 다양하게 변형될 수 있으며, 스캐폴드(1)는 2개만의 단위 스캐폴드로 이루어지거나 4개 이상의 단위 스캐폴드로 이루어질 수 있다. 또한 각 단위 스캐폴드의 형태 및/또는 크기는 상이할 수 있다.In another embodiment, the size and shape of the unit scaffolds 10, 20, and 30 may be variously modified, and the scaffold 1 may consist of only two unit scaffolds or may consist of four or more unit scaffolds. have. Also, the shape and/or size of each unit scaffold may be different.

각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)에는 세포가 배양되는 공간인 포어(11, 21, 31)가 형성되어 있다. 포어(11, 21, 31)는 도 3과 같이 사각기둥 형태로 마련되어 있다. 다른 실시예에서 포어(11, 21, 31)는 원기둥, 삼각기둥 등 다양한 형태일 수 있으며, 이 경우 각 포어의 크기는 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 판 방향에서 개별 포어의 일측과 타측 간의 가장 큰 거리를 나타낸다.In each of the unit scaffolds 10, 20, and 30, pores 11, 21, 31, which are spaces in which cells are cultured, are formed. The pores 11, 21, and 31 are provided in the form of a square pillar as shown in FIG. In another embodiment, the pores 11, 21, 31 may have various shapes such as cylinders, triangular pillars, etc. In this case, the size of each pore is one side of the individual pores in the plate direction of each unit scaffold (10, 20, 30). It represents the greatest distance between and the other side.

포어(11, 21, 31)는 도 4와 같은 제2배치 상태에서 하부로 갈수록 작아지도록 마련되어 있다. 본 발명에서 '갈수록 작아진다'라는 의미는 부분적으로 동일한 크기를 유지하는 구성도 포함한다. 도 4는 설명의 편의를 위해 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30) 별도 하나씩의 포어(11, 21, 31)만을 도시하였다. 또한 도 4에서는 각 포어(11, 21, 31)가 서로 대응하도록 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The pores 11 , 21 , and 31 are provided to become smaller toward the lower part in the second arrangement state as shown in FIG. 4 . In the present invention, the meaning of 'smaller and smaller' includes a configuration that partially maintains the same size. FIG. 4 shows only one pore 11, 21, 31 separately for each unit scaffold 10, 20, and 30 for convenience of explanation. In addition, although each of the pores 11, 21, 31 is shown to correspond to each other in FIG. 4, the present invention is not limited thereto.

가장 상부에 위치하는 제2포어(21)의 크기(d2)는 7 내지 25um, 중간에 위치하는 제1포어(11)의 크기(d1)는 5 내지 20um, 가장 하부에 위치하는 제3포어(31)의 크기(d3)는 3 내지 15um 일 수 있다.The size (d2) of the second pore 21 located at the top is 7 to 25um, the size (d1) of the first pore 11 located in the middle is 5 to 20um, and the third pore located at the bottom ( 31) may have a size d3 of 3 to 15 μm.

다른 실시예에서는 포어(11, 21, 31)는 실질적으로 동일한 크기를 가질 수도 있다.In another embodiment, the pores 11 , 21 , and 31 may have substantially the same size.

제1연결부(110)는 제1단위 스캐폴드(10)의 일단부와 제2단위 스캐폴드(20)의 단부를 연결하며, 제2연결부(120)는 제1단위 스캐폴드(10)의 타단부와 제3단위 스캐폴드(30)의 단부를 연결한다. 연결부(110, 120)는 단위 스캐폴드(10, 20, 30) 보다 얇게 마련된다.The first connection part 110 connects one end of the first unit scaffold 10 and the end of the second unit scaffold 20 , and the second connection part 120 connects the other end of the first unit scaffold 10 . The end and the end of the third unit scaffold 30 are connected. The connecting portions 110 and 120 are provided thinner than the unit scaffolds 10 , 20 and 30 .

제1연결부(110)를 중심으로 제2단위 스캐폴드(20)를 회전시켜 제1단위 스캐폴드(10)와 겹치거나 펼쳐지게 할 수 있으며, 제2연결부(120)를 중심으로 제3단위 스캐폴드(30)를 회전시켜 제1단위 스캐폴드(10)와 겹치거나 펼쳐지게 할 수 있다.The second unit scaffold 20 may be rotated around the first connection unit 110 to overlap or spread out with the first unit scaffold 10 , and the third unit scaffold may be rotated around the second connection unit 120 . The first unit scaffold 10 may be overlapped or unfolded by rotating 30 .

제1연결부(110)와 제2연결부(120)는 단위스캐폴드(10, 20, 30)보다 얇게 마련되어 있다.The first connection part 110 and the second connection part 120 are provided thinner than the unit scaffolds 10 , 20 , and 30 .

단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 재질은, 각각 독립적으로, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴산(PAA), 폴리옥시에틸렌(POE), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에스터(PES), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리메타크릴산(PMA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리사카라이드(PS), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 실리콘, 알긴산, 알긴산나트륨, 셀룰로오스, 펙틴, 키틴, 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 피브린 또는 히알루론산일 수 있으며, 이들 소재를 복합하여 사용할 수도 있다. 제1연결부(110)와 제2연결부(120)는 단위 스캐폴드(10, 20, 30)와 동일한 재질 또는 다른 재질로 이루어질 수 있다. 제1연결부(110)와 제2연결부(120)는 유연성이 좋은 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 얇은 섬유로 만들어 질 수 있다.The material of the unit scaffolds 10, 20, and 30 is independently, polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane (PU), polyethylene (PE), polyacrylic acid (PAA), polyoxyethylene (POE), polyethylene Oxide (PEO), polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), polyacrylonitrile (PAN), polyester (PES), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA), polymethacrylic acid (PMA), polyacrylamide (PAM), polysaccharide (PS), polyvinyl It may be pyrrolidone (PVP), silicone, alginic acid, sodium alginate, cellulose, pectin, chitin, chitosan, gelatin, collagen, fibrin or hyaluronic acid, and a combination of these materials may be used. The first connection part 110 and the second connection part 120 may be made of the same material as the unit scaffolds 10 , 20 , 30 or a different material. The first connection part 110 and the second connection part 120 may be made of a flexible material, for example, may be made of a thin fiber.

스캐폴드(1)는, 이에 한정되지 않으나, 3D 프린팅으로 제조될 수 있다. 스캐폴드(1)는 일체로 형성되거나, 단위 스캐폴드(10, 20, 30) 별로 제조한 후 연결부(110, 120)로 연결하여 마련될 수 있다. 스캐폴드(1)는 몰드를 이용하여 제조하거나, 트레이에 직접 제조할 수도 있다. 포어(11, 21, 31)는 압침을 이용해 형성할 수 있다.The scaffold 1 may be manufactured by, but not limited to, 3D printing. The scaffold 1 may be formed integrally, or may be prepared by being manufactured for each unit scaffold 10 , 20 , and then connected to the connecting parts 110 , 120 . The scaffold 1 may be manufactured using a mold or may be manufactured directly on a tray. The pores 11, 21, and 31 may be formed using a pressure needle.

이상 설명한 스캐폴드(1)는 도 1과 같이 펼쳐진 제1배치와 도 2와 같이 겹쳐진 제2배치 사이에서 전환이 가능하다. 제1배치에서는 스캐폴드(1)의 면적이 넓어지며, 제2배치에서는 스캐폴드(1)의 면적이 감소한다. 제2배치 방법은 다양하게 변형가능하며, 예를 들어, 제3단위 스캐폴드(30), 제2단위 스캐폴드(20) 및 제1단위 스캐폴드(10) 순으로 겹쳐질 수도 있다.The scaffold 1 described above can be switched between the first arrangement unfolded as shown in FIG. 1 and the second arrangement overlapped as shown in FIG. 2 . In the first arrangement, the area of the scaffold 1 increases, and in the second arrangement, the area of the scaffold 1 decreases. The second arrangement method can be variously modified, and for example, the third unit scaffold 30 , the second unit scaffold 20 , and the first unit scaffold 10 may be overlapped in this order.

본 발명에서의 두께 방향은 도 1 및 도 2와 같이 스캐폴드(1)의 두께방향을 얘기한다. 본 발명에서의 '하부' 또는 '아래쪽'은 스캐폴드(1)가 치료제로 피부에 적용될 때 피부와 직접 접촉하는 방향을 얘기한다.The thickness direction in the present invention refers to the thickness direction of the scaffold 1 as shown in FIGS. 1 and 2 . In the present invention, 'lower' or 'lower' refers to a direction in which the scaffold 1 directly contacts the skin when applied to the skin as a therapeutic agent.

본 발명에 따른 스캐폴드(1)를 이용하면 세포 배양 시와 배양 후 치료제로서 적용 시에 배치를 달리하여 다양한 효과를 얻을 수 있으며 이에 대하여 설명한다. When the scaffold 1 according to the present invention is used, various effects can be obtained by changing the arrangement during cell culture and when applied as a therapeutic agent after culturing, and this will be described.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드를 이용한 치료제 제조방법의 일 실시예를 나타낸 것이다.5 and 6 show an embodiment of a method for manufacturing a therapeutic agent using the scaffold according to the first embodiment of the present invention.

도 5와 같이 제2배치 상태에서 세포 배양을 수행한다. 일반적인 세포 배양 조건에서 피부세포와 같은 배양 대상 세포를 가장 상부에 있는 제2단위 스캐폴드(20) 상에 가하면, 세포 크기에 따라 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)에 세포가 배치된다. 이 상태에서 세포를 배양하는데, 제1배치 상태에서는 스캐폴드(10)의 면적이 작아 세포 배양이 효과적으로 이루어진다. 예를 들어, 본 실시예에 따르면, 3장이 아닌 1장의 세포배양 트레이에서 배양하여 배양액이 60%이상 절약된다. 반면, 세포비율은 1장에 비하여 상대적으로 많아지며 세포배양기간이 짧아져 전체적인 비용이 감소한다. 이와 같이 본 실시예에 따르면 짧은 기간 안에 많은 세포를 적은 공간에서 적은 배지로 배양이 가능하다.Cell culture is performed in the second batch state as shown in FIG. 5 . When cells to be cultured, such as skin cells, are added to the uppermost second unit scaffold 20 under normal cell culture conditions, cells are arranged in each unit scaffold 10 , 20 , 30 according to the cell size. In this state, the cells are cultured, and in the first batch state, the area of the scaffold 10 is small, so that the cell culture is effectively performed. For example, according to this embodiment, the culture medium is saved by more than 60% by culturing in one cell culture tray instead of three. On the other hand, the cell ratio is relatively larger than that of one sheet, and the cell culture period is shortened, thereby reducing the overall cost. As described above, according to the present embodiment, it is possible to culture many cells in a small space in a small medium within a short period of time.

또한 가장 하부에 위치한 제3단위 스캐폴드(30)는 포어 사이즈가 작아 배양된 세포의 손실이 억제된다. In addition, the third unit scaffold 30 located at the bottom has a small pore size so that loss of cultured cells is suppressed.

이후 세포배양이 완성되면, 스캐폴드(1)는 치료제(2)가 된다. 치료제(2)는 도 6과 같이 제1배치 상태에서 치료에 적용될 수 있다. 제1배치 상태에서는 스캐폴드(1)의 면적이 증가하므로, 넓은 면적의 치료를 효과적으로 수행할 수 있다. 다른 실시예서는 치료 부위의 크기와 형태에 따라 제1배치 상태의 스캐폴드(1)를 적절히 커팅하거나 겹쳐서 사용할 수 있다.After cell culture is completed, the scaffold 1 becomes the therapeutic agent 2 . The therapeutic agent 2 may be applied to treatment in the first batch state as shown in FIG. 6 . Since the area of the scaffold 1 is increased in the first arrangement state, it is possible to effectively perform treatment of a large area. In another embodiment, the scaffold 1 in the first arrangement state may be appropriately cut or overlapped according to the size and shape of the treatment site.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 스캐폴드를 이용한 치료제 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 것이다.7 and 8 show another embodiment of a method for manufacturing a therapeutic agent using the scaffold according to the first embodiment of the present invention.

도 7과 같이 제1배치 상태에서 세포를 배양한다. 구체적으로는, 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30) 별로 서로 다른 세포(C1, C2, C3)를 주입하여 배양한다. 이후 세포배양이 완성되면, 스캐폴드(1)는 치료제(2)가 된다. 치료제(2)는 도 8과 같이 제2배치 상태에서 사용될 수 있다.7, the cells are cultured in the first batch state. Specifically, different cells (C1, C2, C3) are injected and cultured for each unit scaffold (10, 20, 30). After cell culture is completed, the scaffold 1 becomes the therapeutic agent 2 . The therapeutic agent 2 may be used in the second batch state as shown in FIG. 8 .

이 경우, 최상부에 위치하는 C2 세포는 케라티노사이트(각질형성세포)가 주성분이며, 가운데에 위치하는 C1 세포는 멜라노사이트(멜라닌세포)가 주성분이며, 최하부에 위치하는 C3 세포는 파이브로블라스트(섬유아세포)가 주성분일 수 있다. 이 같은 세포 분포에서 치료제(2)는 인공피부의 역할을 수행할 수 있다.In this case, the C2 cells located at the top have keratinocytes (keratinocytes) as the main component, the C1 cells located in the center have melanocytes (melanocytes) as the main component, and the C3 cells located at the bottom are fibroblasts ( fibroblasts) may be the main component. In this cell distribution, the therapeutic agent 2 may play the role of artificial skin.

치료제(2)가 인공피부 역할을 하는 경우 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 포어 사이즈 관계는 도 4에 표시한 바와 같이 하부로 갈수록 작아질 수 있다.When the therapeutic agent 2 acts as an artificial skin, the relationship between the pore sizes of the unit scaffolds 10 , 20 , and 30 may become smaller toward the lower part as shown in FIG. 4 .

또한, 치료제(2)가 인공피부 역할을 하는 경우, 세포의 부착력을 좋게 하기 위해 콜라겐, 젤라틴, 파이브로넥틴 등이 사용이 가능하다. 예를 들어, 이들 물질이 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 표면에 코팅되어 있을 수 있다.In addition, when the therapeutic agent 2 serves as an artificial skin, collagen, gelatin, fibronectin, etc. may be used to improve cell adhesion. For example, these materials may be coated on the surface of each unit scaffold 10 , 20 , 30 .

또한, 배양과정에서 시간차를 두어 배양하는 방법도 사용할 수 있다. 예를 들어, 맨 먼저 파이브로블라스트를 배양하고 24시간 이후에 멜라노사이트와 케라티노사이트를 순차로 배양할 수 있다.In addition, a method of culturing with a time difference in the culture process may be used. For example, fibroblasts may be cultured first, and melanocytes and keratinocytes may be sequentially cultured after 24 hours.

본 실시예에 따르면 피부를 구성하고 있는 2개 내지 3개 이상의 세포간의 교류와 접촉을 통해 보다 정상피부형태와 유사하게 제작된다. 즉, 단순히 적층이 아닌 배양 과정에서 서로간의 접착 단백질이 나와 접착력과 인장력이 생겨 품질이 우수한 인공피부를 제작할 수 있다.According to this embodiment, it is manufactured more similar to the normal skin shape through the exchange and contact between two or more cells constituting the skin. In other words, it is possible to produce artificial skin with excellent quality because adhesive proteins are released from each other during the culture process, not just lamination, resulting in adhesion and tensile force.

이상 설명한 스캐폴드(1)는 다양하게 변형가능하며 이에 대해 설명한다.The scaffold 1 described above is variously deformable and will be described.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 스캐폴드의 포어 배치를 나타낸 것이다. 도 9는 제2배치에서의 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 포어(11, 21, 31) 형태를 나타낸 것이다.9 shows the arrangement of pores of the scaffold according to the second embodiment of the present invention. 9 shows the shape of the pores 11, 21, 31 of each unit scaffold 10, 20, 30 in the second arrangement.

각 포어(11, 21, 31)의 단면은 사다리꼴 형태로 하부로 향할수록 면적이 좁아진다. 스캐폴드(1)의 전체 두께를 통해서도 포어(11, 21, 31)의 단면적은 하부로 갈수록 좁아진다.The cross section of each of the pores (11, 21, 31) is a trapezoidal shape toward the lower area is narrower. Even through the entire thickness of the scaffold 1, the cross-sectional area of the pores 11, 21, 31 becomes narrower toward the bottom.

도 10 및 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 스캐폴드의 포어 배치를 나타낸 것이다. 도 10은 제2배치에서의 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 포어(11, 21, 31) 형태를 나타낸 것이고, 도 11은 제1배치에서의 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)의 포어(11, 21, 31) 형태를 나타낸 것이다.10 and 11 show the arrangement of pores of the scaffold according to the third embodiment of the present invention. 10 shows the shape of the pores 11, 21, 31 of each unit scaffold 10, 20, 30 in the second batch, and FIG. 11 shows each unit scaffold 10, 20, and 30 in the first batch. 30) shows the shape of the pores 11, 21, 31.

제2포어(21) 및 제3포어(31)의 단면은 제1배치에서 하부로 향할수록 면적이 좁아지는 사다리꼴 형태이고, 제1포어(11)의 단면은 직사각형 형태이다.The cross-sections of the second pores 21 and the third pores 31 have a trapezoidal shape in which the area becomes narrower toward the lower side in the first arrangement, and the cross-section of the first pores 11 has a rectangular shape.

제2배치에서 제2포어(21)와 제3포어(31)는 하부로 갈수록 면적이 넓어지는 구성을 가지고 있다. 따라서 제2배치 상태에서 치료대상 피부에 접촉하는 경우, 배양된 세포는 용이하게 치료대상 피부로 배출될 수 있다.In the second arrangement, the second pore 21 and the third pore 31 have a configuration in which the area increases toward the bottom. Therefore, when in contact with the skin to be treated in the second batch state, the cultured cells can be easily discharged to the skin to be treated.

도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 스캐폴드의 포어 배치를 나타낸 것이다.12 shows the arrangement of pores of the scaffold according to the fourth embodiment of the present invention.

각 포어(11, 21, 31)는 하부로 갈수록 좁아지도록 마련되어 있다.Each of the pores 11, 21, 31 is provided to become narrower toward the bottom.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 스캐폴드의 구조를 나타낸 것이다.13 and 14 show the structure of a scaffold according to a fifth embodiment of the present invention.

도 13과 같이 제2단위 스캐폴드(20)에는 단부에서 두께방향으로 연장된 차단부(22)가 마련되어 있다.13 , the second unit scaffold 20 is provided with a blocking portion 22 extending from the end in the thickness direction.

도 14와 같이 제2배치에서 차단부(22)는 제2단위 스캐폴드(20)와 제1단위 스캐폴드(10) 사이의 공간을 외부와 차단한다. 제2배치 상태에서 세포를 배양하는 경우 차단부(22)에 의해 배양된 세포가 외부로 유출되는 문제가 감소한다. 차단부(22)의 형태 및 배치 위치는 다양하게 변화될 수 있다.14 , in the second arrangement, the blocking unit 22 blocks the space between the second unit scaffold 20 and the first unit scaffold 10 from the outside. In the case of culturing the cells in the second batch state, the problem that the cultured cells are leaked to the outside by the blocking unit 22 is reduced. The shape and arrangement position of the blocking part 22 may be variously changed.

도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 제6실시예에 따른 스캐폴드(1)를 설명한다.A scaffold 1 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16 .

스캐폴드(1)에서 제2단위 스캐폴드(20) 및 제3단위 스캐폴드(30)는 제1단위 스캐폴드(10)에 비해 작게 마련된다.In the scaffold 1 , the second unit scaffold 20 and the third unit scaffold 30 are provided to be smaller than the first unit scaffold 10 .

제2배치 상태에서 제2단위 스캐폴드(20)와 제3단위 스캐폴드(30)는 제1단위 스캐폴드(10)의 일면 상에 서로 겹치지 않고 배치된다.In the second arrangement state, the second unit scaffold 20 and the third unit scaffold 30 are disposed on one surface of the first unit scaffold 10 without overlapping with each other.

도 17 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 제7실시예에 따른 스캐폴드(1)를 설명한다.A scaffold 1 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 to 19 .

제7실시예에서 연결부(110, 120)는 면 형태가 아닌 축 형태로 되어 있다. 연결부(110, 120)는 구체적으로는, 짧은 막대 형태일 수 있다.In the seventh embodiment, the connecting portions 110 and 120 are in the form of an axis rather than a planar form. The connection parts 110 and 120 may be specifically, in the form of a short bar.

연결부(110, 120)에 의해 연결된 단위 스캐폴드(10, 20, 30)는 도 17과 같이 연결부(110, 120)를 축으로 회전할 수 있다. 즉 제7실시예에서는 단위 스캐폴드(10, 20, 30)가 평면 상에서 이동하는 것이다.The unit scaffolds 10 , 20 , 30 connected by the connecting parts 110 and 120 may rotate about the connecting parts 110 and 120 as an axis as shown in FIG. 17 . That is, in the seventh embodiment, the unit scaffolds 10, 20, and 30 move on a plane.

제7실시예에 따르면, 제1배치 상태에서 각 단위 스캐폴드(10, 20, 30)에서 하부로 향했던 면이 제2배치 상태에서도 동일하게 하부로 향할 수 있다. According to the seventh embodiment, the surface facing downward in each of the unit scaffolds 10 , 20 , 30 in the first arrangement state may also face downward in the second arrangement state.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can improve and change the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as they are apparent to those of ordinary skill in the art.

Claims (12)

형태변형이 가능한 세포배양 스캐폴드에 있어서,
제1포어가 형성되어 있는 면형태의 제1단위 스캐폴드;
상기 제1단위 스캐폴드에 대응하며 제2포어가 형성되어 있는 면형태의 제2단위 스캐폴드; 및
상기 제1단위 스캐폴드와 및 상기 제2단위 스캐폴드를 연결하는 제1연결부를 포함하며,
상기 제1연결부에 의해 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드의 위치관계는 펼쳐져 있는 제1배치 및 겹쳐져 있는 제2배치로 변형가능하며,
상기 제1단위 스캐폴드에 대응하며 제3포어가 형성되어 있는 제3단위 스캐폴드; 및 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제3단위 스캐폴드를 연결하는 제2연결부를 더 포함하며, 상기 제1연결부 및 상기 제2연결부에 의해 상기 제1 내지 제3단위 스캐폴드의 위치관계는 펼쳐져 있는 제1배치 및 겹쳐져 있는 제2배치로 변형가능하며,
상기 제1포어, 제2포어 및 제3포어는,
상기 제2배치의 위치관계에서,
두께 방향을 따라 포어 크기가 감소하도록 형성되어 있으며,
상기 제1단위 스캐폴드 및 상기 제2단위 스캐폴드 중 적어도 어느 하나는,
상기 제2배치에서 상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드 사이의 공간을 외부로부터 차단하는 차단부를 포함하는 세포배양 스캐폴드.In the cell culture scaffold capable of morphology,
a first unit scaffold having a planar shape having first pores formed thereon;
a second unit scaffold corresponding to the first unit scaffold and having second pores formed thereon; and
and a first connector connecting the first unit scaffold and the second unit scaffold,
The positional relationship between the first unit scaffold and the second unit scaffold by the first connection part is deformable into an unfolded first arrangement and an overlapping second arrangement,
a third unit scaffold corresponding to the first unit scaffold and having third pores formed thereon; and a second connection part connecting the first unit scaffold and the third unit scaffold, wherein the positional relationship of the first to third unit scaffolds is unfolded by the first connection part and the second connection part. It is deformable to a first arrangement with a second arrangement and an overlapping second arrangement,
The first pore, the second pore and the third pore are
In the positional relationship of the second arrangement,
It is formed so that the pore size decreases along the thickness direction,
At least one of the first unit scaffold and the second unit scaffold,
A cell culture scaffold comprising a blocking portion blocking the space between the first unit scaffold and the second unit scaffold from the outside in the second arrangement. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연결부는 축 형태로 마련되며,
상기 제1단위 스캐폴드 및 상기 제2단위 스캐폴드는 상기 연결부를 중심으로 면방향으로 회동할 수 있는 세포배양 스캐폴드.According to claim 1,
The connection part is provided in the form of a shaft,
The first unit scaffold and the second unit scaffold are cell culture scaffolds capable of rotating in a plane direction around the connection part. 제1항에 있어서,
상기 제1단위 스캐폴드와 상기 제2단위 스캐폴드는, 독립적으로, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴산(PAA), 폴리옥시에틸렌(POE), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에스터(PES), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리메타크릴산(PMA), 폴리아크릴아마이드(PAM), 폴리사카라이드(PS), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 실리콘, 알긴산, 알긴산나트륨, 셀룰로오스, 펙틴, 키틴, 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 피브린 및 히알루론산로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하여 이루어진 세포배양 스캐폴드.According to claim 1,
The first unit scaffold and the second unit scaffold are, independently, polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane (PU), polyethylene (PE), polyacrylic acid (PAA), polyoxyethylene (POE), polyethylene Oxide (PEO), polytetrafluoroethylene (PTFE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), polyacrylonitrile (PAN), polyester (PES), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA), polymethacrylic acid (PMA), polyacrylamide (PAM), polysaccharide (PS), polyvinyl A cell culture scaffold comprising any one selected from the group consisting of pyrrolidone (PVP), silicone, alginic acid, sodium alginate, cellulose, pectin, chitin, chitosan, gelatin, collagen, fibrin and hyaluronic acid. 제1항에 있어서,
상기 제1연결부는 상기 제1단위 스캐폴드 및 상기 제2단위 스캐폴드보다 얇은 세포배양 스캐폴드.According to claim 1,
The first connection portion is a cell culture scaffold thinner than the first unit scaffold and the second unit scaffold. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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