KR102475487B1 - 심장 이식용 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 삼차원 프린팅 기술을 이용하여 제작한 격자형 그물망 구조의 심장 이식용 시트에 관한 것으로, 본 발명의 심장 이식용 시트는 특정 조성의 바이오잉크를 이용하여 세포들의 생착이 우수하며, 격자형 그물망 구조로 인해 공기 및 다른 물질들이 배출될 수 있어, 세포 생존능 및 신생혈관능이 향상되었으며, 수여자에 더욱 견고하고 단단하게 부착되어 심장 기능 회복이 우수하고 장기적으로 생착이 유지됨으로써 이식 편의 기능적인 부분을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

심장 이식용 시트 및 이의 제조방법{CARDIAC TRANSPLANTATION SHEET AND METHOD FOR PREPARING THEREOF}
본 발명은 심장 이식용 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 삼차원 프린팅 기술을 이용하여 제작한 격자형 그물망 구조의 심장 이식용 시트에 관한 것이다.
인체의 손상된 조직을 재건하기 위한 이식방법에는 이종이식, 동종이식, 자가이식이 있다. 이종이식은 면역 부적합성 및 레트로바이러스를 포함하는 인수공통 병원체 전달의 문제를 갖는다. 또한, 동종이식은 제공자의 면역거부 및 이용불가능성의 문제를 가지며, 자가이식은 필요한 양만큼의 적절한 조직을 얻기 어려우며 환자에 대한 외상의 증가의 문제를 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 인공 대체물이나 세포를 배양하여 조직화시킨 것을 그대로 이식하려고 하는 기술이 주목받고 있다. 2004년 순수한 세포 자체를 이용하여 제작한 셀 시트(cell sheet)를 이용한 망막 재생에 관한 연구가 New England journal of Medicine에 발표된 뒤 조직공학 분야에서 세포만을 이용한 3차원 인공조직에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 생체 재료는 질병의 치료 및 재생의 수단으로 생체조직에 직접적으로 접촉하는 소재를 말하며 특히 손상되었거나 기능을 상실한 인체조직 및 기관을 대체하여 사용되는 인공장기 및 조직의 기본 재료이다. 인공 조직은 관절, 뼈, 피부 심장, 혈관 등이 있으며 그 적용 범위는 매우 다양하다. 조직공학기술을 이용하면 부족한 공여자의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 면역반응 또는 암 등을 유발하지 않고 인체의 모든 조직 및 장기를 재생할 수 있다. 현재까지 이식을 위한 인공 조직에 있어 요구되는 특성 중에서 필수 불가결한 특성은 '생체적합성'이다
현재의 조직공학은 다양한 세포로 구성된 기능을 가진 인체의 조직과 기관을 만들어 손상된 조직과 기관을 대체하는 것이 주된 목표다. 바이오프린팅 잉크는 이런 조직공학의 목표를 빠르게 실현할 수 있도록 도울 수 있는 기술로서, 바이오프린팅은 자동화된 바이오프린터 기술을 기반으로 세포와 생체재료를 이용해 원하는 삼차원 구조의 조직과 기관을 만드는 것이다. 3차원 프린팅은 복잡한 형상을 가진 조직(tissue)이나 장기(organ)의 의료 데이터로부터 얻은 임의 형상 정보를 G-code로 변환한 후 적층 공정(layer-by-layer process)을 통하여 복잡한 골격 구조를 구축하는 것을 말한다. 이러한 3차원 프링팅은 또한 '3차원 바이오프린팅(three-dimensional bioprinting, 3D bioprinting)'으로도 지칭된다. 예를 들어, '다축 조직 장기 프린팅 시스템'은 대표적인 3차원 프린팅 기술 중 하나로서, 재료를 공압으로 분사하는 공압식 시린지 2개와 스텝 모터(step motor)를 이용하여 나노리터 단위로 정밀하게 분사하는 피스톤식 시린지 2개로 이루어져 있으며, 다양한 재료를 동시에 이용할 수 있다. 바이오프린팅은 세포-함유 매체의 분배를 필요로 하기 때문에, 바이오프린팅의 중요한 측면은 프린팅 공정이 세포적합성(cytocompatible)이어야 한다는 것이다. 이러한 제한은, 수성 또는 수성 겔 환경에서 수행하여야 할 필요성 때문에, 재료의 선택을 감소시킨다. 따라서, 젤라틴, 젤라틴/키토산, 젤라틴/알기네이트, 젤라틴/피프로넥틴, 루트롤 F127(Lutrol F127)/알기네이트, 및 알기네이트 등의 재료를 사용한 하이드로겔이 간에서 골에 이르기까지 다양한 조직을 제조하기 위한 바이오프린팅에 사용되고 있다. 바이오프린팅에 사용되는 상기 하이드로겔 또는 하이드로겔과 세포의 혼합물 등은 '바이오 잉크(bioink)'로도 지칭된다.
세포를 포함한 3D 프린트된 생체 모방 구조체가 구조적 측면과 생물학적 측면에서 기능을 발휘하기 위해서 바이오 잉크는 인쇄적성, 세포적합성, 생분해성, 젤화 특성/기계적 물성, 그리고 세포의 성장과 분화를 조절할 수 있는 특성을 가져야 한다. 즉 바이오프린트된 구조물은 원하는 모양을 재생기간 동안 유지해야 하며 생체 내에서 재생 동안 적절한 속도로 분해되어야 한다. 현재 활용되고 있는 바이오 잉크로는 스캐폴드에 기초한 수화젤(hydrogel), 마이크로 캐리어, 세포가 제거된 세포외기질(extracellular matrix) 등이 있고, 스캐폴드(scaffold)가 없이 세포집합체를 바이오 잉크로 사용하기도 한다. 현재 사용되는 프린팅 기술의 공통점은 생체적합성 소재를 이용한 바이오 잉크의 중요성에 있다. 이러한 삼차원 지지체는 조직 유사기관 및 이식 가능한 구조체를 정밀하게 제조하기 위한 소재를 사용하여 제작하였다. 이러한 기술은 실제 인간의 조직을 거의 그대로 모방한 미세 및 거대 조직 구조체를 생성하는 것을 가능하게 하고 있다.
한편, 허혈성 심장질환은 전세계적으로 매우 높은 유병률을 보이고 있으며, 단일질환 전체 사망원인 중 1위를 차지하고 있다. 한국 역시 사회·경제적인 발전과 서구화된 생활습관으로 인하여 허혈성 심장질환 환자들이 급증하고 있다. 더욱이 중증의 말기 심부전 환자의 경우, 심장이식술이나 기계적 좌심실 보조장치 이외에는 완치법이 없는 실정이다. 하지만 공여장기의 부족, 장기확보의 어려움, 높은 사망률 및 고가의 치료비용 등의 문제점을 가지고 있다.
Circ Res 123(2) (2018) 266-287
본 발명의 목적은 바이오잉크를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 심장 이식용 시트를 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 심장 이식용 시트를 제작하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 심장섬유아세포, 심장근세포, 젤라틴 메타크릴아마이드(GelMA) 및 콜라겐 하이드로젤을 포함하는 바이오잉크를 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 바이오잉크로 이루어지고 다공성 구조를 가지는, 심장 이식용 시트를 제공한다.
아울러, 본 발명은 본 발명의 심장 이식용 시트를 제작하는 방법을 제공한다.
본 발명의 심장 이식용 시트는 특정 조성의 바이오잉크를 이용하여 세포들의 생착이 우수하며, 격자형 그물망 구조로 인해 공기 및 다른 물질들이 배출될 수 있어, 세포 생존능 및 신생혈관능이 향상되었으며, 수여자에 더욱 견고하고 단단하게 부착되어 심장 기능 회복이 우수하고 장기적으로 생착이 유지됨으로써 이식 편의 기능적인 부분을 장기간 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 바이오 잉크에서 젤마와 콜라겐 조성에 따른 세포 생착능을 세포 골격 면역형광염색으로 확인한 도이다 (스케일 바: 100㎛).
도 2는 삼차원 바이오 프린팅하여 제작한 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트와 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 나타낸 도이다.
도 3은 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트와 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트에서의 세포 생존능을 생존 관련 단백질의 인산화를 통해 확인한 도이다 (*p > 0.05).
도 4는 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트 또는 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 이식한 심근경색 유도 랫 모델의 심장 기능 검사 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트 또는 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 이식한 심근경색 유도 랫 모델의 심장 단면을 염색하여 조직학적으로 분석하여 시트의 생착 및 심실벽 두께 변화를 확인한 도이다 (*p > 0.05).
도 6은 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트 또는 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 이식한 심근경색 유도 랫 모델의 심장 단면을 면역형광법으로 확인하여 장기적인 이식편 생착률을 확인한 도이다 (스케일 바: 50㎛) (*p > 0.05).
도 7은 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트 또는 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 이식한 심근경색 유도 랫 모델의 심장을 이식 28일차에 적출한 뒤 ELISA로 혈관 생성 단백질 ANGPT1의 발현을 분석한 도이다 (*p > 0.05).
도 8은 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트 또는 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 이식한 심근경색 유도 랫 모델의 심장을 이식 28일차에 적출한 뒤 심장의 단면에서의 혈관 신생 및 안정화 혈관을 면역형광법으로 확인한 도이다 (스케일 바: 100㎛) (*p > 0.05).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.
일 측면에서, 본 발명은 심장섬유아세포, 심장근세포, 젤라틴 메타크릴아마이드(GelMA) 및 콜라겐 하이드로젤을 포함하는 바이오잉크에 관한 것이다.
일 구현예에서, 본 발명의 바이오잉크는 젤라틴 메타크릴아마이드 및 콜라겐 하이드로젤을 1 ㎖ 기준으로 1:1 내지 10;1 (v:v; 500 ㎕:500 ㎕ 내지 909 ㎕:91 ㎕)로 포함할 수 있으며, 젤라틴 메타크릴아마이드 및 콜라겐 하이드로젤을 1 ㎖ 기준으로 3:1 (v:v; 750㎕:250㎕)로 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, 본 발명의 바이오잉크는 심장섬유아세포 및 심장근세포를 2:1 내지 1:2 (v:v; 33.3×105 cells/㎖:16.6×105 cells/㎖ 내지 16.6×105 cells/㎖:33.3×105 cells/㎖)로 포함할 수 있으며, 섬유아세포의 비율이 높으면 증식속도에 따라 심장근세포가 사멸할 수 있으므로 1:1 (v:v; 25×105 cells/㎖ : 25×105 cells/㎖)로 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
일 구현예에서, 본 발명의 바이오잉크는 심장조직을 모사하기 위해 추가 시딩하는 세포의 종류를 변경할 수 있으며, 특정한 종류에 대해 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위에 포함되는 모든 세포를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
일 구현예에서, 본 발명의 바이오잉크는 세포성장인자를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 바이오잉크는 바이오 프린팅 소재로 쓰이기 위한 적절한 점도(예를 들어, 100 내지 1,000 Pa·s)를 갖는 것이 바람직하며, 생체 적합성이 뛰어나고, 물리적 강도가 우수하여, 이온 가교 후에도 세포에 의해 형상이 변화되지 않는 특성을 가진다. 또한, 바이오잉크에 포함된 하이드로겔은 수분 함량이 높고, 생체 적합성이 뛰어나며, 무기염에 의해 이온 결합하여 가교되기에 기계적 물성이 우수하고, 이에 따라 가교 후에도 세포에 의한 형상의 변화가 없어 바이오 잉크로 사용하기에 적합하다. 또한, 세포가 부착할 수 없는 공극을 제공하여 세포 간에 응집하도록 유도해준다.
본 발명의 용어 "세포성장인자"란, 목적하는 세포의 성장을 촉진 또는 보조할 수 있는 물질을 의미한다. 상기 세포성장인자는 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 세포의 성장을 촉진하는 성장인자가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 혈관 내피 성장 인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 변형 성장 인자(transforming growth factor-β, TGF-β), 혈소판 유도 성장인자 (platelet-derived growth factor, PDGF), 섬유아세포 성장인자(fibroblast growth factor, FGF), 혈관성숙인자(angiopoietin-1) 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은 바이오잉크로 이루어지고 다공성 구조를 가지는, 심장 이식용 시트에 관한 것이다.
일 구현예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트의 평균 공극 크기는 370 내지 480 ㎛ 일 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트의 다공성 구조는 격자형 그물망 구조일 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트는 0.1 내지 1mm의 평균 두께를 가질 수 있으며, 10 x 10 mm의 평균 직경을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트는 상기 구조로 인해, 공극이 없는 구조의 시트에 비해 심장섬유아세포 및 심장근세포의 생존능이 향상되고, 심장섬유아세포 및 심장근세포의 생착능이 향상되며, 장기간의 생착능이 향상되고, 심장의 혈관 신생이 촉진되며, 혈관이 안정화되는 효과가 있다.
일 구현예에서, 바이오잉크의 심장근세포와 섬유아세포는 각각 150,000~400,000개/시트로 포함하는 것이 바람직하며, 150,000개 이하일 경우에는 심장이식 시에 생착율과 증식능이 저하되며, 400,000개 이상일 경우는 시트에 수용이 불가하다.
일 구현예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트는 공극을 유지하면서 상하로 서로 교차하여 복수 개의 시트가 다층으로 적층된(layer-by-layer) 구조를 가질 수 있으며, 2층 이상, 3층 이상, 4층 이상 및 n층 이상의 다층으로 구성될 수 있고, 시트의 사용 목적에 따라 적층 갯수를 변화시킬 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트는 외부 형상 및 치수를 각각의 적용 목적에 따라 선택할 수 있으며 이는 적용 분야에 요구되는 목적에 적합할 수 있다. 상기 심장 이식용 시트는 예를 들어 신장된 형상, 예를 들어 원통형, 다각기둥, 예를 들어 삼각기둥 또는 잉곳(ingot) 형상; 또는 판상, 또는 다각형, 예를 들어 사각형, 입방형, 사각형, 피라미드형, 오각형, 12각형, 20각형, 능면체형, 프리즘형 또는 구형, 예를 들어 공형, 중공형, 구면렌즈 또는 원통형 렌즈형상, 및 원반형 또는 고리형 중에서 선택되는 외부 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상은 시트의 적층을 통해 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 심장 이식용 시트가 격자형 그물망의 구조를 함으로써, 공기 방울 및 다른 물질 등이 배출될 수 있어, 수여자에 더욱 견고하고 단단하게 부착될 수 있었으며, 이에 따라 장기간 수여자의 체내에서 생착을 유지함으로써 이식 편의 기능적인 부분을 장기간 유지할 수 있었다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 심장 이식용 시트 제작
1-1. 시트 구성 성분비의 최적화
삼차원 바이오 프린팅 기술을 이용하여 심장 이식용 시트를 제작하여 세포 생착을 확인하였다. 구체적으로, 인간 심장섬유아세포와 심장근세포를 1:1 (v:v; 25×105 cells/㎖ : 25×105 cells/㎖)로 혼합한 구성 세포 및 다양한 혼합 비율 (3:1, 5:1 및 10:1 (v:v; 750 ㎕:250 ㎕, 833 ㎕:167 ㎕ 및 909 ㎕:91 ㎕)의 젤마와 콜라겐 하이드로젤이 포함된 바이오 잉크를 실험 직전에 37℃에서 용해시키고, 주사기 고정 장치, UV LED, 주사기 및 침대 온도 조절 장치가 장착된 바이오프린팅 기계의 주사기에 주입한 뒤, Teflon needle (EST, FTN 27G-1/2)과 결합시켰다. 프린팅에 적합한 점도를 위해 4°C에서 5~6분 동안 유지한 뒤 주사기 고정 장치에 장착시켰으며, 효율적인 층 쌓기를 위해 주사기와 베드의 온도를 10~20℃로 유지하였다. 바이오 잉크를 NewCreatorK (Rokit, Seoul, South Korea) 소프트웨어를 이용하여 삼차원 바이오 프린팅하여 직경 7 x 7 mm 및 높이 0.3 ~ 0.4 mm의 구조물을 제작한 뒤, UV LED를 3 내지 5분 동안 조사하여 하이드로젤을 가교 결합시키고 12웰 세포 배양 접시에서 배양시켜 심장 이식용 시트를 제작하였다. 제작한 심장 이식용 시트의 세포 생착 정도를 확인한 결과, 젤마와 콜라겐 하이드로젤의 비율이 3:1인 경우 세포들의 생착이 가장 잘 이루어진 것을 확인할 수 있었다 (도 1).
1-2. 두 가지 구조의 시트 제작
상기 실시예 1-1에서 수립한 젤마와 콜라겐 하이드로젤의 비율 (3:1)로 인공 심장 조직의 구조적 형태를 평평하게 막혀있는 면의 형태인 종래의 일반 시트 구조 (cPatch) (젤마와 콜라겐 하이드로젤이 포함된 바이오 잉크로 구성된 공극이 없는 세포시트 구조)와 그물망 구조 (cMesh)로 상기 실시예에서와 같이 삼차원 바이오 프린팅하여 두 가지 구조의 심장 이식용 시트를 제작하였다 (도 2).
실시예 2. 심장 이식용 시트의 구조적 형태에 따른 세포 생존능 비교
상기 실시예 1-2에서 제작한 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트와 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트에서의 세포 생존능을 비교하기 위해, 세포 생존 관련 마커인 AKT, mTOR 및 ERK의 인산화 정도를 웨스턴 블롯 분석으로 확인하였다. 그 결과, 세포 생존과 관련된 단백질의 인산화 수준이 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트에 비해 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트에서 유의적으로 증가한 것으로 나타나 (도 3), 그물망 구조의 심장 이식용 시트에서의 세포 생존능이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 심장 이식용 시트의 구조적 형태에 따른 심장 기능 비교
급성 심근경색이 유도된 랫 모델에 상기 실시예 1-2에서 제작한 일반 시트 구조 (cPatch)의 심장 이식용 시트와 그물망 구조 (cMesh)의 심장 이식용 시트를 각각 이식하고 이식 후 1일 차, 7일 차 및 28일 차에 심장 기능을 확인하였다. 그 결과, cPatch 형태의 시트를 이식한 랫의 심장 기능에 비해 cMesh 형태의 시트를 이식한 랫의 심장 기능이 통계적 유의하게 현저히 회복되어 (도 4), 그물망 구조의 심장 이식용 시트가 우수한 심장 기능 회복 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 4. 심장 이식용 시트의 구조적 형태에 따른 생착능 비교
상기 실시예 3에서 cPatch 및 cMesh를 이식한 심근경색 모델 랫들에서 이식 28일 차에 심장을 적출하여 확인하고 섬유화세포(Masson’trichrome) 염색기법으로 심장 단면을 염색하여 조직학적으로 분석한 결과, cMesh 형태의 시트를 이식한 랫트의 경우 이식된 인공 심장 조직이 cPatch 형태의 시트를 이식한 랫트에 비해 더욱 견고하게 생착되어 있었으며, 섬유화 진행을 억제함으로써 심실 벽이 통계적 유의적으로 두꺼워져 있는 것을 확인할 수 있었다 (도 5).
실시예 5. 심장 이식용 시트의 구조적 형태에 따른 장기적인 이식편 생착률 비교
상기 실시예 3에서 cPatch 및 cMesh를 이식한 심근경색 모델 랫들에서 이식 7일차 및 28일 차에 심장을 적출하여 심장의 단면에서 생착 마커로서 인간 미토콘드리아 마커인 hMito 및 간극연접 마커인 Cx-43 양성 세포를 면역형광법으로 확인하였다. 그 결과, cMesh 형태의 시트를 이식한 랫트에서 이식 7일 차 및 28일 차에 hMito 및 Cx-43 양성 세포가 cPatch 형태의 시트를 이식한 랫트에 비해 현저히 많은 것으로 나타나, 장기적으로 생착을 유지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다 (도 6).
실시예 6. 심장 이식용 시트의 구조적 형태에 따른 이식 후 혈관 생성능 비교
상기 실시예 3에서 cPatch 또는 cMesh를 이식한 심근경색 모델 랫들에서 이식 28일 차에 심장을 적출하고 심장 조직에서의 혈관신생 관련 단백질인 ANGPT1의 발현을 ELISA 분석을 통해 확인한 결과, cMesh 형태의 시트를 이식한 랫트에서 ANGPT1의 발현이 cPatch 형태의 시트를 이식한 랫트에 비해 현저히 증가된 것으로 나타났다 (도 7).
또한, 상기 28일 차에 적출한 심장 조직에서 혈관 마커인 SMA 양성 혈관들을 면역형광법을 통해 확인한 결과, cMesh 형태의 시트를 이식한 랫트에서 혈관 수가 cPatch 형태의 시트를 이식한 랫트에 비해 현저히 증가한 것으로 나타났으며, 특히, 중간 크기의 혈관 및 큰 혈관이 유의적으로 증가된 것으로 나타나 (도 8), 본 발명의 cMesh 형태의 시트가 신생 혈관을 증가시키고 혈관을 안정화시키는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (13)

  1. 심장섬유아세포, 심장근세포, 젤라틴 메타크릴아마이드(GelMA) 및 콜라겐 하이드로젤을 포함하는 바이오잉크로써,
    상기 젤라틴 메타크릴아마이드 및 콜라겐 하이드로젤을 3:1 (v/v)로 포함하고, 상기 심장섬유아세포 및 심장근세포를 1:1 (v/v)로 포함하는, 바이오잉크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항의 바이오잉크로 이루어지고 다공성 구조를 가지는, 심장 이식용 시트.
  5. 제 4항에 있어서, 평균 공극 크기가 370 내지 480 ㎛인, 심장 이식용 시트.
  6. 제 4항에 있어서, 0.1 내지 1mm의 평균 두께를 가지는, 심장 이식용 시트.
  7. 제 4항에 있어서, 10 x 10 mm의 평균 직경을 가지는, 심장 이식용 시트.
  8. 제 4항에 있어서, 심장섬유아세포 및 심장근세포의 생존능이 향상된, 심장 이식용 시트.
  9. 제 4항에 있어서, 심장섬유아세포 및 심장근세포의 생착능이 향상된, 심장 이식용 시트.
  10. 제 4항에 있어서, 장기 생착능이 향상된, 심장 이식용 시트.
  11. 제 4항에 있어서, 심장의 혈관 신생 촉진용, 심장 이식용 시트.
  12. 제 1항의 바이오잉크를 사용하여 3-D 프린터로 격자형 그물망 구조의 시트를 프린팅하는 단계를 포함하는, 심장 이식용 시트를 제작하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 프린팅하는 단계 이후에 하이드로젤을 가교 결합 시키는 단계를 추가로 포함하는, 심장 이식용 시트를 제작하는 방법.
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