KR102543048B1 - 유착방지필름의 제조 방법 - Google Patents

유착방지필름의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

유착방지필름의 제조 방법이 개시된다. 유착방지필름의 제조 방법은 제1시린지에 충전된 생분해성 고분자 용액과 제2시린지에 충전된 가교제 용액을 각각 전기방사하는 토출 단계; 및 상기 토출 단계에서 섬유 형태로 토출된 생분해성 고분자 용액과 액적 형태로 토출된 가교제 용액이 서로 접촉하면서 가교가 이루어져 유착방지필름을 형성하는 필름 형성 단계;를 포함할 수 있다.

Description

유착방지필름의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING ANTI-ADHESION BARRIER FILM}
본 발명은 유착방지필름의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유착(adhesion)은 외과적인 수술 후에 복강 내부에 형성된 상처의 치유과정에서 섬유조직이 과도하게 생성되거나 유출된 혈액이 응고되어 주변의 장기나 조직이 상처 부위와 서로 달라붙어 결합되는 현상을 의미한다.
종래에는 유착이 예상되는 부위에 물리적 장벽을 형성함으로써 수술 부위와 정상 조직 사이에서 유착이 일어나는 것을 방지하는 유착방지필름을 주로 사용해왔다. 이와 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-1277509호에는 조직유착 방지용 필름에 대한 기술이 제시된 바 있다.
그런데, 특정 부위와의 부착력을 위해 친수성 표면을 갖는 종래의 유착방지필름은 부착이 정상적으로 이루어졌을지라도, 복강 내 장기들의 움직임에 의해 부착된 부위로부터 쉽게 이탈될 우려가 있어서 유착방지능이 저하될 수 있는 문제점이 존재했다.
아울러, 친수성 표면을 갖는 유착방지필름은 부착 부위 주변에서 발생하는 체액과 수분에 의해 필름의 형태가 변형되거나 유착방지필름의 친수성 표면끼리 서로 부착됨으로 인해 본연의 형태가 변형될 수 있고, 이는 유착방지필름의 성능 저하를 일으키는 주된 원인으로 작용했다.
한편, 종래에는 생분해성 고분자를 전기방사하여 유착방지필름을 제조하는 경우, 유착방지필름의 생분해 속도를 조절하기 위해 유착방지필름을 가교제에 침지시키는 가교화 공정을 수행하였다. 그러나, 가교제에 유착방지필름을 침지하는 방식은 유착방지필름 내에 함유된 생분해성 고분자 일부가 가교화 공정 중에 빠져나가면서 유실될 우려가 있었고, 생분해성 고분자를 가교제와 미리 혼합한 상태에서 전기방사하여 유착방지필름을 제조하는 방식은 전기방사 이전에 가교화가 진행되기 때문에 일정 시간이 경과할 경우에는 용액의 가교화로 인해 시린지 내에서 굳어버리므로 방사 시간이 매우 제한적이고 연속 방사가 어렵다는 문제점이 있었다. 따라서, 종래의 문제점을 개선한 새로운 유착방지필름의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기방사를 이용하여 유착방지필름을 제조할 경우, 장시간동안 연속 방사가 가능하여 대량 생산이 가능하고 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가교화 공정 중에 생분해성 고분자가 유실되는 것을 방지하는 기술을 제공하는데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 공정의 자동화로 인해 유착방지필름의 대량생산이 가능하고, 대면적의 유착방지필름을 제조할 수 있는 기술을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 부착 부위에 대한 접착강도가 우수한 유착방지필름을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수분에 의해 형태가 쉽게 변형되지 않는 유착방지필름을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 사용이 편리하고 작업성이 우수한 유착방지필름을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 필요시에만 유착방지필름의 접착력이 발휘될 수 있는 기술을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유착방지필름의 표면을 직관적으로 구분할 수 있는 기술을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 유착방지필름의 생분해속도를 조절할 수 있는 기술을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시형태로서, 유착방지필름의 제조 방법은 제1시린지에 충전된 생분해성 고분자 용액과 제2시린지에 충전된 가교제 용액을 각각 전기방사하는 토출 단계; 및 상기 토출 단계에서 섬유 형태로 토출된 생분해성 고분자 용액과 액적 형태로 토출된 가교제 용액이 서로 접촉하면서 가교가 이루어져 유착방지필름을 형성하는 필름 형성 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 토출 단계에서, 상기 제1시린지에 충전된 생분해성 고분자 용액은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 토출 단계에서, 상기 제2시린지에 충전된 가교제 용액은 가교제, 제1용매 및 상기 제1용매와 상이한 종류인 제2용매를 포함할 수 있다.
아울러, 가교제는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드, 디사이클로헥실 카르보디이미드, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, N-하이드록시석신이미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 마련될 수 있다.
또한, 가교제 용액에서 가교제의 농도는 1w/w% 이상 내지 2w/w% 이하로 마련될 수 있다.
그리고, 제1용매는 물이고, 상기 제2용매는 비양성자성 극성 용매로 마련될 수 있다.
아울러, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 요철 구조를 형성하는 요철 형성 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 제1코팅물질을 도트(dot) 패턴으로 도포하여 접착층을 형성하는 접착층 형성 단계;를 더 포함하고, 상기 제1코팅물질은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
아울러, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름에 적어도 하나의 포어를 형성하는 포어 형성 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계; 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 제1코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제1돌출부를 형성하는 제1돌출부 형성 단계;를 더 포함하고, 상기 제1코팅물질은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
그리고, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계; 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 요철 구조를 형성하는 요철 형성 단계; 및 상기 요철 구조가 형성된 면에 제1코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제1돌출부를 형성하는 제1돌출부 형성 단계;를 더 포함하고, 상기 제1코팅물질은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
또한, 유착방지필름의 제조 방법은 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계; 및 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 제2코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제2돌출부를 형성하고, 상기 제2코팅물질과 상이한 종류인 제3코팅물질을 상기 제2돌출부가 형성된 면에 도포하여 적어도 하나의 제3돌출부를 형성하는 제2돌출부 및 제3돌출부 형성 단계;를 더 포함하고, 상기 제2돌출부 및 제3돌출부는 액상으로 변할 경우, 상기 제2코팅물질 및 제3코팅물질이 서로 혼합되면서 접착층을 형성할 수 있다.
그리고, 유착방지필름의 제조 방법은 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계; 상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 요철 구조를 형성하는 요철 형성 단계; 및 상기 요철 구조가 형성된 면에 제2코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제2돌출부를 형성하고, 상기 제2코팅물질과 상이한 종류인 제3코팅물질을 상기 요철 구조가 형성된 면에 도포하여 적어도 하나의 제3돌출부를 형성하는 제2돌출부 및 제3돌출부 형성 단계;를 더 포함하고, 상기 제2돌출부 및 제3돌출부는 액상으로 변할 경우, 상기 제2코팅물질 및 제3코팅물질이 서로 혼합되면서 접착층을 형성할 수 있다.
아울러, 제2코팅물질은 4-팔 폴리에틸렌글리콜-티오숙시니미딜 글루타레이트 및 메톡시폴리에틸렌글리콜아민 중 적어도 어느 하나로 마련되고, 상기 제3코팅물질은 L-라이신 및 폴리(L-라이신) 중 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 생분해성 고분자 용액과 가교제 용액이 각각의 시린지에 보관된 상태에서 전기방사가 이루어지므로 전기방사가 수행되기 이전에는 생분해성 고분자의 가교화가 이뤄지지 않는다. 즉, 전기방사에 의해 토출된 생분해성 고분자 용액과 가교제 용액이 서로 접촉하면서 비로소 가교화가 진행되므로 전기방사 이전에 생분해성 고분자 용액이 가교되어 용액이 굳어지는 것을 방지할 수 있고, 장시간동안 연속 방사가 이루어질 수 있다. 따라서, 유착방지필름의 대량 생산이 가능하고 작업성과 생산성이 향상되는 효과가 있다.
둘째, 가교제 내에 유착방지필름을 침지시키는 공정을 수행하지 않으므로 침지 공정 중에 생분해성 고분자가 유실되는 것을 방지할 수 있고, 유착방지필름 내에 함유된 생분해성 고분자의 함량을 적절하게 제어하는 것이 용이하다.
셋째, 공정의 자동화로 인해 유착방지필름의 대량생산이 가능하고, 대면적의 유착방지필름을 제조할 수 있다.
넷째, 유착방지필름의 일면과 타면을 각각 친수성과 소수성으로 형성함으로써, 친수성으로 형성된 일면을 유착이 예상되는 부위에 접촉시킬 수 있으므로 해당 부위와 유착방지필름 간의 부착이 수월하다. 또한, 소수성으로 형성된 타면으로 인해 유착방지필름의 표면이 서로 달라붙어 형태가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유착방지필름은 구조적 안정성이 뛰어나 유착방지능이 우수하며, 유착방지필름을 부착하는 과정이 편리하므로 작업성이 향상되는 효과가 있다.
다섯째, 유착방지필름의 일면에 접착력 향상을 위한 다양한 코팅물질을 도포함으로써, 적어도 하나의 돌출부를 형성할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 돌출부는 유착 예상 부위와의 접착력을 향상시켜 유착방지필름이 해당 부위로부터 분리되거나 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로 유착방지능의 향상에 기여한다.
여섯째, 유착방지필름의 일면에 형성된 요철 구조를 통해 친수성인 일면의 표면적이 증대되므로 유착 예상 부위와의 부착력이 향상되며, 요철 구조 위에 적어도 하나의 돌출부가 형성될 경우에는 해당 부위와의 부착력이 더욱 향상되는 효과가 있다.
일곱째, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2돌출부 및 제3돌출부가 액상으로 변할 경우에는 각 돌출부를 구성하던 제2코팅물질과 제3코팅물질이 서로 혼합되면서 접착층을 형성할 수 있다. 따라서, 유착방지필름이 체내에 사용될 경우에는 체온과 수분에 의해 제2돌출부와 제3돌출부가 액상으로 변하면서 서로 혼합되어 접착 강도가 우수한 접착층이 형성됨에 따라, 유착방지필름의 부착력이 향상되는 효과가 있다. 그리고, 유착방지필름이 유착 예상 부위에 부착되지 않는 상황에서는 제2돌출부 및 제3돌출부가 고체 상태를 유지하며, 유착방지필름은 필요시에만 접착층을 형성할 수 있으므로 작업성이 우수하고 사용이 편리하다.
여덟째, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유착방지필름의 일면에 적어도 하나의 돌출부가 형성됨에 따라, 사용자는 유착 예상 부위에 유착방지필름을 부착하기 전에 유착방지필름의 부착면을 육안으로 확인하거나 촉감으로 확인하기가 용이하다. 즉, 사용자가 유착방지필름의 친수성 면과 소수성 면을 직관적으로 구분할 수 있으므로 사용상 편리한 효과가 있다.
아홉째, 유착방지필름의 몸체가 가교화됨에 따라, 체내에서의 수분변형률이 낮은 유착방지필름을 제조할 수 있고, 유착방지필름의 생분해속도를 원하는 수준으로 조절하는 것이 가능하다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사장치에 의해 유착방지필름이 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도4는 도3에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도6은 도5에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도8은 도7에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도10은 도9에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도12는 도11에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유착방지필름이 유착 예상 부위에 부착될 경우, 접착층이 형성되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 명세서에서 본 발명의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것은 아니며, 이들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 유의해야 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 의미를 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정은 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. 즉, 본원 명세서에 기술된 방법의 각 단계는 명세서 상에서 달리 언급되거나 문맥상 명백히 상충되지 않는 한 임의의 순서로 적절하게 실시될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사장치에 의해 유착방지필름이 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 개념도이다. 도1을 참조하면, 일 실시예에서 전기방사장치(10)는 제1시린지(100), 제2시린지(200), 전원공급부(300), 콜렉터부(400) 및 구동부(500)를 포함할 수 있다.
제1시린지(100) 내에는 생분해성 고분자 용액(110)이 저장될 수 있다. 제1시린지(100)의 일단에는 분사노즐이 형성되며, 분사노즐을 통해 외부로 생분해성 고분자 용액(110)을 토출할 수 있다. 제2시린지(200) 내에는 가교제 용액(210)이 저장될 수 있다. 제2시린지(200)의 일단에는 분사노즐이 형성되며, 분사노즐을 통해 외부로 가교제 용액(210)을 토출할 수 있다.
전원공급부(300)는 제1시린지(100)의 분사노즐, 제2시린지(200)의 분사노즐 및 콜렉터부(400)에 전압(예를 들어, 0.1~100kV)을 인가할 수 있다. 콜렉터부(400)는 분사노즐을 통해 토출되는 용액을 집적하기 위해 마련된 장치이다. 실시하기에 따라, 콜렉터부(400)는 다양한 형태로 적용될 수 있다. 예를 들어, 콜렉터부(400)의 형상은 일정한 면적을 갖는 평판(flat plate)이나 원통 형태로 마련될 수 있다.
일 실시예에서 콜렉터부(400)가 원통 형태일 경우, 구동부(500)는 콜렉터부(400)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다. 다른 실시예에서 콜렉터부(400)가 평판일 경우에 구동부(500)는 제1시린지(100) 및 제2시린지(200) 중 적어도 어느 하나와 연결되어 시린지를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 구동시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서 콜렉터부(400)가 평판일 경우, 구동부(500)는 콜렉터부(400)와 연결되어 콜렉터부(400)가 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각 시린지에서 토출되는 용액의 토출 속도, 인가 전압, 분사노즐과 콜렉터부(400) 간의 거리, 콜렉터부(400)의 회전 속도 등은 상황에 따라 유동적인 변경이 가능하다. 예를 들어, 전기방사시 콜렉터부(400)의 회전 속도를 50~400RPM으로 조절하여 콜렉터부(400)의 표면에 결이 생기도록 제어할 수 있고, 콜렉터부(400)의 회전 속도를 10~40RPM으로 설정하여 일정한 결이 없는 부직포 형태의 유착방지필름을 제조할 수도 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 일 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 도1과 도2를 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하면 다음과 같다.
1. 토출 단계<S201>
본 단계에서는 제1시린지(100)에 충전된 생분해성 고분자 용액(110)과 제2시린지(200)에 충전된 가교제 용액(210)을 각각 전기방사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기방사시 생분해성 고분자 용액(110)은 제1시린지(100)의 분사노즐로부터 섬유 형태(111)로 토출되며, 생분해성 고분자 용액(110)에 비해 상대적으로 점도가 낮은 가교제 용액(210)은 제2시린지(200)의 분사노즐로부터 액적 형태(211)로 토출될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어인 '생분해성'은 생리적 용액(physiological solution)에 노출되었을 때 분해될 수 있는 성질을 의미한다. 예를 들어, '생분해성'은 인간을 포함한 포유동물의 생체 내에서 체액 또는 미생물 등에 의해 분해될 수 있는 성질을 의미한다.
일 실시예에서 생분해성 고분자 용액(110)은 생분해성 고분자 및 생분해성 고분자용 용매를 포함할 수 있다. 구체적으로, 생분해성 고분자는 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 생분해성 고분자용 용매는 생분해성 고분자를 용해시킬 수 있는 것이라면 특정한 종류에 국한되지 않는다. 생분해성 고분자용 용매의 비제한적인 예로는 물, 디메틸아세트아마이드, 2-(N-모르폴리노)에탄술폰산 등이 있다. 또한, 일 실시예의 생분해성 고분자 용액(110)에서 생분해성 고분자는 1~10w/w%의 농도로 포함될 수 있다.
일 실시예에서 가교제 용액(210)은 가교제, 제1용매 및 제1용매와 상이한 종류인 제2용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가교제는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드, 디사이클로헥실 카르보디이미드, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, N-하이드록시석신이미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 마련될 수 있다.
또한, 일 실시예의 가교제 용액(210)에서 가교제의 농도는 1~2 w/w%로 마련될 수 있다. 구체적인 예로서, 가교제의 농도는 1w/w%, 1.1w/w%, 1.2w/w%, 1.3w/w%, 1.4w/w%, 1.5w/w%, 1.6w/w%, 1.7w/w%, 1.8w/w%, 1.9w/w% 또는 2 w/w%로 마련될 수 있다. 또한, 가교제의 농도는 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 가교제의 농도 범위는 1w/w% 내지 1.5w/w%, 1.1w/w% 내지 1.6w/w%, 1.2w/w% 내지 1.7w/w%, 1.3w/w% 내지 1.8w/w%, 1.4w/w% 내지 1.9w/w%, 1.5w/w% 내지 2w/w% 또는 1w/w% 내지 2w/w%로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 가교제가 상기의 농도 범위로 적용되면 유착방지필름의 가교도를 적절하게 조절하여 유착방지필름의 인장강도와 신율을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 가교제 농도가 1w/w% 미만이면 유착방지필름의 인장강도가 저하될 우려가 있고, 가교제 농도가 2w/w%를 초과하면 유착방지필름의 신율이 떨어지고 제조 단가가 상승하는 문제가 있으므로 가교제의 농도는 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 제1용매는 가교제를 용해시키는 종류로서 제1용매의 비제한적인 예로는 물이 적용될 수 있다. 일 실시예에서 제2용매는 비양성자성 극성 용매로 적용함으로써 전기방사시 가교제의 분해를 방지하거나 가교제가 분해되는 속도를 늦출 수 있다. 비양성자성 극성 용매의 비제한적인 예로는 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드, 디메틸설폭사이드 등이 있다.
일 실시예에 따르면, 가교제 용액 내에서 제1용매와 제2용매의 총량이 100 중량부일 때, 제1용매는 30~70 중량부로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 제1용매는 30 중량부, 40 중량부, 50 중량부, 60 중량부 또는 70 중량부로 마련될 수 있다. 또한, 제1용매의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 제1용매의 함량 범위는 30 중량부 내지 50 중량부, 40 중량부 내지 60 중량부, 50 중량부 내지 70 중량부 또는 30 중량부 내지 70 중량부로 마련될 수 있다. 일 실시예에서 제1용매가 상기의 함량 범위로 적용되면 원활한 전기방사가 가능하며, 유착방지필름의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 제1용매의 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 상대적으로 제2용매의 함량이 많아지면서 제2용매가 생분해성 고분자의 구조를 변형시켜 유착방지필름의 물성이 저하될 우려가 있고, 제1용매의 함량이 70 중량부를 초과하면 전기방사시 가교제 용액의 토출이 어려운 문제가 있으므로 제1용매의 함량은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 가교제 용액 내에서 제1용매와 제2용매의 총량이 100 중량부일 때, 제2용매는 30~70 중량부로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 제2용매는 30 중량부, 40 중량부, 50 중량부, 60 중량부 또는 70 중량부로 마련될 수 있다. 또한, 제2용매의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 제2용매의 함량 범위는 30 중량부 내지 50 중량부, 40 중량부 내지 60 중량부, 50 중량부 내지 70 중량부 또는 30 중량부 내지 70 중량부로 마련될 수 있다. 일 실시예에서 제2용매가 상기의 함량 범위로 적용되면 원활한 전기방사가 가능하며, 유착방지필름의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 제2용매의 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 상대적으로 제1용매의 함량이 많아지면서 전기방사시 가교제 용액의 토출이 어려운 문제가 있고, 제2용매의 함량이 70 중량부를 초과하면 제2용매가 생분해성 고분자의 구조를 변형시켜 유착방지필름의 물성이 저하될 우려가 있으므로 제2용매의 함량은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.
2. 필름 형성 단계<S202>
본 단계에서는 단계 S201에서 섬유 형태(111)로 토출된 생분해성 고분자 용액(110)과 액적 형태(211)로 토출된 가교제 용액(210)이 콜렉터부(400)의 표면에서 만나며, 서로 접촉하면서 가교화가 이루어져 유착방지필름이 형성될 수 있다.
이하에서는 앞서 설명한 유착방지필름의 제조 방법과 동일하거나 상응하는 부분에 대해서는 중복된 설명을 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다. 도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도4는 도3에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 도3과 도4를 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하면 다음과 같다.
1. 토출 단계<S301>
본 단계에서는 제1시린지(100)에 충전된 생분해성 고분자 용액(110)과 제2시린지(200)에 충전된 가교제 용액(210)을 각각 전기방사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기방사시 생분해성 고분자 용액(110)은 제1시린지(100)의 분사노즐로부터 섬유 형태(111)로 토출되며, 가교제 용액(210)은 제2시린지(200)의 분사노즐로부터 액적 형태(211)로 토출될 수 있다.
2. 필름 형성 단계<S302>
본 단계에서는 단계 S301에서 섬유 형태(111)로 토출된 생분해성 고분자 용액(110)과 액적 형태(211)로 토출된 가교제 용액(210)이 콜렉터부(400)의 표면에서 만나며, 서로 접촉하면서 가교화가 이루어져 도4의 (a)와 같은 유착방지필름(20)이 형성될 수 있다.
3. 플라즈마 단계<S303>
본 단계에서는 단계 S302에서 제조된 유착방지필름(20)의 일면(21) 또는 타면(22)을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시킬 수 있다. 도4의 (b)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(20)의 일면(21)에 플라즈마 처리하여 표면개질이 이뤄질 수 있다.
구체적인 예로, 콜라겐을 이용하여 유착방지필름(20)을 제조할 경우, 플라즈마 처리 전에는 유착방지필름(20)의 일면(21)과 타면(22)이 모두 소수성이지만, 유착방지필름(20)의 일면(21)을 플라즈마 처리하면 소수성에서 친수성으로의 표면개질이 이루어질 수 있다.
여기서, 플라즈마 처리시 사용되는 처리가스의 종류로는 아르곤(Ar), 산소(O2) 또는 질소(N2)를 사용할 수 있고, 투입 가스량은 10~100SCCM, 플라즈마 반응 챔버 내 압력은 50~80mTorr, 플라즈마 처리시간은 20~100초, 전력은 100~300W로 설정될 수 있으나, 이에 국한되지 않으며, 플라즈마 처리시 사용되는 가스의 종류, 유량, 처리압력, 처리시간, 전력 등의 공정 조건은 유착방지필름의 표면개질의 정도와 성질에 따라 유동적인 변경이 가능하다.
본 단계에서는 유착방지필름(20)의 특정 면에 한해 플라즈마 처리를 함으로써, 친수성 또는 소수성을 부여할 수 있다. 본 단계를 통해 유착방지필름(20)의 일면(21)과 타면(22)에 각기 다른 성질의 구현이 용이하므로 친수성과 소수성을 모두 갖는 유착방지필름(20)의 제조가 가능한 장점이 있다.
일 구현예에서, 소수성인 콜라겐을 이용하여 유착방지필름을 제조할 경우, 가교화된 콜라겐 필름의 일면을 플라즈마 처리하여 친수성으로 개질시킬 수 있고, 다른 구현예에서 친수성인 히알루론산을 이용하여 유착방지필름을 제조할 경우에는 가교화된 히알루론산 필름의 일면에 플라즈마 처리하여 소수성으로 개질시킬 수 있다.
4. 요철 형성 단계<S304>
본 단계에서는 유착방지필름(20)의 일면(21) 또는 타면(22)에 요철 구조(23)를 형성할 수 있다. 도4의 (c)에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서는 유착방지필름(20)의 일면(21)을 플라즈마 처리하여 일면(21)에 요철 구조(23)를 형성할 수 있다. 구체적인 예로, 플라즈마 처리시 플라즈마의 강도를 조절하거나 발생된 플라즈마의 지속시간을 적절하게 설정하여 친수성인 일면(21)에 요철 구조(23)를 형성하는 것이 가능하다. 또한, 실시하기에 따라서, 일면(21)의 요철 구조(23)는 레이저 식각, 샌드 블라스트(sand blasting), 쇼트 피닝(shot peening), 워터 젯(water jet), 프레스, 롤링, 절삭 등의 공지된 다른 공정에 의해 형성될 수도 있다.
5. 접착층 형성 단계<S305>
본 단계에서는 유착방지필름(20)의 일면(21) 또는 타면(22)에 제1코팅물질(24)을 도트 패턴으로 도포하여 접착층을 형성할 수 있다. 도4의 (d)에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 제1코팅물질(24)은 유착방지필름(20)의 일면(21)이 유착 예상 부위와 긴밀하게 부착될 수 있도록 일면(21)에 접착력을 부여하는 생체적합성 물질로서, 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
그리고, 본 단계에서 유착방지필름(20)의 일면(21) 중 특정 영역에 제1코팅물질(24)을 도포하기 위해 스크린 인쇄, 스프레이 분사, 슬롯다이 코팅, 그라비아 코팅, 나이프 코팅, 바 코팅 등 공지된 다양한 도포방법이 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 유착방지필름(20)은 일면(21)이 유착 예상 부위에 부착될 경우, 일면(21)이 친수성이기 때문에 유착 예상 부위와 쉽게 부착될 수 있고, 일면(21)에 형성된 다수의 제1코팅물질(24)이 유착방지필름(20)의 부착력을 더욱 강화시켜 유착방지필름(20)이 유착 예상 부위에 긴밀하게 부착되도록 돕는다.
예를 들어, 유착방지필름(20)의 일면(21)에 형성된 다수의 제1코팅물질(24)이 유착 예상 부위에 부착될 경우, 주변 조직으로부터 기인한 체온과 수분에 의해 다수의 제1코팅물질(24)이 녹아 액상으로 변하면서 접착층을 형성하며 유착 예상 부위에 부착됨으로써 유착방지필름(20)과 유착 예상 부위 간의 긴밀한 결합이 가능하다. 이때, 유착방지필름(20)의 내부에는 다수의 가교 구조가 형성되어 있으므로 수분에 의해 쉽게 변형되거나 생분해되지 않고 일정 시간 동안 외형을 유지하며 유착방지필름(20)으로서 물리적 장벽의 기능을 수행할 수 있다.
본 단계에서는 요철 구조(23)에 의해 일면(21)의 표면적이 증가되므로 요철 구조(23) 위에 제1코팅물질(24)이 도포될 때, 제1코팅물질(24)과 요철 구조(23) 간의 접촉면적이 증대되어 제1코팅물질(24)이 일면(21) 위에서 견고하게 부착될 수 있다.
6. 포어 형성 단계<S306>
본 단계에서는 도4의 (e)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(20)에 적어도 하나의 포어(25)를 형성할 수 있다. 본 단계에서는 유착방지필름(20)의 표면에 레이저를 조사하거나 공지된 천공 방법(일 예로, 쇼트 피닝)을 이용하여 미세기공을 형성할 수 있다. 일 실시예에서 포어(25)는 수분이나 체액만 통과시키고 세포나 조직 등이 통과하지 못하는 정도의 평균직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 포어(25)는 나노미터 단위의 미세기공으로 형성될 수 있다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도6은 도5에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 도5와 도6을 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하면 다음과 같다.
1. 토출 단계<S501>
본 단계에서는 제1시린지(100)에 충전된 생분해성 고분자 용액(110)과 제2시린지(200)에 충전된 가교제 용액(210)을 각각 전기방사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기방사시 생분해성 고분자 용액(110)은 제1시린지(100)의 분사노즐로부터 섬유 형태(111)로 토출되며, 가교제 용액(210)은 제2시린지(200)의 분사노즐로부터 액적 형태(211)로 토출될 수 있다.
2. 필름 형성 단계<S502>
본 단계에서는 단계 S501에서 섬유 형태(111)로 토출된 생분해성 고분자 용액(110)과 액적 형태(211)로 토출된 가교제 용액(210)이 콜렉터부(400)의 표면에서 만나며, 서로 접촉하면서 가교화가 이루어져 도6의 (a)와 같은 유착방지필름(30)이 형성될 수 있다.
3. 플라즈마 단계<S503>
본 단계에서는 단계 S502에서 제조된 유착방지필름(30)의 일면(31) 또는 타면(32)을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시킬 수 있다. 도6의 (b)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(30)의 일면(31)에 플라즈마 처리하여 친수성 또는 소수성으로 표면 개질이 이루어질 수 있다.
4. 제1돌출부 형성 단계<S504>
본 단계에서는 유착방지필름(30)의 일면(31) 또는 타면(32)에 제1코팅물질(1000)을 도포하여 적어도 하나의 제1돌출부(1100)를 형성할 수 있다. 단계 S503에서 플라즈마 처리에 의해 표면 개질되어 친수성으로 형성된 일면(31)에는 분사장치(S)를 통해 제1코팅물질(1000)이 도포되고, 도포된 제1코팅물질(1000)은 일정 시간동안 건조되어 적어도 하나의 제1돌출부(1100)를 형성할 수 있다. 도6의 (c)에 도시된 바와 같이, 본 단계에서 유착방지필름(30)의 일면(31) 중 특정 지점에 제1코팅물질(1000)이 도포된 이후, 다수의 제1돌출부(1100)가 일면(31) 상에 형성될 수 있다. 여기서, 제1코팅물질(1000)은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 적용될 수 있다.
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도8은 도7에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 도7과 도8을 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하면 다음과 같다.
1. 토출 단계<S701>
본 단계에서는 제1시린지(100)에 충전된 생분해성 고분자 용액(110)과 제2시린지(200)에 충전된 가교제 용액(210)을 각각 전기방사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기방사시 생분해성 고분자 용액(110)은 제1시린지(100)의 분사노즐로부터 섬유 형태(111)로 토출되며, 가교제 용액(210)은 제2시린지(200)의 분사노즐로부터 액적 형태(211)로 토출될 수 있다.
2. 필름 형성 단계<S702>
본 단계에서는 단계 S701에서 섬유 형태(111)로 토출된 생분해성 고분자 용액(110)과 액적 형태(211)로 토출된 가교제 용액(210)이 콜렉터부(400)의 표면에서 만나며, 서로 접촉하면서 가교화가 이루어져 도8의 (a)와 같은 유착방지필름(40)이 형성될 수 있다.
3. 플라즈마 단계<S703>
본 단계에서는 단계 S702에서 제조된 유착방지필름(40)의 일면(41) 또는 타면(42)을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시킬 수 있다. 도8의 (b)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(40)의 일면(41)에 플라즈마 처리하여 친수성 또는 소수성으로 표면 개질이 이루어질 수 있다.
4. 요철 형성 단계<S704>
본 단계에서는 유착방지필름(40)의 일면(41) 또는 타면(42)에 요철 구조(43)를 형성할 수 있다. 도8의 (c)에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서는 유착방지필름(40)의 일면(41)을 플라즈마 처리하여 일면(41)에 요철 구조(43)를 형성할 수 있다.
5. 제1돌출부 형성 단계<S705>
본 단계에서는 요철 구조(43)가 형성된 면에 제1코팅물질(1000)을 도포하여 적어도 하나의 제1돌출부(1100)를 형성할 수 있다. 단계 S704에서 요철 구조(43)가 형성된 일면(41)에는 분사장치(S)를 통해 제1코팅물질(1000)이 도포되고, 도포된 제1코팅물질(1000)은 일정 시간동안 건조되어 적어도 하나의 제1돌출부(1100)를 형성할 수 있다. 도8의 (d)에 도시된 바와 같이, 본 단계에서 유착방지필름(40)의 일면(41) 중 특정 지점에 제1코팅물질(1000)이 도포된 이후, 다수의 제1돌출부(1100)가 일면(41) 상에 형성될 수 있다. 여기서, 제1코팅물질(1000)은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 적용될 수 있다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도10은 도9에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 도9와 도10을 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하면 다음과 같다.
1. 토출 단계<S901>
본 단계에서는 제1시린지(100)에 충전된 생분해성 고분자 용액(110)과 제2시린지(200)에 충전된 가교제 용액(210)을 각각 전기방사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기방사시 생분해성 고분자 용액(110)은 제1시린지(100)의 분사노즐로부터 섬유 형태(111)로 토출되며, 가교제 용액(210)은 제2시린지(200)의 분사노즐로부터 액적 형태(211)로 토출될 수 있다.
2. 필름 형성 단계<S902>
본 단계에서는 단계 S901에서 섬유 형태(111)로 토출된 생분해성 고분자 용액(110)과 액적 형태(211)로 토출된 가교제 용액(210)이 콜렉터부(400)의 표면에서 만나며, 서로 접촉하면서 가교화가 이루어져 도10의 (a)와 같은 유착방지필름(50)이 형성될 수 있다.
3. 플라즈마 단계<S903>
본 단계에서는 단계 S902에서 제조된 유착방지필름(50)의 일면(51) 또는 타면(52)을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시킬 수 있다. 도10의 (b)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(50)의 일면(51)에 플라즈마 처리하여 친수성 또는 소수성으로 표면 개질이 이루어질 수 있다.
4. 제2돌출부 및 제3돌출부 형성 단계<S904>
본 단계에서는 유착방지필름(50)의 일면(51) 또는 타면(52)에 제2코팅물질(2000)을 도포하여 적어도 하나의 제2돌출부(2100)를 형성하고, 제2코팅물질(2000)과 상이한 종류인 제3코팅물질(3000)을 제2돌출부(2100)가 형성된 면에 도포하여 적어도 하나의 제3돌출부(3100)를 형성할 수 있다.
도10의 (c)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(50)의 일면(51) 중 특정 지점에 제2코팅물질(2000)이 도포되고 일정 시간 동안 건조되어 적어도 하나의 제2돌출부(2100)를 형성할 수 있다. 여기서, 제2코팅물질(2000)은 폴리에틸렌글리콜 계열의 물질로서 4-팔 폴리에틸렌글리콜-티오숙시니미딜 글루타레이트(4-arm polyethylene glycol-thiosuccinimidyl glutarate) 및 메톡시폴리에틸렌글리콜아민(methoxy polyethylene glycol amine, mPEG-amine) 중 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
도10의 (c)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(50)의 일면(51) 중 특정 지점에 제2코팅물질(2000)과는 상이한 종류인 제3코팅물질(3000)이 도포되고 건조되어 적어도 하나의 제3돌출부(3100)를 형성할 수 있다. 여기서, 제3코팅물질(3000)은 라이신 계열의 아미노산으로서, L-라이신(L-lysine) 및 폴리(L-라이신)(poly-L-lysine) 중 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다. 제2돌출부(2100) 및 제3돌출부(3100)가 액상으로 변할 경우, 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000)은 서로 혼합되면서 교차 결합에 의해 신속하게 젤화(gelation)되어 강한 접착력을 갖는 접착층을 형성할 수 있다.
한편, 본 단계에서 분사장치(S)에 의해 코팅물질이 도포될 때, 도10의 (d)에 도시된 바와 같이, 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000)은 서로 중첩되지 않는 범위 내에서 각각 도포될 수 있다. 또한, 실시하기에 따라, 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000)의 도포 지점이 서로 중첩되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제2돌출부(2100)가 형성된 지점 위에 제3코팅물질(3000)이 도포될 경우, 제2돌출부(2100)와 제3돌출부(3100)가 서로 중첩되어 적층 구조를 형성할 수도 있다.
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도12는 도11에 도시된 유착방지필름의 제조 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다. 또 다른 실시예에 따른 유착방지필름의 제조 방법을 도11과 도12를 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하면 다음과 같다.
1. 토출 단계<S1101>
본 단계에서는 제1시린지(100)에 충전된 생분해성 고분자 용액(110)과 제2시린지(200)에 충전된 가교제 용액(210)을 각각 전기방사할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전기방사시 생분해성 고분자 용액(110)은 제1시린지(100)의 분사노즐로부터 섬유 형태(111)로 토출되며, 가교제 용액(210)은 제2시린지(200)의 분사노즐로부터 액적 형태(211)로 토출될 수 있다.
2. 필름 형성 단계<S1102>
본 단계에서는 단계 S1101에서 섬유 형태(111)로 토출된 생분해성 고분자 용액(110)과 액적 형태(211)로 토출된 가교제 용액(210)이 콜렉터부(400)의 표면에서 만나며, 서로 접촉하면서 가교화가 이루어져 도12의 (a)와 같은 유착방지필름(60)이 형성될 수 있다.
3. 플라즈마 단계<S1103>
본 단계에서는 단계 S1102에서 제조된 유착방지필름(60)의 일면(61) 또는 타면(62)을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시킬 수 있다. 도12의 (b)에 도시된 바와 같이, 유착방지필름(60)의 일면(61)에 플라즈마 처리하여 친수성 또는 소수성으로 표면 개질이 이루어질 수 있다.
4. 요철 형성 단계<S1104>
본 단계에서는 유착방지필름(60)의 일면(61) 또는 타면(62)에 요철 구조(63)를 형성할 수 있다. 도12의 (c)에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서는 유착방지필름(60)의 일면(61)을 플라즈마 처리하여 일면(61)에 요철 구조(63)를 형성할 수 있다.
5. 제2돌출부 및 제3돌출부 형성 단계<S1105>
본 단계에서는 단계 S1104에서 요철 구조(63)가 형성된 면에 제2코팅물질(2000)을 도포하여 적어도 하나의 제2돌출부(2100)를 형성하고, 제2코팅물질(2000)과 상이한 종류인 제3코팅물질(3000)을 요철 구조(63)가 형성된 면에 도포하여 적어도 하나의 제3돌출부(3100)를 형성할 수 있다.
도12의 (d)에 도시된 바와 같이, 요철 구조(63) 중 특정 지점에 제2코팅물질(2000)이 도포되고 일정 시간 동안 건조되어 적어도 하나의 제2돌출부(2100)를 형성할 수 있다. 여기서, 제2코팅물질(2000)은 폴리에틸렌글리콜 계열의 물질로서 4-팔 폴리에틸렌글리콜-티오숙시니미딜 글루타레이트(4-arm polyethylene glycol-thiosuccinimidyl glutarate) 및 메톡시폴리에틸렌글리콜아민(methoxy polyethylene glycol amine, mPEG-amine) 중 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.
도12의 (d)에 도시된 바와 같이, 요철 구조(63) 중 특정 지점에 제2코팅물질(2000)과는 상이한 종류인 제3코팅물질(3000)이 도포되고 건조되어 적어도 하나의 제3돌출부(3100)를 형성할 수 있다. 여기서, 제3코팅물질(3000)은 라이신 계열의 아미노산으로서, L-라이신(L-lysine) 및 폴리(L-라이신)(poly-L-lysine) 중 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다. 제2돌출부(2100) 및 제3돌출부(3100)가 액상으로 변할 경우, 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000)은 서로 혼합되면서 교차 결합에 의해 신속하게 젤화(gelation)되어 강한 접착력을 갖는 접착층을 형성할 수 있다.
한편, 본 단계에서 분사장치(S)에 의해 코팅물질이 도포될 때, 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000)은 서로 중첩되지 않는 범위 내에서 각각 도포될 수 있다. 또한, 실시하기에 따라, 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000)의 도포 지점이 서로 중첩되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제2돌출부(2100)가 형성된 지점 위에 제3코팅물질(3000)이 도포될 경우, 제2돌출부(2100)와 제3돌출부(3100)가 서로 중첩되어 적층 구조를 형성할 수도 있다. 일 구현예에서 제3돌출부(3100)는 제2돌출부(2100)와 일정한 간격으로 이격되어 일면(61) 상에서 형성될 수 있으나, 제2돌출부(2100)와 제3돌출부(3100)의 형성 위치는 반드시 특정한 위치에만 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자에 의해 필요에 따라 변경될 수 있다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유착방지필름(50)이 유착 예상 부위에 부착될 경우, 접착층이 형성되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 일 실시예에 따른 제2돌출부(2100) 및 제3돌출부(3100)는 상온(일 예로, 25~28℃)에서 고체 상태를 유지하다가 일정한 온도 조건(일 예로, 36~38℃)에 이르거나, 수분을 일정량 흡수하게 되면 액상으로 상변화가 일어날 수 있다. 즉, 제2돌출부(2100)와 제3돌출부(3100)가 액상으로 변할 경우에는 제2돌출부(2100)를 구성하던 제2코팅물질(2000)과 제3돌출부(3100)를 구성하던 제3코팅물질(3000)이 서로 혼합되며, 일면(51) 위에서 접착층(L)을 형성할 수 있다. 도13을 참조하면, 유착방지필름(50)의 일면(51)이 부착 부위(R)를 향하도록 부착시키면, 일면(51) 위에 존재하는 다수의 제2돌출부(2100)와 제3돌출부(3100)가 부착 부위(R)와 접촉하게 된다. 부착 부위(R)와 접촉된 제2돌출부(2100) 및 제3돌출부(3100)는 소정 시간이 경과되면 주변 조직에 존재하는 수분을 흡수하고, 체온에 의해 액상으로 변하면서 제2코팅물질(2000)과 제3코팅물질(3000) 간의 혼합이 이루어지게 되며, 이종의 코팅물질 간의 혼합을 통해 부착 부위(R)와 일면(51) 사이에는 접착층(L)이 형성된다.
이하에서는 구체적인 제조예 및 실험예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 제조예 및 실험예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
유착방지필름의 제조
<제조예 1~3, 비교예 1~2>
콜라겐 원료를 1w/w% 농도(콜라겐 원료 1g, 물 99g)로 녹여 생분해성 고분자 용액을 제조하고 전기방사장치의 제1시린지에 충전하였다. 가교제(1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드)와 제1용매(물)와 제2용매(디메틸포름아마이드)를 혼합하여 가교제 용액을 제조하되, 가교제 용액은 아래 표1에 기재된 농도와 함량으로 제조되었고, 제조된 가교제 용액을 전기방사장치의 제2시린지에 충전하였다.
그 후, 인가 전압은 400~5000V, 시린지의 토출 속도는 1~10ml/hr, 콜렉터부(400)의 회전속도는 10~500RPM, 시린지의 분사노즐과 콜렉터부 간의 거리는 15cm로 설정하여 전기방사를 실시하여 콜렉터부의 표면에서 가교된 유착방지필름(필름 두께는 1000㎛)을 제조하고, 가교된 유착방지필름은 증류수 500~1000ml로 상온에서 60분간 세척하였고, 세척을 6회 반복하고 건조하여 유착방지필름의 제조를 완료하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예 3 비교예 1 비교예 2
가교제 농도(w/w%) 1 1.5 2 0.5 2.5
제1용매(g) 50 50 50 50 50
제2용매(g) 50 50 50 50 50
<제조예 4~8, 비교예 3~4>
아래 표2에 기재된 농도와 함량으로 가교제 용액을 제조한 것을 제외한 나머지 사항은 제조예 1과 동일하게 설정하여 유착방지필름을 제조하였다.
제조예 4 제조예 5 제조예 6 제조예 7 제조예 8 비교예 3 비교예 4
가교제 농도(w/w%) 1 1 1 1 1 1 1
제1용매(g) 30 40 50 60 70 20 80
제2용매(g) 70 60 50 40 30 80 20
<제조예 9~13, 비교예 5~6>
아래 표3에 기재된 농도와 함량으로 가교제 용액을 제조한 것을 제외한 나머지 사항은 제조예 1과 동일하게 설정하여 유착방지필름을 제조하였다.
제조예 9 제조예 10 제조예 11 제조예 12 제조예 13 비교예 5 비교예 6
가교제 농도(w/w%) 2 2 2 2 2 2 2
제1용매(g) 30 40 50 60 70 20 80
제2용매(g) 70 60 50 40 30 80 20
유착방지필름의 물성 평가
각 실시예 및 비교예별로 제조된 유착방지필름의 인장강도를 ASTM D638 규격에 의거하여 측정하고 측정값을 아래 표4에 기재하였다. 또한, 각 유착방지필름의 신장율은 ASTM D412 규격에 근거하여 측정하되, 23℃에서 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 신장속도 200mm/분으로 유착방지필름을 끌어당기고, 파단시의 신율을 측정하여 측정값을 아래 표4, 표5, 표6에 기재하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예 3 비교예1 비교예2
인장강도(MPa) 25 35 40 10 40
신율(%) 250 200 100 300 80
표4에 기재된 바와 같이, 제조예 1 내지 3은 유착방지필름의 인장강도와 신율이 우수한 수준인 반면, 비교예 1은 인장강도가 떨어져 유착방지필름으로서 요구되는 수준의 인장강도를 확보하기 어렵고, 비교예 2는 인장강도는 높으나 신율이 저하되고 탄성이 부족하여 유착방지필름으로 적합하지 않음을 확인하였다.
제조예 4 제조예 5 제조예 6 제조예 7 제조예 8 비교예 3 비교예 4
인장강도(MPa) 25 27 35 25 20 13 12
신율(%) 250 300 350 300 270 250 200
표5에 기재된 바와 같이, 제조예 4 내지 8은 유착방지필름의 인장강도와 신율이 우수한 수준인 반면, 비교예 3의 경우에는 가교제 용액 내에 제2용매가 과량으로 첨가됨으로 인해 가교시 제2용매가 생분해성 고분자의 구조를 변형시켜 유착방지필름의 인장강도에 부정적인 영향을 미쳤고, 비교예 4의 경우에는 제1용매가 과량으로 첨가됨으로 인해 전기방사시 분사노즐로부터 가교제 용액의 토출이 원활하지 못하여 가교화가 제한적이었고, 유착방지필름의 물성을 저하시킨 것을 확인하였다.
제조예 9 제조예 10 제조예 11 제조예 12 제조예 13 비교예 5 비교예 6
인장강도(MPa) 25 22 20 17 15 13 12
신율(%) 250 270 280 290 300 320 340
표6에 기재된 바와 같이, 제조예 9 내지 13은 유착방지필름의 인장강도와 신율이 우수한 수준인 반면, 비교예 5의 경우에는 가교제 용액 내에 제2용매가 과량으로 첨가됨으로 인해 가교시 제2용매가 생분해성 고분자의 구조를 변형시켜 유착방지필름의 인장강도에 부정적인 영향을 미쳤고, 비교예 6의 경우에는 제1용매가 과량으로 첨가됨으로 인해 전기방사시 분사노즐로부터 가교제 용액의 토출이 원활하지 못하여 가교화가 제한적이었고, 유착방지필름의 물성을 저하시킨 것을 확인하였다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시예에 따른 유착방지필름은 생분해성 고분자 용액과 가교제 용액이 각각의 시린지에 보관된 상태에서 전기방사가 이루어지므로 전기방사가 수행되기 이전에는 생분해성 고분자의 가교화가 이뤄지지 않는다. 즉, 전기방사에 의해 토출된 생분해성 고분자 용액과 가교제 용액이 서로 접촉하면서 비로소 가교화가 진행되므로 전기방사 공정 이전에 생분해성 고분자 용액이 가교되면서 생분해성 고분자 용액이 굳어지는 것을 방지할 수 있고, 장시간동안 연속 방사가 이루어질 수 있다. 따라서, 유착방지필름의 대량 생산이 가능하고 작업성과 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 가교제 내에 유착방지필름을 침지시키는 공정을 수행하지 않으므로 침지 공정 중에 생분해성 고분자가 침지액에 의해 씻겨져 나가면서 유실되는 것을 방지할 수 있다. 가교제 내에 유착방지필름을 침지시키는 기존의 방식은 생분해성 고분자의 유실을 염두하여 더 많은 함량의 생분해성 고분자를 첨가하여 유착방지필름을 제조해야만 했으나, 본 발명의 다양한 실시예에서는 전기방사를 통해 가교화가 이뤄지므로 유착방지필름 내에 함유된 생분해성 고분자의 함량을 적절하게 제어하는 것이 용이하다. 아울러, 공정의 자동화로 인해 유착방지필름의 대량생산이 가능하고, 대면적의 유착방지필름을 제조할 수 있다.
더욱이, 유착방지필름의 일면과 타면을 각각 친수성과 소수성으로 형성함으로써, 유착이 예상되는 부위에는 친수성으로 형성된 일면을 접촉시킬 수 있으므로 해당 부위와 유착방지필름 간의 부착이 수월하다. 또한, 소수성으로 형성된 타면으로 인해 유착방지필름의 표면이 서로 달라붙어 형태가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 돌출부는 유착 예상 부위와의 접착력을 향상시켜 유착방지필름이 해당 부위로부터 분리되거나 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로 유착방지능의 향상에 기여한다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유착방지필름이 체내에 사용될 경우에는 체온과 수분에 의해 제2돌출부와 제3돌출부가 액상으로 변하면서 서로 혼합되어 접착 강도가 우수한 접착층이 형성됨에 따라, 유착방지필름의 부착력이 향상되는 효과가 있다. 또한, 유착방지필름이 유착 예상 부위에 부착되지 않는 상황에서는 제2돌출부 및 제3돌출부가 고체 상태를 유지함으로써 비접착성 상태를 유지하다가, 필요시에만 강력한 접착층을 형성할 수 있으므로 작업성이 우수하고 사용이 편리하다.
더욱이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유착방지필름은 일면에 적어도 하나의 돌출부가 형성됨에 따라, 사용자는 유착 예상 부위에 유착방지필름을 부착하기 전에 유착방지필름의 부착면을 육안으로 확인하거나 촉감으로 확인하기가 용이하다. 즉, 사용자가 유착방지필름의 친수성 면과 소수성 면을 직관적으로 구분할 수 있으므로 사용상 편리한 효과가 있다.
그리고, 일면에 형성된 다수의 돌출부들은 유착방지필름의 두께를 부분적으로 증대시킴으로써 유착방지필름이 체내에 부착될 때, 외력에 의해 쉽게 휘어지는 것을 방지하여 부착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
뿐만 아니라, 다양한 실시예에 따른 유착방지필름은 일면에 형성된 요철 구조를 통해 친수성인 일면의 표면적이 증대되므로 유착 예상 부위와의 부착력이 향상되며, 요철 구조 위에 적어도 하나의 돌출부가 형성될 경우에는 해당 부위와의 부착력이 더욱 향상되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 일정 기간 동안 물리적 장벽의 기능을 수행하도록 유착방지필름의 몸체를 가교화시킴으로써, 체내에서의 수분변형률이 낮은 유착방지필름을 제조할 수 있고, 유착방지필름의 생분해속도를 원하는 수준으로 조절할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.
10 : 전기방사장치
100 : 제1시린지
110 : 생분해성 고분자 용액
111 : 섬유 형태
200 : 제2시린지
210 : 가교제 용액
211 : 액적 형태
300 : 전원공급부
400 : 콜렉터부
500 : 구동부
20, 30, 40, 50, 60 : 유착방지필름
21, 31, 41, 51, 61 : 일면
22, 32, 42, 52, 62 : 타면
23, 43, 63 : 요철 구조
24 : 제1코팅물질
25 : 포어
1000 : 제1코팅물질
1100 : 제1돌출부
2000 : 제2코팅물질
2100 : 제2돌출부
3000 : 제3코팅물질
3100 : 제3돌출부
S : 분사장치
R : 부착 부위
L : 접착층

Claims (15)

  1. 제1시린지에 충전된 생분해성 고분자 용액과 제2시린지에 충전된 가교제 용액을 각각 전기방사하는 토출 단계; 및
    상기 토출 단계에서 섬유 형태로 토출된 생분해성 고분자 용액과 액적 형태로 토출된 가교제 용액이 서로 접촉하면서 가교가 이루어져 유착방지필름을 형성하는 필름 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출 단계에서, 상기 제1시린지에 충전된 생분해성 고분자 용액은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 토출 단계에서, 상기 제2시린지에 충전된 가교제 용액은 가교제, 제1용매 및 상기 제1용매와 상이한 종류인 제2용매를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가교제는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드, 디사이클로헥실 카르보디이미드, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, N-하이드록시석신이미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가교제 용액에서 가교제의 농도는 1w/w% 이상 내지 2w/w% 이하로 마련되는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1용매는 물이고, 상기 제2용매는 비양성자성 극성 용매로 마련되는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 요철 구조를 형성하는 요철 형성 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 제1코팅물질을 도트(dot) 패턴으로 도포하여 접착층을 형성하는 접착층 형성 단계;를 더 포함하고,
    상기 제1코팅물질은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름에 적어도 하나의 포어를 형성하는 포어 형성 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계;
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 제1코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제1돌출부를 형성하는 제1돌출부 형성 단계;를 더 포함하고,
    상기 제1코팅물질은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계;
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 요철 구조를 형성하는 요철 형성 단계; 및
    상기 요철 구조가 형성된 면에 제1코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제1돌출부를 형성하는 제1돌출부 형성 단계;를 더 포함하고,
    상기 제1코팅물질은 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 젤라틴으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계; 및
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 제2코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제2돌출부를 형성하고, 상기 제2코팅물질과 상이한 종류인 제3코팅물질을 상기 제2돌출부가 형성된 면에 도포하여 적어도 하나의 제3돌출부를 형성하는 제2돌출부 및 제3돌출부 형성 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2돌출부 및 제3돌출부는 액상으로 변할 경우, 상기 제2코팅물질 및 제3코팅물질이 서로 혼합되면서 접착층을 형성하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 유착방지필름의 제조 방법은
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면을 플라즈마 처리하여 표면을 개질시키는 플라즈마 단계;
    상기 유착방지필름의 일면 또는 타면에 요철 구조를 형성하는 요철 형성 단계; 및
    상기 요철 구조가 형성된 면에 제2코팅물질을 도포하여 적어도 하나의 제2돌출부를 형성하고, 상기 제2코팅물질과 상이한 종류인 제3코팅물질을 상기 요철 구조가 형성된 면에 도포하여 적어도 하나의 제3돌출부를 형성하는 제2돌출부 및 제3돌출부 형성 단계;를 더 포함하고,
    상기 제2돌출부 및 제3돌출부는 액상으로 변할 경우, 상기 제2코팅물질 및 제3코팅물질이 서로 혼합되면서 접착층을 형성하는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 제2코팅물질은 4-팔 폴리에틸렌글리콜-티오숙시니미딜 글루타레이트 및 메톡시폴리에틸렌글리콜아민 중 적어도 어느 하나로 마련되고,
    상기 제3코팅물질은 L-라이신 및 폴리(L-라이신) 중 적어도 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는
    유착방지필름의 제조 방법.
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