KR20070001947A - 상처 치료용 창상 피복재 - Google Patents

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KR20070001947A
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토르스텐 베체르트
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바이오 게이트 아게
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Abstract

본 발명은 흡수성 기질(absorbent matrix) 및 항균활성 물질에 의해 형성된 첫번째 층을 포함하는 상처 치료용 창상 피복재(dressing for a wound)에 관한 것이다. 이때, 상기 항균활성 물질은 상기 기질의 표면에 화학적 또는 물리적으로 결합되었으며, 상기 기질의 표면은 친수성 폴리머로 코팅된 물질을 포함하고 있다.

Description

상처 치료용 창상 피복재{DRESSING FOR A WOUND}
본 발명은 친수성 폴리머로 코팅된 흡수성 기질(absorbent matrix) 및 항균활성 물질(antimicrobially active substance)로 구성된 첫번째 층을 포함하는 상처 치료용 창상 피복재(wound covering) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
상처 치료는 습한 환경에서 보다 빠르게 회복될 수 있으며, 동시에 딱지 생성도 예방되고 흉터도 좀처럼 생기지 않는다. 습한 환경은 상처 치료를 보조하는 액상 물질에 의해 형성될 수 있다. 이를 위해, 통상적으로 사용되는 흡수성 기질은 상기 액상 물질과 포화됨으로써 상처 치료에 이용될 수 있다.
상처 치료용 반창고(plaster)는 DE 297 21 345 U1에 기술되어 있으며, 이때 액상 챔버는 접착성 필름과 상처 치료용 천 사이에 위치한다. 또한, 상기 액상 챔버는 그 안에 포함된 액체를 상처 치료용 천에 스며들게 하도록 할 수 있다.
DE 196 31 421 A1은 항균성 상처 치료제에 관해 기술하고 있다. 상처 치료제는 상처 부위로 방출되지 않는 항균활성 화합물을 포함하는 소수성인 박테리아-흡착성 물질로 구성되어 있다. 이러한 소수성 물질은 항균활성 화합물과 혼합되어 있기 때문에, 상처 치료제에 흡착된 상처부위의 박테리아는 파괴된다. 즉, 상처부위로부터 상처 치료제를 제거하게 되면 그 안에 포함된 박테리아도 함께 제거되며, 그로 인해 더 이상 상처 치료는 방해받지 않게 된다.
반창고(plaster)는 DE 197 27 032 A1에 기술되어 있으며, 이때 접착부위는 최초의 접착부위와 최초의 접착부위 바깥으로 연결된 2차 접착부위로 이루어져 있다. 최초의 접착부위의 접착력은 2차 접착부위에 비해 약하다.
DE 198 60 759 C2에 기술된 바에 따르면, 반창고는 피부 표면을 덮어 어떤 물질을 침투시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 반창고는 임상적으로 고리모양을 한 흡수제의 활성 운반체와 연결된 피부 표면에 접착할 수 있는 탄력성 표면으로 이루어져 있다. 상기 운반체는 운반체에 의해 둘러싸인 침투 부위를 살균하기 위한 살균제를 포함하고 있다. 또한, 탄력성 표면은 접착 부위 및 치료 활성 운반체를 덮고 있는 보호 필름 및 개방 부위를 가진 침투 부위 위에 위치하며, 사용하기 전에 제거해야 한다.
적어도 하나의 조절가능한 보강재의 한 부분을 포함하고 있는 층의 형태를 갖는 접착 성분을 지닌 접착성 피복재는 DE 697 18 035 T2에 기술되어 있다. 이때, 상기 접착 성분 및 보강재는 상기 피복재가 증기-투과성을 갖을 수 있도록 선택된다.
피부에 접착하는 상처 피복재는 EP 1 005 301 B1에 기술되어 있으며, 1차면(first area)은 상처와 직접 접촉하는 물질과 반대가 된다. 1차면은 외부환경에서 1차면 내로 미생물이 유입하는 것을 막기 위하여, 항균활성 화합물을 포함하는 2차면(second area)으로 둘러싸여 있다.
여러 층으로 구성된 피복재는 WO 02/056927 A2에 기술되어 있다. 상기 피복재는 흡수성 층, 기체-투과성이나 액체-불투과성인 바깥층 및 액상 치료제를 방출하기 위한 흡수성 층 내에 있는 챔버를 포함하고 있다. 게다가, 상기 피복재는 상처 부위를 덮을 수 있도록 형성된 구멍난 층을 포함하고 있다. 바깥층은 상처 주위를 피복재로 접착할 수 있도록 만든 접착성 층일 수 있다. 이러한 창상 피복재는 상처를 차단하고 습성을 유지할 수 있게 해준다.
본 발명의 목적은 상처 부위를 보다 빨리 치료할 수 있는 이용가능한 창상 피복재(wound covering) 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 창상 피복재는 흡수성 기질(absorbent matrix) 및 항균활성 물질(antimicrobially active substance)로 구성된 첫번째 층을 포함하며, 이때 상기 항균활성 물질은 상기 기질의 한쪽 면에 화학적 또는 물리적으로 결합되어 있다. 또한, 상기 물질을 포함하는 상기 기질의 표면은 친수성 폴리머로 코팅되어 있다. 상기 기질은 섬유질을 포함하며, 천(nonwoven), 거즈(gauze), 발포재(foam material) 또는 다른 부드러운 흡수성 물질로 구성될 수 있다. 상기 발포재는 상처로부터 떼어낸 물질과 결합하는 장점 때문에 상처로부터 이물질을 제거할 수 있고 이로 인해 치료과정을 저해하지 않게 한다. 이때, 상기 기질은 적어도 하나의 섬유질을 포함하거나 또는 적어도 하나의 섬유질로부터 형성될 수 있다. 따라서, 상기 물질이 결합된 기질의 표면은 섬유질 표면이 될 수 있다. 바람직하게는, 사용목적에 따라 좀처럼 기질로부터 떨어지지 않거나 떨어질 수 없는 섬유질 또는 기질의 표면과 결합하고 있다.
상기 물질이 기질 또는 섬유질 표면에 결합하고 있는 기질 또는 섬유질은 예를 들어, 기질 또는 섬유질을 생산하기 위하여 상기 물질을 가진 기질 또는 섬유질을 형성하는 폴리머를 처리함으로써 생산될 수 있다. 그 결과 생산되는 기질 또는 섬유질에 있어서, 몇몇 상기 물질은 기질 또는 섬유질의 표면에 존재하게 된다. 그러나, 보다 큰 부분은 통상적으로 폴리머에 의해 기질 또는 섬유질에 침전되기 때문에 외부에서 액체가 있는 부분까지 접근할 수 없다. 바람직하게는, 상기 물질은 기질 또는 섬유질의 표면에만 결합하게 된다. 결국, 불필요한 양은 사용되지 않는다.
상처 치료에 좋은 필수요소는 어떠한 미생물도 증식하지 않는 기질 및 기질을 둘러싸고 있는 액체이다. 이를 위해, 본 발명의 창상 피복재는 항균활성 물질을 포함한다. 상기 물질은 미생물의 증식을 완전하게 억제 또는 실질적으로 늦추었다면 항균적으로 활성이 있고, 이는 DE 197 58 598 A1에서 기술한 바와 같이 특정될 수 있다. 반면, 항균활성 물질은 창상 피복재가 사용되는 환경에서 항균활성 화합물을 생산하는 물질로 여겨질 수 있다. 만약, 예를 들어 항균활성 화합물이 금속 이온 또는 금속 이온을 포함하는 이온 복합체라면, 금속 이온을 포함하는 금속 이온 또는 이온성 복합체로부터의 금속, 금속 이온 및 그로부터 나온 다른 물질은 상처 부위에서 방출될 수 있으며 항균활성이 있다. 이때, 상기 금속 이온은 양이온성 은, 구리 또는 아연일 수 있다. 따라서, 항균활성 물질은 금속성 은, 구리 또는 아연, 그의 합금 또는 그로부터 나온 다른 물질일 수 있고 상기 이온은 상처부위에서 방출될 수 있다.
항균활성 물질은 스타필로코커스 에피덜미디스(Staphylococcus epidermidis) 또는 다른 미생물들에 대한 항균활성을 가지고 있다. 다른 미생물들에 있어서, 상기 물질의 항균활성은 스타필로코커스 에피덜미디스 대신에 조사된 다른 미생물들을 이용한 DE 197 58 598 A1에 기술된 바와 같이 측정될 수 있다. 특히, 상기 물질은 바실러스(Bacillus), 클로스트리디움(Clostridium), 엔테로박터(Enterobacter), 에스케리키아(Escherichia), 뉴도모나스(Pseudomonas), 살모넬라(Salmonella), 스타필로코커스(Staphylococcus), 에르시니아(Yersinia), 칸디다(Candida) 및 아스퍼질러스(Aspergillus)로 구성된 군으로부터 적어도 하나 이상의 미생물에 대해 항균활성을 갖는 것이 보다 바람직하다.
항균활성 물질은, 특히 세포독성이 있을 경우 상처 치료를 방해할 수 있다고 알려져 있다. 즉, 항균활성 물질이 DIN-ISO 10993-5에 기술된 것처럼 세포독성을 가진다면 상기 항균활성 물질은 독성이 있다고 말할 수 있다. 이러한 저해능을 막기 위하여, 본 발명에서는 기질의 표면 또는 기질의 섬유질과 결합된 물질을 제공하였다. 결합에 의해, 항균활성 물질이 상처 부위에서 상처 치료를 방해하는 양으로 도달하는 것을 막을 수 있다. 게다가, 상기 항균활성 물질은 몸으로 흡수됨으로써 그 부위를 덮고 있는 피복재로부터 이탈되고, 그로 인해 더 이상 지속적으로 항균활성을 나타낼 수 없다. 아울러, 상기 물질은 흡수된 후 몸에서 원치 않는 반응(예를 들면, 알레르기)을 유도하는 것이 억제될 수 있다.
본 발명에 의한 창상 피복재를 이용할 경우, 상처로부터 유래된 미생물들은 예를 들어, 상처 부위에서의 미생물 증식 및 미생물에 의한 상처부위의 1차 또는 2차 감염이 억제될 수 있다. 또한, 미생물의 증식을 지속적으로 억제함으로써, 본 발명의 창상 피복재는 상처가 회복될 때까지 상처 부위에 남을 수 있다. 그 결과, 창상 피복재에 의해 상처 부위에서 발생하는 기계적 스트레스는 제거될 수 있으며, 상처 치료에 이용가능한 상처 회복기를 갖게 된다. 본 발명에 의한 창상 피복재의 가장 큰 장점은 창상 피복재 그 자체는 미생물-유리 상태로 존재하는 반면, 상처 치료 과정은 항균활성 물질에 의해 방해받지 않는다는 사실이다.
폴리머 코팅은 매우 얇게 설계되고, 폴리머는 코팅에 의해 그 물질의 활성이 방해되지 않도록 선택된다. 예를 들어, 상기 폴리머는 막 중합반응(plasma polymerization)에 의한 헥사메틸디실록산(hexamethyldisloxane)으로부터 형성된 폴리머일 수 있다. 상기 코팅은 섬유질 또는 기질에 대한 상기 물질의 결합력을 강화시킨다. 예를 들면, 증발 및 침전에 의한 은 클러스터는 기계적인 침식으로부터 보호될 수 있다. 층의 친수성으로 인하여, 섬유질 또는 기질의 습윤성은 더욱 효과적이다. 이로 인해, 상기 기질에 코팅되는 액체를 더욱 일정하게 분포시킬 수 있다. 게다가, 항균활성 물질의 보다 나은 활성은 섬유질 또는 기질과 액체의 접촉을 더욱 향상시킴으로써 이루어질 수 있다. 아울러, 막 중합반응에 의해 형성된 친수성 폴리머를 이용함으로써, 섬유질 또는 기질에 대한 그램-양성 및/또는 그램-음성인 미생물의 접착성은 감소될 수 있다. 더욱이, 상기 친수성 층은 습윤 환경에서 기질 또는 기질의 개별 섬유질의 미끄러지는 현상을 향상시킨다. 왜냐하면, 액상 필름은 코팅된 기질 또는 섬유질 표면에 직접 형성되기 때문이다. 이어, 상기 피복재가 상처 부위에서 떨어져 나갈 때 쉽게 상처 부위에서 이동하고, 이 과정에서 상처 부위에는 매우 낮은 기계적인 스트레스만이 작용하게 된다. 결국, 기질과 상처 부위 사이에서 액체의 완충작용이 감소되는 경우에 창상 피복재의 보다 편안한 착용감은 더욱 증가될 수 있다. 또한, 코팅된 섬유질 또는 기질에 존재하는 액상 필름은 상처 부위에서 새롭게 형성된 조직이 기질 내로 증식하는 것을 예방할 수 있다.
상기 창상 피복재는 기질 및 자가-접착성 1차면과 연결된 기체-투과성이나 액체-불투과성 필름으로 구성된 두번째 층을 가지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 기질은 2차면에 있는 필름과 연결되어 있다. 상기 기질은 상기 필름과 예를 들어, 접착되거나 결합된 형태로 필름과 연결될 수 있다. 자가-접착성 1차면은 2차면을 둘러싸고 있는 필름 부위이며, 이때 그 거리는 자가-접착성 1차면을 이용하여 인간 또는 동물 피부의 상처를 덮을 수 있도록 접착이 가능한 거리인 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 기질을 포함한 액체로 채워질 수 있는 방수성(liquid-tight) 내부 공간이 형성된다. 이러한 내부 공간은 액체 상처 치료를 가능케 한다.
본 발명의 통상적인 습성 상처 치료 중, 흡수제는 상처 치료의 향상된 단계에서 건조되며 상처 부위의 수분은 제거된다. 그 결과, 상처 치료 단계에서 역효과가 발생할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시예에 있어서 상처 치료는 추가적으로 습기를 유지함으로써, 또한 액상 완충물이 상처 부위에 형성되도록 충분한 양의 액체를 공급함으로써 상처 부위를 추가적으로 향상시킬 수 있는 방법에 기초를 두고 있다. 그 결과, 상처 치료는 회복되고 흉터의 발생은 감소하게 된다. 본 발명에 있어서, 이러한 상처 회복은 액상 상처 치료로 설계되었다. 본 발명에 따른 상처 치료는 우선, 상처 부위를 치료하기 위하여 건조된 상처 부위에 상처 치료제를 첨가함으로써 이루어질 수 있고, 결국 상처 부위가 완전하게 액체로 채워지도록 자가-접착성 1차면인 상처 부위를 감싸고 있는 표피에 상기 치료제를 접착시킴으로써 이루어질 수 있다. 그 결과, 상기 필름은 캐뉼러(cannula)를 이용함으로써 침투될 수 있으며, 액체는 그 내부 공간을 따라 주입될 수 있다. 상기 캐뉼러를 제거한 후, 상기 필름의 열린 부분은 접착성 필름을 이용하여 봉인될 수 있다. 이 방법의 장점으로는 상기 액체를 시간에 따라 주입할 수 있다는 것이다(예를 들면, 하루에 여러 번). 이로 인해, 상처 부위는 상처가 회복 및 창상 피복재를 제거할 때까지 액상 완충물의 존재하에서 지속적으로 유지될 수 있다.
자가-접착성 1차면은 피부-친화성이 높으며 액체에 용해되지 않는 접착성을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 접착성은 종래의 특허 분야 특히, 반창고와 관련된 특허 분야에 잘 기술되어 있다. 또한, 상기 접착성은 피부로부터 이탈되지 않으면서 내부 공간에서 발생하는 액체 압력하에서 잘 견딜 수 있어야만 한다. 이때, 증가된 액체 압력은 액체의 주입 및 필름에 의한 장력에 의하여 미리 발생될 수 있다. 증가된 액체 압력은 예를 들면, 상처 부위를 포함하는 신체 일부분의 움직임과 같이 환자에 의해 창상 피복재에서 발생하는 기계적인 스트레스에 의해 유도될 수 있다.
상기 기질은 필름과 서로 연결되어 있기 때문에, 상기 기질은 액상 완충작용에 의해 상처로부터 올라갈 수 있다. 그 결과, 상처는 직접적으로 기질 및 항균활성 물질과 접촉하지 않게 된다. 상처로부터 기질이 올라감에 따라, 상처 부위에서 기질 내로 새롭게 형성되는 조직의 비정상적인 증식은 피할 수 있다. 그러므로, WO 02/056927에서 기술된 바와 같이, 상처를 덮거나 기질을 상처 부위에서 분리할 수 있도록 고안된 구멍난 층은 필요하지 않게 된다. 본 발명에 있어서, 상기 기질은 종래에 잘 알려진 기질과 같이 상처 부위에 수분을 유지하기 위해서가 아니라 물질을 위한 운반체로서 제공된다. 상처 부위에서 기질의 올라가는 특징은 상기 기질이 필름에 의해 연결되어 있는 2차면과 일정한 거리를 유지하고 있는 자가-접착성 1차면에 의해 뒷받침될 수 있다.
상처 소독은 적절한 액체를 선택하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 액체의 pH는 미생물의 증식을 억제하기 위하여 매우 낮게 할 수 있다. 더욱 낮은 pH를 가진 액체는 상처 부위를 더욱 수축시킬 수 있으며, 이로 인해 상처 회복은 더 효과적일 수 있다. 게다가, 상기 액체는 세포 증식을 촉진시키는 인자 및/또는 영양성분을 포함할 수 있다.
상기 물질은 무기질 특히, 금속 또는 금속 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 항균활성 물질은 일반적으로 값이 싸고, 수득이 용이하며 쉽게 사용할 수 있기 때문에 유용하다. 본 발명에 있어서, 금속 화합물은 혼합물 또는 적어도 두 개의 금속으로 이루어진 합금을 의미한다. 금속 이온 또는 금속 이온을 포함하는 복합체는 금속 또는 금속 화합물로부터 활성화 화합물로 형성되어 방출될 수 있다. 바람직하게는, 매우 작은 양 즉, 미량으로 작용하는 항균활성 금속 또는 항균활성 금속 화합물이다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 물질은 은, 구리 및 아연, 이들의 이온 및 금속성 복합체 또는 혼합물 또는 이들 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 합금으로부터 선택되는 것이 보다 더 바람직하다. 상기에서 언급된 금속들에 추가적으로, 상기 합금에는 특히, 금 및/또는 백금을 포함시킬 수 있다. 이러한 물질은 서로 다른 많은 미생물들에 대해 작용할 수 있으며, 여러 경로를 통하여 그들의 대사작용을 억제시킬 수 있다. 따라서, 박테리아의 형성에 저항할 수 있는 물질의 사용은 항생제와 같은 특이적으로 활성화된 유기적 항균 물질을 사용할 때보다 더욱 효과적으로 미생물을 억제시킬 수 있다. 이때, 상기 물질은 은, 양이온성 은 또는 은- 또는 양이온성 은을 방출하는 복합체 또는 은- 또는 양이온성 은을 방출하는 합금인 것이 바람직하다. 특히, 금속성 은은 쉽게 사용할 수 있고 비교적 저렴한 가격에 고순도로 수득할 수 있기 때문에, 본 발명의 창상 피복재는 비교적 저렴하게 생산될 수 있다.
금속 또는 금속 화합물은 특히, 증발 및 침전 또는 피막 공정(sputtering process) 또는 화학적 증기에 의한 클러스터(cluster) 형태로 섬유질 또는 기질의 표면에 이용될 수 있다. 증발 및 침전을 이용할 경우, 금속 또는 금속 화합물은 진공상태에서 열역학적으로 증발하게 되며, 금속성 증기는 순차적으로 섬유질 또는 기질에 침전하게 된다. 금속 및 금속 화합물은 증발 및 침전, 피막 공정 또는 화학 증기 침전을 이용하여 적용시킴으로써 클러스터 형태에서 기질 또는 섬유질에 존재하게 된다. 특히, 이러한 클러스터들은 좋은 항균성을 가지고 있다.
통상적으로, 본 발명에 의한 상기 물질은 과립형(granular form), 작은 낟알(mean grain) 또는 입자 크기가 5 내지 100 nm인 상태로 창상 피복재에 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 물질은 개개의 입자 또는 서로 연결된 입자 형태로 분포하게 된다. 이러한 특징을 가진 항균활성 물질 분말은 무기질 특히, 본 발명에서는 은, 구리 및 아연 또는 혼합물, 복합체 및 상기에서 언급된 3가지 금속성 합금으로 쉽게 생산할 수 있다. 작은 낟알 크기로 인하여, 상기 물질은 약효를 나타내는 넓은 표면적을 가질 수 있고, 특히 확산에 의하여 쉽게 방출될 수 있다. 게다가, 상기 물질은 약효를 나타내는 넓은 표면적으로 인하여, 상처 부위에서 종종 발생할 수 있는 과립 활성 화합물의 화학적인 불활성화가 불리한 조건하에서도 기질로부터 물질의 방출이 용이하도록 표면의 일부분과 서로 관련되어 있는 장점을 가지고 있다. 작은 낟알 크키의 물질은 그 크기가 5 내지 50 nm, 바람직하게는 5 내지 20 nm이다. 상기 물질이 은 또는 은 합금일 경우, 이러한 낟알 크기의 분포는 나노 크기의 은 또는 나노 크기의 은 합금으로 대체될 수 있다.
상기 물질은 그 층의 두께를 1 nm, 바람직하게는 1 nm 이하로 할 수 있다. 과립형 물질을 이용할 경우, 상기 층은 적어도 과립 활성 화합물 정도의 두께로 하는 것이 좋다. 평균 층 두께는 적어도 5 nm 내지 100 nm인 것이 바람직하며, 특히 그 물질이 은, 구리 및/또는 아연 또는 이들의 이온, 금속성 복합체 또는 혼합물 또는 이들의 합금일 경우에는 10 nm 내지 50 nm인 것이 보다 바람직하다. 특히, 나노-크기의 은을 포함하는 보다 작은 층의 두께를 가진 항균제의 물질은 세포독성이 없고 항균성을 증가시킨다고 보고되고 있다.
상기 물질은 특히, 전체의 기질에 있어서 기질 내에 존재하는 액체를 상기 기질에 완전하게 흡수시킬 경우, 항균성을 나타낼 수 있는 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 양은 간단한 방법을 통하여 측정될 수 있다. 상기 물질이 금속성 은일 경우, 기질의 적합한 항균활성은 최대한 기질로 덮을 수 있는 면적 cm2 당 상기 기질 내에 포함된 은의 농도가 1 ug 내지 200 ug일 때 완성될 수 있다. 보다 많은 양의 은은 단점을 초래할 수 있는데, 이는 은 이온이 상처 치료에 역효과를 나타낼 수 있는 양으로 방출될 수 있기 때문이다.
본 발명의 폴리머는 박테리아, 바람직하게는 그램-음성 박테리아 또는 스타필로코커스, 특히 스타필로코커스 에피덜미디스가 섬유질 또는 기질에 접착하는 것을 감소시키는 폴리머이다. 상기 물질과 함께, 이러한 측정법은 미생물을 가진 기질의 감소된 콜로니 형성을 유도할 수 있다.
상기 섬유질 또는 상기 기질의 표면은 막 중합반응에 의한 폴리머로 코팅되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 의한 두께가 극히 얇은 폴리머 층은 상기 물질의 활성으로 인하여 역효과가 발생하지 않도록 제조되었다. 막 중합반응시 어떤 매개변수를 선택하는냐에 따라, 상기 폴리머의 특징은 영향받을 수 있다. 통상적인 방법으로, 당업계에 종사하는 숙련자들은 적절한 폴리머 층을 생산하기 위한 안정적인 출발 물질 및 매개 변수를 선택할 수 있다. 항균성 물질을 가진 기질의 코팅 및 막 중합반응은 예를 들면, 하기와 같이 수행될 수 있다:
단계 1에 있어서, 나노 크기의 은 클러스터는 천으로 구성된 기질에 사용될 수 있다. 이를 위해, 금속성 은은 대기중에 포함된 가스(예를 들면, 아르곤)의 존재하에서 대략 10 mbar 작용 압력에서 증발되었다. 이 과정에서, 은은 개별적인 은 입자 또는 서로 연결된 은 입자 형태로 기질에 침전되었다. 은 입자의 평균 입자 크기는 대략 10 내지 20 nm이며, 은은 대략 20 nm의 두께로 사용되었다. 단계 2에 있어서, 헥사메틸디실록산(HMDSO)을 포함하는 막 폴리머 층은 단량체(monomer) 또는 전구체(precursor)로 사용되었다. 막 중합반응은 95%의 산소 및 5%의 HMDSO의 작용 가스를 이용하여 0.07 mbar 작용 압력하에서 수행되었다. 막 중합반응을 45초 정도 수행한 후, 사용된 은은 45 nm 두께로 제공되었으며, 강한 친수성 막 폴리머 층이 형성되었다. 본 발명에 있어서, 상기 코팅 표면 에너지는 105 mN/m이다.
상기 폴리머를 섬유질에 처리하는 시기는 상기 기질을 준비하기 전 또는 그 후에 생길 수 있다. 그 후에 발생할 경우, 예를 들면 천(nonwoven) 또는 방직포(textile fabric)인 전체의 기질은 막 중합반응과 같은 코팅과정을 수행해야 한다. 만약, 상기 폴리머가 막 중합반응 후 산화되었다면 매우 유용할 수 있다. 즉, 극 친화성 표면 부위가 생산될 수 있다.
보다 바람직한 실시예에 있어서, 상기 폴리머는 아크릴산에 기초한 단량체 또는 실록산, 특히 헥사메틸디실록산에 기초한 단량체로부터 형성된다. 이러한 폴리머는 고친수성을 가진 박테리아에 대한 항접착성(antiadhesive property)을 가질 수 있다. 게다가, 상기 폴리머는 예를 들면, 금속성 은과 같은 기질상에 있는 폴리머에 의해 덮여진 물질에 좋은 활성을 갖도록 해준다.
상기 폴리머는 평균 두께가 5 nm 내지 500 nm인 층을 가지는 것이 바람직하다. 특히, 막-중합반응에 의해 형성된 폴리머의 경우, 그 두께가 5 내지 200 nm인 것이 바람직하며, 10 내지 100 nm인 것이 보다 바람직하다. 이러한 층 두께에서, 특히 막 중합반응에 의해 생성된 폴리머 층을 가졌을 때, 탁월한 항균성 및 비독성 코팅이 될 수 있다. 동시에, 이러한 코팅은 매우 얇기 때문에, 좀처럼 눈에 띄지 않거나 또는 투명할 정도로 될 수 있다.
상기 물질의 양은 물질에 의해 형성 및/또는 방출된 활성 화합물의 양을 상처 부위에 처리할 때 세포독성이 나타나지 않도록 계산되는 것이 바람직하다. 이러한 양은 단순한 방법을 통하여 측정될 수 있다. 예를 들면, 상기 활성 화합물은 금속 이온 또는 이러한 금속 이온의 복합체를 포함할 수 있다. 이때, 상기 물질이 은일 경우, 피복재 내에 존재하는 안정적인 은의 양은 최대한 기질로 덮을 수 있는 면적 cm2 당 1 ug 내지 200 ug, 바람직하게는 5 ug 내지 35 ug, 보다 바람직하게는 5 ug 내지 15 ug이다. 종래에서는, 통상적으로 상처 부위에 세포독성을 나타내는 양으로 은이 사용될 경우 은을 포함한 창상 피복재로부터 은이 방출될 수 있음을 인지하지 못했고, 그 결과 상처가 회복되지 않았다.
성장 인자와 같이, 상처 치료를 보조하는 물질들은 기질과 결합하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이러한 물질들로는 표피 성장 인자(epidermal growth factor, EGF), 혈소판 성장 인자(platelet growth factor, PDGF), 혈관 내피세포 성장 인자(vascular endothelial growth factor, VEGF) 또는 각질세포 성장 인자(keratinocyte growth factor, KGF) 등을 포함할 수 있다. 상기 기질은 상처 치료를 보조하는 액체, 특히 산성을 띤 액체 또는 상처 치료를 보조하는 영양성분을 포함하는 액체로 완전하게 흡수되거나 포화되는 것이 바람직하다.
보다 바람직한 실시예에 있어서, 상기 필름은 적어도 투명한 한 부위를 가지고 있다. 그 결과, 상기 필름 하부에 있는 액체량은 관찰될 수 있으며, 내부 공간에서 관찰된 감소된 액체량을 가능한 한 빨리 다시 채울 수가 있다.
본 발명의 보다 더 바람직한 실시예에 있어서, 기질 및 필름을 포함하는 전체의 창상 피복재는 빛, 특히 자외선(UV), 적외선(IR) 또는 가시광선(NIR)에 대해서 투명하다.
이는 조절가능한 물질을 선택함으로써 완성될 수 있으며, 이로 인해, 창상 피복재를 제거하지 않고 광선 요법으로 상처 치료에 이용할 수 있게 된다. 또한, 광선 요법은 상처 치료를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
창상 피복재는 표지 인자(indicator)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 표지인자는 상처의 상태 및 창상 피복재를 진단할 수 있도록 염색되어 질 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 있어서 pH 표지 인자는 pH에 따른 색의 변화로 측정될 수 있다. 색의 변화는 필름을 통해 관찰될 수 있으며, 그 부위에서는 적어도 투명해 진다. 또한, 상기 표시 인자는 어떤 상태를 표시하기 위하여 반응하는 대부분의 물질으로부터 형성될 수 있다. 이러한 표지 인자는 센서가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 센서는 상처의 상태 또는 창상 피복재에 따라 자체 전도성이 변하는 전도성 폴리머일 수 있다. 또한, 상기 센서는 바이오센서가 될 수 있다. 바이오센서는 예를 들면, 분압기 센서(potentiometric sensor)와 같은 변환기와 연결된 바이오분자인 측정 프로브를 의미하는 것으로 알려져 있다. 이때, 상기 변환기는 바이오분자에 특이적으로 결합하는 물질의 신호를 전기신호로 전환시킨다. 이 센서는 많은 센서를 포함하는 센서 분야 또는 바이오센서 분야의 일부분이다. 이처럼, 서로 다른 센서를 이용함으로써, 상처의 상태 또는 창상 피복재를 특징짓는 많은 매개 변수들이 동시에 결정될 수 있다.
또한, 상기 표지 인자는 기질의 액체량을 표시할 수 있는 표시 인자일 수 있다. 이로 인해, 상기 기질의 건조는 더욱 쉽고 효과적으로 검출될 수 있다. 또한, 상기 표지 인자는 기질 또는 상처 부위에 있는 미생물의 오염 정도 및/또는 형태를 표시할 수 있는 표시 인자가 될 수 있다. 이는 예를 들면, 면역학적 표시 인자를 이용함으로써 완성될 수 있다. 이 경우, 예를 들면 미생물 또는 미생물의 일부가 특이적으로 항체와 결합하게 되며 이로 인해 색 반응이 유도된다. 또한, 상기 표지 인자는 상처 부위의 감염상태를 표시할 수 있는 표시 인자일 수 있다. 게다가, 이러한 표시 인자는 면역학적 표시 인자가 될 수 있다. 이 경우, 감염성 인자들은 특이적으로 항체와 결합하게 되며 이로 인해 색 반응이 유도된다.
아울러, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 창상 피복재(10)의 제조 방법과 관련되어 있다.
1) 이용가능한 흡수제 기질(12)을 제조하는 단계;
2) 이용가능한 기체-투과성이나 액체-불투과성 필름(14)을 제조하는 단계;
3) 상기 필름(14) 또는 그 상부에 자가-접착성 1차면(16)을 적용시키는 단계;
4) 1차면이 필름(14)의 2차면(17)을 둘러싸도록 상기 흡수제 기질(12)을 상기 필름(14)의 2차면(17)에서 필름에 연결시키는 단계; 및
5) 1차적으로 항균활성 물질을 증발 및 침전, 피막 공정(sputtering process) 또는 화학 증기 침전시킨 후, 막 중합반응에 의하여 상기 기질(12) 위 또는 상기 기질(12)을 구성하는 섬유질 위에 상기 중합체가 침전되도록 함으로써, 상기 필름(14)의 2차면(17)을 상기 1차면이 둘러싸도록 하는 단계.
이때, 상기 기질은 천, 거즈, 발포재 또는 다른 부드러운 흡수제를 포함할 수 있다. 본 발명의 물질 및 폴리머는 최종 기질에 침전될 수 있다. 기질을 형성하는 섬유질은 이에 한정되는 것은 아니며, 기질을 생산하는 기간 또는 그 후의 기질에 접합된 섬유질을 포함할 수 있다. 증발 및 침전, 피막 공정 또는 화학 증기 침전을 막 중합반응과 공동으로 수행함으로써, 물질을 특이적으로 얇게 하는 동시에 섬유질 또는 기질에 특이적인 특징을 가진 얇은 폴리머 및 물질의 높은 항균활성을 적용시킬 수 있다. 이때, 매우 소량의 물질 및/또는 폴리머만이 요구되어 진다. 또한, 상기 물질은, 특히 기계적인 마찰에 있어서 상기 폴리머에 의해 보호된다.
도 1은 본 발명에 의한 창상 피복재의 횡단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 창상 피복재의 상단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래에 기술된 피복재 및 본 발명의 창상 피복재와 접촉하는 배지의 OD 값을 측정하여 시간에 따른 박테리아의 증식 양상을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
도 1 및 도 2는 흡수성 기질(absorbent matrix, 12), 기체-투과성이나 액체-불투과성 필름(14) 및 자가-접착성 1차면(16)을 가지고 있는 본 발명의 창상 피복재(wound covering, 10)를 나타낸 것이다. 이때, 상기 1차면(16)은 접착성 필름 부위이며, 상기 기질과 접촉하고 있는 필름의 2차면(17)을 포함하고 있다. 이러한 창상 피복재(10)를 사용할 경우, 상기 기질(12)은 상처 부위(18)에 위치하게 되고, 자가-접착성 1차면(16)은 상처 부위(18)를 포함한 그 주위의 모든 부위에 접착하게 되며, 그 결과 액체는 필름(14)을 통해 서로 접착하여 형성된 내부 공간으로 주입 할 수 있게 된다. 이때, 필름(14) 내로 주입하여 형성된 구멍은 접착성 필름(adhesive film)을 이용하여 봉합할 수 있다.
구체적으로, 최초 환자군에 있어서 기질을 포함한 본 발명의 창상 피복재는 헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane)으로부터 막 중합반응에 의해 형성된 친수성 폴리머 및 은으로 코팅된 섬유질을 사용하였다. 이 경우, 창상 피복재는 펙터스 엑스캐배텀의 임상학적 영상(The clinical picture of Pectus excavatum, funnel chest)에 의한 수술 후의 액체 상처 치료를 위하여 적어도 4일에 걸쳐서 사용되었다. 대조군인 두 번째 환자군에 있어서는 종래의 창상 피복재가 사용되었다. 그 결과, 상기 두 번째 대조군에서는 감염이 종종 발생한 반면, 최초 환자군에서는 어떠한 감염도 발생하지 않았다. 더욱이, 본 발명에 의한 창상 피복재의 착용감은 그 친수성 코팅으로 인하여 종래의 창상 피복재에 비해 훨씬 편안하였다. 본 발명의 창상 피복재에 의한 액체 상처 치료는 흉터 발생 빈도를 낮추면서 보다 빠른 치료를 가능케 하였다. 또한, 도 3에서와 같이, 상처 치료에 사용된 창상 피복재의 기질은 상처 4일 이후에도 그 항균활성을 나타내었다.
< 실시예 2>
도 3의 결과는 DE 197 58 598 A1에 기술된 방법에 따라 측정되었으며(Bechert, Thorsten, et al., Nature Medicine, 6, 1053-1056, 2000), 앞에서 언급된 두 개의 참고문헌도 이에 해당된다. 또한, 본 발명에서 사용된 기질은 사용 설명서에 따라 사용하였다.
도 3에 있어서, 각 필드는 x-y 축을 나타내며, 이때 시간은 x축 상에서 점선으로 표시하였으며, OD 값은 y축 상에서 점선으로 표시하였다. 도 3의 컬럼 1, 2, 4, 5, 11 및 12의 결과들은 하기의 기질을 이용한 A 내지 H 열에 상응하는 A 내지 H의 평행 실험 일괄(parallel experimental batch)로 결정하였다.
컬럼 1, 열 A-H: 비코팅된 기질,
컬럼 2, 열 A-H: 막 중합반응에 의한 헥사메틸디실록산으로부터 형성된 폴리머 및 은으로 코팅된 기질,
컬럼 4, 열 A-H: 상기 실시예에서 4일 동안 사용된 첫번째 창상 피복재로부터 막 중합반응에 의한 헥사메틸디실록산으로부터 형성된 폴리머 및 은으로 코팅된 기질,
컬럼 5, 열 A-H: 상기 실시예에서 4일 동안 사용된 두번째 창상 피복재로부터 막 중합반응에 의한 헥사메틸디실록산으로부터 형성된 폴리머 및 은으로 코팅된 기질,
컬럼 11, 열 A-H: 무균 대조군,
컬럼 12, 열 A-H: 양성 대조군,
컬럼 12, 열 B: 음성 대조군,
컬럼 12, 열 E, F: 허 값
상기 무균 대조군에 있어서, 스타필로코커스 에피덜미디스(Staphylococcus epidermidis)를 첨가하지 않은 배양액은 배양액에 박테리아가 증식하지 않음을 보여주기 위해서 사용되었다. 양성 대조군에 있어서는 금속성 은-코팅 폴리머가 사용되었다. 이때, 그 수치는 사용된 박테리아에 대한 은의 민감도를 나타내며, 이로 인해 박테리아는 박멸될 수 있다. 음성 대조군에 있어서, 상기와 같은 폴리머가 사용되었지만, 은은 포함하고 있지 않다. 허 값은 미세적량 플레이트의 빈 값을 측정한 값이며, 모든 측정값에서 이 허 값은 제외되었다.
상기의 실험 결과, 막 중합반응에 의한 헥사메틸디실록산으로부터 형성된 폴리머 및 은으로 코팅된 본 발명의 창상 피복재의 기질은 높은 항균성 또는 박테리아에 대한 활성을 가졌고, 이러한 활성은 상처 부위에서 4일 동안 지속됨을 알 수 있었다.
본 발명에 의한 상처 치료용 창상 피복재(wound covering)는 여러 종류의 상처 부위를 보다 빨리 치료하는데 이용할 수 있다.

Claims (27)

  1. 흡수성 기질(absorbent matrix, 12) 및 항균활성 물질로 구성된 첫번째 층을 포함하는 창상 피복재(10)에 있어서, 상기 항균활성 물질은 상기 기질의 한쪽 면에 화학적 또는 물리적으로 결합되어 있고, 상기 기질의 표면은 친수성 폴리머로 코팅된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  2. 제 1항에 있어서, 기질(12)에 연결된 기체-투과성이나 액체-불투과성인 필름(14)으로 구성된 두번째 층 및 자가-접착성 1차면(16)을 포함하며, 상기 기질(12)은 2차면(17)에서 상기 필름(14)에 연결되고, 상기 1차면은 상기 2차면(17)을 둘러싸는 필름의 면으로서, 상기 기질(12) 포함하는 액체로 채워질 수 있는 방수성(liquid-tight) 내부 공간인 자가-접착성 1차면에 의해 상기 창상 피복재(10)를 인간 또는 동물의 피부에 접착시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 기질(12)은 적어도 하나의 섬유질을 갖거나 적어도 하나의 섬유질로부터 형성되고 상기 물질이 결합된 기질(12)의 표면은 섬유질의 표면인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  4. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 기질 또는 섬유질의 표면에만 결합된 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  5. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 무기물, 특히 금속 또는 금속 화합물인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  6. 제 5항에 있어서, 상기 물질은 은, 구리 및 아연, 이들의 이온 및 금속 복합체, 또는 혼합물 또는 이들 구성성분 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  7. 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 또는 금속 화합물은 피막 공정 또는 화학 증기 침전, 특히 증발과 침전에 의해 섬유질 또는 기질 표면에 클러스터 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 평균 입자 크기가 5 내지 100 nm인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  9. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 평균 두께가 5 내지 100 nm의 층인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  10. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 기질(12) 내에 존재하는 액체를 갖는 상기 기질(12)에 완전하게 흡수되었을 때에도 항균활성을 나타내는 양을 포함하는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  11. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머는 박테리아, 바람직하게는 그램-음성 박테리아 또는 스타필로코커스 균주, 특히 스타필로코커스 에피덜미디스가 상기 섬유질 또는 기질에 접착하는 것을 감소시키는 폴리머인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  12. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유질 또는 기질(12)의 표면은 막 중합반응에 의해 폴리머로 코팅된 섬유질 또는 기질의 표면인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  13. 제 12항에 있어서, 상기 폴리머는 막 중합반응 후 산화된 폴리머인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  14. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머는 아크릴산 또는 실록산, 특히 헥사메틸디실록산에 기초한 단량체로부터 형성된 폴리머인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  15. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머는 평균 두께가 5 내지 500 nm의 층인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  16. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 상처 부위에 사용할 경우 세포독성을 나타내지 않으면서 활성 화합물의 양으로 형성 및/또는 방출되는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  17. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 상처 치료 보조 물질, 특히 성장 인자가 상기 기질(10)에 결합된 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  18. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질은(12) 상처 치료를 보조하는 액체, 특히 산성 액체 또는 상처 치료를 보조하는 영양성분을 포함하는 액체로 완전하게 흡수되거나 또는 포화되는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  19. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름(14)은 적어도 하나의 투명한 부위를 가지는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  20. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 창상 피복재는 빛, 특히 자외선(UV), 적외선(IR) 또는 가시광선(NIR)에 투명한 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  21. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 창상 피복재는 표시 인자, 특히 pH 표시 인자를 포함하는 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  22. 제 21항에 있어서, 상기 표시 인자는 센서, 특히 바이오센서인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  23. 제 22항에 있어서, 상기 센서는 상처 또는 상처 피복재의 상태에 따라 그 전도성이 변하는 전도성 폴리머인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  24. 제 21항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시 인자는 기질(12)의 액체량을 표시하는 표시 인자인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  25. 제 21항 내지 제 23항에 있어서, 상기 표시 인자는 기질(12) 또는 상처 부위의 미생물 오염 정도 및/또는 오염 형태를 표시하는 표시 인자인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  26. 제 21항 내지 제 23항에 있어서, 상기 표시 인자는 상처 부위의 염증 상태를 표시하는 표시 인자인 것을 특징으로 하는 창상 피복재(10).
  27. 하기의 단계를 포함하는 상기 항들 중 어느 한 항의 창상 피복재(10)의 제조 방법:
    1) 이용가능한 흡수제 기질(12)을 제조하는 단계;
    2) 이용가능한 기체-투과성이나 액체-불투과성 필름(14)을 제조하는 단계;
    3) 상기 필름(14) 또는 그 상부에 자가-접착성 1차면(16)을 적용시키는 단계;
    4) 1차면이 필름(14)의 2차면(17)을 둘러싸도록 상기 흡수제 기질(12)을 상기 필름(14)의 2차면(17)에서 필름에 연결시키는 단계; 및
    5) 1차적으로 항균활성 물질을 증발 및 침전, 피막 공정(sputtering process) 또는 화학 증기 침전시킨 후, 막 중합반응에 의하여 상기 기질(12) 위 또는 상기 기질(12)을 구성하는 섬유질 위에 상기 중합체가 침전되도록 함으로써, 상기 필름(14)의 2차면(17)을 상기 1차면이 둘러싸도록 하는 단계.
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