KR20100051294A - 연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물 - Google Patents

연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20100051294A
KR20100051294A KR1020080110395A KR20080110395A KR20100051294A KR 20100051294 A KR20100051294 A KR 20100051294A KR 1020080110395 A KR1020080110395 A KR 1020080110395A KR 20080110395 A KR20080110395 A KR 20080110395A KR 20100051294 A KR20100051294 A KR 20100051294A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogel
chondrocytes
cell population
differentiated
polymer support
Prior art date
Application number
KR1020080110395A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101091084B1 (ko
Inventor
김수현
정영미
김상헌
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020080110395A priority Critical patent/KR101091084B1/ko
Priority to US12/614,561 priority patent/US20100120149A1/en
Publication of KR20100051294A publication Critical patent/KR20100051294A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101091084B1 publication Critical patent/KR101091084B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0652—Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0655—Chondrocytes; Cartilage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28—Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/32—Bones; Osteocytes; Osteoblasts; Tendons; Tenocytes; Teeth; Odontoblasts; Cartilage; Chondrocytes; Synovial membrane
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/34—Muscles; Smooth muscle cells; Heart; Cardiac stem cells; Myoblasts; Myocytes; Cardiomyocytes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/44—Vessels; Vascular smooth muscle cells; Endothelial cells; Endothelial progenitor cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/48—Reproductive organs
    • A61K35/50—Placenta; Placental stem cells; Amniotic fluid; Amnion; Amniotic stem cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/3817—Cartilage-forming cells, e.g. pre-chondrocytes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3839—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by the site of application in the body
    • A61L27/3843—Connective tissue
    • A61L27/3852—Cartilage, e.g. meniscus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/06—Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/05—Inorganic components
    • C12N2500/10—Metals; Metal chelators
    • C12N2500/20—Transition metals
    • C12N2500/24—Iron; Fe chelators; Transferrin
    • C12N2500/25—Insulin-transferrin; Insulin-transferrin-selenium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30—Organic components
    • C12N2500/32—Amino acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30—Organic components
    • C12N2500/38—Vitamins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10—Growth factors
    • C12N2501/15—Transforming growth factor beta (TGF-β)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30—Hormones
    • C12N2501/38—Hormones with nuclear receptors
    • C12N2501/39—Steroid hormones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/30—Synthetic polymers
    • C12N2533/40—Polyhydroxyacids, e.g. polymers of glycolic or lactic acid (PGA, PLA, PLGA); Bioresorbable polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/50—Proteins
    • C12N2533/56—Fibrin; Thrombin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)

Abstract

본 발명은 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 연골세포로 분화된 세포군집체를 하이드로겔 매트릭스 내에 분산시킨 후 이를 고분자 지지체에 접종하여 고분자 지지체의 공극에 세포군집체-하이드로겔 복합체가 주입되어 있는 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 기계적 강도와 유연성이 우수하고 일정한 형태를 유지하면서 자연 연골과 유사한 연골조직의 재생을 효과적으로 유도할 수 있어 연골 손상의 수복을 위한 치료제로서 매우 유용하게 사용될 수 있다.
세포군집체, 하이드로겔, 고분자 지지체, 연골 치료제

Description

연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물{CELL AGGREGATE-HYDROGEL-POLYMER SCAFFOLD COMPLEX FOR CARTILAGE REGENERATION, METHOD FOR THE PREPARATION THEREOF AND COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 연골세포로 분화된 세포군집체를 하이드로겔 매트릭스 내에 분산시킨 후 이를 고분자 지지체에 접종하여 고분자 지지체의 공극에 세포군집체-하이드로겔 복합체가 주입되어 있는 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물에 관한 것이다.
관절염은 가장 대표적인 퇴행성 질환으로, 최근 보고에 따르면 우리나라에서는 방사선 소견상 55세 이상에서는 80%, 70세 이상에서는 거의 전 인구가 퇴행성관절염을 보이며, 이중 약 1/4 정도가 임상 증세를 나타낸다. 고령화 사회에서 발생 빈도가 가장 높은 퇴행성 질환인 연골 관절염 등의 연골 손실과 관련된 질환의 치료는 현재 약물 치료나 수술 등의 방법에 의존하고 있다. 특히, 보다 편안한 생활을 영위하고 삶의 질 향상을 위해 관절 치환술을 원하는 환자수가 5년간 80% 이상 증가하는 추세를 보이고 있다. 구체적으로, 2003년 한해에 국내에서는 3만 명의 환자가 관절 치환술을 받았고, 국외적으로는 50만 명 이상의 환자들이 관절 치환술을 받았으며, 이 수치는 매년 30% 이상의 증가율을 보이고 있다.
상기 수술적 치료와 더불어 지난 수십 년간 손상된 연골의 정상 연골로의 재생을 위한 연구가 활발히 진행되었다. 이러한 연구의 성과로 현재 관절 연골의 결손부위 치유를 위해 다발성 천공술, 미세 골절술, 연마술, 골막 또는 연골막 이식술 등의 방법들이 시도되고는 있으나, 이들 대부분이 섬유성 연골로의 수복만이 달성되는 등 그 치유효과가 매우 제한적인 수준이었다. 자가 또는 동종간 연골 이식술도 시행되고 있으나, 공여부 또는 공여자의 제한으로 시행에 어려움이 많은 실정이다. 따라서 손상된 연골을 원래의 연골과 조직학적, 생체역학적으로 유사한 조직으로 재생시키는 것은 연골 손상 또는 결손을 예방하고 치료한다는 관점에서 매우 중요하다.
이러한 관점에서 기존 연골 치료방법의 한계를 극복하기 위해 많은 연구 개발이 진행되고 있는 가운데, 고도의 생체기능을 실현하기 위해서 장기나 조직의 실질세포(parenchymal cell)를 이용하는 생체조직과 유사한 구조와 시스템에 의한 인공 생체조직의 개발에 대한 필요성이 대두되었다. 1994년 연골 결손부를 골막조직으로 덮고 주위 연골에 잘 봉합한 후, 체외 배양한 연골세포를 연골 결손부에 이식하는 방법으로 비교적 자연 연골에 가까운 재생 연골조직을 얻을 수 있음이 보고된 후(Britterberg 등, N. Engl. J. Med. 331(14): 889-95, 1994), 이와 같은 방법을 실제 임상에 적용한 사례가 미국과 북유럽을 중심으로 꾸준히 증가하고 있다.
그러나 상기 방법은 여러 가지 문제점들로 인해 그 이용이 매우 제한적인 실정인데, 먼저, 연골 결손부에 배양된 연골세포를 현탁액(suspension) 상태로 직접 주입하는 방법은 수술 후 연골 결손부에서 이식세포가 손쉽게 소실될 수 있어 결손부에 고밀도의 세포를 유지할 수 없다. 또한 상기 방법으로 이식된 연골세포가 만들어내는 연골 기질은 본래의 자연 연골의 구성과는 다른 섬유성 연골과 유사한 특성을 나타내어, 여전히 기계적 취약성과 이에 따른 장기적 내구성이 문제가 되고 있다.
뿐만 아니라, 인공 연골조직을 체외에서 생산하여 일정한 형태를 갖춘 후 체내에 이식하는 경우, 이식된 연골조직과 연골 결손 변연부의 자가 연골조직(host cartilage)과의 접착(adhesion)에 장애가 발생할 수 있고, 이는 기계적 부하에 취약한 단점을 보인다. 따라서 효과적인 연골 치료제의 개발을 위해서는, 증식된 세포를 이용하여 자연 연골과 유사한 조직을 형성하면서도 기계적 강도와 일정한 형태를 유지하여 조직재생을 효과적으로 유도할 수 있어야 한다.
따라서 본 발명의 목적은 기계적 강도와 유연성이 우수하고 일정한 형태를 유지하면서 자연 연골과 유사한 연골조직의 재생을 효과적으로 유도할 수 있는 연골 치료제 및 이를 이용하여 연골 손상을 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 제조하는 방법을 제공한다.
아울러 본 발명은 상기 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 유효성분으로 함유하는 연골 손상의 치료에 유용한 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 단일세포가 아닌 세포군집체를 사용하기 때문에 세포간 상호작용에 의해 연골조직의 분화를 효율적으로 유도할 수 있고, 하이드로겔의 사용으로 체내 환경과 유사한 환경을 인위적으로 조성함으로써 연골조직의 분화효율을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고분자 지지체를 포함하여 우수한 기계적 강도 및 유연성을 나타내고 일정한 형태를 유지할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 체내에 이식되어 유연성, 기계적 강도 및 일정한 형태를 유지하면서 자연 연골과 유사한 조직공학적 연골을 재생하여 손상된 연골조직을 효과적으로 수복할 수 있는 연골 치료제로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는
1) 연골세포로 분화가능한 세포를 연골세포로 분화시키면서 이를 세포군집체 형태로 제조하는 단계;
2) 상기 연골세포로 분화된 세포군집체를 하이드로겔과 혼합하여 하이드로겔 매트릭스 내에 균일하게 분산시켜 세포군집체-하이드로겔 복합체를 제조하는 단계; 및
3) 상기 세포군집체-하이드로겔 복합체를 고분자 지지체에 접종하여 고분자 지지체의 공극 내에 상기 복합체를 주입하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 단일세포가 아닌 연골 분화용 배지를 이용하여 연골세포로 이미 분화가 유도된 세포를 군집체 형태로 사용하기 때문에 세포간 상 호작용에 의해 연골조직의 분화를 효율적으로 유도할 수 있고, 이 세포군집체를 하이드로겔 매트릭스 내에 고르게 분산시켜 체내의 연골과 유사한 환경을 인위적으로 조성해 줌으로써 상기 연골세포로부터 연골조직으로의 분화효율을 향상시킬 수 있다는 특징을 갖는다. 또한 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는, 하이드로겔만을 단독으로 사용하는 경우 넓은 면적의 관절 연골의 손상에 적용하기에는 기계적 강도가 약하다는 단점을 보완하기 위하여, 생체적합성 및 생분해성 특성을 갖는 다공성 고분자 지지체를 이용하여 골격을 형성해 줌으로써 기계적 강도 및 유연성이 우수하고 일정한 형태를 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 체내에 이식되어 손상된 연골조직을 효과적으로 수복하는 연골 치료제로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 연골세포로 분화된 세포군집체가 하이드로겔 매트릭스 내에 균일하게 분산되어 있고, 이 세포군집체-하이드로겔 복합체가 고분자 지지체의 공극 내에 주입되어 지지체 표면에 담지되고 공극을 채우고 있는 구조를 갖는다.
연골세포는 3차원 환경에서 그 분화를 유지하고 연골조직 관련 세포외 기질 및 단백질을 분비하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 연골에서 초대배양된 연골 세포 및 연골분화를 위한 줄기세포를 2차원 환경인 배양접시에서 배양하게 되면, 세포들은 연골세포로서의 성질을 잃게 되어 그 분화능을 유지할 수 없다. 이에 본 발명에서는 연골세포로의 분화 및 연골조직의 형성을 위한 3차원 배양환경을 조성하기 위해 연골세포로 분화가 유도된 세포를 군집체(aggregate) 형태로 이용하는 방법을 고안하였다.
먼저 연골세포로 분화될 수 있는 세포를 연골 분화용 배지에 접종하여 연골세포로 분화시킨다. 본 발명에 적합한 연골세포로 분화될 수 있는 세포로는 골수, 근육, 지방, 제대혈, 양막, 또는 양수로부터 분리된 중간엽 줄기세포 또는 간질세포, 상기 세포로부터 유래된 연골세포로 분화될 수 있는 전구세포, 상기 세포로부터 분화된 연골세포, 연골조직으로부터 분리된 초대 연골세포 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 세포는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다. 상기 세포의 분리, 증식 및 연골세포로의 분화는 당분야에 공지된 임의의 방법에 따라 수행될 수 있으며, 연골 분화용 배지로는 10%의 혈청, 1% 항생제, 인슐린, 덱사메타존, 아스코르브산, 성장인자 등을 포함하는 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's Medium)을 포함하는 당분야에 공지된 임의의 연골 분화용 배지를 사용할 수 있다.
상기와 같이 연골세포로 분화가 유도된 세포를 군집체 형태로 만드는 방법에는 방울배양법(hanging drop culture), 군집배양법(pellet culture), 미세배양법(micromass culture), 교반 생물반응기(spinner flask, rotating bioreactor) 배양법 등이 사용될 수 있다. 상기한 방법들 중 방울배양법, 군집배양법 및 미세배 양법은 군집의 크기가 거의 일정한 세포군집체를 형성할 수 있고, 교반 생물반응기 배양법은 군집의 크기가 다양한 세포군집체를 형성할 수 있다. 상기 방법들은 일반적으로 1×105개 이상의 세포를 사용하여 보통 직경 100 ㎛ 이상의 크기를 갖는 세포군집체를 형성할 수 있다.
본 발명에서는 형성된 세포군집체를 하이드로겔과 혼합한 후 이를 고분자 지지체에 접종하기 때문에, 고분자 지지체의 공극의 크기에 따라 세포군집체의 크기를 조절할 필요가 있다. 이때 세포군집체의 크기는 군집을 형성하는 세포의 개수를 조절함에 따라 가능하고, 10 내지 1,000 ㎛ 범위의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 보통 조직공학적으로 사용되는 고분자 지지체의 공극의 크기가 10 내지 1000 ㎛ 범위임을 감안할 때, 세포군집체의 크기는 직경 10 내지 800 ㎛ 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이 정도 크기의 세포군집체를 형성하는데 필요한 세포의 개수는 사용되는 세포의 종류나, 그 단일세포의 크기에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 연골세포나 골수 유래 중간엽 줄기세포를 사용하는 경우에, 초대배양 시 1×103 내지 1×107개의 세포를 사용하면 이 중 1×103 내지 1×106개의 세포가 서로 응집되어 직경 10 내지 800 ㎛의 크기의 세포군집체를 형성할 수 있다. 세포의 개수를 적게 사용하여 세포군집체의 크기를 직경 10 ㎛ 미만으로 만들면, 육안으로 확인하기가 어려워 다량의 세포군집체를 형성하고 회수하는 과정에서 손실이 발생하기 쉽다. 또한 연골분화 측면에서 분화효율은 세포군집체의 크기와 비례하기 때문에 일정한 크기 이상을 유지하는 것이 바람직하다. 반면, 고분자 지지체의 공극에 비해 세포 군집체의 크기가 너무 클 경우, 예컨대 직경 800 ㎛를 초과하는 경우에는, 세포군집체의 고분자 지지체 공극 내로의 접종이 원활하게 이루어지지 않아 고분자 지지체 내부에서의 조직 형성이 어렵게 된다. 따라서 고분자 지지체로의 접종 효율 및 연골분화 효율을 고려하여 일정한 수준으로 세포군집체의 크기를 유지하는 것이 중요하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 세포군집체를 방울 배양법을 이용하여 일정한 크기로 형성하거나, 교반 생물반응기 배양법을 이용하여 다양한 크기로 형성한다. 먼저, 연골 분화용 배지에서 배양하여 연골세포로 분화된 세포를 적정한 세포 농도로 동일한 배지에 현탁하여 세포 부유액을 만들고, 이를 배양접시의 뚜껑에 방울을 형성한 후 방울 상태로 배양하면 수일 이내에 세포끼리 응집하여 성장하면서 일정한 크기를 갖는 세포군집체가 형성된다. 또한, 상기와 같이 준비된 세포 부유액을 교반 생물반응기에서 일정한 교반속도 하에서 배양하면, 수일 이내에 세포끼리 응집하여 다양한 크기를 갖는 세포군집체가 무작위적으로 형성되고, 이로부터 조직배양용 체(seive)를 이용하여 원하는 크기 이하의 세포군집체만을 선택적으로 회수할 수 있다.
상기에서 세포군집체를 형성하기 위한 세포 부유액의 농도는 1×104 내지 1×108 세포/㎖이 바람직하다. 이때 세포 부유액의 농도가 너무 낮으면 세포군집체가 잘 형성되지 않으며 형성된 세포군집체의 크기도 작아지게 된다. 반면, 세포 부유액의 농도가 너무 높으면 세포군집체의 크기가 너무 커져서 효율성이 저하될 수 있다. 따라서 상기에 언급된 바람직한 크기, 즉 10 내지 800 ㎛ 크기의 세포군집체를 형성하기 위해서는 1×104 내지 1×108 세포/㎖, 더욱 바람직하게는 1×105 내지 1×106 세포/㎖의 농도를 갖는 세포 부유액을 사용하는 것이 바람직하다.
상기에서 교반 생물반응기를 이용하는 경우, 세포군집체의 크기는 반응기의 교반속도를 제어하여 조절할 수 있다. 교반 생물반응기의 일반적인 교반속도는 20 rpm으로, 본 발명에서는 교반속도를 5 내지 50 rpm으로 유지하면서 세포군집체의 형성을 유도한다. 교반속도가 느려질수록 세포군집체의 크기가 커지고, 교반속도가 빨라질수록 세포군집체의 크기가 작아지면서 균일한 크기의 세포군집체를 얻을 수 있다.
이렇게 형성된 연골세포로 분화된 세포군집체를 졸 상태의 하이드로겔과 혼합하여 하이드로겔 매트릭스 내부에 상기 세포군집체가 고르게 분산된 세포군집체-하이드로겔 복합체를 형성한다. 이때 세포군집체와 하이드로겔의 혼합비는 중량비로 1:1 내지 1:100이 바람직하다. 하이드로겔의 혼합비가 상기 범위 미만일 경우에는 세포군집체당 겔의 비율이 너무 낮아 세포군집체에 대한 3차원 환경 조성 및 지지체로서의 하이드로겔의 역할을 기대할 수 없는 반면, 이의 혼합비가 상기 범위를 초과하는 경우에는 겔 내에서의 세포 영역이 너무 적어 세포군집체로부터 분비되는 세포외 기질 등의 함량이 부족하게 되고, 이는 조직 형성에 불리하게 작용할 수 있다.
일반적으로 세포군집체만을 이용한 연골 치료제는 한정된 세포수로 인해 넓 은 범위의 상처를 수복하는데 한계를 나타내며, 일정한 형태와 강도를 유지하기가 어렵다. 반면, 하이드로겔과 단일세포 부유액을 이용한 연골 치료제는 하이드로겔을 함유하고는 있지만 단일세포의 사용으로 인해 세포간 상호작용으로 인한 연골세포로의 분화 유도효과를 기대할 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 본 발명에서는 단일세포가 아닌 적당한 크기로 세포군집체를 형성한 후 이를 하이드로겔과 혼합하여 하이드로겔 매트릭스 내에 고르게 분산시킴으로써 연골로의 분화를 위한 3차원 환경을 조성해줌과 동시에, 이 환경 내에서 세포간 상호작용에 의한 분화 유도효과를 극대화시킬 수 있다. 이때 사용되는 하이드로겔의 농도는 하이드로겔의 종류에 따라 농도에 따른 물성 및 분해속도 등이 다르게 나타나므로, 피브린 겔에서의 농도에 따른 물성 및 분해속도 등을 이용하여 사용되는 하이드로겔의 각 상황에 맞게 적절히 적용할 수 있다.
구체적으로, 상기에서 1×103 내지 1×106개의 세포로 형성된 직경 10 내지 800 ㎛의 크기의 세포군집체를 적정한 농도, 예컨대 피브린 겔을 사용하는 경우 바람직하게는 0.05 내지 10% 졸 상태의 하이드로겔과 1:1 내지 1:100의 중량비로 혼합한다. 이때 하이드로겔의 농도가 0.05% 미만인 경우에는 지지체로서의 겔의 강도가 약할 뿐만 아니라 세포군집체의 연골분화 및 조직형성이 성숙되기 전에 분해되어 버리는 문제점이 발생할 수 있는 반면, 이의 농도가 10%를 초과하는 경우에는 겔의 밀도가 너무 높아 세포군집체로부터 분비되는 기질의 확산 및 물질 전달이 느리게 일어나고, 이로 인해 조직형성이 더디게 진행된다는 문제점이 발생할 수 있 다. 본 발명에 적합한 하이드로겔에는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 피브린(fibrin), 젤라틴(gelatin), 콜라겐(collagen), 히알루론산(hyaluronic acid), 아가로즈(agarose), 키토산(chitosan), 폴리포스파진(polyphosphazine), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리글락트산(polyglactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 플루론산(pluronic acid), 알긴산(alginate), 이들의 염(salts) 등이 포함되고, 이들은 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
상기와 같이 졸 상태의 하이드로겔 매트릭스에 연골세포로 분화된 세포군집체가 균일하게 분산되어 있는 세포군집체-하이드로겔 복합체를 고분자 지지체에 접종하고 졸 상태의 하이드로겔을 고형화(겔화)하여 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체의 복합체를 형성한다. 이때 하이드로겔의 고형화는 사용되는 하이드로겔에 따라 화학물질의 첨가, 온도 변화, pH 변화 등을 이용하여 상황에 맞게 적절히 수행될 수 있다. 예를 들어 하이드로겔로 피브린을 이용하는 경우에는, 세포군집체와 피브린의 혼합물에 트롬빈을 처리하여 상기 하이드로겔을 졸 상태로 만든 후 이를 신속하게 고분자 지지체에 주입한다. 이렇게 공극 내에 졸 상태로 주입된 피브린 겔은 수 분의 경과 후 저절로 겔 상태로 고형화됨으로써 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체의 복합체를 완성하게 된다.
연골은 신체의 움직임에 의해 여러 가지 복합적인 힘이 작용하는 부분으로 이러한 기계적 자극은 연골의 재생 및 조직 형성에 매우 중요하게 작용하기 때문에, 연골 치료제는 기본적인 신체 하중의 압력을 유지할 수 있는 일정 수준 이상의 기계적 강도를 가지고 있어야 한다. 세포군집체와 하이드로겔의 병용은 자연 연골과 유사한 구조를 갖는 기능성 연골의 재생에는 유리하지만 신체 하중을 강하게 받는 무릎 연골의 손상이나 과도한 범위의 관절 결손 치료에 사용하기에는 그 기계적 강도가 충분하지 않다.　이에 본 발명에서는 고분자 지지체를 기본 골격으로 삼아 이의 공극 내부에 세포군집체-하이드로겔 복합체를 접종한 후 상기 하이드로겔을 겔 상태로 고형화시킴으로써 기능성 연골의 재생효율을 극대화하면서 우수한 기계적 강도, 유연성 및 일정한 형태를 유지할 수 있도록 고안하였다.
본 발명에 적합한 고분자 지지체는 생분해성 및 생체적합성 고분자로 제조된 일정한 형태를 갖는 지지체(scaffold)로서, 이에 적합한 고분자로는 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 알긴산(alginate), 히알루론산(hyaluronic acid), 덱스트란(dextran), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴리(락트산-co-글리콜산)(poly(lactic acid-co-glycolic acid)), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리안하이드리드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리-N-아이소프로필아크릴아마이드(poly-N-isopropylacrylamide), 폴리(에틸렌옥사이드)-폴리(프로필렌옥사이드)-폴리(에틸렌옥사이드) 공중합체(poly(ethyleneoxide)-poly(propyleneoxide)-poly(ethyleneoxide)copolymer), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔 복합체가 고분자 지지체의 공극 내로 잘 주입되기 위해서는 고분자 지지체가 일정한 크기의 공극을 갖고 공극간 상호연결성이 높은 구조를 가져야 하며, 체내의 하중을 견디기에 충분한 수준의 기계적 강도를 가져야 한다.
따라서 본 발명에 적합한 고분자 지지체는 10 내지 1,000 ㎛의 공극 크기를 갖는 것이 바람직하다. 공극 크기가 10 ㎛ 미만이면 지지체 내부의 상호연결성이 양호하지 않은 반면, 공극 크기가 1,000 ㎛를 초과하면 지지체의 기계적 강도가 매우 약해지는 문제점이 있다. 본 발명에 사용되는 고분자 지지체는 세포군집체의 크기가 10 내지 800 ㎛ 범위이므로 세포군집체의 접종 효율, 지지체의 공극 형태와 기계적 강도를 모두 고려할 때, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 800 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 ㎛의 공극 크기를 갖는다.
또한 본 발명에 적합한 고분자 지지체는 40 내지 97%의 다공도를 갖는 것이 바람직하다. 고분자 지지체의 다공도가 40% 미만이면 공극의 상호연결성이 크게 저하되는 반면, 다공도가 97%를 초과하는 경우에는 기계적 강도가 매우 약하다는 문제점이 있다. 고분자 지지체의 공극 형태와 기계적 강도를 모두 고려할 때, 다공도는 50 내지 97%가 바람직하고, 70 내지 95%가 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 고분자 지지체는 상기에 예시된 생분해성 및 생체적합성 고분자를 이용하여 당분야에 공지된 다양한 방법, 예컨대 용매 캐스팅/입자 추출법, 가스 발포법, 상 분리법, 전기 방사법, 겔 방사법 등을 이용하여 일정한 형태로 제조될 수 있다.
상기와 같이 제조된, 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는, 도 1에 나타난 바와 같이, 연골세포로 분화된 세포군집체가 하이드로겔 매트릭스 내에 균일하게 분산되어 있고, 이 세포군집체-하이드로겔 복합체가 고분자 지지체의 표면에 담지되고 공극 내에 주입되어 공극을 채우고 있는 구조를 갖는다.
이처럼 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 단일세포가 아닌 세포군집체를 사용하기 때문에 세포간 상호작용에 의해 연골조직의 분화를 효율적으로 유도할 수 있고, 하이드로겔의 사용으로 체내 환경과 유사한 환경을 인위적으로 조성함으로써 연골조직의 분화효율을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고분자 지지체를 포함하여 우수한 기계적 강도 및 유연성을 나타내고 일정한 형태를 유지할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체는 체내에 이식되어 유연성, 기계적 강도 및 일정한 형태를 유지하면서 자연 연골과 유사한 조직공학적 연골을 재생하여 손상된 연골조직을 효과적으로 수복할 수 있는 연골 치료제로 유용하게 사용될 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물 또한 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명에 따른 연골 손상 치료용 조성물은 두개안면, 귓바퀴, 코, 관절 등의 외상, 선천기형, 이물 제거부, 노화에 따른 변성 등에 의해 발생된 연골 결손부의 수복에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
실시예 1
5주령의 뉴질랜드 백서의 정강이뼈와 종아리뼈로부터 골수를 분리한 후 밀도구배 원심분리를 이용하여 분리된 골수로부터 단핵구 세포만을 회수하였다. 회수된 단핵구 세포를 2차원 배양접시에서 10% 혈청과 1% 페니실린/스트렙토마이슨(penicillin/streptomycin)만을 함유하는 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium) 배지 25 ㎖에 1×107 세포/㎖ 농도로 접종한 후 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 7일간 배양하였다. 이때 배지는 2-3일에 한 번씩 새 것으로 교환하였다. 세포가 배양접시 바닥에 70% 이상의 밀도로 배양되면 0.05% 트립신으로 37℃에서 10분간 처리하여 배양접시 바닥에 붙어있는 세포를 떼어내어 부유시켰다. 이로부터 얻어진 세포를 1×106 세포/㎖ 농도로 상기와 동일한 배지에 접종한 후 동일한 조건 하에서 계대배양하면서 세포를 증식시켰다. 3번의 계대배양 후 얻어진 골수 유래 중간엽 줄기세포를 다시 0.05% 트립신으로 37℃에서 10분간 처리하였다. 상기 세포에 CFDA(continuous fluorescence depletion anisotropy) 형광인자(Molecular Probe, 미국)를 면역화학적 방법으로 표지하였다. CFDA 표지된 골수 유래 중간엽 줄기세포를 5×103 세포/20 ㎕의 농도로 연골 분화용 배지(1 mM 피루브산 나트륨[Sodium Pyrubate], 100 nM 덱사메타손[Dexamethasone], 20 ㎍/㎖ 프롤린[Proline], 37.5 ㎍/㎖ 2-인산 아스코르브산[ascorbic 2-phosphate], 1% 페니실린/스트렙토마이신, 10 ng/㎖ TGF-β1, 1% FBS, 1×인슐린-트랜스페린-셀레늄[insulin-transferrin-selenium, ITS+])에 현탁하여 세포 부유액을 제조하였다. 미세피펫을 이용하여 상기 세포 부유액을 배양접시의 바닥에 20 ㎕씩 떨어뜨려 방울을 형성한 후, 바로 배양접시의 뚜껑을 덮어 밀봉시켰다. 바닥에 방울이 형성된 상태로 배양접시를 37℃ 인큐베이터에서 7일간 배양하여 골수 유래 중간엽 줄기세포가 세포군집을 형성하면서 연골세포로의 분화를 유도하였다.
도 2a에 나타난 바와 같이, 상기 방울 배양법에 의해 골수 유래 중간엽 줄기세포로부터 연골세포가 분화되어 세포군집체 형태가 형성되었음을 알 수 있다. 도 2b는 이렇게 형성된 세포군집체를 형광현미경으로 관찰한 것으로, 50 ㎛ 정도의 비교적 균일한 크기의 세포군집체가 녹색 형광으로 표지된 것을 확인할 수 있다. 상기 세포군집체를 탈수 및 건조시킨 후 전자현미경으로 관찰한 결과, 도 2c에 나타난 바와 같이, 복수 개의 세포가 서로 응집하여 동그란 형태의 세포군집체를 형성하고 있음을 알 수 있다.
배양접시 바닥에 방울 상태로 형성된 세포군집체에 과량의 연골 분화용 배지를 흘려 회수한 후 이를 가볍게 원심분리하여 과량의 배지를 제거하고 최종적으로 세포군집체 200여 개당 50 ㎕의 농도로 현탁하여 세포군집체 농축액을 제조하였다. 제조된 세포군집체 농축액 50 ㎕에 5 ㎎/㎖ 농도의 피브리노겐 용액(그린플라스드, 녹십자) 75 ㎕를 균일하게 혼합하였다. 상기 혼합물에 1 IU/㎖ 농도의 트롬빈용액 75 ㎕를 첨가한 후 이를 신속하게 고분자 지지체에 접종하여 이의 표면뿐만 아니라 공극 내에 주입시켰다. 이때 고분자 지지체로는 연골과 유사한 기계적 탄성을 가지고 있는 5:5의 단량체 몰비로 중합된 폴리락타이드-co-카프로락톤 지지체를 사용하였고, 상기 고분자 지지체는 300 내지 500 ㎛의 공극 크기를 가지며, 85%의 다공성을 갖는다. 접종이 완료된 후, 고분자 지지체를 37℃ 인큐베이터에서 방치하여 표면과 공극 내에 주입된 졸 상태의 하이드로겔을 겔 상태로 고형화시켜 최종적으로 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체의 복합체를 제조하였다.
도 3a는 고분자 지지체에 하이드로겔과 함께 접종된 세포군집체를 전자현미경으로 관찰한 결과로, 도 3b에서와 같이 고배율로 보면 군집체 내에서 세포와 세포가 서로 응집되어 있고 피브린 섬유가 주변에 둘러싸여 있음을 확인할 수 있다. 이를 형광현미경을 이용하여 관찰한 결과, 도 3c에서와 같이 고분자 지지체 상에 하이드로겔과 세포군집체가 담지된 상태로 그 형태를 잘 유지하고 있음을 확인할 수 있다(핵-파란색, 액틴 섬유구조-빨간색).
이렇게 형성된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체의 복합체를 누드마우스의 피하에 이식한 후 8주째에 적출하여 연골조직 재생능을 평가하였다. 알시안 블루(Alcian Blue) 염색을 통해 연골에 특이적인 기질을 염색한 결과, 도 3d에서와 같이 성숙한 기능성 연골에서 발견되는 소와(lacuna) 구조가 전체적으로 고르게 분포할 뿐만 아니라, 복합체 내부도 파랗게 염색되어 자연 연골과 유사한 연골기질이 형성되어 있음을 확인하였다.
실시예 2
실시예 1의 방법과 동일하게 골수 유래 중간엽 줄기세포를 배양하고, CFDA 형광인자를 표지한 후 1×105 세포/㎖의 농도로 연골 분화용 배지(1 mM 피루브산 나트륨, 100 nM 덱사메타손, 20 ㎍/㎖ 프롤린, 37.5 ㎍/㎖ 2-인산 아스코르브산, 1% 페니실린/스트렙토마이신, 10 ng/㎖ TGF-β1, 1% FBS, 1×인슐린-트랜스페린-셀레늄[ITS+])에 현탁하여 세포 부유액을 제조하였다. 총 40 ㎖의 세포 부유액을 교반 생물반응기에 넣고 20 rpm의 속도로 교반하면서 37℃ 인큐베이터에서 1주일간 배양하여 연골세포로의 분화를 유도하면서 세포군집체를 형성하였다. 그 결과, 다양한 크기의 세포군집체가 형성되었는데, 이를 700 ㎛의 구멍 크기를 갖는 조직배양용 체를 이용하여 직경이 700 ㎛ 이하인 세포군집체만을 걸러 회수하였다. 회수된 세포군집체를 형광현미경으로 관찰한 결과, 도 4a에서 보는 바와 같이, 직경 50 내지 500 ㎛의 다양한 크기로 세포군집체가 형성되어 있음을 알 수 있다.
실시예 1과 동일한 방법으로 5 ㎎/㎖ 농도의 피브리노겐 용액과 세포군집체를 먼저 균일하게 혼합한 후, 여기에 트롬빈을 첨가하고 신속하게 고분자 지지체에 접종하였다. 이를 형광현미경으로 관찰한 결과, 도 4b에서와 같이 다양한 크기의 세포군집체가 고분자 지지체 내에 잘 접종되어 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체가 형성되어 있음을 확인하였다(핵-파란색, 액틴 섬유구조-빨간색).
제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 누드마우스의 피하에 이식한 후 8주째에 적출하여 실시예 1과 동일한 방법으로 알시안 블루로 염색하여 연골조직 재생능을 평가하였다. 그 결과, 도 4c에 나타난 바와 같이 다양한 크기의 세포군집체가 접종된 경우에도 소와 구조가 고분자 지지체 내에 전체적으로 고르게 분포할 뿐만 아니라, 세포외 기질이 파란색으로 염색됨으로써 자연 연골과 유사한 연골기질이 형성되어 있음을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 구조를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 2a는 본 발명에 따라 방울 배양법으로 형성된 세포군집체의 모양을 나타낸 것이고,
도 2b는 본 발명에 따라 방울 배양법으로 형성된 세포군집체를 CFDA 형광인자를 표지한 후 이를 형광현미경으로 관찰한 것이고,
도 2c는 본 발명에 따라 방울 배양법으로 형성된 세포군집체를 전자현미경으로 관찰한 것이고,
도 3a는 본 발명에 따라 방울 배양법을 이용하여 제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 전자현미경으로 관찰한 것이고,
도 3b는 본 발명에 따라 방울 배양법을 이용하여 제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 고배율(×1000)에서 전자현미경으로 관찰한 것이고,
도 3c는 본 발명에 따라 방울 배양법을 이용하여 제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 CFDA 형광인자를 표지한 후 이를 형광현미경으로 관찰한 것이고,
도 3d는 본 발명에 따라 방울 배양법을 이용하여 제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 누드마우스에 이식하고 8주 후에 적출된 조직을 알시안 블루로 염색하여 광학현미경으로 관찰한 것이고,
도 4a는 본 발명에 따라 교반 생물반응기를 이용하여 형성된 세포군집체를 CFDA 형광인자를 표지한 후 이를 형광현미경으로 관찰한 것이고,
도 4b는 본 발명에 따라 교반 생물반응기를 이용하여 제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 CFDA 형광인자를 표지한 후 이를 형광현미경으로 관찰한 것이고,
도 4c는 본 발명에 따라 교반 생물반응기를 이용하여 제조된 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 누드마우스에 이식하고 8주 후에 적출된 조직을 알시안 블루로 염색하여 광학현미경으로 관찰한 것이다.

Claims (17)

  1. 연골세포로 분화된 세포군집체가 하이드로겔 매트릭스 내에 균일하게 분산되어 있고, 이 세포군집체-하이드로겔 복합체가 고분자 지지체의 표면에 담지되고 공극 내에 주입되어 공극을 채우고 있는 구조를 갖는, 연골 손상의 치료에 유용한 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세포군집체가 골수, 근육, 지방, 제대, 양막 및 양수 중의 어느 하나로부터 분리된 간엽줄기세포 및 간질세포, 상기 세포로부터 유래된 연골세포로 분화될 수 있는 전구세포, 상기 세포로부터 분화된 연골세포, 및 연골조직으로부터 분리된 초대 연골세포로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 세포를 연골세포로 분화시키면서 군집(aggregate) 형태로 형성된 것임을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세포군집체가 방울배양법(hanging drop culture), 군집배양법(pellet culture), 미세배양법(micromass culture) 및 교반 생물반응기 (spinner flask, rotating bioreactor) 배양법으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지 지체 복합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세포군집체가 한 군집 당 1×103 내지 1×106개의 세포로 형성되고 직경 10 내지 800 ㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하이드로겔이 피브린(fibrin), 젤라틴(gelatin), 콜라겐(collagen), 히알루론산(hyaluronic acid), 아가로즈(agarose), 키토산(chitosan), 폴리포스파진(polyphosphazine), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리글락트산(polyglactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 플루론산(pluronic acid), 알긴산(alginate), 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 지지체가 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 알긴산(alginate), 히알루론산(hyaluronic acid), 덱스트란(dextran), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴 리(락트산-co-글리콜릭산)(poly(lactic acid-co-glycolic acid)), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리안하이드리드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리-N-아이소프로필아크릴아마이드(poly-N-isopropylacrylamide), 폴리(에틸렌옥사이드)-폴리(프로필렌옥사이드)-폴리(에틸렌옥사이드) 공중합체(poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) copolymer), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 고분자로 제조되는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 지지체가 10 내지 1,000 ㎛의 공극 크기 및 40 내지 97%의 다공도를 갖는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자지지체 복합체.
  8. 1) 연골세포로 분화가능한 세포를 연골세포로 분화시키면서 이를 세포군집체 형태로 제조하는 단계;
    2) 상기 연골세포로 분화된 세포군집체를 하이드로겔과 혼합하여 하이드로겔 매트릭스 내에 균일하게 분산시켜 세포군집체-하이드로겔 복합체를 제조하는 단계; 및
    3) 상기 세포군집체-하이드로겔 복합체를 고분자 지지체에 접종하여 고분자 지지체의 공극 내에 상기 복합체를 주입하는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    단계 1)에서 연골세포로 분화가능한 세포가 골수, 근육, 지방, 제대, 양막 및 양수 중의 어느 하나로부터 분리된 간엽줄기세포 및 간질세포, 상기 세포로부터 유래된 연골세포로 분화될 수 있는 전구세포, 상기 세포로부터 분화된 연골세포, 및 연골조직으로부터 분리된 초대 연골세포로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 세포인 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    단계 1)에서 세포군집체가 방울배양법(hanging drop culture), 군집배양법(pellet culture), 미세배양법(micromass culture) 및 교반 생물반응기 (spinner flask, rotating bioreactor) 배양법으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    단계 1)에서 세포군집체가 한 군집 당 1×103 내지 1×106개의 세포로 형성되고 직경 10 내지 800 ㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    단계 2)에서 연골세포로 분화된 세포군집체와 하이드로겔을 1:1 내지 1:100의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  13. 제8항에 있어서,
    단계 2)에서 하이드로겔이 피브린(fibrin), 젤라틴(gelatin), 콜라겐(collagen), 히알루론산(hyaluronic acid), 아가로즈(agarose), 키토산(chitosan), 폴리포스파진(polyphosphazine), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리글락트산(polyglactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 플루론산(pluronic acid), 알긴산(alginate), 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  14. 제8항에 있어서,
    단계 2)에서 하이드로겔이 0.05 내지 10% 농도의 졸 상태인 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  15. 제8항에 있어서,
    단계 3)에서 고분자 지지체가 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 알긴산(alginate), 히알루론산(hyaluronic acid), 덱스트란(dextran), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴리(락트산-co-글리콜릭산)(poly(lactic acid-co-glycolic acid)), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리안하이드리드(polyanhydride), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리-N-아이소프로필아크릴아마이드(poly-N-isopropylacrylamide), 폴리(에틸렌옥사이드)-폴리(프로필렌옥사이드)-폴리(에틸렌옥사이드) 공중합체(poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) copolymer), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 고분자로 제조되는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  16. 제8항에 있어서,
    단계 3)에서 고분자 지지체가 10 내지 1,000 ㎛의 공극 크기 및 40 내지 97%의 다공도를 갖는 것을 특징으로 하는, 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체의 제조방법.
  17. 제1항의 연골세포로 분화된 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체를 유효성분으로 함유하는 연골 손상의 치료를 위한 조성물.
KR1020080110395A 2008-11-07 2008-11-07 연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물 KR101091084B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080110395A KR101091084B1 (ko) 2008-11-07 2008-11-07 연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물
US12/614,561 US20100120149A1 (en) 2008-11-07 2009-11-09 Cell aggregate-hydrogel-polymer scaffold complex for cartilage regeneration, method for the preparation thereof and composition comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080110395A KR101091084B1 (ko) 2008-11-07 2008-11-07 연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100051294A true KR20100051294A (ko) 2010-05-17
KR101091084B1 KR101091084B1 (ko) 2011-12-09

Family

ID=42165558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080110395A KR101091084B1 (ko) 2008-11-07 2008-11-07 연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20100120149A1 (ko)
KR (1) KR101091084B1 (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101289834B1 (ko) * 2011-02-25 2013-07-24 경북대학교병원 양수 유래 줄기세포를 함유하는 요실금 치료제
KR101404089B1 (ko) * 2012-04-02 2014-06-05 원광대학교산학협력단 양막 추출물을 함유하는 이중층 하이드로겔 습윤드레싱 및 그 제조방법
KR101449906B1 (ko) * 2014-07-16 2014-10-14 부산대학교 산학협력단 아가로스―콜라겐―알지네이트 복합 하이드로겔 지지체를 이용한 생체모사 3차원 세포배양 방법
KR101472045B1 (ko) * 2013-08-16 2014-12-23 단국대학교 산학협력단 코어-쉘 섬유상 세포전달체 및 이를 포함하는 골조직 또는 연골조직 재생용 조성물
KR20150129272A (ko) * 2014-05-09 2015-11-19 서울과학기술대학교 산학협력단 고분자-세라믹 융합 하이브리드 젤 및 그것의 제조방법
WO2016010377A1 (ko) * 2014-07-16 2016-01-21 부산대학교 산학협력단 생체모사 3차원 세포배양용 지지체, 이의 제조방법 및 이의 용도
KR20160032638A (ko) * 2014-09-16 2016-03-24 서울과학기술대학교 산학협력단 연조직과 경조직 동시 재생을 위한 다공성, 생분해성 및 서방성 특성을 가진 다층 하이브리드 지지체
US9880078B2 (en) 2012-01-31 2018-01-30 National Cancer Center Composition for aggregating biological sample
WO2018135891A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 한국화학연구원 포유동물 유래 중간엽 줄기세포 또는 그로부터 분화된 세포를 포함하는 3 차원 세포배양 구조체, 이를 이용한 3 차원 세포배양 방법, 이를 이용한 약물 스크리닝 방법 및 이의 용도
US10301596B2 (en) 2013-12-26 2019-05-28 Korea Institute Of Radiological & Medical Sciences Method of repairing damaged chondrocytes via low-dose irradiation

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011289214B2 (en) 2010-08-13 2015-05-28 Wake Forest University Health Sciences Methods for making a tissue engineered muscle repair (TEMR) construct in vitro for implantation in vivo
US20140227235A1 (en) * 2011-07-13 2014-08-14 Cha Bio & Diostech Co., Ltd. Cartilage cell treatment comprising collagen, hyaluronic acid derivative, and stem cell derived from mammal umbilical cord
US20170112961A1 (en) 2014-05-16 2017-04-27 Stemmatters, Biotecnologia E Medicina Regenerativa Sa Products for repairing cartilage lesions, method of preparation and uses thereof
US10265438B1 (en) * 2014-11-03 2019-04-23 BioDlogics, LLC Methods and compositions for the repair and replacement of connective tissue
CN106730026B (zh) * 2017-03-01 2022-05-27 北京大学第三医院 一种组织工程软骨复合支架及制备方法
CN112567020A (zh) * 2018-03-06 2021-03-26 埃皮博恩股份有限公司 可注射的即用的软骨、肌腱和韧带修复组合物及其使用方法
KR102332926B1 (ko) 2018-08-16 2021-11-30 가톨릭대학교 산학협력단 코중격 연골세포를 포함하는 연골손상 치료용 약학적 조성물
CN111529757A (zh) * 2020-05-21 2020-08-14 上海交通大学医学院附属第九人民医院 人羊膜间充质干细胞在制备骨再生产品中的用途
CN112386744B (zh) * 2020-10-14 2022-04-26 中山大学附属第六医院 一种药物缓释水凝胶半嵌入式复合支架及其制备方法
CN114848914A (zh) * 2021-01-20 2022-08-05 上海软馨生物科技有限公司 一种软骨组织工程复合物及其用途
CN114848915A (zh) * 2021-01-20 2022-08-05 上海软馨生物科技有限公司 一种耳软骨组织工程复合物及其用途
CN114854675A (zh) * 2021-01-20 2022-08-05 上海软馨生物科技有限公司 一种凝胶软骨接种于框架结构实现软骨再生的方法
CN114796612A (zh) * 2021-01-22 2022-07-29 上海软馨生物科技有限公司 一种基于大孔径的组织工程支架及其用途
CN113024730B (zh) * 2021-03-31 2022-05-31 浙江大学 一种用于骨修复的可注射复合壳聚糖水凝胶的制备及使用方法
CN113577394B (zh) * 2021-07-08 2022-09-09 中国人民解放军西藏军区总医院 一种脐带间充质干细胞制备生物凝胶-细胞聚合体体系的方法及低氧条件的应用
WO2023055959A1 (en) 2021-09-29 2023-04-06 Boston Scientific Scimed, Inc. Injectable shear-thinning hydrogel containing polypeptide therapeutic agent for enhanced tumor therapy
CN115944781A (zh) * 2021-10-09 2023-04-11 上海软馨生物科技有限公司 一种基于3d打印的软骨组织工程复合物及其用途
CN114404661B (zh) * 2022-01-25 2023-02-28 中国医学科学院整形外科医院 一种仿生体表组织及其分步构建方法
CN114410574B (zh) * 2022-03-24 2024-02-06 烟台鼎昊生物科技有限公司 一种软骨细胞体外三维培养体系的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040059416A1 (en) * 1999-06-22 2004-03-25 Murray Martha M. Biologic replacement for fibrin clot
JP2003245338A (ja) * 2002-02-26 2003-09-02 Kyocera Corp 関節軟骨修復材
AU2009205886B2 (en) * 2008-01-18 2015-08-27 Katholieke Universiteit Leuven Stem cell aggregates and methods for making and using

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101289834B1 (ko) * 2011-02-25 2013-07-24 경북대학교병원 양수 유래 줄기세포를 함유하는 요실금 치료제
US9880078B2 (en) 2012-01-31 2018-01-30 National Cancer Center Composition for aggregating biological sample
KR101404089B1 (ko) * 2012-04-02 2014-06-05 원광대학교산학협력단 양막 추출물을 함유하는 이중층 하이드로겔 습윤드레싱 및 그 제조방법
KR101472045B1 (ko) * 2013-08-16 2014-12-23 단국대학교 산학협력단 코어-쉘 섬유상 세포전달체 및 이를 포함하는 골조직 또는 연골조직 재생용 조성물
US10301596B2 (en) 2013-12-26 2019-05-28 Korea Institute Of Radiological & Medical Sciences Method of repairing damaged chondrocytes via low-dose irradiation
KR20150129272A (ko) * 2014-05-09 2015-11-19 서울과학기술대학교 산학협력단 고분자-세라믹 융합 하이브리드 젤 및 그것의 제조방법
KR101449906B1 (ko) * 2014-07-16 2014-10-14 부산대학교 산학협력단 아가로스―콜라겐―알지네이트 복합 하이드로겔 지지체를 이용한 생체모사 3차원 세포배양 방법
WO2016010377A1 (ko) * 2014-07-16 2016-01-21 부산대학교 산학협력단 생체모사 3차원 세포배양용 지지체, 이의 제조방법 및 이의 용도
US10227560B2 (en) 2014-07-16 2019-03-12 Pusan National University Industry-University Cooperation Foundation Biomimetic support for three-dimensional cell culturing, method for manufacturing same, and use thereof
US11162068B2 (en) 2014-07-16 2021-11-02 Pusan National University Industry-University Cooperation Foundation Biomimetic support for three-dimensional cell culturing, method for manufacturing same, and use thereof
KR20160032638A (ko) * 2014-09-16 2016-03-24 서울과학기술대학교 산학협력단 연조직과 경조직 동시 재생을 위한 다공성, 생분해성 및 서방성 특성을 가진 다층 하이브리드 지지체
WO2018135891A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 한국화학연구원 포유동물 유래 중간엽 줄기세포 또는 그로부터 분화된 세포를 포함하는 3 차원 세포배양 구조체, 이를 이용한 3 차원 세포배양 방법, 이를 이용한 약물 스크리닝 방법 및 이의 용도

Also Published As

Publication number Publication date
US20100120149A1 (en) 2010-05-13
KR101091084B1 (ko) 2011-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101091084B1 (ko) 연골 손상의 치료를 위한 세포군집체-하이드로겔-고분자 지지체 복합체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 연골 손상 치료용 조성물
von Heimburg et al. Human preadipocytes seeded on freeze-dried collagen scaffolds investigated in vitro and in vivo
AU2002345691C1 (en) In vivo bioreactors
Wayne et al. In vivo response of polylactic acid–alginate scaffolds and bone marrow-derived cells for cartilage tissue engineering
CN1265845C (zh) 组织再生用的基底材料、移植用材料及其制备方法
US7319035B2 (en) Biological scaffolding material
KR101733137B1 (ko) 연골조직 제조를 위한 3차원 오가노이드 블록 제작 방법
Abbah et al. In vitro evaluation of alginate encapsulated adipose-tissue stromal cells for use as injectable bone graft substitute
KR101814440B1 (ko) 구슬형 연골세포 치료제의 제조방법
AU2002345691A1 (en) In vivo bioreactors
KR102479530B1 (ko) 인간 유도 만능 줄기세포로부터 연골세포의 펠렛을 제조하는 방법 및 이의 용도
US7186557B2 (en) Methods of producing neurons
JP2013511314A (ja) 神経組織再生のための移植片組成物と、その製造および使用法
EP2582410B1 (en) Methods for complex tissue engineering
CN113576719A (zh) 仿生微通道一体化椎间盘支架及制备方法和应用
Sun et al. Scaffold-free approaches for the fabrication of engineered articular cartilage tissue
US20170306283A1 (en) Trypsin-free cell stamp system and use thereof
CN216169072U (zh) 一种分步组装式软骨-骨多孔仿生支架
KR20200062514A (ko) 고분자-세포 혼합 스페로이드, 이의 제조방법 및 이를 사용하는 방법
CN210932936U (zh) 一种组织工程骨
CN111150885A (zh) 软骨微囊及其制备方法和应用
CN110575567A (zh) 一种支架复合材料及其制备方法、应用
Devireddy Cell sheets for tissue engineering applications
RU2744732C1 (ru) Биокомпозитный сфероид для восстановления костей и способ его получения
Brose et al. Co-culture of Human Articular Chondrocytes Seeded in Polyurethane Scaffolds and Human Mesenchymal Stromal Cells Encapsulated in Alginate Beads

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131001

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151126

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161124

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee