KR20110000485A - 골 재생용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미분쇄시킨 탈회골 기질; 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질; 및 수화물질을 포함하는 골 재생용 조성물에 관한 것으로, 종래의 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질을 단독으로 사용한 경우보다 주입성 및 형태유지성(취급성)이 용이하고, 미분쇄시킨 탈회골 기질의 넓은 표면적 및 골 성장인자의 초기 방출에 의해 우수한 골 재생 효과를 나타내며, 합성물질을 사용하지 않아 생체적합하고 인체에 무해한 장점이 있다.
탈회골 기질, 골 재생, 미분쇄

Description

골 재생용 조성물{Bone-repair composition}
본 발명은 미분쇄시킨 탈회골 기질; 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질; 및 수화물질을 포함하는 골 재생용 조성물에 관한 것이다.
골을 산에 담가 골 중의 무기질 성분을 제거한 것을 탈회골 기질(demineralized bone matrix, DBM)이라 한다. 탈회골 기질은 대부분 고도로 가교된 콜라겐으로 구성되며, 잔존하는 비 콜라겐성 단백질로 TGF-β, PDGF, 오스테오폰틴, 오스테오넥틴, 골 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein, BMP) 등이 포함된다.
탈회골 기질을 쥐 근육에 삽입한 결과 삽입된 부위에서 이소성 골 형성(ectopic bone formation)이 관찰되었는데, 이러한 실험으로부터 골이 성장하기 위해서는 골 기질에 골 형성 세포군의 미분화세포가 분화될 수 있게 유도하는 물질이 존재해야 함이 입증되었고, 골 기질에 존재하는 이러한 단백질 성분을 BMP라 명명하였다(Urist, MR, Strates, BS, bone morphogenetic protein. J. Dental Res. 50:1392-1406, 1971). BMP는 골로부터 분리되거나 재조합 유전자 기술을 통해 제조될 수 있다.
BMP는 TGF-β 수퍼패밀리에 속하는 단백질 군으로 골 형성을 유도하는 능력에 기초하여 분류되었다(Wozney, JM, Science 242:1528-1534, 1988). BMP 패밀리는 BMP-2 및 BMP-4와 같은 BMP들; OP-1(또는 BMP-7), OP-2(또는 BMP-8), BMP-5, BMP-6 및 Vgr-1과 같은 골형성 단백질(osteogenetic proteins, OPs); CDMP-1, BMP-14 및 GDF-5와 같은 연골유래 형태형성 단백질(cartilage-derived morphogenetic proteins, CDMPs); GDF-1, GDF-3, GDF-8, GDF-11, GDF-12 및 GDF-14와 같은 성장/분화 인자(growth/differentiation factors, GDFs); 및 BMP-3, 오스테오제닌(osteogenin), BMP-9, GDF-2 및 BMP-10과 같은 서브패밀리로 분류된다.
다양한 조성물이 손상된 조직을 치유하기 위해 사용되어 왔다. 조성물은 새로운 골 성장을 지탱하는 지지체 역할 및 새로운 골 성장유도를 위한 성장인자를 제공한다. Jefferies(미국특허 제4,394,370호)는 재조합 콜라겐, 탈회골 기질 및 BMP를 포함하는 조직 치유 조성물을 개시하였고, Glowacki 등(미국특허 제4,440,750호)은 재조합 콜라겐 섬유 및 탈회골 기질로 이루어진 수화 조성물을 개시하였다.
그러나 이러한 조성물은 골 성장인자가 초기에 방출되지 못하고 탈회골 기질의 고도로 가교된 콜라겐 네트워크 상에 갇혀 있다가 콜라겐 성분이 분해되면서 천천히 방출되므로 골 재생 효율이 떨어진다. 이러한 느린 방출에 대한 대안으로 탈회골 기질로부터 골 성장인자를 분리하는 방법이 제시되었다(미국특허 제7,132,110호). 그러나 분리를 위해서 추출, 정제, 분산 용매와의 혼합 또는 다른 운반물질과의 결합과 같은 여러 단계를 필요로 하고, 분리과정 중 골 성장인자 및 콜라겐의 손상을 유발하는 단점이 있다.
또한 탈회골 기질은 분말형태로 단독으로 사용시 주입이 불가하고, 형태 유지 및 변형이 어려워 취급하는데 어려움이 따른다. 따라서 주입이 가능하며, 형태유지 및 변형 특성을 부여하기 위하여 다른 물질과의 연계성이 대두되어 왔다. 현재까지 유기 고분자인 젤라틴, 글리세롤, 폴록사머, 히알루론산 등과의 혼합 제품이 보고되었으나, 주입성, 형태유지성(취급성), 함량 및 생체적합성을 모두 만족시킬 수는 없었다.
따라서 골 성장인자가 초기에 방출되고 인체에 무해하며 탈회골 기질의 주입성 및 형태유지성(취급성)을 향상시킬 수 있는 골 재생용 조성물의 개발이 절실한 시점이다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 기존의 조성물들의 문제점을 해결한 새로운 골 재생용 조성물에 관하여 지속적인 연구를 수행하였으며, 그 결과 탈회골 기질에 미분쇄시킨 탈회골 기질 및 수화물질을 첨가하여 조성물을 제조할 경우, 종래의 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질을 단독으로 사용한 경우보다 주입성 및 형태유지성(취급성)이 용이하고, 미분쇄시킨 탈회골 기질의 넓은 표면적 및 골 성장인자의 초기 방출에 의해 우수한 골 재생 효과를 나타냄을 발견하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
상기한 과제를 해결하고자, 본 발명은 미분쇄시킨 탈회골 기질; 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질; 및 수화물질을 포함하는 골 재생용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 골 재생용 조성물은 종래의 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질을 단독으로 사용한 경우보다 주입성 및 형태유지성(취급성)이 용이하고, 미분쇄시킨 탈회골 기질의 넓은 표면적 및 골 성장인자의 초기 방출에 의해 우수한 골 재생 효과를 나타내며, 합성물질을 사용하지 않아 생체적합하고 인체에 무해하며, 별도로 탈회골 기질로부터 골 성장인자를 분리할 필요가 없어 종래의 분리과정 중 유발될 수 있는 골 성장인자 및 콜라겐의 손상을 염려할 필요가 없다.
본 발명은 미분쇄시킨 탈회골 기질; 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질; 및 수화물질을 포함하는 골 재생용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 골 재생용 조성물에 사용되는 탈회골 기질은 그 종류에 제한이 없으며, 상업적으로 이용가능한 탈회골 기질을 구입하여 그대로 사용하거나, 포유동물 유래의 뼈를 공지된 방법을 사용하여 탈회골 기질로 제조하여 사용할 수 있다(Russell et al., Orthopadics 22(5) 524-531, 1999).
공지된 탈회골 기질 제조방법에 따르면 치밀골을 채취, 연조직을 제거한 후 유기용매나 계면활성제를 사용하여 골 중의 단백질과 지질성분을 제거하고, 산을 사용하여 무기질을 제거한 후 동결건조하는 과정을 거친다. 탈회골 기질 제조 공정을 냉장 상태(1 내지 10℃)에서 실시하면 골 중의 성장인자의 손상을 감소시킬 수 있다고 알려져 있다.
또한 골 기질을 펩신(pepsin), 트립신(trypsin), 키모트립신(chymotrypsin) 또는 파파인(papain)과 같은 효소로 처리함으로써 골 기질, 즉 콜라겐 중의 면역반응 유발 부분 및 사슬 간 가교 결합을 형성시킨다고 알려진 텔로펩타이드 부분을 제거시킬 수 있다고 알려져 있다. 이러한 효소처리를 통해 면역반응을 감소시킬 수 있으며, 또한 콜라겐의 가용성을 향상시킬 수 있다(G.Khang, Polymer, 33(2) 104-110, 2009).
따라서 본 발명의 골 재생용 조성물에 사용되는 탈회골 기질은 효소처리된 것이 바람직하고, 효소처리에 사용되는 효소는 펩신, 트립신, 키모트립신 및 파파 인으로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상이 바람직하다. 또한 상기 탈회골 기질은 1 내지 10℃의 냉장 상태에서 제조된 것이 바람직하다.
본 발명의 골 재생용 조성물에 사용되는 탈회골 기질은 잔류 칼슘이 일반적으로 0.01 내지 8%인데, 8%를 초과할 경우 탈회골 중의 성장인자의 유리를 저해하는 문제점이 있을 수 있으므로 잔류 칼슘이 8%이하인 것이 바람직하며, 2%이하인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서, 용어 "미분쇄"는 입자의 50% 이상이 약 250㎛ 이하의 입자 크기를 갖도록 분쇄시키는 것을 의미한다. 따라서 용어 "미분쇄시킨 탈회골 기질"은 탈회골 기질의 50% 이상이 약 250㎛ 이하의 입자 크기를 갖도록 분쇄시킨 탈회골 기질을 의미한다. 반대로, 용어 "미분쇄시키지 않은 탈회골 기질"은 탈회골 기질의 50% 이상이 약 250㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 탈회골 기질을 의미한다.
본 발명의 골 재생용 조성물에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질의 입자 크기는 0.05 내지 500㎛가 적합하고, 바람직하게는 0.05 내지 250㎛이다. 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질의 입자 크기는 100 내지 2000㎛가 적합하고, 바람직하게는 250 내지 2000㎛이고, 가장 바람직하게는 250 내지 710㎛이다.
본 발명의 골 재생용 조성물은 미분쇄시킨 탈회골 기질 및 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질의 혼합물과 함께 수화물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 수화물질로는 상용화된 것이면 모두 가능하나, 바람직하게는 증류수, 생리식염수, 농축 식염수 및 이온수로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
한 구체예에서, 상기 수화물질은 액상 폴리히드록시 화합물을 함유할 수 있으며, 액상 폴리히드록시 화합물의 예로 글리세롤 또는 글리세롤 에스테르가 있다.
다른 구체예에서, 상기 수화물질은 생체적합성 결합제를 함유할 수 있으며, 생체적합성 결합제의 예로 피브린 접착제, 피브리노겐, 트롬빈, 머슬(mussel) 접착 단백질, 실크, 엘라스틴, 콜라겐, 카제인, 젤라틴, 알부민, 케라틴, 키틴 및 키토산으로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상이 바람직하다. 생체적합성 결합제의 또 다른 예로, 전분, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리락틱-코-글리콜산, 폴리디옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리카보네이트, 폴리옥소에스테르, 폴리아미노산, 폴리무수물, 폴리히드록시부틸레이트, 폴리히록시발리레이트, 폴리(프로필렌 글리콜-코-퓨마릭산), 티로신계-폴리카보네이트, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오즈, 에틸 셀룰로오즈 및 카르복시 메틸 셀룰로오즈로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상이 바람직하다.
또 다른 구체예에서, 상기 수화물질은 항생제, 비타민, 글루코사민, 사이토카인 및 성장인자로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 함유할 수 있다.
본 발명의 골 재생용 조성물에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질 : 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 : 수화물질의 중량비는 0.1 내지 20 : 1 : 0.1 내지 20이며, 바람직하게는 0.1 내지 3 : 1 : 1 내지 10이며, 가장 바람직하게는 0.5 내지 1 : 1 : 3 내지 5이다.
미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 1중량을 기준으로, 미분쇄시킨 탈회골 기질 의 중량이 0.1 미만인 경우, 조성물의 응집성이 낮아져 푸석푸석해지고 성형이 나빠지며, 20 초과인 경우, 조성물이 빨리 분해되어 완전한 골형성이 어려워질 수 있다. 또한 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 1중량을 기준으로, 수화물질의 함량이 0.1 미만인 경우, 조성물의 응집성이 낮아져 푸석푸석해지고 성형이 나빠지며, 20 초과인 경우, 조성물의 점도가 낮아져 형태를 유지하지 못하고 흐르게 될 수 있다.
본 발명의 골 재생용 조성물은 미분쇄시킨 탈회골 기질; 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질; 및 수화물질에 더하여 골 재생을 돕는 보조성분을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 추가의 골 재생을 돕는 보조성분으로는 상용화된 것이면 모두 가능하고, 특히 해면골, 치밀골 조각, 하이드록시 애퍼타이트(HA, Ca10(PO4)6(OH)2), 탄산 애퍼타이트(CA, Ca10(PO4)6CO3), 트리칼슘 포스페이트(TCP, Ca3(PO4)2), 피로인산칼슘(Ca2P2O7), 비유기골(anorganic bone), 치과용 치상 에나멜(dental tooth enamel), 아라고나이트(aragonite), 방해석(calcite), 진주층(nacre), 흑연(graphite), 피롤리틱 카본(pyrolytic carbon), 칼슘-실리게이트계 바이오글라스, 알루미나(Al2O3) 및 지르코니아(ZrO2)로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상이 바람직하다.
알칼리성 인산분해효소(alkaline phosphatase, ALP)는 간장, 골, 신장, 소장, 태반 등 여러 기관에 분포되어 있으며 임산부를 제외하면 대부분의 혈청 ALP는 골 및 간에서 유래한다. 골 ALP는 조골세포에서 분비되며 가장 보편적으로 사용되는 골 형성의 표지자이다. ALP는 골모세포의 활성과 상관성을 보여 골성장기, 골 절 회복기 등 골 재생이 일어나는 경우에 증가한다.
이에, 본 발명자들은 본 발명의 골 재생용 조성물의 골 재생 효과를 확인하기 위하여, 마우스 근원세포(myoblast) 세포주인 C2C12 세포주(아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션(ATCC), USA)에 본 발명의 조성물을 넣고 배양한 후 ALP의 농도를 측정하였다.
그 결과 배양 초기(3, 5일)에 본 발명의 조성물은 비교예의 조성물들보다 ALP의 수치가 월등히 높은 것이 관찰되었다. 높은 ALP 수치는 근원세포가 골아세포성 세포(osteoblast-like cell)로 분화되었음을 의미하며, 이 결과를 통해 탈회골 기질의 미분쇄과정 및 수화물질과의 수화과정을 통해, 탈회골 기질로부터 골 성장인자의 초기 방출을 용이하게 함과 동시에 탈회골 기질의 표면적을 넓혀 골 재생 효능을 향상시킨 것으로 생각되었다.
상기한 바에 기초하여, 본 발명의 골 재생용 조성물은 각종 골절, 골괴사 질환 또는 골 재생에 이용될 수 있다. 기존의 탈회골 분말은 이식 전 별도의 재수화 과정이 필요하나, 본 발명의 골 재생용 조성물은 재수화 과정 없이 골 결손 부위에 직접 주입하거나 손으로 뭉쳐서 충진할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 실험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
실시예 1
1월령 토끼로부터 넓적다리 뼈를 분리한 후, Russell 등의 방법(Russell et al., Orthopadics 22(5) 524-531,1999)에 따라 탈회골 기질을 제조하였다. 탈회골 기질 중 입자 크기가 250 내지 710㎛인 것을 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질로 사용하였다. 또한 탈회골 기질을 분쇄하여 입자 크기가 1 내지 250㎛인 것을 미분쇄시킨 탈회골 기질로 사용하였다. 수화물질로는 증류수를 사용하였다. 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 0.8 : 1 : 3.8의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 0.1 : 1 : 1의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 0.3 : 1 : 3.8의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 0.3 : 1 : 5의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 5
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 0.8 : 1 : 1의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 0.8 : 1 : 5의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 7
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 3 : 1 : 5의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 8
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질, 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 3 : 1 : 10의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 제조한 1 내지 250㎛인 탈회골 기질 및 250 내지 710㎛인 탈회골 기질을 0.8 : 1의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 제조한 250 내지 710㎛인 탈회골 기질 및 증류수를 1 : 3.8의 중량비로 혼합하여 조성물을 제조하였다.
비교예 3
비교예 1에서 수득한 조성물을 121℃에서 20분 동안 고압증기 멸균하여 조성물을 제조하였다.
실험예 1
상기 실시예 1 내지 8, 비교예 1 및 비교예 2의 조성물을 각각 10개씩 준비한 후, 각 조성물을 동일한 양으로 주사기에 넣은 후 주사기 밀대를 손가락으로 밀어 조성물을 토출시켰다. 토출시킬 때의 용이성과 토출시 조성물의 형상을 고려하여 주입성을 평가하였다. 또한 토출되어 나온 조성물을 손으로 뭉쳐서, 뭉쳤을 때의 형태유지성(취급성)을 평가하였다. 주입성 및 형태유지성(취급성)을 하기 표 1의 5단계로 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
점수 주입성 형태유지성(취급성)
4 주입이 수월하고 끊어지지 않고 토출 형태의 변형이 가능하고 부서지거나 갈라지는 현상이 없음
3 주입은 수월하나 일부 끊어지며 갈라짐 뭉침은 가능하나 형태 변형시 일부 부서지거나 갈라짐
2 부서진 형태로 토출 부서진 후 뭉쳐지지 않음
1 토출은 되나 흘러나옴 뭉쳐지지 않음
0 분말형태로 토출 흘러내림
실험군 미분쇄시킨 탈회골 기질 미분쇄시키지
않은 탈회골 기질		 수화물질 주입성 형태유지성
(취급성)
실시예 1 0.8 1 3.8 4 4
실시예 2 0.1 1 1 3 3
실시예 3 0.3 1 3.8 3 3
실시예 4 0.3 1 5 3 3
실시예 5 0.8 1 1 3 3
실시예 6 0.8 1 5 4 3
실시예 7 3 1 5 3 3
실시예 8 3 1 10 3 3
비교예 1 0.8 1 0 0 0
비교예 2 0 1 3.8 0 0
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 8의 조성물이 비교예 1 및 2의 조성물에 비해 주입성 및 형태유지성(취급성) 모두에서 높은 평가 점수를 나타내었다. 상기 결과로부터, 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질을 단독으로 포함하는 경우(비교예 2) 보다 미분쇄시킨 탈회골 기질을 첨가한 경우에 주입성 및 형태유지성(취급성)이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질과 미분쇄시킨 탈회골 기질을 단순히 혼합한 경우(비교예 1) 보다 추가로 증류수를 첨가하여 수화과정을 거친 경우에 주입성 및 형태유지성(취급성)이 더욱 향상됨을 알 수 있었다.
또한 실시예 1 내지 8에 있어서, 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 1 중량을 기준으로 미분쇄시킨 탈회골 기질 0.8 중량을 첨가한 조성물(실시예 1)이 가장 우수한 주입성 및 형태유지성(취급성)을 나타내었다. 이는 실시예 1의 조성물의 경우 수화된 미분쇄시킨 탈회골 기질이 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 사이의 공간을 적절히 채우고 있어 미분쇄시킨 탈회골 기질과 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질의 혼합에 따른 상승효과가 크기 때문이라고 생각되었다.
실험예 2
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 조성물을 각각 10개씩 준비하고, C2C12 세포주(ATCC, USA)를 사용하여 알칼리성 인산분해효소(ALP)의 농도를 측정하였다. 실험 절차는 다음과 같다.
(1) 세포 배양
24-웰 플레이트의 2cm2 웰 당 5ㅧ104 C2C12 세포주를 접종한 후, 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 조성물 50mg을 각각의 웰에 넣고 영양배지와 함께 배양하였다. 영양배지는 3 내지 5일마다 교환해 주었다. 3, 5, 7 및 14일째 영양배지를 제거한 후, ALP를 정량화하였다.
(2) ALP 정량분석
플레이트에서 배양액을 제거한 후 생리식염수로 3회 세척하고 세포 용해 버퍼(pH 7.5)를 각 웰에 400㎕씩 첨가한 후, 3회 freeze-thaw cycles(-70℃ 및 37℃)을 실시하면서 1회 5분씩 교반하였다. 96-웰 플레이트에 샘플 50㎕(용해된 세포 현탁액 25㎕ + 효소 버퍼 25 ㎕)와 1:1 비율에 맞춰 pNPP 기질 용액 50㎕을 첨가한 후 30분 동안 37℃에서 배양하였다. 정지 용액을 샘플, pNPP 용액과 동량인 50㎕를 넣어 반응을 중단시켰다. 웰 플레이트를 10초 동안 빠르게 혼합한 뒤 405nm에서 형광흡광도를 측정하였다. ALP 정량분석 결과를 하기 표 3에 나타내었으며, 도 1에 그래프로서 도식하였다(각 수치는 10개 시료에 대한 평균값이다).
배양기간(일) 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
3 2.74 1.94 1.74 0.82
5 3.34 2.84 2.64 0.86
7 3.51 3.31 3.41 0.71
14 2.58 2.28 2.48 0.34
상기 표 3의 결과로부터 알 수 있듯이, 배양 초기(3, 5일)에 실시예 1의 ALP 수치가 비교예 1 내지 3보다 높은 수치를 나타내었다. 그러나 기간이 경과할수록 실시예 1과 비교예 1 및 2의 ALP 수치는 유사하였다. 실시예 1, 비교예 1 및 2는 모두, 고압증기 멸균하여 성장인자를 파괴한 비교예 3보다는 전 기간에 걸쳐 높은 ALP 수치를 나타내었다.
상기 실험 결과는 탈회골 기질 중의 골 성장인자에 의해 근원세포가 골아세포성 세포로 분화되었음을 의미하며, 이 결과를 통해 탈회골 기질 중에 세포를 분화시키는 골 성장인자가 존재함을 간접적으로 확인할 수 있었다.
또한 실시예 1이 비교예 1 및 2보다 초기 ALP 수치가 높게 측정된 것으로부터, 탈회골 기질의 미분쇄과정 및 수화물질과의 수화과정을 통해 탈회골 기질로부터 골 성장인자의 초기 방출을 용이하게 함과 동시에 탈회골 기질의 표면적을 넓혀 골 재생 효능을 향상시킨 것으로 생각되었다.
본 발명에 따른 골 재생용 조성물은 종래의 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질을 단독으로 사용한 경우보다 주입성 및 형태유지성(취급성)이 용이하고, 미분쇄시킨 탈회골 기질의 넓은 표면적 및 골 성장인자의 초기 방출에 의해 우수한 골 재생 효과를 나타내며, 합성물질을 사용하지 않아 생체적합하고 인체에 무해하며, 별도로 탈회골 기질로부터 골 성장인자를 분리할 필요가 없어 종래의 분리과정 중 유발될 수 있는 골 성장인자 및 콜라겐의 손상을 염려할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 대하여 수행한 알칼리성 인산분해효소(ALP) 측정 결과를 나타낸 그래프이다.

Claims (17)

  1. 미분쇄시킨 탈회골 기질;
    미분쇄시키지 않은 탈회골 기질; 및
    수화물질을 포함하는 골 재생용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질의 입자 크기가 0.05 내지 250㎛인 골 재생용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질의 입자 크기가 250 내지 2000㎛인 골 재생용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 수화물질이 증류수, 생리식염수, 농축 식염수 및 이온수로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상인 골 재생용 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 수화물질이 액상 폴리히드록시 화합물을 함유하는 골 재생용 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 액상 폴리히드록시 화합물이 글리세롤 또는 글리세롤 에스테르인 골 재생용 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 수화물질이 생체적합성 결합제를 함유하는 골 재생용 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 생체적합성 결합제가 피브린 접착제, 피브리노겐, 트롬빈, 머슬(mussel) 접착 단백질, 실크, 엘라스틴, 콜라겐, 카제인, 젤라틴, 알부민, 케라틴, 키틴 및 키토산으로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상인 골 재생용 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 생체적합성 결합제가 전분, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리락틱-코-글리콜산, 폴리디옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리카보네이트, 폴리옥소에스테르, 폴리아미노산, 폴리무수물, 폴리히드록시부틸레이트, 폴리히록시발리레이트, 폴리(프로필렌 글리콜-코-퓨마릭산), 티로신계-폴리카보네이트, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오즈, 에틸 셀룰로오즈 및 카르복시 메틸 셀룰로오즈로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상인 골 재생용 조성물.
  10. 제4항에 있어서, 수화물질이 항생제, 비타민, 글루코사민, 사이토카인 및 성장인자로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상을 함유하는 골 재생용 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질 : 미분 쇄시키지 않은 탈회골 기질 : 수화물질의 중량비가 0.1 내지 3 : 1 : 1 내지 10인 골 재생용 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질 : 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 : 수화물질의 중량비가 0.5 내지 1 : 1 : 3 내지 5인 골 재생용 조성물.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 해면골, 치밀골 조각, 하이드록시 애퍼타이트(HA, Ca10(PO4)6(OH)2), 탄산 애퍼타이트(CA, Ca10(PO4)6CO3), 트리칼슘 포스페이트(TCP, Ca3(PO4)2), 피로인산칼슘(Ca2P2O7), 비유기골(anorganic bone), 치과용 치상 에나멜(dental tooth enamel), 아라고나이트(aragonite), 방해석(calcite), 진주층(nacre), 흑연(graphite), 피롤리틱 카본(pyrolytic carbon), 칼슘-실리게이트계 바이오글라스, 알루미나(Al2O3) 및 지르코니아(ZrO2)로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 골 재생용 조성물.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질 및 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질이 효소처리된 것인 골 재생용 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 효소처리에 사용되는 효소가 펩신, 트립신, 키모트립신 및 파파인으로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상인 골 재생용 조성물
  16. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질 및 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질이 1 내지 10℃의 냉장 상태에서 제조된 것인 골 재생용 조성물.
  17. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 미분쇄시킨 탈회골 기질 및 미분쇄시키지 않은 탈회골 기질 중의 잔류 칼슘이 8%이하인 골 재생용 조성물.
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