KR20110016469A - Ｘ 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐 및 이를 이용한 유동정보 측정 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체적합 고분자; 유기 조영제 또는 탈이온수; 및 가교제를 포함하고, 가교제에 의하여 가교된 생체적합 고분자의 내부가 유기 조영제로 채워지거나, 비워져 있는 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐 및 이를 이용한 유동정보 측정 기법을 제공함으로써, 이미징(imaging) 시간을 크게 늘리고, 정확한 정량적 혈류의 측정이 가능하며, 생체 내부의 유동 정보를 정확히 파악할 수 있다.

Description

Ｘ 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐{CAPSULE FOR MEASURING FLOW INFORMATION USING X-RAY}
본 발명은 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐 및 이를 이용한 유동정보 측정 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미징(imaging) 시간을 늘리고, 생체에 바로 적용하여 정확한 정량적 혈류의 측정이 가능하며, 생체 내부의 유동 정보를 정확히 파악할 수 있는 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐 및 이를 이용한 유동정보 측정 기법에 관한 것이다.
최근 심혈관계 질환(cardiovascular disease)의 주요원인으로 분석되는 혈액유동에 대한 관심이 높아지면서, 의학과 공학이 융합적으로 연구하는 학제간 연구가 증가 추세에 있다. 혈액의 재순환 영역이나 매우 낮은 전단응력 영역의 발생 등과 같은 비정상적인 혈액유동이 심혈관계 질환의 발전기전 중 하나로 새로이 대두됨에 따라 보다 혈액유동에 대한 정량적이고 정확한 유동정보가 요구되고 있다.
X 선은 불투명한 생체나 물체 내부를 쉽게 투과하기 때문에, 의료 진단용이나 비파괴 검사용으로 널리 사용되어 왔다. 특히 최근에는 방사광 가속기와 디지털 영상처리기법의 발전에 따라, 살아 움직이는 샘플에 대한 영상을 높은 공간해상도와 우수한 대조비(contrast)로 얻을 수 있게 되었다. 그 결과 X 선을 이용한 새로운 영상기법들이 개발되고 생명과학, 의료공학, 재료공학 등 다양한 분야로 응용 분야가 확대되고 있다. 특히, 불투명한 유체흐름의 정량적 속도장 정보를 측정할 수 있는 X 선 입자영상속도법(Particle Image Velocimetry, PIV)도 그 중 하나이다. 이러한, 입자영상속도법은 최근 들어 유체역학 분야에서 널리 쓰이고 있는 정량적인 유동가시화 기법으로, 추적입자(tracer particles)가 포함된 유동영상에 디지털 영상 처리기법을 적용하여 속도장 정보를 얻게 된다.
종래에는 X 선을 이용한 영상기법에 있어서, 액상의 요오드계 조영제 또는 바륨계 조영제를 많이 사용하였다. 특히, 생체적합 고분자를 요오드계 조영제 또는 바륨계 조영제에 현탁하여 사용하였다. 그러나 상기와 같은 조영제를 사용하는 경우에는 생체적합 고분자와 조영제의 비중차이에 의한 현탁 불안정성, 요오드 화합물의 생체안전성, 및 짧은 이미징 시간 등의 문제점이 있었다.
또한, 이러한 액상의 조영제는 측정하고자 하는 유체와 혼합되어, X선 영상에서 개개의 입자로 구분되어 나타나지 않기 때문에 정량적인 유동정보를 측정하기 위한 유동해석용 추적입자로 사용하기는 불가능하다.
본 발명의 일구현예는 긴 이미징 시간과 정확한 정량적 혈류의 유속정보 측정이 가능한 입자 형태의 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일구현예는 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 이용한 혈류의 유동 정보를 취득하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 생체적합 고분자; 유기 조영제; 및 가교제를 포함하여 이루어진 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 일구현예에 따르면, 생체적합 고분자; 탈이온수; 및 가교제를 포함하여 이루어진 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일구현예에 따르면, 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 추적입자로 사용하는 X 선을 이용한 유동정보 측정 기법을 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐은 종래의 액상 조영제와 비교하여 훨씬 긴 영상 취득 시간을 가질 수 있고, 눈으로 보이지 않는 생체 내부 유동을 수 마이크로미터의 정확도로 측정할 수 있고, 혈액 유동의 시간에 따른 속도분포 변화를 실시간으로 측정할 수 있다. 따라서, 순환기 질환의 조기 진단뿐만 아니라 의학 분야에 획기적인 전환점을 맞게 될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 형태를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법인 마이크로유체 기술을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정 기법인 입자영상속도법의 기본 원리를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 주사전자현미경(SEM) 이미지를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐내부의 구성물질(중심부)에 대한 EDS(energy dispersive spectroscopy) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐내부의 구성물질(중심부)에 대한 EDS(energy dispersive spectroscopy) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 유기 조영제가 포함된 캡슐의 X 선 이미지를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 유기 조영제가 포함된 캡슐의 명암비 그래프를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 유기 조영제가 포함되지 않은 캡슐의 X 선 이미지를 나타낸 것이다.
도 11는 본 발명의 실시예 2에 따른 유기 조영제가 포함되지 않은 캡슐의 명암비 그래프를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 생체적합 고분자; 유기 조영제; 및 가교제를 포함하여 이루어진 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제공한다. 상기 캡슐은 가교제에 의하여 가교된 생체적합 고분자의 내부가 유기 조영제로 채워져 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 생체적합 고분자; 탈이온수; 및 가교제를 포함하여 이루어진 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제공한다. 상기 캡슐은 가교제에 의하여 가교된 생체적합 고분자의 내부가 비워져 있다.
X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 형태는 당분야에서 사용할 수 있는 어떠한 형태의 것이라도 무관하지만, 도 1에 나타낸 바와 같이, 생체적합 고분자가 외벽물질(11)로서 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 표면을 완전히 덮고 있는 형태의 것이 보다 바람직하다. 이러한 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 내벽 물질(12)로는 가교제에 의하여 가교된 생체적합 고분자가 일부 포함되어 있을 수 있고, 유기 조영제 또는 빈 공간이 존재할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 유기 조영제는 당분야에서 사용하는 일반적인 것으로 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 보다 바람직하기로는 요오드계 유기 조영제, 바륨계 유기 조영제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
특히, 상기 유기 조영제는 메트리자미드(Metrizamide), 디아트리조에이트(Diatrizoate), 이옥사글레이트(Ioxaglate), 이오펜톨(Iopentol), 이오파미돌(Iopamidol), 이오메프롤(Iomeprol), 이오트롤란(Iotrolan), 이오헥솔(Iohexol), 이오베르솔(Ioversol), 이옥실란(Ioxilan), 이오프로마이드(Iopromide), 이오딕사놀(Iodixanol), 이오비트리돌(Iobitridol) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 요오드계 유기 조영제를 사용하는 것이 좋다. 보다 바람직하기로는 이오파미돌, 이오메프롤, 이오딕사놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용하는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐이 가교제에 의하여 가교된 생체적합 고분자의 내부가 비워져 있는 경우에는 즉, 기공으로 채워진 경우에는 임상용 X 선 진단기법 또는 방사광 가속기 X 선을 이용한 X 선 미세영상기법으로 보다 바람직하게 적용될 수 있다. 특히, 방사광 가속기 X 선을 이용한 X 선 미세영상기법의 경우, 임상용 X 선 진단기법 보다 고 분해능으로 영상의 획득이 가능하다.
내부가 기공으로 채워진 상기 할로우(Hollow) 캡슐을 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐로 사용하는 경우에는 기공에 해당하는 가스(gas)층과 생체적합 고분자에 해당하는 고체(solid)층의 경계면에서 나타나는 굴절률(refractive index)의 차이가 발생한다. 이러한 굴절률의 차이로 인하여 조사되는 X 선의 빔이 경계면으로 집중되고, 이로 인하여 캡슐의 기공에 해당하는 가스(gas)층이 밝게 보이며, 그 경계 부분에서의 프로파일 또한 선명(sharp)해지는 장점이 있다.
상기 생체적합 고분자는 당분야에서 사용하는 일반적인 생체적합 고분자로 그 종류는 특별히 한정하지 않으나, 보다 바람직하기로는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌비닐알코올과 같은 폴리알킬렌비닐알코올, 폴리젖산, 폴리락타이드 글리콜라이드, 폴리에틸렌옥사이드와 같은 폴리알킬렌옥사이드, 셀룰로오스아세테이트, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌-비닐아세테이트와 같은 폴리알킬렌-비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시에틸(메트)아크릴레이트와 같은 폴리하이드록시알킬(메트)아크릴레이트, 콜라겐, 젤라틴, 케라틴, 알기네이트(alginate), 알긴산(alginic acid), 키틴, 키토산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용하는 것이 좋다. 보다 더 바람직하기로는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리락타이드글리콜라이드(PLGA), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 "알킬렌"이라 함은 탄소수 2 내지 20 의 알킬렌, 보다 바람직하기로는 탄소수 2 내지 10의 알킬렌을 의미하고, "알킬"이라 함은 탄소수 1 내지 20의 알킬, 보다 바람직하기로는 탄소수 1 내지 10의 알킬을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐은 가교제를 사용하는데, 상기 가교제는 당분야에서 사용하는 일반적인 가교제로 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 글루타르알데히드(glutaraldehyde) 등의 가교제를 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐은 0.4 내지 100 μm 범위, 보다 바람직하기로는 0.5 내지 80 μm 범위의 입경을 가지는 것일 수 있다. 이 때, 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 입경이 너무 작은 경우에는 공간해상도의 제약으로 인하여 입자영상의 획득이 불가능하거나 X 선 흡수가 부족하여 주위조직과의 구분에 어려움이 발생할 수 있고, 입경이 너무 큰 경우에는 부피가 커지고 무게도 무거워져 혈액과 같은 생체 유체를 제대로 추적하지 못하는 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 범위의 입경을 가지는 것이 좋다.
하기 반응식 1은 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 캡슐화 과정을 나타낸 것이다.
[반응식 1]
Figure pat00001
이러한 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐은 위장 또는 심혈관계 유동정보 측정용 캡슐로도 매우 유용하게 사용할 수 있다.
한편, X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법으로는 당분야에서 일반적으로 사용되는 제법으로 특별히 한정하지 않으나, 도 2에 도시한 바와 같이, 하기의 제조방법에 의하여 바람직하게 제조될 수 있다.
먼저, 유기용매에서 탈이온수, 생체적합 고분자 및 유기 조영제를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계(S11); 유기용매에 가교제를 첨가하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계(S12); 및 상기 제1 혼합용액에 제2 혼합용액을 적하하여 가교시킴으로써, X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제조하는 단계(S13)를 포함하는, X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법에 의하여 제공될 수 있다.
또한, 유기용매에서 탈이온수 및 생체적합 고분자를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계(S21); 유기용매에 가교제를 첨가하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계(S22); 및 상기 제1 혼합용액에 제2 혼합용액을 적하하여 가교시킴으로써, X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제조하는 단계(S23)를 포함하여 이루어지는 것인 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법에 의하여 제공될 수 있다.
상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법에 사용되는 각 성분의 종류, 입경, 및 제조된 캡슐의 형태 등의 특징은 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 설명하면서 기재한 바와 같다.
상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
먼저, 유기용매에서 탈이온수, 생체적합 고분자 및 유기 조영제를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계(S11)에 있어서, 상기 탈이온수, 생체적합 고분자 및 유기 조영제가 혼합된 혼합용액은 유기용매 100 부피%에 대하여, 10 내지 30 부피%를 첨가하여 혼합할 수 있다. 또한, 상기 탈이온수, 생체적합 고분자 및 유기 조영제가 혼합된 혼합용액은 캡슐화의 용이성 및 X 선의 흡수 정도를 고려하여, 1: 10 내지 1500: 10 내지 1500의 중량비로 혼합되는 것이 좋다.
한편, 유기용매에서 탈이온수 및 생체적합 고분자를 혼합하여 제1 혼합용액을 제조하는 단계(S21)에 있어서, 상기 탈이온수, 및 생체적합 고분자가 혼합된 혼합용액은 유기용매 100 부피%에 대하여, 10 내지 30 부피%를 첨가하여 혼합할 수 있다. 또한, 탈이온수, 및 상기 생체적합 고분자가 혼합된 혼합용액은 캡슐화의 용이성 및 X 선의 흡수 정도를 고려하여 1: 10 내지 1500의 중량비로 혼합되는 것이 좋다.
상기 유기용매로는 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 아세톤, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, n-프로필알코올, n-헥산, 부틸알코올, 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 테트라하이드로퓨란(THF), 테트라부틸아세테이트, n-부틸아세테이트, m-크레졸, 톨루엔, 에틸렌글리콜(EG), γ-부티로락톤, 헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 등의 유기용매를 사용할 수 있다.
또한, 유기용매에 가교제를 첨가하여 제2 혼합용액을 제조하는 단계(S12, S22)에 있어서, 상기 가교제는 유기용매 100 부피%에 대하여, 1 내지 10 부피%를 첨가하여 혼합하는 것이 좋다. 상기 가교제의 함량이 너무 적으면 캡슐이 이루어지는 것이 어려울 수 있고, 가교제의 함량이 너무 많으면 캡슐의 벽이 두꺼워져 조영제를 충분히 함유하지 못하거나, 기공과 캡슐의 벽 사이의 경계가 모호해져 X 선의 흡수 감도가 저하될 수 있으므로 상기 범위의 함량으로 혼합하는 것이 좋다. 이 때, 가교제의 첨가시 혼합용액을 교반(stirring)시키면서 첨가한다면 유기 용매에 가교제를 고르게 혼합할 수 있으므로 보다 바람직하다.
또한, 상기 제1 혼합용액에 제2 혼합용액을 적하하여 가교시킴으로써, X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제조하는 단계(S13, S23)에 있어서, 상기 가교는 교반 또는 마이크로유체(microfluidics)기술을 이용하여 수행할 수 있다. 특히 상기 교반 조건은 300 내지 2000 rpm, 보다 바람직하기로는 400 내지 800 rpm의 속도에서 수행하는 것이 좋다. 만약 교반속도가 너무 느린 경우에는 입자의 크기가 너무 커지는 문제점이 발생할 수 있고, 너무 빠른 경우에는 입자의 크기가 너무 작아지는 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 교반속도를 유지하는 것이 좋다. 이 때, 상기 교반은 상온에서 수행하는 것이 좋다.
또한, 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법으로서 마이크로유체 기술을 이용하여 제조되어질 수 있다.
상기한 마이크로유체 기술은 약물전달 시스템(drug delivery system, DDS)에서 일반적으로 많이 이용되는 기술로, 본 발명의 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 제조방법으로서도 매우 유용하게 사용될 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 십자형태를 포함하여 다양한 형태로 이루어진 여러 개의 채널에서 하나의 채널로 합쳐지는 마이크로채널을 가진다. 상기 채널에서 수용성 용액은 채널의 중앙부로 유입되고, 지용성 용액(예를 들면, 지용성 고분자 또는 유기용매)은 채널의 측면부로 유입된다. 이러한 과정에서 지용성 용액 내부에 수용성 용액이 들어있는 액적(droplet)이 형성되는 것이다. 이 때, 지용성 용액과 수용성 용액의 주입 유량을 조절하면서 액적(droplet)의 크기를 조절할 수 있다. 이 후, 생체적합 고분자를 가교시켜 상기 액적을 캡슐화함으로써 미세크기의 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제작할 수 있다.
한편, 상기 채널의 중앙부로 유입되는 수용성 용액과 함께 생체적합 고분자를 유입시켜 곧바로 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제조할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 일구현예에 따르면, 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 추적입자로 사용하는 X 선을 이용한 유동정보 측정 기법을 제공한다. 특히, 상기 X 선을 이용한 유동정보 측정 기법은 생체 내 유동정보를 매우 유용하게 취득할 수 있다.
상기 X 선을 이용한 유동정보 측정 기법으로는 당분야에서 일반적으로 사용되는 기법으로 특별히 한정하지 않으나, 보다 바람직하기로는 유동가시화 기법, 또는 X 선 입자영상속도법(Particle Image Velocimetry, PIV)을 들 수 있다.
입자영상속도법이라 함은 유동 속 입자(particle)들의 변위정보를 담고 있는 유동영상을 화상처리하여 정량적인 속도장을 구하는 측정기법을 의미한다. 입자영상속도법의 기본 원리는 도 4에 도시한 바와 같다. 디지털 화상처리를 이용한 입자영상속도법의 기본원리는 일정한 시간간격(Δt) 사이에 취득한 2장의 입자영상으로부터 얻어진 입자들의 변위정보(Δx, Δy)를 시간간격 Δt로 나누어 순간 속도장을 구하는 것이다.
이러한 입자영상속도법은 정성적인 순간 유동정보를 제공할 뿐만 아니라 우수한 공간분해능을 갖는 정량적인 유동정보까지 추출해 낼 수 있는 장점을 가진다. 그러나 가시광선을 이용하여 유동 속의 입자영상을 얻어야 되므로 실험모델과 작동 유체 모두 반드시 투명해야 하는 한계가 있다.
입자영상속도법이 불투명한 물체 내부의 유동이나 불투명한 유체 유동을 측정하는 것이 불가능하다는 한계를 극복한 기술이 X선을 이용한 X 선 입자영상속도법이다. X 선 입자영상속도법은 X선의 투과력을 이용하여 불투명한 물체 내부를 가시화 할 수 있는 X 선 영상기법과 입자영상속도법을 결합한 것으로 생체와 같은 물투명한 물체 내부의 유동과 혈액과 같은 불투명한 유체의 유동 모두를 측정할 수 있는 기법이다.
따라서, 본 발명의 일구현예에 따른 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐은 긴 영상 취득 시간을 가질 수 있고, 눈으로 보이지 않는 생체 내부 유동을 수 마이크로미터의 정확도로 측정할 수 있고, 혈액 유동의 시간에 따른 속도분포 변화를 실시간으로 측정할 수 있다. 이로써, 순환기 질환의 조기 진단뿐만 아니라 의학 분야에 획기적인 전환점을 맞게 될 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
탈이온수 5 ml에 폴리비닐알코올 0.5 g을 첨가하였고, 탈이온수 5 ml에 이오파미돌 0.5 g을 첨가하였다. 이 후, n-헥산 100 ml에 상기 제조된 탈이온수, 폴리비닐알코올, 및 이오파미돌의 혼합용액 10 ml를 첨가하여 450 rpm에서 30 분간 교반시킴으로써 제1 혼합용액을 제조하였다.
한편, n-헥산 100 ml에 글루타르알데히드 5 ml를 첨가하여 450 rpm에서 30 분간 교반시킴으로써 제2 혼합용액을 제조하였다.
제1 혼합용액에 제2 혼합용액을 적하하여 가교시킴으로써, 약 50 μm의 평균 입경을 가지는 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제조하였다.
상기 제조된 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 주사전자현미경(SEM) 이미지를 도 5에 나타내었다. 상기 도 5를 참고하면, 약 50 μm의 평균 입경을 가지는 구형의 마이크로캡슐이 형성된 것을 알 수 있다.
실시예 2
탈이온수 5 ml에 폴리비닐알코올 0.5 g을 첨가하였다. 이 후, n-헥산 100 ml에 상기 제조된 탈이온수, 및 폴리비닐알코올의 혼합용액 10 ml를 첨가하여 450 rpm에서 30 분간 교반시킴으로써 제1 혼합용액을 제조하였다.
한편, n-헥산 100 ml에 글루타르알데히드 5 ml를 첨가하여 450 rpm에서 30 분간 교반시킴으로써 제2 혼합용액을 제조하였다.
제1 혼합용액에 제2 혼합용액을 적하하여 가교시킴으로써, 약 50 μm의 평균 입경을 가지는 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐을 제조하였다.
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐의 EDS(energy dispersive spectroscopy) 분석 결과를 각각 도 6 및 7에 나타내었다. 상기 도 6 및 7을 참고하면, 이오파미돌을 넣고 제조한 캡슐의 도 6에서는 요오드 성분이 검출되나 이오파미돌을 넣지 않고 제조한 캡슐의 도 7에서는 요오드 성분이 검출되지 않으며, 이로부터 이오파미돌이 캡슐화되었음을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 실시예 1에서 제조된 유기 조영제가 포함된 캡슐의 X 선 이미지, 및 실시예 2에서 제조된 유기 조영제가 포함되지 않은 캡슐의 X 선 이미지를 각각 도 8 내지 11에 나타내었다. 상기 도 8 내지 11을 참고하면, 실시예 1 및 2에서 제조된 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐은 X 선에 의하여 우수한 대조비(contrast)를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 유기 조영제가 포함된 실시예 1에 따른 캡슐이 유기 조영제가 포함되지 않은 조영제에 비해 X 선을 보다 많이 흡수하여 캡슐부분에서 빛의 강도(intensity)가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이것은 명암비가 보다 우수하여 생체 내부의 유동 정보를 정확히 파악할 수 있음을 의미한다.
발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
1: X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐
11: 외벽물질 12: 내벽물질
2: 마이크로유체 장치 21: 지용성 용액의 유로
22: 수용성 용액 또는 수용성 용액 및 생체적합 고분자의 혼합물의 유로
23: X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐

Claims (5)

  1. 생체적합 고분자;
    유기 조영제; 및
    가교제를 포함하는 캡슐이고,
    상기 캡슐은 상기 가교제에 의하여 가교된 상기 생체적합 고분자의 내부가 상기 유기 조영제로 채워져 있고,
    상기 캡슐은 0.4 내지 100 μm 범위의 입경을 가지는 것인 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 조영제는 요오드계 유기 조영제, 바륨계 유기 조영제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기 조영제는 메트리자미드(Metrizamide), 디아트리조에이트(Diatrizoate), 이옥사글레이트(Ioxaglate), 이오펜톨(Iopentol), 이오파미돌(Iopamidol), 이오메프롤(Iomeprol), 이오트롤란(Iotrolan), 이오헥솔(Iohexol), 이오베르솔(Ioversol), 이옥실란(Ioxilan), 이오프로마이드(Iopromide), 이오딕사놀(Iodixanol), 이오비트리돌(Iobitridol) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 요오드계 유기 조영제인 것인 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 생체적합 고분자는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리알킬렌비닐알코올, 폴리젖산, 폴리락타이드글리콜라이드, 폴리알킬렌옥사이드, 셀룰로오스아세테이트, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리알킬렌-비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시알킬(메트)아크릴레이트, 콜라겐, 젤라틴, 케라틴, 알기네이트, 알긴산, 키틴, 키토산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 글루타르알데히드(glutaraldehyde)인 것인 X 선을 이용한 유동정보 측정용 캡슐.
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