KR20130119890A - 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물 및 이의 제조방법 - Google Patents

약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유방 보형물 상에 약물이 탑재된 입자 포함하는 약물 층을 결합시킴으로써 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물 및 이의 제조방법{A breast implant for controlled drug release and a preparation method thereof}
본 발명은 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이식 후 생체 내에서 약물을 제어 방출할 수 있는 유방 보형물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 유방암 등 유방 관련 질병으로 인한 유방 재건 수술 및 미용 목적을 위한 가슴 성형의 급격한 증가로 유방 보형물의 시장 규모가 빠른 속도로 커지고 있다.
대부분의 유방 보형물 이식 후, 이물반응(foreign body reaction)이 발생하여 유방 보형물 주위를 섬유조직이 둘러싸게 되어 구형구축을 일으키게 되는데 이는 이식 환자들에게 고통 및 염증을 발생시켜 약물을 최소 2주에서 최대 1년까지도 복용하고 있는 실정이다.
이에 환자들은 장기간 약물 복용으로 인한 경제적 부담 및 잦은 복용 횟수와 많은 양의 약물 복용으로 인한 약물 부작용을 겪게 된다.
유방 보형물 시장이 증가되고 있는 것을 고려할 때, 유방 보형물 이식 환자들에게 발생하는 섬유화와 같은 문제점을 해결할 수 있는 약물을 전달할 수 있는 입자를 직접 유방 보형물에 탑재하여 국소 제어 전달한다면 고부가 가치의 유방 보형물을 제공할 수 있다.
구형구축을 방지하기 위하여 유방보형물에 약물을 탑재한 종래 기술의 경우, 유방보형물에 탑재된 약물의 정량 분석이 이루어지지 않았기 때문에 재현성 있는 약물의 탑재량을 얻기 어려운 문제점을 가지고 있다.
또한, 유방보형물에 탑재된 약물의 방출 거동을 in vitro 및 in vivo에서 체계적으로 분석하지 않았기 때문에 약물이 전달되는 기간 및 전달되는 양에 따른 최적화된 치료 효과를 판단할 수 있는 근거가 부족하다.
그러므로, 약물의 전달 형상을 제어 및 프로그램화할 수 있는 접근의 유방보형물 개발이 요구된다.
또한, 현재 대부분의 약물은 최소 2주부터 최대 1년까지 경구 복용하기 때문에 이를 바탕으로 국소 전달시 약물의 서방형 장기간 전달이 요구된다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 점을 감안하여 연구하던 중 유방 보형물 상에 약물이 탑재된 나노, 마이크로, 밀리 또는 센치 입자를 포함하는 약물 층을 결합시킴으로써 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물을 제공할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 약물의 제어 방출에 있어 하나 이상의 다양한 약물 대하여 독립적으로 제어 전달이 가능한 유방 보형물의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은
유방 보형물; 및
상기 유방 보형물의 일부 또는 전부 상에 결합된 약물 층을 포함하고,
상기 약물 층은 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되며;
상기 약물이 탑재된 입자는 약물과 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 유방 보형물을 제공한다.
바람직하기로, 상기 유방 보형물은 상기 약물 층 상부를 덮는 수용성 고분자로 구성된 수용성 고분자 층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 용어 "유방 보형물"은 유방 재건 수술 또는 미용 목적을 위한 가슴 성형시 유방의 형태나 크기를 보존하여 주는 의료용 물품을 의미한다.
본 발명에서, 유방 재건 수술은 약물전달입자로 표면이 코팅된 조직확장기를 일정시간 체내에 안치하여 피부 및 연조직의 확장을 통한 공간 점소를 확보한 후 상기 유방 보형물 삽입술을 시행할 수 있으며, 조직확장기 삽입 없이 보형물 삽입술을 시행할 수 있다. 상기 조직확장기는 식염수를 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 약물전달입자로 표면이 코팅된 조직확장기는 체내에 삽입된 기간 동안 약물 전달을 통해 감염, 염증 또는 이물반응 등을 완화시킬 수 있다.
본 발명에서, 유방 보형물은 통상의 실리콘 백 보형물, 실리콘 겔 보형물 또는 코헤시브 실리콘 겔 보형물 등을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용하는 용어 "약물 층"은 약물을 포함하고 있는 층을 의미한다.
본 발명은 유방 보형물의 표면에 직접 약물전달체계를 결합시켜 약물의 국소전달을 추구하고, 이를 통해 치료효과를 극대화할 수 있는 유방 보형물을 제공한다.
또한, 상기 유방 보형물의 약물전달체계는 약물의 방출 거동에 대한 외부 에너지를 이용하여 약물 방출 시간 제어가 가능하고, 이를 통해 약리적 비침습적 구축성혈술과 같은 치료효과를 극대화할 수 있다. 상기 외부 에너지는 초음파, 저주파, 열전사, 기계적 압박, 음압, 양압, 레이저, LED, 전리방사선, LLLT(저출력 레이저 치료법) 또는 전자기장일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 초음파의 경우, 모든 파장대 영역을 에너지원으로 사용할 수 있다. LED의 경우 일반적으로 830 nm를 사용할 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다.
종래 약물 전달이 가능하도록 구현된 유방 보형물의 경우 약물 성분이 그대로 고분자 물질 등에 함침되어 표면 코팅되는 방식으로 약물 층을 형성하고 있다. 이러한 경우, 초기에 약물이 급격하게 방출되어 이로 인한 부작용이 발생할 수 있으며, 장기간 약물 전달 형상을 구현하기 어려운 단점이 있다.
본 발명은 먼저, 생체적합성 고분자를 이용하여 약물이 탑재된 입자를 형성한 후, 상기 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 표면에 생체적합성 고분자를 이용하여 층 형태로 결합시킴으로써 약물 층을 형성하여 약물의 제어 전달이 가능하다.
즉, 본 발명은 상기 입자를 구성하는 고분자, 또는 상기 입자를 층 형태로 결합시키기 위해 사용되는 고분자의 분해 또는 와해에 따른 약물의 확산에 의해 약물 방출 거동을 제어할 수 있다. 구체적으로, 입자의 크기, 고분자의 종류, 약물 층의 두께, 약물 층의 개수, 또는 이들의 조합을 통해 약물의 확산 속도를 제어할 수 있다.
상기한 바와 같이, 약물 층의 개수를 통해 약물의 확산 속도를 제어할 수 있으며, 입자의 크기를 통해 약물의 확산 속도를 제어할 수 있는바, 다양한 약물 층의 조합 또는 다양한 크기의 입자의 조합을 통해 다양한 약물 전달의 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서 상기 약물이 탑재된 입자를 포함하는 약물 층은 단층일 수도 있고, 다층일 수도 있다. 구체적으로, 본 발명의 약물 층은 1 내지 5개일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직한 구현예로서, 상기 약물 층은 크기가 동일한 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 2개 내지 5개의 층의 조합일 수 있다.
또한, 바람직한 구현예로서, 상기 약물 층은 서로 크기가 다른 입자들의 조합과, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 1개의 층일 수 있다.
또한, 바람직한 구현예로서, 상기 약물 층은 동일한 약물을 탑재한 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 단층, 또는 2개 내지 5개의 층의 조합일 수 있다.
또한, 바람직한 구현예로서, 상기 약물 층은 다른 약물을 탑재한 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 단층, 또는 2개 내지 5개의 층의 조합일 수 있다.
본 발명에서, 상기 약물은 항생제, 류코트레인 길항제(leukotriene antagositst), 비스테로이드계열의 항염증제(non-steroidal anti-inflammatory agents) 또는 이의 조합일 수 있다.
구체적으로, 상기 약물은 자피르루카스트(zafirlukast), 프란루카스트(pranlukast), 몬테루카스트(montelukast), 자일루톤(zileuton), 젠타마이신(gentamycin), 벤코마이신(vancomycin), 페니실린(penicillin), 린코마이신(lincomycin), 플로비프로펜(flurbiprofen), 이브로프로펜(ibuprofen), 케토프로펜(ketoprofen) 또는 이의 조합일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 약물은 섬유화 억제제, 증식 억제제, 항허혈 복합체, 항응고제, 또는 이의 조합일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 섬유화 억제제는 피르페니돈(pirfenidone), 마이토마이신(mitomycin), 아세틸 살리실산(acetylsalicylic acid), 제니스테인(genistein), 셀레노시스테인(selenocystine) 또는 트라닐라스트(tranilast)일 수 있으며, 이제 제한되는 것은 아니다.
상기 증식 억제제는 타목시펜(tamoxifen), 할로푸지논(holofuginone), 비타민 C, 아시아티코사이트(asiaticoside), 시클로스포린 A(cyclosporine), 호모해링토닌(homoharringtonine), 비타민 A, D-페니실라민(D-penicillamine) 또는 리포솜일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 항허혈 복합체는 Necrox-5 또는 Necrox-7이며, 상기 항응고제는 조직 타입 플라스미노겐 활성화제(tissue-type plasminogen activator), 우로키나아제(usokinase, 혈전용해제), 헤파린 또는 수라민일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용하는 입자는 그 형태가 특별히 제한되지 않는 것으로, 필요에 따라 구, 원통, 필름 형태 등이 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용하는 입자는 나노 입자인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 용어 "나노"는 입자의 크기(직경 또는 장축)가 수 나노미터(㎚) 수준을 의미한다. 바람직하기로, 본 발명에서 상기 나노 입자의 크기는 1 내지 100 nm 범위일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 입자는 마이크로 입자인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 용어 "마이크로"는 입자의 크기(직경 또는 장축)가 수백 마이크로미터(㎛) 수준인 입자를 의미한다. 바람직하기로, 본 발명에서 상기 마이크로 입자의 크기는 100 내지 500 ㎛ 범위일 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 입자는 밀리 입자인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 용어 “밀리”는 입자의 크기(직경 또는 장축)가 수 내지 수십 밀리미터(mm) 수준인 입자를 의미한다. 바람직하기로, 본 발명에서 상기 밀리 입자의 크기는 1 mm 내지 50 mm 범위일 수 있다.
본 발명에서 사용하는 용어 "생체적합성 고분자"는 생체 내에 임플란트 시술을 하였을 때 이식거부 반응을 일으키지 않는 생체적합성을 가진 고분자를 의미한다. 즉, 본 발명에서 입자에 사용되거나, 약물 층을 형성하는 고분자는 생체적합성을 가져 유방 보형물에 사용이 가능한 고분자라면 어느 것이나 가능하다. 다만, 생체 내에 이식 후 시간 경과에 따라 생분해 가능한 생분해성 고분자가 약물의 제어 방출 면에서 더욱 바람직하다. 이때 사용 가능한 생분해성 고분자는 바람직하기로 체내에서 최대 3개월 동안 생분해 가능한 고분자를 선택하여 사용할 수 있다. 만일 상기 생분해성 고분자가 상기 하한보다 짧은 기간 내에 생분해 가능할 경우에는 약물이 급속하게 방출되어 장기간에 걸친 약물 방출이 어려운 단점이 있고 상기 상한보다 긴 기간까지 생분해가 불가능할 경우에는 체내 염증 반응을 유도할 수 있는 단점이 있다. 구체적으로, 상기 생분해성 고분자로는 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락틱-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(카프로락톤), 폴리(다이옥사논) 등이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 생체적합성 고분자로서 생분해성이 아닌 고분자로는 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리우레탄(PU) 등이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 생체적합성 고분자는 생분해성 고분자, 생분해성이 아닌 고분자, 또는 이들의 공중합체일 수 있으며, 2종 이상의 고분자가 혼합되어 있는 블렌드일 수도 있다. 즉, 상기 생체적합성 고분자는 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락틱-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(카프로락톤), 폴리(다이옥사논), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리에틸렌(PE), 폴리테트라플로오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리우레탄(PU) 및 이들의 공중합체로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용하는 용어 "수용성 고분자 층"은 수용성 고분자를 포함하는 층을 의미한다. 본 발명에서, 상기 수용성 고분자 층은 약물 층 상부를 덮도록 유방 보형물에 결합됨으로써 유방 보형물 상에 결합되어 있는 약물 층을 고정 및 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 수용성 고분자 층은 체내에 이식된 후 빠르게 용해되어 사라지게 되고, 이후 약물 층이 노출되어 주변 조직으로의 약물의 제어 방출이 개시될 수 있다.
바람직하기로, 본 발명의 수용성 고분자 층은 수용성 고분자로 구성된 층일 수 있다.
본 발명에서, 상기 수용성 고분자는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸글리콜(PEG), 폴리아크릴아마이드(PAAM), 폴리비닐필롤리돈(PVP), 하이드록시프로필화(HPC), 하이드록시프로필메틸화(HPMC) 또는 카복시메틸에틸세룰로오스(CMEC)일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 유방 보형물의 제조방법을 제공한다.
1) 약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계(단계 1);
2) 상기 입자와 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 필름을 제조하는 단계(단계 2); 및
3) 유방 보형물 상에 상기 필름을 결합시키는 단계(단계 3).
바람직하기로, 상기 단계 3) 이후에 상기 필름 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계(단계 4)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 단계 1은, 약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계로서, 약물의 제어 방출을 위하여 입자 형태의 약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계이다.
본 발명에서, 상기 약물이 탑재된 입자는 상기한 바와 같이 약물의 제어 방출을 위하여 약물과 생체적합성 고분자의 복합체로 구성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 약물이 탑재된 입자는 통상의 방법으로 제조하거나 또는 상업적으로 입수할 수 있다.
구체적으로, 상기 약물이 탑재된 입자는 상 분리(phase separation), 계면 중합(interfacial polymerization), 단일/다수 유화(single/double emulsion), 분무건조(spray drying), 유동층(fluidized bed) 등의 방법을 통해 제조할 수 있다.
상기 약물의 종류, 입자의 크기, 생체적합성 고분자의 종류는 상기 유방 보형물에 대한 설명에서 기재한 바와 동일하다.
상기 단계 2는, 상기 입자와 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 필름을 제조하는 단계로서, 입자와 생체적합성 고분자를 혼합하여 필름을 제조하는 단계이다.
본 발명에서, 상기 단계 2)의 필름 제조는 용매 캐스팅(solvent casting) 또는 전기방사(electrospinning)를 통해 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 단계 2)는 하기 단계를 포함할 수 있다.
2-1) 생체적합성 고분자 용액 또는 용융물과, 입자를 혼합하는 단계(단계 2-1);
2-2) 상기 혼합물을 몰드에 넣어 필름 형태로 제조하는 단계(단계 2-2); 및
2-3) 상기 필름을 건조시키는 단계(단계 2-3).
상기 단계 2-1은, 생체적합성 고분자 용액 또는 용융물과, 입자를 혼합하는 단계로서, 생체적합성 고분자 용액 또는 용융물과, 입자를 혼합하여 필름 형태로 제조하기 위한 혼합물을 제조하는 단계이다.
상기 생체적합성 고분자 용액은 용매 중에 생체적합성 고분자를 용해시켜 얻는다. 이때 사용할 수 있는 생체적합성 고분자의 종류는 상기 유방 보형물에 대한 설명에서 기재한 바와 동일하며, 용매는 생체적합성 고분자의 종류에 따라 선택할 수 있다. 구체적으로, 용매로는 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로푸란(THF), 메틸클로로포름(MC) 등과 같은 유기용매를 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 생체적합성 고분자 용융물은 별도의 용매 없이 생체적합성 고분자를 용융시켜 얻는다.
상기 생체적합성 고분자 용액 또는 용융물과, 입자를 혼합하여 얻은 혼합물은 필름 형태로 몰딩하기에 적합한 액상 또는 반죽(dough) 형태일 수 있다.
상기 단계 2-2는, 상기 혼합물을 몰드에 넣어 필름 형태로 제조하는 단계로서, 혼합물을 몰딩하여 필름 형태로 제조하는 단계이다.
상기 몰드는, 형성하고자 하는 필름과 동일한 형태의 마스터 몰드를 제작한 후 상기 마스터 몰드를 이용하여 제조할 수 있다. 상기 마스터 몰드는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 시트, 폴리(카보네이트)(PC) 시트, 폴리(에틸렌 테레프탈산)(PET) 시트, 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(PEN) 시트 등을 사용하여 원하는 형태로 제작할 수 있다. 상기 마스터 몰드를 이용한 몰드 제작시, 몰드에 사용되는 재료로는 폴리(디메틸실록산)(PDMS) 등이 있으며, 이에 한정되지 않고 당업계에 통상적으로 사용되는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 필름의 형태는 원형, 사각형, 삼각형 또는 다각형 등 다양한 형태일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상기 단계 2-3은, 상기 필름을 건조시키는 단계로서, 상기 필름이 경화되도록 필름을 건조시키는 단계이다.
상기 건조시 사용 가능한 방법은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 재료의 특성을 보호하기 위해서 동결 건조가 바람직하며, 특히 높은 진공을 통해 잔류 용매를 제거하기 위해 진공 동결 건조가 바람직하다. 상기 동결 건조시 온도는 구체적으로 -40 ~ -50℃의 범위가 바람직하다. 한편, 건조 시간은 12 시간 내지 48 시간 동안 수행할 수 있다.
상기 단계 3은, 유방 보형물 상에 상기 필름을 결합시키는 단계로서, 약물의 제어 방출이 가능하도록 유방 보형물의 상부(dome) 및 하부(base)를 구분하여 상기 약물이 탑재된 입자를 포함하는 필름을 결합시키는 단계이다.
본 발명에서, 상기 단계 3)의 필름 결합은 필름으로 유방 보형물을 전체 피복(covering)하는 방법을 통해 수행될 수 있으며, 추가적으로 격자, 점형, 문형 또는 무작위 도포에 의한 비문형의 방법을 통해 수행될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 단계 4는, 상기 필름 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계로서, 약물이 포함된 필름을 고정 또는 보호하기 위하여 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계이다.
상기 수용성 고분자 층에 사용 가능한 수용성 고분자의 종류는 상기 유방 보형물에 대한 설명에서 기재한 바와 동일하다.
또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 유방 보형물의 제조방법을 제공한다.
1) 약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계(단계 1);
2) 상기 생체적합성 고분자를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 2); 및
3) 유방 보형물 상에 상기 혼합물을 층 형태로 결합시키는 단계(단계 3).
바람직하기로, 상기 단계 3) 이후에 상기 약물이 포함된 층 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계(단계 4)를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하기로, 상기 단계 3) 또는 단계 4) 이후에 상기 층이 결합된 유방 보형물을 건조시키는 단계(단계 5)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 단계 1은, 약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계로서, 상기 유방 보형물의 제조방법에 대한 설명에서 기재한 바와 동일하다.
상기 단계 2는, 상기 입자와 생체적합성 고분자를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계로서, 층 형성을 위한 입자와 생체적합성 고분자의 혼합물을 준비하는 단계이다.
상기 입자는 층 형태로 결합시키기에 적합한 분말(powder) 형태일 수 있다.
상기 생체적합성 고분자는 분말 형태로 혼합되거나, 용매 중에 용해시켜 용액 형태로 혼합되거나, 또는 별도의 용매 없이 용융시켜 용융물의 형태로 혼합될 수 있다. 즉, 상기 입자와 생체적합성 고분자의 혼합물은 층 형태로 결합시키기에 적합한 반죽(dough), 분말(powder) 또는 액상(liquid) 형태일 수 있다.
이때 사용할 수 있는 생체적합성 고분자의 종류는 상기 유방 보형물에 대한 설명에서 기재한 바와 동일하다. 또한, 용매는 생체적합성 고분자의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 구체적으로 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로푸란(THF), 메틸클로로포름(MC) 등과 같은 유기용매를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 단계 3은, 유방 보형물 상에 상기 혼합물을 층 형태로 결합시키는 단계로서, 약물의 제어 방출이 가능하도록 유방 보형물 상에 상기 약물이 탑재된 입자를 포함하는 혼합물을 층 형태로 직접 결합시키는 단계이다.
본 발명에서, 상기 단계 3)의 층 결합 방법은 분무(spraying), 딥 코팅(dip coating), 전기방사(electrospinning), 점적(dropping) 또는 솔질(brushing)일 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서, 상기 단계 3)을 2 내지 5회 반복 수행하여 2개 내지 5개의 약물 층을 갖는 다층 구조의 유방 보형물을 제조할 수 있다.
상기 단계 4는, 상기 약물이 포함된 층 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계로서, 상기 약물이 포함된 층을 고정 또는 보호하기 위하여 상기 약물이 포함된 층 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계이다.
상기 수용성 고분자 층에 사용 가능한 수용성 고분자의 종류는 상기 유방 보형물에 대한 설명에서 기재한 바와 동일하다.
상기 단계 5는, 상기 층이 결합된 유방 보형물을 건조시키는 단계로서, 상기 약물이 탑재된 입자를 포함하는 혼합물 또는 수용성 고분자가 층 형태로 결합된 유방 보형물을 건조시키는 단계이다.
상기 건조시 사용 가능한 방법은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 재료의 특성을 보호하기 위해서 동결 건조가 바람직하며, 특히 높은 진공을 통해 잔류 용매를 제거하기 위해 진공 동결 건조가 바람직하다. 상기 동결 건조시 온도는 구체적으로 -40 ~ -50℃의 범위가 바람직하다. 한편, 건조 시간은 12 시간 내지 48 시간 동안 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 생체적합성 고분자들이 약물을 탑재하고 있는 형태로 약물이 탑재된 입자를 구성하고, 상기 입자를 생체적합성 고분자를 이용하여 유방 보형물 상에 약물 층을 형성함으로써, 입자를 구성하는 고분자 또는 약물 층을 구성하는 고분자를 통한 약물의 확산 또는 고분자의 분해 속도에 의해 약물 방출 거동을 제어할 수 있는 유방 보형물을 제공할 수 있다.
본 발명은 유방 보형물 상에 약물이 탑재된 입자를 포함하는 약물 층을 결합시킴으로써 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예로서 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트의 제조과정을 간략히 도시한 것이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예로서 밀리입자에 탑재된 약물의 방출 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예로서 (a) IM(intact implant), (b) PLGA_IM(PLGA만 코팅된 implant) 및 (c) PLGA_TR_IM(PLGA와 tranilast(약물) 혼합물이 코팅된 implant) 이식에 따른 섬유층 두께 변화를 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 이미지이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예로서 IM(intact implant), PLGA_IM(PLGA만 코팅된 implant) 및 PLGA_TR_IM(PLGA와 tranilast(약물) 혼합물이 코팅된 implant)의 각 샘플 이식에 따른 섬유층 두께 변화에 대한 각 그룹간 통계적 유의성 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는, 본 발명의 일 구현예로서 1개의 약물 층을 갖는 유방 보형물의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 6은, 본 발명의 일 구현예로서 서로 다른 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 2개의 약물 층을 갖는 유방 보형물의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 7은, 본 발명의 일 구현예로서 상기 2개의 약물 층을 갖는 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 8은, 본 발명의 일 구현예로서 서로 다른 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 3개의 약물 층을 갖는 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 9는, 본 발명의 일 구현예로서 동일한 약물이 탑재된 서로 다른 크기의 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 1개의 약물 층을 갖는 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 10은, 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 약물 층이 유방 보형물의 일부에 결합되고, 상기 약물 층 상부를 덮는 수용성 고분자로 구성된 수용성 고분자 층이 추가로 결합된 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 11, 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 간접적으로 결합시키는 방식으로서, 약물이 탑재된 입자를 포함하는 약물 층을 필름 형태의 층으로 먼저 제조한 후 유방 보형물 상에 결합시키는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 12는, 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 직접적으로 결합시키는 방식으로서, 약물이 탑재된 입자를 포함하는 혼합물을 제조하여 이를 유방 보형물 상에 분무 또는 딥 코팅 방법으로 직접 결합시키는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 13은, 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 직접적으로 결합시키는 방식으로서, 약물이 탑재된 입자를 포함하는 혼합물을 제조하여 이를 유방 보형물 상에 전기분무, 점적 또는 솔질 방법으로 직접 결합시키는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 효과를 보다 더 구체적으로 설명하고자 하나, 이들 실시예는 본 발명의 예시적인 기재일뿐 본 발명의 범위가 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예: 약물이 탑재된 밀리입자 제조
본 발명에 따른 유방 보형물을 하기와 같이 제조하였으며, 특히 약물이 탑재된 밀리입자가 임플란트에 코팅되도록 하기와 같이 제조하였다.
항섬유화제인 트라닐라스트(tranilast)를 생분해성 고분자인 poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA, 약물 전달 체계)와 혼합(10 % w/w)한 후 DMF 유기용매에 녹이고, 평평한 실리콘 임플란트 표면 위에 상기 용액을 각 한 방울당 10 ㎕씩 떨어뜨려, 약물이 탑재된 밀리입자를 표면에 코팅시켰다. 이때, 밀리입자는 총 4개가 형성되도록 하였으며, 밀리입자의 지름은 4 mm이었다. 상기의 방법으로 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트 2개를 제조한 후 약물이 탑재된 밀리입자가 코팅되지 않은 안쪽면(반대쪽 표면)끼리 마주보도록 의료용 에폭시로 접합하여, 약물 효능 평가용 샘플인 약물이 탑재된 밀리입자가 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM)를 제조하였다. 도 1에 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM)의 제조단계를 나타내었다.
비교예 1: 무처리 임플란트 제조
실리콘 임플란트 2개를 의료용 에폭시로 접합하여 아무것도 처리하지 않은 임플란트(IM)을 제조하였다. 이를 약물 효능 평가를 위한 대조군으로 사용하였다.
비교예 2: PLGA 를 처리한 임플란트 제조
poly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA, 약물 전달 체계)를 DMF 유기용매에 녹이고, 평평한 실리콘 임플란트 표면 위에 상이 용액을 각 한 방울당 10 ㎕씩 떨어뜨려, PLGA를 표면에 코팅시켰다. 상기의 방법으로 PLGA가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트 2개를 제조한 후 PLGA가 코팅되지 않은 안쪽면(반대쪽 표면)끼리 마주보도록 의료용 에폭시로 접합하여, PLGA만 코팅된 임플란트(PLGA_IM)을 제조하였다. 이를 약물 효능 평가를 위한 대조군으로 사용하였다.
실험예 1: In - vitro 약물 방출 분석
상기 실시예에서 제조한 약물이 탑재된 밀리입자가 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM)에 항섬유화제인 트라닐라스트(tranilast) 방출 실험을 실시하였다. 방출 실험에 앞서 각 방울(10 ㎕) 당 탑재된 약물의 양을 측정하였으며, 하기 표 1에 나타내었다.
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 한 방울당(10 ㎕) 탑재된 약물의 양이 이론값과 유사한 수치를 보이는 것을 확인하였다.
구분 약물 로딩양(㎍/10 ㎕(방울당))
이론값 20
실험값 18.4±0.19
상기의 결과를 바탕으로 상기 실시예에서 제조한 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM)의 약물 방출실험을 수행하였다. 5 ㎖의 PBS(pH 7.4, 37℃)에 상기 실시예에서 제조한 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM) 샘플(n=5)을 넣은 후 정해진 기간(1일, 3일, 5일, 7일, 10일 및 14일)에 각 2 ㎖의 용출액을 수집하였다. 수집된 용출액에서 각 기간에 방출된 약물의 양을 측정하고, sink condition을 유지하기 위하여 수집한 용출액과 동일한 양(2 ㎖)의 PBS(pH 7.4, 37℃)를 채워주었다. 약물 방출 실험 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 1일에 약물의 초기 버스트(initial burst)는 약 60%이었으며, 나머지 40%는 13일 동안 서서히 방출하였다. 따라서 약물이 총 14일(약 2주) 동안 지속적으로 방출되는 것을 확인하였다.
또한, 상기 제조된 밀리입자가 코팅된 유방 보형물을 생체적합성 고분자로 다시 코팅함으로서, 원하는 약물 방출 패턴을 유도할 수도 있다.
실험예 2: In - vivo 항섬유화 효과 분석
상기 실험예 1의 결과를 바탕으로 실험동물 모델을 통한 약물의 항섬유화 효과 분석을 실시하였다. 8주령의 rat(250 g~300 g)의 등 부위 피부 밑으로 상기 실시예 및 비교예 1-2에서 제조한 3가지 종류의 샘플(IM, PLGA_IM 및 PLGA_TR_IM)을 이식하였다. 이때, IM은 아무것도 처리하지 않은 샘플이고, PLGA_IM은 약물 전달체계인 생분해성 고분자(PLGA)만 코팅된 실리콘 임플란트 샘플이며 PLGA_TR_IM은 상기 실시예에서 제조한 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 샘플을 의미한다. 각 샘플당 5마리의 rat의 등에 이식하고, 약물의 효용성 평가를 위한 섬유층(fibrous capsule) 두께 확인을 위하여 H&E staining을 이용하여 조직학적 평가를 실시하였다.
이식 2주차에 각 샘플이 이식된 rat를 희생시켜 샘플 주변의 조직을 생검(biopsy)한 후 H&E staining을 통하여 섬유층 형성 정도를 현미경으로 관찰하여 이미지를 얻었다. 상기 이미지를 바탕으로 근육 위부터 섬유층의 두께를 측정하였으며, 결과를 하기 표 2 및 도 3에 나타내었다.
구분 IM PLGA_IM PLGA_TR_IM
섬유층 두께(㎛) 1082.32±90.25 1092.39±63.02 874.58±67.07
상기 표 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, IM을 이식한 경우에는 섬유층의 두께가 1082.32±90.25 ㎛이고, PLGA_IM을 이식한 경우에는 섬유층의 두께가 1092.39±63.02 ㎛로 IM를 이식한 실험군과 유사한 수치를 나타내었다. 반면, 본 발명의 PLGA_TR_IM을 이식한 경우에는 섬유층의 두께가 874.58±67.07 ㎛로, 상기 IM 및 PLGA_IM을 이식한 실험군에 비하여 섬유층의 두께가 얇게 나타났다. 따라서 본 발명의 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM)가 항섬유화 효과가 있음을 확인하였으며, 이는 상기 약물이 탑재된 밀리입자로부터 약물이 방출됨으로써 항섬유화 효과를 나타내는 것을 나타낸다.
또한, 상기 각 샘플 이식을 통한 항섬유화 효과 분석의 유의성을 확인하기 위하여 Anova one-way(SPSS 프로그램)으로 통계학적 분석을 실시하였으며, 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, IM과 PLGA_TR_IM 간 통계분석 결과 p < 0.05로 유의성이 있음을 확인하였다. 따라서 본 발명의 상기 실시예에서 제조한 약물이 탑재된 밀리입자가 표면에 코팅된 실리콘 임플란트(PLGA_TR_IM)가 통계적으로도 유의적인 약물 방출 효과가 있음을 확인하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 따른 약물의 제어 방출이 가능한 유방 보형물을 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 구현예로서 1개의 약물 층을 갖는 유방 보형물의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 5에서, 본 발명의 유방 보형물은 유방 보형물(1); 및 상기 유방 보형물(1) 상에 결합된 약물이 탑재된 입자(2)와, 생체적합성 고분자(3)의 복합체로 구성되는 약물 층을 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 구현예로서 서로 다른 약물이 탑재된 나입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 2개의 약물 층을 갖는 유방 보형물의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 6서, 본 발명의 유방 보형물은 유방 보형물(1); 및 상기 유방 보형물(1) 상에 결합된 각각 다른 약물이 탑재된 입자(2, 2')와, 생체적합성 고분자(3, 3')의 복합체로 구성되는 2개의 약물 층을 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 구현예로서 상기 2개의 약물 층을 갖는 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 서로 다른 약물이 탑재된 입자가 포함된 2개의 약물 층 중에서 외부에 위치한 약물 층이 먼저 분해 또는 와해되면서 일정 시간 동안 약물을 방출한 뒤, 이후 내부에 위치한 약물 층이 약물을 방출하는 방식으로 약물을 제어 방출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 구현예로서 서로 다른 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 3개의 약물 층을 갖는 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 서로 다른 약물이 탑재된 입자가 포함된 3개의 약물 층 중에서 최외부에 위치한 약물 층이 먼저 분해 또는 와해되면서 일정 시간 동안 약물을 방출한 뒤, 이후 중간에 위치한 약물 층이 일정 시간 동안 약물을 방출한 다음, 마지막으로 내부에 위치한 약물 층이 약물을 방출하는 방식으로 약물을 제어 방출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 구현예로서 동일한 약물이 탑재된 서로 다른 크기의 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 1개의 약물 층을 갖는 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 약물 층을 구성하는 생체적합성 고분자가 분해 또는 와해됨으로써 작은 입자 크기를 갖는 입자와 큰 입자 크기를 갖는 입자가 동시에 주변 조직으로 방출되지만, 이후 상기 입자들 중에서 작은 입자 크기를 갖는 입자가 보다 쉽게 분해 또는 와해됨으로써 약물을 먼저 방출하고, 이후 큰 입자 크기를 갖는 입자가 약물을 방출하는 방식으로 약물을 제어 방출할 수 있다.
상기 약물 층의 개수에 따른 약물의 제어 방출 방식을 도시한 도 7 또는 도 8과, 입자 크기에 따른 약물의 제어 방출 방식을 도시한 도 9를 조합할 경우 더욱 다양한 약물의 제어 방출 방식을 만들 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 나노, 마이크로, 밀리 또는 센치 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 약물 층이 유방 보형물의 일부에 결합되고, 상기 약물 층 상부를 덮는 수용성 고분자로 구성된 수용성 고분자 층이 추가로 결합된 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되는 약물 층이 유방 보형물의 일부에 결합되고, 상기 약물 층 상부를 덮는 수용성 고분자로 구성된 수용성 고분자 층이 추가로 결합된 유방 보형물이 이식된 후 주변 조직으로 약물을 제어 방출하는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 유방 보형물이 이식된 후 수용성 고분자 층이 용해되어 사라지면서 약물 층이 노출되게 되고, 이후 상기 약물 층을 구성하는 생체적합성 고분자가 분해 또는 와해됨으로써 약물 층으로부터 약물이 탑재된 입자가 주변 조직으로 방출되는 방식으로 약물을 제어 방출할 수 있다.
본 발명의 유방 보형물은 약물을 입자에 탑재하는 방식과 함께 약물 그대로 약물 층에 포함시킬 경우 약물 층 자체에서도 약물 전달이 제어되고 입자에서도 약물 전달이 제어됨으로써 더욱 다양한 약물의 제어 방출 방식을 만들 수 있다. 이때 입자에 탑재되는 약물과 그 자체로 약물 층에 포함되는 약물의 종류를 달리할 경우 더욱 다양한 약물에 대해 더욱 다양한 약물의 제어 방출 방식을 만들 수 있다.
본 발명의 유방 보형물은 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 간접 또는 직접 결합 방식으로 결합시켜 제조될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 간접적으로 결합시키는 방식으로서, 약물이 탑재된 입자를 포함하는 약물 층을 필름 형태의 층으로 먼저 제조한 후 유방 보형물 상에 결합시키는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자를 이용하여 용액 캐스팅이나 전기방사 방법으로 필름을 먼저 제작한 후 상기 필름으로 유방 보형물의 표면을 피복하는 방식으로 본 발명의 약물의 제어 전달이 가능한 유방 보형물을 제조할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 직접적으로 결합시키는 방식으로서, 약물이 탑재된 입자를 포함하는 혼합물을 제조하여 이를 유방 보형물 상에 분무 또는 딥 코팅 방법으로 직접 결합시키는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자를 포함하는 혼합물을 제조한 후, 이를 이용하여 분무 또는 딥 코팅 방법으로 유방 보형물의 표면에 직접적으로 층을 형성시키는 방식으로 본 발명의 약물의 제어 전달이 가능한 유방 보형물을 제조할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 구현예로서 약물이 탑재된 입자를 유방 보형물 상에 직접적으로 결합시키는 방식으로서, 약물이 탑재된 입자를 포함하는 혼합물을 제조하여 이를 유방 보형물 상에 전기분무, 점적 또는 솔질 방법으로 직접 결합시키는 방식을 간략히 도식화한 것이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자를 포함하는 혼합물을 제조한 후, 이를 이용하여 전기분무, 점적 또는 솔질 방법으로 유방 보형물의 표면에 직접적으로 층을 형성시키는 방식으로 본 발명의 약물의 제어 전달이 가능한 유방 보형물을 제조할 수 있다.

Claims (25)

  1. 유방 보형물; 및
    상기 유방 보형물의 일부 또는 전부 상에 결합된 약물 층을 포함하고,
    상기 약물 층은 약물이 탑재된 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성되며;
    상기 약물이 탑재된 입자는 약물과 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 유방 보형물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 약물 층 상부를 덮는 수용성 고분자로 구성된 수용성 고분자 층을 추가로 포함하는, 유방 보형물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 약물 층은 1 내지 5개인, 유방 보형물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 약물 층은 크기가 동일한 입자와, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 2개 내지 5개의 층의 조합인, 유방 보형물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 약물 층은 서로 크기가 다른 입자들의 조합과, 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 1개의 층인, 유방 보형물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 약물은 항생제, 류코트레인 길항제, 비스테로이드계 항염증제 또는 이의 조합인, 유방 보형물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 약물은 자피르루카스트(zafirlukast), 프란루카스트(pranlukast), 몬테루카스트(montelukast), 자일루톤(zileuton), 젠자마이신(gentamycin), 벤코바이신(vancomycin), 페니실린(penicillin), 린코마이신(lincomycin), 플로비프로펜(flurbiprofen), 이브프로펜(ibuprofen), 케토프로펜(ketoprofen), 멜로시캠(meloxicam), 피락시캠(piroxicam), 케토로락(ketorolac) 또는 이의 조합인, 유방 보형물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 약물은 섬유화 억제제, 증식 억제제, 항허혈 복합체, 항응고제, 또는 이의 조합인 보조제를 추가적으로 포함하는, 유방 보형물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 섬유화 억제제는 피르페니돈(pirfenidone), 마이토마이신(mitomycin), 아세틸 살리실산(acetylsalicylic acid), 제니스테인(genistein), 셀레노시스테인(selenocystine) 또는 트라닐라스트(trinilast)인, 유방 보형물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 증식 억제제는 타목시펜(tamoxifen), 할로푸지논(holofuginone), 비타민 C, 아시아티코사이트(asiaticoside), 시클로스포린 A(cyclosporine), 호모해링토닌(homoharringtonine), 비타민 A, D-페니실라민(D-penicillamine) 또는 리포솜인, 유방 보형물.
  11. 제8항에 있어서, 상기 항허혈 복합체는 Necrox-5 또는 Necrox-7이며, 상기 항응고제는 조직 타입 플라스미노겐 활성화제(tissue-type plasminogen activator), 우로키나아제(usokinase, 혈전용해제), 헤파린 또는 수라민인 유방 보형물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 입자의 크기는 1 내지 100 nm인, 유방 보형물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 입자의 크기는 100 내지 500 ㎛인, 유방 보형물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 입자의 크기는 1 mm 내지 50 mm인, 유방 보형물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자는 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락틱-코-글리콜산), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(트리메틸렌 카보네이트), 폴리(카프로락톤), 폴리(다이옥사논), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리에틸렌, 폴리테트라플로오로에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄 및 이들의 공중합체로부터 선택되는 1종 이상인, 유방 보형물.
  16. 제2항에 있어서, 상기 수용성 고분자는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸글리콜(PEG), 폴리아크릴아마이드(PAAM), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 하이드록시프로필화(HPC), 하이드록시프로필메틸화(HPMC) 또는 카복시메틸에틸셀룰로오스(CMEC)인, 유방 보형물.
  17. 하기 단계를 포함하는 제1항의 유방 보형물의 제조방법:
    약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계(단계 1);
    상기 입자와 생체적합성 고분자의 복합체로 구성된 필름을 제조하는 단계(단계 2); 및
    유방 보형물 상에 상기 필름을 결합시키는 단계(단계 3).
  18. 제17항에 있어서, 상기 단계 3) 이후에 상기 필름 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계(단계 4)를 추가로 포함하는 유방 보형물의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 단계 2)의 필름 제조는 용매 캐스팅(solvent casting) 또는 전기방사(electrospinning)를 통해 수행되는 유방 보형물의 제조방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 단계 3)의 필름 결합은 필름으로 유방 보형물을 피복(covering)하는 방법을 통해 수행되는 유방 보형물의 제조방법.
  21. 하기 단계를 포함하는 제1항의 유방 보형물의 제조방법:
    약물이 탑재된 입자를 준비하는 단계(단계 1);
    상기 입자와 생체적합성 고분자를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 2); 및
    유방 보형물 상에 상기 혼합물을 층 형태로 결합시키는 단계(단계 3).
  22. 제21항에 있어서, 상기 단계 3) 이후에 상기 약물이 포함된 층 상부를 덮도록 수용성 고분자 층을 결합시키는 단계(단계 4)를 추가로 포함하는 유방 보형물의 제조방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 단계 3) 또는 단계 4) 이후에 상기 층이 결합된 유방 보형물을 건조시키는 단계(단계 5)를 추가로 포함하는 유방 보형물의 제조방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 단계 3)의 층 결합 방법은 분무(spraying), 딥 코팅(dip coating), 전기방사(electrospinning), 점적(dropping) 또는 솔질(brushing)인 유방 보형물의 제조방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 단계 3)을 2 내지 5회 반복 수행하는 유방 보형물의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180033936A (ko) * 2016-09-27 2018-04-04 연세대학교 산학협력단 보형물 및 이의 제조방법
KR20180091769A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 연세대학교 산학협력단 섬유화 반응 억제용 보형물 및 이의 제조방법
KR20200096345A (ko) * 2019-02-01 2020-08-12 서울대학교병원 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105797207A (zh) * 2016-04-01 2016-07-27 北京联合大学 一种金属基底上的药物释放载体及其制备方法
CN105903091A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 北京联合大学 一种具有可降解载药涂层的血管支架及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376117A (en) * 1991-10-25 1994-12-27 Corvita Corporation Breast prostheses
US20060194008A1 (en) * 1999-09-22 2006-08-31 Princeton University Devices with multiple surface functionality
KR100358080B1 (ko) * 2000-03-17 2002-10-25 한국화학연구원 생리활성물질을 서방화하는 다공성·생분해성 인공장기의제조방법
US9089407B2 (en) * 2001-04-23 2015-07-28 Massachusetts Institute Of Technology Antibacterial coatings that inhibit biofilm formation on implants
KR100496353B1 (ko) * 2002-04-15 2005-06-20 서울산업대학교 산학협력단 약물방출 능을 가진 생분해성 고분자를 이용한 조직공학용생분해성 고분자 지지체 및 그의 제조 방법
AU2003295409B2 (en) * 2002-11-06 2010-02-11 Durect Corporation Controlled release depot formulations
JP2008528163A (ja) 2004-01-29 2008-07-31 スマート インプラント パブリック リミティド カンパニー 人工器官
WO2007058190A1 (ja) * 2005-11-16 2007-05-24 Tokai University Educational System 薬剤放出制御組成物および薬剤放出性医療器具
US8315700B2 (en) * 2006-02-08 2012-11-20 Tyrx, Inc. Preventing biofilm formation on implantable medical devices
CA2682190C (en) * 2007-03-29 2015-01-27 Tyrx Pharma, Inc. Biodegradable, polymer coverings for breast implants
AU2009270849B2 (en) * 2008-07-17 2013-11-21 Micell Technologies, Inc. Drug delivery medical device
US8420153B2 (en) * 2008-09-19 2013-04-16 Mentor Worldwide Llc Coating with antimicrobial agents
KR101067483B1 (ko) 2009-06-02 2011-09-27 유원석 2중 미세 기공 구조의 실리콘 스폰지 비드 및 그 제조방법
US20110082545A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Lipose Corporation Drug eluting breast implant cover or coating
US8409279B2 (en) * 2009-10-01 2013-04-02 Lipose Corporation Breast implant implantation method and apparatus
KR101067475B1 (ko) * 2009-11-19 2011-09-27 유원석 실리콘 오픈셀 폼층이 표면에 형성된 인공 유방 보형물 및 그 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180033936A (ko) * 2016-09-27 2018-04-04 연세대학교 산학협력단 보형물 및 이의 제조방법
KR20180091769A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 연세대학교 산학협력단 섬유화 반응 억제용 보형물 및 이의 제조방법
KR20200096345A (ko) * 2019-02-01 2020-08-12 서울대학교병원 섬유화 반응 억제를 위한 약물이 코팅된 체내 삽입용 보형물

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