KR20140135905A - 골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법 - Google Patents

골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법 Download PDF

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신승화
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송주동
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Abstract

골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법이 개시된다. 개시된 골형성 촉진용 조성물은 골이식재, 광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더, 및 광개시제를 포함한다.

Description

골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법{Composition for promoting bone formation and method of forming bone}
골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 골이식재, 광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더 및 광개시제를 포함하는 골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법이 개시된다.
상악동 거상술(sinus lifting)은 임플란트 시술법의 일종으로서, 치은과 상악동 사이의 뼈(즉, 치조골) 두께가 임플란트를 식립하기에 충분히 두껍지 않은 경우, 상악동의 얇은 점막을 위로 들어 올려 공간을 형성한 후, 상기 공간에 뼈를 이식하는 수술방법이다.
일반적으로 상악동은 임플란트 시술시 변병 발생율과 임플란트 실패율이 가장 높은 부위로서, 호흡으로 인한 상악동내 함기화(pneumatization) 현상으로 인해 상악동내에 이식된 골이식재가 동요(즉, 유동)하여 원활한 골형성 예후를 기대하기가 어려워서 결국 임플란트 실패로 이어질 가능성이 높다.
구체적으로, 골이식재를 단독으로 적용할 경우 하기와 같은 문제점이 있다: (1) 상방으로 거상된 상악동 점막이 유연하기 때문에 골이식재가 상방으로 움직일 가능성이 있다. (2) 골이식재가 비강과 인접한 상악동의 내후면으로 이동함으로써 다량의 골이식재가 소모될 가능성이 있다. (3) 골이식재가 상방으로 이동하는 경우 상기 골이식재가 상악동과 비강 사이의 점막에 형성된 자연누공을 통해 비강으로 유출되거나, 상기 자연누공을 폐쇄하면서 상악동 병변을 유발할 가능성이 있다.
이에 따라, 상악동에 주입된 골이식재의 초기 안정은 신속한 재혈관화와 골치유를 위해 중요한 요소이며, 이를 위해 골이식재의 유동성을 감소시키는 외과적 수술 기법이 필요하다.
기존에 가장 보편적으로 사용되는 상악 골형성 촉진 및 골이식재의 유동성 방지 기술로서, 조직접착제(fibrin adhesive)를 사용하는 기술이 있다. 이 기술은 골이식재를 고정하고 외부환경으로부터 차단하는 장점은 있으나 단시간내에 분해되는 단점이 있다. 따라서, 상악동내에서 골이식재의 유동성을 방지하여 상악의 골형성 능력을 향상시킬 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 일 구현예는 골이식재, 광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더 및 광개시제를 포함하는 골형성 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 골형성 촉진용 조성물을 사용하는 골 형성방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
골이식재;
광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더; 및
광개시제를 포함하는 골형성 촉진용 조성물을 제공한다.
상기 골이식재는 동종골; 포유류 유래의 이종골; 세라믹, 석고, 칼슘 또는 카보네이트 유래의 합성골; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 합성골은 히드록시아파타이트, 트리칼슘 포스페이트, 칼슘 메타포스페이트, 바이오글래스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 생분해성 바인더는 (메트)아크릴레이트화 단백질, (메트)아크릴레이트화 다당류 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트화 단백질은 젤라틴, 프로트롬빈, 트롬빈, 피브리노겐, 피브린, 피브로넥틴, 헤파리나제, X 인자, Xa 인자, VII 인자, VIIa 인자, IX 인자, IXa 인자, XI 인자, XIa 인자, XII 인자, XIIa 인자, 조직 인자, 배트록소빈(batroxobin), 안크로드(ancrod), 에카린(ecarin), 폰빌레브란트 인자(von Willebrand Factor), 콜라겐, 엘라스틴, 알부민, 혈소판 표면 당단백질(platelet surface glycoproteins), 바소프레신(vasopressin), 바소프레신 아날로그(vasopressin analogs), 에피네프린(epinephrine), 셀렉틴(selectin), 응혈독(procoagulant venom), 플라스미노겐 활성화인자 억제제(plasminogen activator inhibitor), 혈소판 활성하 인자(platelet activating factor) 및 펩티드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단백질에서 유래된 것일 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트화 다당류는 셀룰로오스, 알킬 셀룰로오스, 알킬히드록시알킬 셀룰로오스, 히드록시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 설페이트, 카르복시메틸 셀룰로오스의 염, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시에틸 셀룰로오스, 키틴, 카르복시메틸 키틴, 히알루론산, 히알루론산의 염, 알기네이트, 알긴산, 프로필렌글리콜 알기네이트, 글리코겐, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 커들란(curdlan), 펙틴, 풀루란, 잔탄, 콘드로이틴(chondroitin), 콘드로이틴 설페이트류, 카르복시메틸 덱스트란, 카르복시메틸 키토산, 키토산, 헤파린, 헤파린 설페이트, 헤파란(heparan), 헤파란 설페이트, 데르마탄 설페이트, 케라탄 설페이트, 카라기난, 키토산, 전분, 아밀로오스, 아밀로펙틴, 폴리-N-글루코사민, 폴리만뉴로닉산(polymannuronic acid), 폴리글루쿠론산(polyglucuronic acid), 폴리굴루론산(polyguluronic acid) 및 상기 다당류들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 다당류에서 유래된 것일 수 있다.
상기 광개시제는 2-히드록시-1-(4-(히드록시에톡시)페닐)-2-메틸-1-프로파논, 메틸벤조인 메틸 에테르, 아크리딘 오렌지, 에틸 에오신, 에오신 Y, 에오신 B, 에리트로신, 플루오레세인, 메틸렌그린, 메틸렌블루, 리보플라빈, 티오닌, 잔틴 염료, 2-히드록시 티오잔톤, 시아닌 염료-보레이트 염 복합체(cyanine dye-borate salt complex), 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 9-플로레논, 2-클로로-9-플로레논, 2-메틸-9-플로레논, 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 디이소프로필 티옥산톤, 크산톤, 2-메틸크산톤, 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10-안트라퀴논, 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐)펜탄, 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판, 벤질, 1,7,7-트리메틸-비스클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-펜안트렌퀴논, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드, 메틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-n-부톡시에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로헥사논, 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온, 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논, 2-벤조일메틸렌, 3-메틸-β-나프토티아졸린 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 골형성 촉진용 조성물은 상기 골이식재 100중량부, 상기 생분해성 바인더 10~100중량부 및 상기 광개시제 0.01~5중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 골형성 촉진용 조성물에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 골 형성방법을 제공한다.
상기 레이저는 600~900㎚의 파장을 갖는 장파장 레이저일 수 있다.
상기 레이저의 조사는 5~30mW/cm2의 복사강도로 매일 1~2회씩 10~30분간 실시될 수 있으며, 상기 레이저의 총 조사 기간은 1~12주일 수 있다.
상기 레이저의 조사는 1일차에는 5분간 1회 및 이후 20분간 1회 실시되고, 2일차 및 그 이후에는 매일 1회씩 20분간 실시되며, 상기 레이저의 총 조사 기간은 1일차를 포함하여 총 3주일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 골형성 촉진용 조성물은 골이식재, 광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더 및 광개시제를 포함함으로써, 상악동 내에서 골이식재의 유동성을 감소시키고, 주변 연조직의 골이식재로의 침투를 차단하는 역할을 수행하여 우수한 골형성 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 골형성 촉진용 조성물의 경화시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 골형성 촉진용 조성물의 초기 경화방법 및 장파장 레이저의 조사 여부에 따른 골형성 능력의 변화를 보여주는 마이크로 CT 사진이다.
도 3은 도 2의 마이크로 CT 사진들 각각에서 총 면적 중 골에 의한 폐쇄 면적의 비율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 골형성 촉진용 조성물을 사용하여 상악동 거상술을 실시한 경우 골형성 효과를 보여주는 X-ray 사진이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 골형성 촉진용 조성물을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 골형성 촉진용 조성물은 골이식재(bone grafting substitute), 광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더, 및 광개시제를 포함한다. 본 명세서에서, 「골형성 촉진용 조성물」은 상기 생분해성 바인더가 경화(즉, 광중합)되기 전의 조성물과 경화된 후의 조성물을 모두 포함한다.
상기 골이식재는 치과질환; 외상 또는 질병에 의한 퇴화; 또는 기타 조직의 손실로 인해 뼈 조직에 결손부가 생긴 경우, 상기 결손부를 보충하기 위해 특정 조직내에 충진되어 주변 조직에서 유래된 골형성 물질(예를 들어, 골형성 단백질(BMP 1~ BMP 7))을 흡착함으로써 신생골의 형성을 촉진하는 역할을 수행한다.
상기 골이식재는 동종골; 포유류 유래의 이종골; 세라믹, 석고, 칼슘 또는 카보네이트 유래의 합성골; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 합성골은 히드록시아파타이트, 트리칼슘 포스페이트, 칼슘 메타포스페이트, 바이오글래스 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 생분해성 바인더는 경화(gellation)되어 점성이 증가하여 상기 골이식재를 이식된 자리에 고정시키고, 신생골이 생성될 수 있는 공간을 유지하며, 주변 연조직의 골이식재로의 침투를 차단하는 역할을 수행한다. 이러한 생분해성 바인더는 경화된 후 시간이 경과함에 따라 서서히 분해된다.
상기 광중합성 관능기는 에틸렌성 불포화기(ethylenically unsaturated group)를 포함할 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화기는 (메트)아크릴기일 수 있다.
상기 생분해성 바인더는 (메트)아크릴레이트화 단백질, (메트)아크릴레이트화 다당류 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트화 단백질은 젤라틴, 프로트롬빈, 트롬빈, 피브리노겐, 피브린, 피브로넥틴, 헤파리나제, X 인자, Xa 인자, VII 인자, VIIa 인자, IX 인자, IXa 인자, XI 인자, XIa 인자, XII 인자, XIIa 인자, 조직 인자, 배트록소빈(batroxobin), 안크로드(ancrod), 에카린(ecarin), 폰빌레브란트 인자(von Willebrand Factor), 콜라겐, 엘라스틴, 알부민, 혈소판 표면 당단백질(platelet surface glycoproteins), 바소프레신(vasopressin), 바소프레신 아날로그(vasopressin analogs), 에피네프린(epinephrine), 셀렉틴(selectin), 응혈독(procoagulant venom), 플라스미노겐 활성화인자 억제제(plasminogen activator inhibitor), 혈소판 활성하 인자(platelet activating factor) 및 펩티드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단백질에서 유래된 것일 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트화 다당류는 셀룰로오스, 알킬 셀룰로오스, 알킬히드록시알킬 셀룰로오스, 히드록시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 설페이트, 카르복시메틸 셀룰로오스의 염, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시에틸 셀룰로오스, 키틴, 카르복시메틸 키틴, 히알루론산, 히알루론산의 염, 알기네이트, 알긴산, 프로필렌글리콜 알기네이트, 글리코겐, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 커들란(curdlan), 펙틴, 풀루란, 잔탄, 콘드로이틴(chondroitin), 콘드로이틴 설페이트류, 카르복시메틸 덱스트란, 카르복시메틸 키토산, 키토산, 헤파린, 헤파린 설페이트, 헤파란(heparan), 헤파란 설페이트, 데르마탄 설페이트, 케라탄 설페이트, 카라기난, 키토산, 전분, 아밀로오스, 아밀로펙틴, 폴리-N-글루코사민, 폴리만뉴로닉산(polymannuronic acid), 폴리글루쿠론산(polyglucuronic acid), 폴리굴루론산(polyguluronic acid) 및 상기 다당류들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 다당류에서 유래된 것일 수 있다.
상기 광개시제는 600~900nm의 파장을 갖는 레이저에 노출될 경우 분해되어 자유 라디칼을 생성하는 것일 수 있다.
상기 광개시제는 2-히드록시-1-(4-(히드록시에톡시)페닐)-2-메틸-1-프로파논, 메틸벤조인 메틸 에테르, 아크리딘 오렌지, 에틸 에오신, 에오신 Y, 에오신 B, 에리트로신, 플루오레세인, 메틸렌그린, 메틸렌블루, 리보플라빈, 티오닌, 잔틴 염료, 2-히드록시 티오잔톤, 시아닌 염료-보레이트 염 복합체(cyanine dye-borate salt complex: 3-butyl-2-[5-(1,3-dihydro-3,3-dimethyl-1-propyl-2H-indolylidene)-penta-1,3-dienyl]-1,1-dimethyl-1H-benzo[e]indolium triphenyl butyl borate), 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 9-플로레논, 2-클로로-9-플로레논, 2-메틸-9-플로레논, 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 디이소프로필 티옥산톤, 크산톤, 2-메틸크산톤, 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10-안트라퀴논, 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐)펜탄, 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판, 벤질, 1,7,7-트리메틸-비스클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-펜안트렌퀴논, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드, 메틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-n-부톡시에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로헥사논, 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온, 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논, 2-벤조일메틸렌, 3-메틸-β-나프토티아졸린 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 골형성 촉진용 조성물은 상기 골이식재 100중량부, 상기 생분해성 바인더 10~100중량부 및 상기 광개시제 0.01~5중량부를 포함할 수 있다.
상기 생분해성 바인더의 함량이 상기 범위이내이면, 상기 생분해성 바인더가 경화될 경우 유동성이 낮고, 사람 또는 동물 조직에 이식 후 적당한 분해속도로 분해되어 골형성 능력이 우수한 골형성 촉진용 조성물을 얻을 수 있다.
상기 광개시제의 함량이 상기 범위이내이면, 부산물의 생성량이 적으면서도 자유 라디칼의 생성량은 많아 골형성 능력이 우수한 골형성 촉진용 조성물을 얻을 수 있다.
상기 골형성 촉진용 조성물은 치조골형성 촉진용 조성물일 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 골형성 촉진용 조성물은 인체 또는 동물 조직내에 이식된 후 레이저에 노출될 경우, 그 구성성분인 생분해성 바인더가 경화되어 유동성이 낮아질 뿐 만아니라, 이식 초기에는 골형성에 불필요한 세포와 차단되어 골형성이 원활하게 개시되고, 이식 후 소정 기간이 경과한 후에는 상기 경화된 생분해성 바인더가 분해되어 골형성 물질과 접촉할 수 있는 골이식재의 표면적이 증가하여 골형성이 가속화됨으로써, 결국 우수한 골형성 능력을 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 골 형성방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 골 형성방법은 상기 골형성 촉진용 조성물에 레이저를 조사하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 골 형성방법은 인체 또는 동물 조직내에 상기 골형성 촉진용 조성물을 충진하는 단계, 상기 골형성 촉진용 조성물이 충진된 조직을 봉합하는 단계 및 상기 조직의 외부에서 피부를 통해 상기 골형성 촉진용 조성물에 레이저를 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 골형성 촉진용 조성물이 치조골형성 촉진용 조성물인 경우, 상기 골 형성방법은 상악동 거상술에 의해 상악동내에 상기 치조골형성 촉진용 조성물을 충전하는 단계, 치은을 봉합하는 단계 및 얼굴 피부를 통해 상기 치조골형성 촉진용 조성물에 레이저를 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 레이저는 600~900㎚의 파장을 갖는 장파장 레이저일 수 있다. 상기 레이저의 파장이 상기 범위이내이면, 피부의 자극 및 과민반응을 유발하지 않고 조사 부위에 열을 발생시키지 않으면서도 우수한 골형성 효과를 얻을 수 있다.
상기 레이저의 조사는 5~30mW/cm2의 복사강도로 매일 1~2회씩 10~30분간 실시될 수 있으며, 상기 레이저의 총 조사 기간은 1~12주(week)일 수 있다. 상기 레이저 조사가 상기 조건으로 실시됨으로써, 상기 골형성 촉진용 조성물의 골형성 효율을 극대화할 수 있다.
구체적으로, 상기 레이저의 조사는 1일차에는 5분간 1회 및 이후 20분간 1회 실시될 수 있고, 2일차 및 그 이후에는 매일 1회씩 20분간 실시될 수 있으며, 상기 레이저의 총 조사 기간은 1일차를 포함하여 총 3주일 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1: 골형성 촉진용 조성물의 제조
골이식재(B-OSS® Geistlich Pharma North America, Inc.) 100중량부, 생분해성 바인더(메타크릴레이트화 젤라틴, type A, 300 bloom from porcine skin, Sigma-Aldrich) 50중량부 및 광개시제(2-히드록시-1-(4-(히드록시에톡시)페닐)-2-메틸-1-프로파논, Iracure 2959), CIBA Chemicals) 0.5중량부를 혼합하여 골형성 촉진용 조성물을 제조하였다.
실험예 1~3: 골형성 촉진용 조성물의 경화시험
상기 실시예 1에서 제조된 골형성 촉진용 조성물에 하기 표 1과 같이 600~900nm의 파장범위를 갖는 레이저를 조사하였다. 아울러, 상기 레이저 조사후 소정 시간마다 ASTM D790에 따라 상기 골형성 촉진용 조성물의 탄성계수(elastic modulus)를 측정하여, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
실험예 1 실험예 2 실험예 3
초기 경화 조건 경화되지 않음 1분 경화
(@10mW/cm2)		 1분 경화
(@25mW/cm2)
후속 경화 시험 조건 4분 조사(@25mW/cm2)
도 1을 참조하면, 초기 경화된 골형성 촉진용 조성물(실험예 2-3)이 초기 경화되지 않은 골형성 촉진용 조성물(실험예 1)에 비해 초기 탄성계수가 높은 것으로 나타났다. 또한, 높은 복사강도로 초기 경화된 골형성 촉진용 조성물(실험예 3)이 낮은 복사강도로 초기 경화된 골형성 촉진용 조성물(실험예 2)에 비해 초기 내지 최종 탄성계수가 높은 것으로 나타났다. 상기 골형성 촉진용 조성물은 탄성계수가 높을수록 강도가 높다.
평가예
평가예 1: 골형성 촉진용 조성물의 골형성 능력 평가(1)
상기 실시예 1에서 제조된 골형성 촉진용 조성물을 토끼 두개골의 결손부에 충전한 후 절개된 표피를 봉합하였다. 이후, 상기 결손부에 하기 표 2와 같이 600~900nm의 파장범위를 갖는 레이저를 3주 동안 조사하였다. 상기 레이저 조사는 상기 봉합된 표피의 외부에서 상기 표피에 근접 조사함으로써 실시되었다. 이후, 상기 각각의 토끼 두개골의 결손부를 마이크로 CT(computed tomopology)로 촬영하여, 그 결과로 얻어진 사진을 도 2에 나타내었다. 도 2에서 위쪽 줄에 위치한 3개의 사진은 마이크로 CT 사진이고, 아래쪽 줄에 위치한 3개의 사진은 상기 각 마이크로 CT 사진에서 골 영역(AB)과 공동 영역(AC)을 구분하여 표시한 사진이다. 또한, 도 2로부터 골 영역(AB)과 공동 영역(AC)의 면적을 각각 측정하여 폐쇄면적율을 계산하여, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 여기서, 「폐쇄면적율은」 결손부의 총면적 중 골 형성에 의해 폐쇄된 면적의 비율을 의미하며, 하기 수학식 1에 의해 계산된다.
[수학식 1]
폐쇄면적율(%) = AB/(AB+AC)×100
(A) (B) (C)
초기 경화 조건 경화하지 않음 5분 경화
(@25mW/cm2)		 5분 경화
(@25mW/cm2)
후속 조사 조건 조사하지 않음 조사하지 않음 3주간 매일 1회씩 20분간 조사(@25mW/cm2)
도 2 및 도 3을 참조하면, 초기 경화된 골형성 촉진용 조성물((B)와 (C))이 초기 경화되지 않은 골형성 촉진용 조성물(도 2의 (A))에 비해 골형성이 원활하게 이루어져서 넓은 골 영역(AB)과 높은 폐쇄면적율을 제공하는 것으로 나타났다. 또한, 후속 조사된 골형성 촉진용 조성물(도 2의 (C))이 후속 조사되지 않은 골형성 촉진용 조성물(도 2의 (B))에 비해 넓은 골 영역(AB)과 높은 폐쇄면적율을 제공하는 것으로 나타났다.
평가예 2: 골형성 촉진용 조성물의 골형성 능력 평가(2)
사전 발치된 미니돼지의 상악에 상악동 거상술을 이용하여 임플란트를 식립하였다(도 4의 (A) 참조). 이후, 상기 실시예 1에서 제조된 골형성 촉진용 조성물을 상악동에 충전한 후 절개된 치은을 봉합하였다(도 4의 (B) 참조). 상기 치은 봉압 직후, 상기 상악동에 600~900nm의 파장범위를 갖는 레이저를 25mW/cm2의 복사강도로 피부를 통해 5분간 조사하여 상기 골형성 촉진용 조성물을 초기 경화시켰다. 이후, 상기 상악동에 600~900nm의 파장범위를 갖는 레이저를 25mW/cm2의 복사강도로 피부를 통해 시술 당일을 포함하여 3주 동안 매일 20분씩 후속 조사하였다. 상기 레이저 조사는 상기 봉합된 치은의 외부에서 피부에 근접 조사함으로써 실시되었다. 이후, 시술 개시후 12주 경과시에 상기 상악동 부근을 X-ray로 촬영하여, 그 결과로 얻어진 사진을 도 4의 (C)에 나타내었다.
도 4의 (A)를 참조하면, 임플란트가 식립된 상악 치조골의 두께가 충분히 확보되지 못하여 임플란트의 중간 부분이 노출되어 있음을 알 수 있다. 도 4의 (B)를 참조하면, 골형성 촉진용 조성물과 임플란트 노출부가 치은 봉합에 의해 상악동 내부에 봉합되었음을 알 수 있다. 도 4의 (C)를 참조하면, 12주째 X-ray 관찰 결과, 임플란트 중간부를 둘러싸는 상악 치조골의 골형성이 완료되어 임플란트 주변부의 골형성이 효과적으로 진행되었음을 알 수 있다. 이러한 결과로부터, 상악동내에서 골형성이 효과적으로 진행되었음을 알 수 있다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 골이식재;
    광중합성 관능기를 갖는 생분해성 바인더; 및
    광개시제를 포함하는 골형성 촉진용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 골이식재는 동종골; 포유류 유래의 이종골; 세라믹, 석고, 칼슘 또는 카보네이트 유래의 합성골; 또는 이들의 조합을 포함하는 골형성 촉진용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 합성골은 히드록시아파타이트, 트리칼슘 포스페이트, 칼슘 메타포스페이트, 바이오글래스 또는 이들의 조합을 포함하는 골형성 촉진용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 바인더는 (메트)아크릴레이트화 단백질, (메트)아크릴레이트화 다당류 또는 이들의 조합을 포함하는 골형성 촉진용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트화 단백질은 젤라틴, 프로트롬빈, 트롬빈, 피브리노겐, 피브린, 피브로넥틴, 헤파리나제, X 인자, Xa 인자, VII 인자, VIIa 인자, IX 인자, IXa 인자, XI 인자, XIa 인자, XII 인자, XIIa 인자, 조직 인자, 배트록소빈(batroxobin), 안크로드(ancrod), 에카린(ecarin), 폰빌레브란트 인자(von Willebrand Factor), 콜라겐, 엘라스틴, 알부민, 혈소판 표면 당단백질(platelet surface glycoproteins), 바소프레신(vasopressin), 바소프레신 아날로그(vasopressin analogs), 에피네프린(epinephrine), 셀렉틴(selectin), 응혈독(procoagulant venom), 플라스미노겐 활성화인자 억제제(plasminogen activator inhibitor), 혈소판 활성하 인자(platelet activating factor) 및 펩티드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단백질에서 유래된 것인 골형성 촉진용 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴레이트화 다당류는 셀룰로오스, 알킬 셀룰로오스, 알킬히드록시알킬 셀룰로오스, 히드록시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 설페이트, 카르복시메틸 셀룰로오스의 염, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시에틸 셀룰로오스, 키틴, 카르복시메틸 키틴, 히알루론산, 히알루론산의 염, 알기네이트, 알긴산, 프로필렌글리콜 알기네이트, 글리코겐, 덱스트란, 덱스트란 설페이트, 커들란(curdlan), 펙틴, 풀루란, 잔탄, 콘드로이틴(chondroitin), 콘드로이틴 설페이트류, 카르복시메틸 덱스트란, 카르복시메틸 키토산, 키토산, 헤파린, 헤파린 설페이트, 헤파란(heparan), 헤파란 설페이트, 데르마탄 설페이트, 케라탄 설페이트, 카라기난, 키토산, 전분, 아밀로오스, 아밀로펙틴, 폴리-N-글루코사민, 폴리만뉴로닉산(polymannuronic acid), 폴리글루쿠론산(polyglucuronic acid), 폴리굴루론산(polyguluronic acid) 및 상기 다당류들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 다당류에서 유래된 것인 골형성 촉진용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광개시제는 2-히드록시-1-(4-(히드록시에톡시)페닐)-2-메틸-1-프로파논, 메틸벤조인 메틸 에테르, 아크리딘 오렌지, 에틸 에오신, 에오신 Y, 에오신 B, 에리트로신, 플루오레세인, 메틸렌그린, 메틸렌블루, 리보플라빈, 티오닌, 잔틴 염료, 2-히드록시 티오잔톤, 시아닌 염료-보레이트 염 복합체(cyanine dye-borate salt complex), 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤조인메틸 에테르, 벤조인에틸 에테르, 벤조인이소부틸 에테르, 벤조인부틸 에테르, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온, 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 9-플로레논, 2-클로로-9-플로레논, 2-메틸-9-플로레논, 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤, 디이소프로필 티옥산톤, 크산톤, 2-메틸크산톤, 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10-안트라퀴논, 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐)펜탄, 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판, 벤질, 1,7,7-트리메틸-비스클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-펜안트렌퀴논, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드, 메틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-n-부톡시에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로헥사논, 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린, 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온, 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논, 2-벤조일메틸렌, 3-메틸-β-나프토티아졸린 또는 이들의 조합을 포함하는 골형성 촉진용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 골형성 촉진용 조성물은 상기 골이식재 100중량부, 상기 생분해성 바인더 10~100중량부 및 상기 광개시제 0.01~5중량부를 포함하는 골형성 촉진용 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 골형성 촉진용 조성물에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 골 형성방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레이저는 600~900㎚의 파장을 갖는 장파장 레이저인 골 형성방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 레이저의 조사는 5~30mW/cm2의 복사강도로 매일 1~2회씩 10~30분간 실시되며, 상기 레이저의 총 조사 기간은 1~12주인 골 형성방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 레이저의 조사는 1일차에는 5분간 1회 및 이후 20분간 1회 실시되고, 2일차 및 그 이후에는 매일 1회씩 20분간 실시되며, 상기 레이저의 총 조사 기간은 1일차를 포함하여 총 3주인 골 형성방법.
KR1020130056043A 2013-05-16 2013-05-16 골형성 촉진용 조성물 및 골 형성방법 KR20140135905A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023158179A1 (ko) * 2022-02-15 2023-08-24 주식회사 나이벡 체내 흡수성 광경화성 조성물, 이를 포함하는 체내 흡수성 조직 재생 유도재 및 이를 이용한 이식 방법

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WO2023158179A1 (ko) * 2022-02-15 2023-08-24 주식회사 나이벡 체내 흡수성 광경화성 조성물, 이를 포함하는 체내 흡수성 조직 재생 유도재 및 이를 이용한 이식 방법

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