KR20150134193A - 흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조직 수복용 흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 천연고분자 물질과 콜라겐을 포함하고, 상기 천연고분자 물질은 가교 결합된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 인장강도와 신장률이 우수하고, 일정 시간 경과 후 스스로 분해되거나 치주조직에 흡수되는 흡수성 콜라겐 멤브레인을 얻을 수 있다.

Description

흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그 제조방법{a resorbable chollagen membrane and a method of preparing the same}

본 발명은 흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 구강 내 치주조직 발치에 부착하여 일정 시간 경과 후 스스로 분해되거나 치주조직에 흡수되는 조직 수복용 흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것이다.

콜라겐은 인체의 조직과 장기를 구성하는 구조 단백질로 결체조직의 주성분이며, 글리신, 프롤린 등 약 18종의 아미노산으로 구성된 동물의 섬유성 단백질을 말한다. 인간의 경우 인체를 구성하고 있는 5,000 종류의 단백질 중 가장 많은 35%를 차지하고 있는 특수한 구조 단백질이다.

특히, 피부, 뼈, 힘줄에 많이 존재하고 있으며 각종 아미노산이 폴리펩타이드 형태로 결합하여 세 가닥으로 꼬여 있는 형상으로 분자량은 대략 300,000 정도로 매우 크다.

콜라겐의 종류로는 동물의 종류, 부위, type 별로 여러 종류가 있으며 각각의 특성도 다를 뿐만 아니라 구성된 단백질 등의 생체 분자나 성분도 다르다. 따라서 필요로 하는 인체 적합성 콜라겐을 사용하는 것이 바람직하다.

생체재료로는 의료용과 마찬가지로 손상된 신경을 대체하기 위한 다공성 테플론 소재, 부러지거나 손상된 뼈를 대체하는 stainless steel, titanium, 연한 조직을 위한 키토산이나 콜라겐 등이 있다. 또한 추가적으로 천연고분자 물질들 또한 생체재료로 응용될 수 있으며 이에는 silk, keratin, collagen, gelatin 등이 대표적이다.

이러한 생체재료들은 여러 의료용 재료 개발 및 응용에서 사용되었으나 현재의 기술 및 제품으로의 세포 및 조직 재생을 위한 기능성 소재들의 연구는 충분히 되어 있지 않은 실정이다.

그 이유는 의공학적으로 설계된 기존의 scaffold 및 생체재료들이 내구성, 생분해성, 생적합성, 기능성 등을 모두 유지하기에는 기술적으로 어려움이 있고 특히, 콜라겐의 종류와 특성에 따라서 생체 적합성이 다르기 때문이다.

대한민국 등록특허 제10-0676285호(2007년1월30일)

본 발명은 인장강도가 우수하고, 구강 내 치주조직 발치에 부착하여 일정 시간 경과 후 스스로 분해되거나 치주조직에 흡수되는 흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 천연고분자 물질과 콜라겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인일 수 있다.

상기 천연고분자 물질은 가교 결합 구조를 가질 수 있다.

상기 천연고분자 물질은 γ-PGA 를 포함할 수 있다.

상기 γ-PGA 는 1 X γ-PGA 및 10 X γ-PGA 로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 콜라겐은 돼지 유래 콜라겐을 포함할 수 있다.

상기 콜라겐은 돼지 인대 유래 콜라겐을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 콜라겐을 마련하는 단계; 상기 콜라겐에 천연고분자 물질을 혼합하는 단계; 및 천연고분자 물질을 가교시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법일 수 있다.

상기 콜라겐으로는 돼지 유래 콜라겐을 사용할 수 있다.

상기 천연고분자 물질로는 γ-PGA 를 사용할 수 있다.

상기 γ-PGA 로는 1 X γ-PGA 및 10 X γ-PGA 중 최소한 하나 이상을 사용할 수 있다.

상기 천연고분자 물질을 가교시키는 단계는, 비화학적 가교(non-chemical cross linking) 방법을 이용하고, 5~10%의 γ-PGA (Poly Glutamic Acid)를 1 배 또는 10 배로 희석하여 수행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 인장강도가 우수하고, 일정 시간 경과 후 스스로 분해되거나 치주조직에 흡수되는 흡수성 콜라겐 멤브레인을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 흡수성 콜라겐 멤브레인이 제조공정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 흡수성 콜라겐 멤브레인의 표면에 대한 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 흡수성 콜라겐 멤브레인에 대한 생체분해 결과를 나타낸 사진이다(a: 실험 전, b~h: 실험 후 20 초 간격).
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 흡수성 콜라겐 멤브레인에 인비보(in vivo) 시험 결과를 나타낸 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 측면들에 대하여 설명한다. 다만, 본 발명의 측면들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 실시 형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

본 발명은 구강 내 치주조직 발치에 부착하여 일정 시간 경과 후 스스로 분해되거나 치주조직에 흡수되는 조직 수복용 흡수성 콜라겐 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면은, 천연고분자 물질과 콜라겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인일 수 있다.

상기 천연고분자 물질은 가교 결합 구조를 가질 수 있다. 천연 고분자 물질이 가교 결합된 구조를 가지는 경우 인장 강도 등의 기계적 특성이 우수한 멤브레인을 얻을 수 있다.

본 발명은 γ-PGA 같은 천연고분자 물질의 가교결합(cross linking) 현상을 이용하는 것을 특징으로 한다.

종래에는 화학적 가교결합(chemical cross linking)을 사용하였기 때문에 불가피하게 유기 용매를 사용할 수 밖에 없는데, 이러한 유기 용매를 제거하기 위한 공정이 복잡하고 혹시 이러한 유기 용매가 잔류하는 경우에는 여러 가지 문제점을 야기할 수도 있다는 단점이 있다.

본 발명에서는 천연고분자 물질로 γ-PGA 를 사용할 수 있으며, γ-PGA (Poly Glutamic Acid)로는 1 X γ-PGA (순도 99% γ-PGA 5% 용액을 1배(1X) 희석한 용액) 및 10 X γ-PGA (순도 99% γ-PGA 5% 용액을 10배(10X) 희석한 용액) 중 최소한 하나 이상을 사용할 수 있다.

PGA는 아미노산 글루타민산의 중합체로서, GA의 아미노 그룹과 GA 옆 사슬 끝 카르복실 그룹 사이에 펩티드 결합이 존재하는 형태이며, 박테리아 발효에 의하여 제조할 수 있다. γ-PGA 는 음식, 의약, 수 처리에 거쳐 광범위하게 사용될 수 있으며 암 치료의 약물전달시스템으로서 널리 사용되고 있다.

천연고분자 물질을 사용하기 때문에 환경 친화적이고 생체적합성(bio compatibility) 도 향상된다는 장점이 있다.

콜라겐으로는 돼지 유래 콜라겐을 사용할 수 있다.

돼지 유래 콜라겐이란 돼지의 표피 등의 조직으로부터 추출한 콜라겐을 의미한다. 돼지는 광우병 등의 우려로부터 안전하고 유전자 서열이 인간과 유사하여 다양한 대체 물질로 사용되고 있다. 돼지 유래 콜라겐 중 특히 돼지 인대에서 유래한 콜라겐을 사용하는 경우 인장강도 등의 기계적 특성이 더 우수할 수 있다.

흡수성이란 구강 내 치주조직 발치에 부착하여 일정 시간 경과 후 스스로 분해되거나 치주조직에 흡수되는 성질을 의미한다.

도 1에는 본 발명에 따른 조직 수복용 흡수성 콜라겐 제조방법을 개략적으로 나타내었다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 다른 측면은, 콜라겐을 마련하는 단계(S1), 콜라겐에 천연고분자 물질을 혼합하는 단계(S2) 및 천연고분자 물질을 가교시키는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법일 수 있다.

본 발명은 여러 구조의 멤브레인을 비화학적 방법 및 가교결합(non-chemical & cross linking) 방법을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 콜라겐을 마련할 수 있다(S1). 콜라겐으로는 돼지 유래 콜라겐을 사용할 수 있다. 예를 들어, 돼지 유래 콜라겐을 제조하는 방법에 대하여 살펴 보면 개략적으로 다음과 같다.

먼저, 냉동된 돼지 피부 조각을 아세톤(acetone)에 넣고 교반하여 지방질을 제거한다. 증류수로 세척하여 아세톤을 제거한다. 지방질이 제거된 피부 조각을 HCl 등의 산 수용액에 넣고 균질화시킨다. 이를 교반 및 원심분리하여 얻은 침전물을 HCl 등의 산 수용액에 넣는다. filter paper를 이용하여 감압 여과하여 상등액을 동결 건조하여 콜라겐 스폰지(Collagen sponge)를 얻을 수 있다.

돼지 유래 콜라겐은 돼지의 skin, tendon, tail 등을 가수분해하여 제조할 수 있으며, 특히 냄새와 색깔이 없고 인체와 유사한 구조의 type 1, 3 collagen으로 구성되어 있다.

또한, 돼지 유래 콜라겐은 타 동물 (광우병 EBS 등)이나 인간 사체 (AIDS virus) 등의 병원성 전염원으로부터 안전하다. 돼지 유래 콜라겐은 pH는 7.0 이고, 분자량은 약 2000 정도이고, 인장강도와 신장률이 기존 소재보다 우수하다. 또한 돼지 유래 콜라겐의 총 단백질량은 99.9% 순도이고, 점도는 25mps 이상이고, 비중은 0.35~0.39 이다.

다음으로, 콜라겐에 천연고분자 물질을 혼합할 수 있다(S2).

천연고분자 물질로는 γ-PGA (Polyglutamic acid)를 사용할 수 있으며, γ-PGA 로는 1 X γ-PGA 및 10 X γ-PGA 중 최소한 하나 이상을 사용할 수 있다.

구체적으로는 일정량의 콜라겐과 γ-PGA를 fibrication buffer (sodium chloride 20~30 중량부, sodium hydroxide 1~2 중량부, di-sodium hydrogen phosphate dihydrate 3~5 중량부)에 넣어 혼합하는 것이 바람직하다.

그 혼합방법은 콜라겐과 γ-PGA는 각각 1.0~1.5% 혹은 1~10배의 저장용액 (stock solution)을 만들어서 fibrillation buffer에 혼합하여 사용할 수 있으며, 이때 온도는 4℃ 이하와 진공을 유지하여 24~36시간 degassing 상태로 만드는 것이 바람직하다.

다음으로, 천연고분자 물질을 가교시켜 흡수성 콜라겐 멤브레인을 제조할 수 있다(S3).

천연고분자 물질을 가교하는 방법으로는 구체적으로 상기 S2 공정 후 cross linking solution (70~80% PBS와 20~30% 에탄올의 혼합용액)을 10~14일 간 37℃ 배양기에서 반응 처리하여 수행할 수 있다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

1. 돼지 유래 콜라겐 준비

냉동된 돼지 피부를 해동하여 2cm x 2cm의 사각형으로 잘라낸 후, 잘라낸 피부 조각을 아세톤(acetone)에 넣고 2시간씩 2회 교반하여 지방질을 제거하고, 증류수로 5회 세척하여 아세톤을 제거하였다.

상기 지방질이 제거된 피부 조각을 3mM HCl (pH 2.7) 수용액에 3%가 되도록 넣고 균질화시킨 후, 4℃에서 1일 동안 교반하고, 4℃, 40,000 x g 조건에서 1 시간 동안 원심 분리하여 얻은 침전물을 3mM HCl에 넣었다.

상기 용액을 4℃에서 3일 동안 교반하고, 4℃, 27,000 g 조건에서 1 시간 동안 원심 분리한 후, 상등액을 filter paper를 이용하여 감압 여과하였다.

감압 여과하여 얻은 상등액을 -70℃에서 얼린 후, 4일 동안 동결 건조(freeze dry)하여 얻은 콜라겐 스폰지(Collagen sponge)를 -20℃에서 보관하였다.

2. 콜라겐 멤브레인 제조

먼저, 1 X γ-PGA (4℃), 10 X γ-PGA (4℃), 0.06 N 아세트산(Acetic acid), 1.5 부피% 의 콜라겐 수용액(Collagen stock solution) (4℃), 및 50 ㎖ 코니컬 튜브(conical tube) (4℃)를 준비하였다.

다음으로, 마련하고자 하는 콜라겐 용액의 최종 부피(1000 ㎕) 및 농도(1.2 부피%)를 결정하였다.

다음으로, 50㎖ 코니컬 튜브(conical tube)(4℃)에 최종 부피의 10분의 1인 100㎕ 의 10 X γ-PGA (4℃)를 투입하여 1 X γ-PGA을 제조하였다.

다음으로, 사용할 콜라겐의 부피는 다음과 같이 계산하였다.

= (1000㎕ * 1.2 부피%) / 1.5 부피% = 800 ㎕

다음으로, 10 X γ-PGA 에 다음과 같은 부피의 0.06 N 아세트산(4℃)를 투입하였다. 0.06 N 아세트산의 최종 농도는 4 부피% 이다.

다음으로, 10 X γ-PGA /0.06 N Acetic acid 에 다음과 같은 부피의 1 X γ-PGA (4℃)를 투입하였다.

(첨가할 1 X γ-PGA 의 부피) = (최종부피) - (콜라겐 부피) - (10 X γ-PGA 의 부피) - (0.06N 아세트산의 부피)

= 1000 ㎕ - 800 ㎕ - 100 ㎕ - 40 ㎕ = 60 ㎕

다음으로, 튜브 내 각 용액을 혼합한 후 얼음 위에 놓아 두었다.

다음으로, 계산된 양인 800 ㎕ 의 콜라겐을 투입하고 거품이 생기지 않도록 주의하면서 혼합하였다.

다음으로, pH는 7.0으로 맞추었다.

다음으로, 물 100 g 에 sodium chloride 25 g, sodium hydroxide 2 g, di-sodium hydrogen phosphate dihydrate 4 g을 넣어 fibrillation buffer 를 마련하고, 여기에 콜라겐과 γ-PGA 를 혼합하여 제조한 혼합 용액을 웰플레이트(well plate)에 넣고, 37℃ 인큐베이터 내에서 1시간 동안 유지하여 겔화시켰다.

이때 온도는 4℃ 이하와 진공을 유지하여 1~2시간 degassing 상태로 유지하였다.

콜라겐은 1.5% 의 저장 용액의 형태를 사용하였고, γ-PGA는 10배의 저장용액 (stock solution)의 형태를 사용하였다.

다음으로, 상기 cross linking solution (70% PBS와 30%의 에탄올 혼합용액)을 14일 동안 37℃ 배양기에서 반응 처리하여 γ-PGA를 가교시킴으로써 콜라겐 멤브레인을 제조하였다.

다음으로, 상기 가교된 콜라겐 멤브레인을 30mm ⅹ 40mm 의 크기로 절취하여 90 % 에탄올로 dehydration 한 후 CO₂ critical point drying 후 포장 및 ETO 멸균을 진행하였다.

<돼지 유래 콜라겐 멤브레인의 표면 미세 구조 관찰>

제조된 돼지 유래 콜라겐 멤브레인의 표면을 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다(도 2a 는 거친 표면, 도 2b 는 부드러운 표면).

도 2를 참조하면, 기공의 크기가 1㎛ 이하로 관찰되었으며, 일면은 표면이 거칠게 관찰되었는데, 거친 표면에는 세포가 용이하게 부착될 수 있을 것임을 유추할 수 있다.

<콜라겐 종류에 따른 멤브레인의 인장강도, 신장률, 두께>

400 mm×400 mm×5 mm 크기의 알루미늄 판과, 12.5~250 ㎛ 까지 조절이 가능한 YOSHIMITSU 사의 YBA-7 applicator 와 0.1~10 mm 까지 조절이 가능한 SHEEN 사의 applicator를 사용하여 멤브레인을 제조하였다.

인장강도 및 신장률은, 플라스틱 필름 및 시트의 인장 시험방법(KS M 3054)에 의해 만들어진 멤브레인 시료 5개에 대하여 20~25℃, 상대습도 50±5%의 조건에서, 200N 로드셀(load cell)이 장착된 UTM(Shimadzu, Japan)기를 사용하여 측정하였다.

각 시편은 너비 20mm, 길이 200mm, grip 거리 10mm 이다. 시험 결과를 산술 평균한 값을 [표 1]에 나타내었다.

시편의 두께는 0.25㎛ 정밀도를 지닌 다이알 캘리퍼스(Mitutoyo, Japan)를 사용하여 필름의 상단부, 중간부, 하단부에서 취해진 시편을 각각 5번 이상 측정한 후 평균값으로 나타내었다.

아래 [표 1]에서 type이라 함은 분리 정제한 콜라겐의 종류로 구조와 분자량, 사이즈가 서로 다른 콜라겐을 의미한다. 또한 실시예 1에서 돼지 표피 콜라겐 type I, III는 두 가지 type이 공존하는 콜라겐이다.

[표 1]을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 4의 경우 모두 치과재료에 적합한 인장강도를 가지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 실시예 4의 멤브레인이 인장강도가 가장 우수한데, 돼지 표피 콜라겐 보다 돼지 인대 콜라겐을 사용하는 경우 인장강도가 더 우수함을 확인할 수 있다.

치과재료에서 가장 중요한 것은 인장강도이며 인장강도만 확보되면 신장률과 두께는 문제가 되지 않으며, 신장률 3.1 MPa 과 두께 40㎛ 정도면 충분하다.

< γ-PGA의 점도에 따른 멤브레인의 인장강도, 신장률 및 두께>

γ-PGA의 점도를 15, 400, 1500cp(centipoise)로 변화시키고 이를 이용하여 제조한 멤브레인에 대하여 인장강도, 신장률, 두께를 측정하여, 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.

[표 2]를 참조하면, γ-PGA의 점도가 높을수록 콜라겐 멤브레인의 인장강도가 증가하지만, 신장률은 400cp 인 실시예 6의 멤브레인이 가장 큰 값을 나타내고 있다.

또한, 인장강도와 신장률은 두께에 의하여도 많은 영향을 받지만 두께가 두꺼워질수록 인장강도와 신장률의 변화폭은 두께의 변화폭만큼 비례하지 않았다.

또한, 멤브레인 제조 중 15 cp, 400 cp의 경우 제조가 용이하였으나 1500 cp의 경우에는 높은 점도 때문에 두께 조절이 어렵고 건조과정 중에 투명도가 떨어지는 점을 확인할 수 있었다.

또한, 1500 cp의 경우 멤브레인의 인장강도가 크지만, 400 cp 의 경우와 비교하여 별 차이가 없었으며, 신장률 측면에서는 400cp 의 경우 1500cp의 경우보다 오히려 더 큰 값을 나타내고 있다.

이러한 점으로부터, 콜라겐 멤브레인 제조시에 400cp를 갖는 γ-PGA를 이용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있다.

< γ-PGA 의 함량에 따른 멤브레인의 인장강도 및 신장률>

γ-PGA 콜라겐 멤브레인의 제조에 사용된 콜라겐은 돼지 인대 콜라겐 (type I, 제조: 한국 한양대학교), γ-PGA는 점도 400cp를 이용하였다.

실험방법은 플라스틱 필름 및 시트의 인장 시험방법(KS M 3054)에 의해 인장강도와 신장률을 측정하였다. 각 시험시료에 따른 인장강도 및 신장률은 아래 [표 3]에 나타내었다.

[표 3]을 참조하면, γ-PGA 의 함량이 증가함에 따라 멤브레인의 인장강도는 감소하는 경향을 보임을 확인할 수 있다.

멤브레인의 신장률도, γ-PGA 의 함량이 증가함에 따라 감소하다가 γ-PGA 의 함량이 10 중량%인 경우부터 다시 증가하여 15 중량%에서 최대값을 나타낸 후 다시 감소하는 경향을 보임을 확인할 수 있다.

콜라겐에 γ-PGA를 10 내지 25 중량% 혼합한 경우 신장률 면에서 비교적 우수하고, 특히, 콜라겐에 γ-PGA를 15 부피% 혼합한 경우 콜라겐을 단독으로 사용한 경우보다도 신장률이 더 큼을 확인할 수 있다.

<멤브레인의 구강 내 생체분해>

상기 시료 10의 멤브레인(콜라겐 70 중량%, γ-PGA 30 중량%)에 대하여 구강 내에서의 분해를 살펴보기 위하여, 상기 시료 10의 멤브레인을 인공 타액에 침지시켰다.

인공 타액으로는 수산화인산칼슘(calcium phosphate-tribasic, Sigma, USA)이 50% 포화된 0.1M lactic acid 와 Carbopol 0.2% (#907, BF Goodrich, USA)를 함유하고 pH 4.0으로 조정한 용액을 사용하였다.

실험 전과 실험 시작 후 20초마다 멤브레인의 변화를 주사전자현미경(Scanning Electronic Microscope)으로 촬영하여 그 결과를 도 3 에 각각 나타내었다.

도 3a 는 실험 전 사진이고, 도 3b 내지 도 3h 는 실험 시작 후 20초 마다 순차적으로 나타낸 사진이다.

도 3b 내지 도 3h 를 참조하면, 용해 전 멤브레인은 치밀한 조직을 가지고 있었으나, 40초가 경과하면서 기공이 형성되기 시작하였고, 그 이후 시간이 지남에 따라 조직이 서서히 분해되는 것을 확인할 수 있었다.

<멤브레인의 생분해도>

시료 4, 7, 9 및 14 의 멤브레인에 대하여 호기성 퇴비화 조건에서 생분해도를 확인하기 위하여 KS M 3100-1:2003(퇴비-퇴비화 조건에서 플라스틱의 호기성 생분해도 및 붕괴도 측정 - 제1부: 적정에 의한 발생 이산화탄소의 정량법)을 적용하여 호기성 퇴비화 과정에서 발생하는 이산화탄소의 발생량을 측정하였다.

각 시험병에서 발생된 누적이산화탄소의 발생량 및 누적생분해도를 표 4에 나타내었다. 누적이산화탄소 발생량과 누적생분해도는 다음과 같이 계산하였다.

(1) 누적이산화탄소 발생량(ThCO₂) = M_TOT × C_TOT × (44/12)

여기서, M_TOT 는 시험 시작 시 퇴비에 첨가된 시료 중 총 건조 고형분의 양(g), C_TOT 는 시료의 총 건조 고형분에 포함된 유기탄소의 비율(g/g), 44 는 이산화탄소의 분자량, 12 는 탄소의 원자량이다.

(2) 누적생분해도(D_T) = {((CO₂)_T - (CO₂)_B)/ThCO₂ } × 100.

여기서, (CO₂)_T 는 시료가 담긴 퇴비화 용기로부터 발생한 이산화탄소의 누적량(g), (CO₂)_B 는 접종원 용기로부터 발생하는 이산화탄소 누적량의 평균(g), ThCO₂ 는 용기 속 시료에 의해 발생하는 이론적 이산화탄소의 양(g)이다.

비교예 3은 소 인대 콜라겐 (type I, 제조사-Devro사, 호주)를 사용한 흡수성 멤브레인 제품을 사용한 경우이다. 이산화탄소 발생량은 퇴비화 용기 내의 미생물에 의한 고분자 물질의 생분해도의 척도가 되는데, 이산화탄소 발생량과 생분해율이 작은 것이 우수한 것이다.

[표 4]를 참조하면 실시예 10(시료 4)의 생분해도가 가장 낮고, 실시예 20(시료 14)의 생분해도가 가장 높은 것으로 나타났다.

<인 비보(in vivo) 테스트>

쥐의 등에 실시예 13의 멤브레인을 이식한 후 3개월, 6개월 후에 관찰하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다(a: 이식 직후, b: 이식 후 3개월 후, c: 이식 후 6개월 후).

도 4를 참조하면, 3개월이 경과된 후에는 이식한 멤브레인이 주변 조직에 흡수되어 그 형태를 유지하지 못하고 작아진 상태였으며, 6개월 경과 후에는 거의 전부 흡수된 것을 확인할 수 있었다.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

1. 천연고분자 물질과 콜라겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인.
2. 제1항에 있어서,
   상기 천연고분자 물질은 가교 결합된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인.
3. 제1항에 있어서,
   상기 천연고분자 물질은 γ-PGA 를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인.
4. 제2항에 있어서,
   상기 γ-PGA 는 1 X γ-PGA 및 10 X γ-PGA 로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인.
5. 제1항에 있어서,
   상기 콜라겐은 돼지 유래 콜라겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인.
6. 제1항에 있어서,
   상기 콜라겐은 돼지 인대 유래 콜라겐을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인.
7. 콜라겐을 마련하는 단계;
   상기 콜라겐에 천연고분자 물질을 혼합하는 단계; 및
   상기 천연고분자 물질을 가교시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 콜라겐으로는 돼지 유래 콜라겐을 사용하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 천연고분자 물질로는 γ-PGA 를 사용하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 γ-PGA 로는 1 X γ-PGA 및 10 X γ-PGA 중 최소한 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 천연고분자 물질을 가교시키는 단계는, 비화학적 가교(non-chemical cross linking) 방법을 이용하고, 5~10%의 γ-PGA (Poly Glutamic Acid)를 1 또는 10 배로 희석하여 수행하는 것을 특징으로 하는 흡수성 콜라겐 멤브레인의 제조방법.

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