KR20160124962A - 생물막 생성 억제 기능을 갖는 도뇨관 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체내에 삽입되는 도뇨관(Catheter)의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 척추손상 등으로 인한 방광의 괄약근 문제로 소변이 지속적으로 누출되는 경우, 방광 괄약근의 경직도가 너무 강하거나 요도 유착이 심하여 요도의 내경이 좁아져 배뇨시마다 도뇨관을 삽입하기 힘든 경우, 방광이 협착되어 방광 내 요저장능력이 현저히 저하된 경우, 또는 도뇨법 등의 방법으로 인한 요도 손상으로 빈번한 도뇨법을 수행하기 어려운 경우에 환자의 방광으로부터 소변을 용이하게 배출가능하도록 하기위한 것으로 세균 감염의 근원인 생물막의 형성을 억제하고 관에 협착하는 세균을 무활동성으로 변이시키는 항세균성을 가지는 생물막 생성 억제 기능을 갖는 도뇨관 제조방법에 관한 것으로서,
상기와 같은 본 발명의 구체적 해결적 수단은,
"젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.01~0.9 중량부로 혼합하는 혼합단계, 상기 혼합물을 호퍼에 투입하여 중공상태의 관으로 사출하는 사출단계, 상기 사출물을 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법과,
상기 젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.015중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법과,
상기 탄소나노튜브의 직경은 5~10nm이며 길이는 50~90nm의 나노충진제를 이용한 나노복합소재로 한정한 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법"을 그 구성적 특징으로 함으로서
본 발명은 분포된 탄소나노튜브는 삽관된 인체내 전위에 반응하여 일정한 정전용량를 가지게 됨으로서 이러한 정전용량은 인체에는 무해하나 세균과 생물막에는 치명적인 정전 효과(Galvanic Effect)를 가지며, 항생물질의 내성과 같은 부작용이 없고 오로지 가지고 있는 정전량에 따라 그 수명이 정해지는 것으로 본 발명은 탄소나노튜브의 특성인 높은 열전도도 인하여 인체 삽입 과정에서 환자의 거부감을 최소화 하고 음이온 발생 및 원적외선 효과로 세균 번식을 억제하는 효과로 인하여 추가적인 교체 비용의 절감과 감염에 따른 의료비용증가를 막아주는 특성을 가지고 있다.

Description

생물막 생성 억제 기능을 갖는 도뇨관 제조방법{Fabrication method of antibacterial CNT Catheter with biofilm forming prevention}

본 발명은 생체내에 삽입되는 도뇨관(Catheter)의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 척추손상 등으로 인한 방광의 괄약근 문제로 소변이 지속적으로 누출되는 경우, 방광 괄약근의 경직도가 너무 강하거나 요도 유착이 심하여 요도의 내경이 좁아져 배뇨시마다 도뇨관을 삽입하기 힘든 경우, 방광이 협착되어 방광 내 요저장능력이 현저히 저하된 경우, 또는 도뇨법 등의 방법으로 인한 요도 손상으로 빈번한 도뇨법을 수행하기 어려운 경우에 환자의 방광으로부터 소변을 용이하게 배출가능하도록 하기위한 것으로 세균 감염의 근원인 생물막의 형성을 억제하고 관에 협착하는 세균을 무활동성으로 변이시키는 항세균성을 가지는 생물막 생성 억제 기능을 갖는 도뇨관 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 뇌졸증과 같은 대뇌질환이나 척추손상등에 의해 일어나는 전신 또는 하반신 마비환자는 고령인구의 증가와 급격한 교통사고나 산업재해의 급증에 따라 해마다 증가 일로에 있는 실정이다.

이러한 환자에서 필연적으로 방광마비가 동반되는데 이 방광마비에 대한 치료는 환자의 예후에 전적으로 좌우하게 된다.

이러한 환자에 대한 치료법은 유치 도뇨관(FOLEY CATHETER)를 방광내에 유치시켰다.

이와 같이 사용하는 종래의 도뇨관은 상기에서 언급한 실리콘 재질의 폴리 도뇨관(FOLEY CATHETER)에 항생 약품 또는 물질을 도포하여 세균의 침입을 억제하여 오는 것이 일반적이다.

즉, 이 물질이 항시 체결내에 유치되기 때문에 이로 인한 요로 감염, 결석형성등으로 전체환자의 약40%에서 신부전이 초래되어 이러한 환자의 가장 큰 사망원인이 되었다.

그러다가 1970년대 초 미국에서 합병증발생이 높은 유치도뇨관 대신에 3 내지 4시간 마다 소변을 배뇨시키는 간헐적 도뇨법이 소개되면서 그 사망 원인을 반으로 줄일 수 있었고 따라서 미국을 비롯한 선진국에서는 재활적인 면을 고려하여 NELATON 또는 PVC 도뇨관을 이용한 간헐적 도뇨법을 표준치료법으로 권장하고 있다.

그러나 아직까지도 우리나라에서는 인식부족으로 인하여 유치도뇨관으로써 치료를 하는 실정이며 환자에게 자가 간헐적 도뇨법을 권장하여도 퇴원하여 사용시마다 소독을 해야하는 번거로움과 도뇨관에 젤리를 따로 묻혀야하는 단점으로 말미암아 실제적으로 환자가 간헐적 도뇨법을 시행하기가 매우 어렵다.

한국공개특허 제2000-22511호 한국공개특허 제2001-29052호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

본 발명에서는 항생물질의 도포방법이 아닌 제조과정에서 탄노나노튜브를 실리콘과 같이 일정하게 배합, 혼합하여 제조공정을 단일화하고 별도의 항생물질의 도포가 필요없이 세균 감염의 근원인 생물막의 형성을 억제하고 도뇨관에 협착하는 세균을 무활동성으로 변이시켜 항세균성을 가진 도뇨관을 제조함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 해결적 수단은,

"젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.01~0.9 중량부로 혼합하는 혼합단계, 상기 혼합물을 호퍼에 투입하여 중공상태의 관으로 사출하는 사출단계, 상기 사출물을 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법과,

상기 젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.015중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법과,

상기 탄소나노튜브의 직경은 5~10nm이며 길이는 50~90nm의 나노충진제를 이용한 나노복합소재로 한정한 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법"을 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 분포된 탄소나노튜브는 삽관된 인체내 전위에 반응하여 일정한 정전용량를 가지게 됨으로서 이러한 정전용량은 인체에는 무해하나 세균과 생물막에는 치명적인 정전 효과(Galvanic Effect)를 가지며, 항생물질의 내성과 같은 부작용이 없고 오로지 가지고 있는 정전량에 따라 그 수명이 정해지는 것으로 본 발명은 탄소나노튜브의 특성인 높은 열전도도 인하여 인체 삽입 과정에서 환자의 거부감을 최소화 하고 음이온 발생 및 원적외선 효과로 세균 번식을 억제하는 효과로 인하여 추가적인 교체 비용의 절감과 감염에 따른 의료비용증가를 막아주는 특성을 가지고 있다.

이상에서 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 수 있을 것이다.

이하, 본 발명인 생물막 생성 억제 기능을 갖는 도뇨관 제조방법에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

우선, 본발명의 구성요소에 대하여 간략하게 설명하고자 한다.

탄소나노튜브(carbon nanotube : CNT)는 탄소 원자가 만드는 원통형의 결정으로 직경 2~20㎚(1㎚는 1/1,000,000,000m), 길이는 수백∼수천㎚이다. 1985년에 Kroto와 Smalley가 탄소의 동소체인 풀러렌(탄소 원자 60개가 모인 것：C60)을 처음으로 발견한 이후, 일본전기회사(NEC) 기초연구소의 이지마 스미오 수석연구원이 1991년 탄소 60개를 포함하고 있는 최초의 풀러린(탄소로만 이루어진 분자)인 C60을 연구하는 과정에서 발견했다. 반도체·초전도 등 다양한 성질을 가지며 그 안에 다른 원소를 투입하면 전혀 다른 성질을 띠기 때문에 차세대 반도체 소재로 각광받고 있다. 탄소나노튜브에서 탄소원자 하나는 주위의 다른 탄소원자 3개와 sp2 결합을 하여 육각형 벌집무늬를 형성하며, 이 튜브의 직경이 대략 수 나노미터(nanometer, nm) 정도로 극히 작기 때문에 나노튜브라고 부르게 되었다. 이 탄소나노튜브는 전기 세기가 클수록 더 수축하는 성질을 가지고 있다.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하면,

본 발명은 그 단계면에서 매우 간단하지만 그 효과나 효율성은 매우 큰것으로서,

젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.01~0.9 중량부로 혼합하는 혼합단계,

상기 혼합물을 호퍼에 투입하여 중공상태의 관으로 사출하는 사출단계,

상기 사출물을 건조하는 건조단계로 이루어진 것으로서,

바람직하게는, 상기 젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.015중량부로 혼합하는 것이며,

더욱 바람직한 것은, 상기 탄소나노튜브의 직경은 5~10nm이며 길이는 50~90nm의 나노충진제를 이용한 나노복합소재로 한정한 것이다.

상기와 같이 제조된 본 발명은 한국화학융합연구원에서 RoHS 중금속 검출테스트 결과 하기 표 1에 나타난 바와 같이 중금속이 전혀 검출되지 아니함을 알 수 있다.

표 1

상기 표 1에 나타난 바와 같이 중금속 검출이 전혀없고 또한, 분포된 탄소나노튜브는 삽관된 인체내 전위에 반응하여 일정한 정전용량를 가지게 됨으로서 이러한 정전용량은 인체에는 무해하나 세균과 생물막에는 치명적인 정전 효과(Galvanic Effect)를 가지며, 항생물질의 내성과 같은 부작용이 없고 오로지 가지고 있는 정전량에 따라 그 수명이 정해지는 것으로 본 발명은 탄소나노튜브의 특성인 높은 열전도도 인하여 인체 삽입 과정에서 환자의 거부감을 최소화 하고 음이온 발생 및 원적외선 효과로 세균 번식을 억제하는 효과로 인하여 추가적인 교체 비용의 절감과 감염에 따른 의료비용증가를 절감가능한 것이다.

Claims (3)

1. 젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.01~0.9 중량부로 혼합하는 혼합단계,
   상기 혼합물을 호퍼에 투입하여 중공상태의 관으로 사출하는 사출단계,
   상기 사출물을 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 젤상의 실리콘 전체 100중량부 대비 탄소나노튜브 0.015중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄소나노튜브의 직경은 5~10nm이며 길이는 50~90nm의 나노충진제를 이용한 나노복합소재로 한정한 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제기능을 갖는 도뇨관 제조방법.