KR20170054555A

KR20170054555A - 조직이식 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20170054555A
Application number: KR1020177012153A
Authority: KR
Inventors: 리차드 록스 앤더슨; 마이클 알. 함블린; 디에터 맨스테인; 윌리암 에이 파리넬리
Original assignee: 더 제너럴 하스피탈 코포레이션
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2017-05-17
Also published as: EP2265197B1; IL208442A0; KR101734469B1; JP6001594B2; CN107582139A; JP2022084932A; EP3858268A1; WO2009146068A1; CN107582139B; JP2018202194A; JP7053778B2; JP2017018617A; AU2009251617A2; JP2021058646A; JP5882733B2; US20200360043A1; JP2011516169A; JP7021032B2; US20180036029A1; IL208442A

Abstract

이식편을 형성하기 위해 조직의 소부분(미세 이식편)을 채취하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 예를 들면, 중공관이 공여부위의 조직 내에 삽입될 수 있고, 여기서 중공관의 말단부는 주변조직으로부터 상기 미세 이식편의 분리를 촉진하기 위해 2개 이상의 첨단부분이나 연장부를 구비할 수 있다. 예시적인 장치는 복수의 미세 이식편을 동시에 채취하기 위해 복수의 중공관을 포함할 수 있다. 채취된 미세 이식편은 예를 들면 약 1 mm 미만, 또는 약 0.3 mm 미만의 소형 치수를 구비하므로 공여부위의 치유를 촉진시킬 수 있고 및/또는 채취된 조직의 생존능력을 촉진시킬 수 있다. 이 미세 이식편은 대략 원통상 또는 띠형상일 수 있고, 이식편을 형성하는 생체적합성 매트릭스에 설치되거나 직접 수용부위의 조직 내에 이식될 수 있다. 이와 같은 예시적 미세 이식편은 피부나 기타 유형의 조직, 예를 들면 다양한 내장기관으로부터 획득할 수 있다.

Description

조직이식 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TISSUE GRAFTING}

관련출원의 상호참조

본 출원은 2008년 4월 1일 출원된 미국 가출원 제61/041,587호에 기초한 우선권을 주장한다. 이 미국 가출원의 내용은 본 명세서에 전체가 참조로서 도입되었다.

발명의 분야

본 발명은 공여부위(donor site)로부터의 조직을 이용한 조직이식을 제공하기 위한 방법 및 장치의 예시적 실시예에 관한 것이다.

배경 정보

자가이식편(autograft)이라 함은 개인의 신체의 일부분(예, 공여부위)으로부터 타부분(예, 수용부위)로 이식된 조직을 의미할 수 있다. 자가이식편은 예를 들면 손실 피부 및 기타 조직을 대체하기 위해 및/또는 외상, 상처, 화상, 수술에 의한 결손 및 선천성 결손의 치료를 촉진하기 위해 사용될 수 있다. 자가이식을 위한 조직의 입수는 조직 이식편의 개수 및/또는 총면적, 공여부위의 치유 거동, 공여부위와 수용부위의 유사도, 심미적 고려사항 등을 포함하는 후보 공여부위의 특성에 의해 제한될 수 있다.

피부이식은 외과수술에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 전통적인 자가이식 과정은 화상 조직의 절제 또는 외과적 제거단계, 세척한 화상 부위를 위한 피복으로서 사용하기 위해 건강한 피부가 제거될 수 있는 공여부위의 선택단계, 이식편을 예를 들면 전기면도기와 유사한 기구를 이용하여 공여부위로부터 떼어내는 채취단계를 포함할 수 있다. 이와 같은 기구(예, 더마톰(dermatome))는 피부 이식편으로서 사용하기 위해 화상을 입지 않은 공여부위의 피부로부터 분층 이식편(split-thickness graft)을 위한 예를 들면 약 10/1000 인치 두께의 조직편을 부드럽게 박편으로 깎아내도록 구성될 수 있다. 깎아낸 피부 이식편은 세척한 상처 위에 부착시켜 치유가 가능하게 할 수 있다. 공여 피층 조직은 공여부위가 2도 화상이 치유되는 것과 유사한 과정으로 스스로 치유될 수 있는 정도의 깊이로 제거될 수 있다.

영구적 상처 피복으로 사용될 수 있는 2가지 전통적인 자가이식편은 시트상 이식편(sheet grafts) 및 망상 이식편(meshed grafts)을 포함한다. 시트상 이식편은 신체의 손상되지 않은 공여부위로부터 채취단계라고 칭할 수 있는 과정을 통해 제거된 피층 조직편을 의미한다. 사용되는 공여 피층 조직편의 치수는 대략 손상된 면적과 동일할 수 있다. 시트상 이식편은 절제된 상처 위에 놓여진 다음, 스테이플 고정이나 다른 방법으로 정위치에 고정된다. 시트상 이식편으로 사용되는 공여 피부조직은 상당히 신장할 수 없고, 이식 조직은 채취 후에 약간 수축되므로 시트상 이식편은 피복될 손상 부위보다 약간 큰 것을 입수할 수 있다.

시트상 이식편은 치유된 조직부위의 외관을 개선시킬 수 있다. 예를 들면, 시트상 이식편은 손상이 있는 안면, 목 및 손과 같이 넓은 면적에 사용하는 것이 바람직하고, 그 결과 신체에서 눈에 더 자주 띄는 이들 부분은 치료 후에 상처가 없는 외관을 가질 수 있다. 시트상 이식편은 손상부위가 작은 경우에는 피부의 전체 화상부위나 손상부위의 피복에 사용될 수 있다. 소면적의 시트상 이식편은 설치 후에 그 시트상 이식편의 하부에서 유체의 축적(예, 혈종)이 발생할 수 있으므로 유실될 가능성이 있다.

시트상 이식편은 전층 이식편 또는 분층 이식편일 수 있다. 예를 들면, 분층 피부 이식편은 화상 환자 및 피부 궤양 환자의 상처를 피복하기 위해 사용될 수 있다. 전통적인 분층 이식편은 예를 들면 사과를 깎는 것과 유사한 과정으로 공여부위로부터 표피 및 상피조직의 시트를 채취하는 단계에 의해 형성될 수 있다. 이 분층 이식편은 화상 또는 궤양 부위의 위에 놓여질 수 있다. 공여부위의 피부조직은 일반적으로 긴 치유시간이 경과한 후에 재생될 수 있다. 분층 이식편은 전층 이식편에 비해 바람직할 수 있다. 이것은 공여부위로부터 다량의 전층 피층 조직을 제거하는 것은 감염의 위험성이 증대할 뿐 아니라 공여부위에 상흔을 유발하고 긴 치유시간을 요하기 때문이다. 그러나, 분층 피부 자가이식편용으로 공여부위로부터 제거된 피층 조직은 얇은 상피층만을 포함할 수 있고, 이것에는 수용부위의 구조적 안정성 및 정상 외관을 개선하는 피부의 특정 요소가 결핍되어 있을 가능성이 있다.

전층 피부 이식편은 전체 표피층 및 다양한 두께인 피부 성분을 포함하는 조직의 시트를 이용하여 형성될 수 있다. 피부 성분은 전층 이식편 내에 보존될 수 있으므로 이식 후에 정상적이 피부의 특성이 유지될 수 있다. 전층 이식편은 분층 이식편에 비해 다량의 콜라겐 함량, 피부 혈관망, 및 상피 부속물을 함유할 수 있다. 그러나, 전층 이식편은 더 많은 양의 조직에 혈관재생이 필요하므로 더 정밀한 생존조건이 필요할 수 있다.

전층 피부 이식편은 로컬 플랩(local flaps)이 접근할 수 없는 안면 부위와 같이 눈에 보이는 부분의 치료, 또는 로컬 플랩이 금기되는 이식 과정에서 바람직하다. 이와 같은 전층 피부 이식편은 분층 이식편에 비해 정상 피부의 특징, 예를 들면 색상, 조직, 및 두께와 같은 특징을 더 많이 유지할 수 있다. 전층 이식편은 또 치유 중에 수축이 거의 발생하지 않는다. 이들 특성은 안면 및 손과 같은 눈에 잘 띄는 부분에서 중요하다. 도, 어린이의 전층 이식편은 개인에 따라 다르지만 성장의 가능성이 더 우수하다. 그러나, 전통적인 전층 피부 이식의 실시는 비교적 소규모이고, 오염되지 않고, 혈관생성이 양호한 상처에 한정될 수 있으므로 분층 이식과 같은 다양한 형태의 이식 과정을 위해서는 부적합하다. 또, 전층 이식편의 공여부위는 외과적 봉합이나 분층 이식편을 이용한 리서피싱(resurfacing)이 요구될 수 있다.

망상 피부 이식편은 넓은 면적의 개방된 상처를 피복하기 위해 사용될 수 있다. 이 넓은 면적의 개방된 상처는 예를 들면 충분한 면적의 건강한 공여부위가 부족하므로 시트상 이식편을 이용하여 피복하기가 곤란하다. 피부 이식편을 망상화(Meshing)하면 공여부위로부터 얻은 피부조직을 더 넓은 면적을 피복할 수 있도록 신장시킬 수 있다. 또, 이 망상 이식편은 이것을 상처에 붙였을 때 그 피부 이식편의 하부의 혈액 및 체액의 배출을 촉진시킴으로써 이식편의 유실을 방지하는데 도움이 될 수 있다. 망상 이식편의 신장율(예를 들면, 신장전의 이식편의 면적에 대한 신장후의 이식편의 면적의 비)는 전형적으로 약 11 내지 14의 범위일 수 있다. 예를 들면, 공여 피부는 약 11 또는 12의 비율로 망상화시킬 수 있고, 신장비가 커지면 커질수록 이식편은 더 취약해질 수 있고, 치유됨에 따른 망상화 이식편의 반흔의 발생, 및/또는 치유시간의 장기화의 원인이 될 수 있다.

전통적인 이식편의 망상화 과정은 공여 피부조직을 기계에 넣어 피부조직에 복수의 슬릿을 관통 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 슬릿은 어망이나 금속망 울타리와 유사한 형식으로 용이한 신장을 가능하게 한다. 신장된 이식편의 망 사이의 공간(이것을 틈새 또는 간극이라 칭할 수 있다)이 새로운 상피의 성장에 의해 채워짐에 따라 치유가 일어날 수 있다. 그러나, 망상 이식편은 시트상 이식편에 비해 내구성이 취약할 수 있고, 치수가 큰 틈새는 이식편이 치유된 후에도 영구적인 반흔을 남길 수 있다.

이식편의 치유 및 고착을 돕기 위해, 수술 후 적어도 약 5일간은 이식 부위를 움직이지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 부동 기간 중에 하측의 조직으로부터 피부 이식편 내로 혈관이 성장하여 2개의 조직층의 결합을 도와줄 수 있다. 이식편이 안착된 날로부터 약 5일 후, 운동치료 프로그램, 목욕, 및 기타 정상적인 일상활동이 재개될 수 있는 경우가 많다. 심한 2도 화상 및 전층 화상은 신속한 치유 및 최소의 반흔을 위해 피부 이식수술이 필요하다. 큰 화상은 병원에 입원하여 1회 이상의 이식수술로 이어지고, 치유를 위해 장기간 움직이지 않는 것이 필요하다.

자가이식의 대안으로서, 최근 사망한 사람으로부터 채취한 피부조직(이것을 동종이식편(homograft; allograft), 또는 사체피부라 한다)을 세척한 상처부위의 임시 피복물로서 사용할 수 있다. 비망상화 사체피부는 절제된 상처에 배치된 다음 정위치에 스테이플로 고정될 수 있다. 수술 후, 사체피부는 드레싱으로 피복될 수 있다. 다음에 사체의 동종이식편을 이용한 상처 피복은 영구적 자가이식을 위해 제거될 수 있다.

이종이식편(xenograft; heterograft)은 다종의 동물(예, 돼지)로부터 채취된 피부를 말한다. 이종이식편의 피부조직도 영구적인 자가이식편을 이식하기 전에 절제된 상처의 임시 피복을 위해 사용할 수 있고, 또 인간 피부조직의 제한된 입수가능성 및/또는 고비용으로 인해 이종이식편이 사용될 수 있다. 이종이식편을 이용한 상처 피복은 일반적으로 자가이식편의 채취 및 배치가 가능해질 때까지 사용할 수 있는 임시적 처치이다.

상피의 부속물은 이식과정 후 재생될 수 있다. 예를 들면, 모발은 분층 이식편보다 전층 이식편에서 성장할 가능성이 높다. 그러나, 이와 같은 모발의 성장은 상처의 위치에 따라 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 전층 이식편의 공여부위는 부분적으로는 수술시 모발성장의 패턴에 기초하여 신중하게 선택될 수 있다. 또, 특정의 모낭은 피부 표면에 수직한 방향으로 자라지 않으므로, 이식편 조직을 채취하기 위한 절단의 방향이 부적절하면 모낭이 절단될 수 있다.

이식편 조직에 위치한 땀샘 및 지방샘은 이식 후 초기에 퇴화될 가능성이 있다. 이들 구조는 분층 이식편에 비해 전층 이식편에서 재생될 가능성이 높은데, 이것은 전층 이식편이 전체 기능 단위로서 이식될 수 있기 때문이다. 예를 들면, 땀샘의 재생은 부분적으로 수용부위의 교감신경섬유를 이용한 피부 이식편의 신경재생에 달려있다. 이와 같은 내방성장(ingrowth)이 발생하면, 피부 이식편은 수용부위의 발한 특성(sweating characteristics)을 취할 수 있다. 반면에, 지방생의 재생은 이식편의 신경재생에 무관하고, 공여부위의 특성을 유지할 수 있다. 재생 전의 피부 이식편은 이들 샘에서 생성되는 정상적인 피지의 윤활이 결핍될 수 있고, 이것으로 인해 이와 같은 이식편은 상해를 입기 쉬워진다.

일반적으로, 이식수술은 과도한 부작용을 유발하지 않는 상태로 공여부위로부터 채취할 수 있는 조직의 양에 의해 제한을 받는다. 전층 이식편은 상처부위에서 양질의 조직을 제공할 수 있으나, 공여부위는 전술한 바와 같이 외관이 심하게 손상될 수 있다. 분층 이식편은 공여부위와 수용부위의 치유시간 및 심미적 특성과 기능적 특성 사이의 타협점이 될 수 있는 한편, 망상화(meshing)는 눈에 보이는 반흔이 남기는 대신 보다 넓은 이식 피복을 제공할 수 있다.

공여부위로부터 이식 조직을 채취하는 것은 공여부위에 바람직하지 않은 대규모의 조직 손상을 발생할 수 있다. 다른 한편, 건강한 조직에 인접하는 소 면적의 피부 상처는 양호하게 안정될 수 있고, 신속하게 치유될 수 있다. 이와 같은 작은 상처의 치유는 분할 포토서몰리시스(fractional photothermolysis) 또는 분할 서피싱(fractional resurfacing)와 같은 기법에서 발생할 수 있다. 이 기법에서는 작은 치수의 손상의 패턴이 피부조직 내에서 생성될 수 있다. 이들 예시적인 기법은 미국특허 US 6,997,923 및 미국특허공개 US 2006/0155266에 개시되어 있다. 소규모의 손상 패턴은 건강한 조직의 재증식에 의해 신속하게 치유될 수 있고, 또 눈에 보이는 반흔이 없는 피부의 타이트닝(skin tightening)과 같은 바람직한 효과를 제공할 수 있다.

미국특허 US 6,997,923 미국특허공개 US 2006/0155266

전술한 조직 이식수술의 단점에 비추어 볼 때, 이식에 적합함과 동시에 공여부위에 바람직하지 않은 손상을 최소화할 수 있는 조직을 제공할 수 있는 방법 및 장치의 예시적인 실시예를 제공하는 것이 바람직하다.

예시적인 실시예의 요약

본 발명의 예시적인 실시예는 공여부위가 신속하게 치유될 수 있도록 작은 이식조직을 채취할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 예를 들면, 본 방법의 예시적 실시예는 공여부위로부터 조직의 소형 부분(예, 미세 이식편)을 채취하는 것에 의해 피부 이식조직을 획득하기 위해 제공될 수 있다.

이와 같은 미세 이식편은 예를 들면 상피 조직 및 진피 조직(epidermal and dermal tissue), 및/또는 기타의 신체장기로부터 획득되는 조직을 구비할 수 있는 피부조직을 포함할 수 있다. 이 미세 이식편은 예를 들면 약 1 mm 미만, 또는 약 0.5 mm 미만, 또는 필요시 약 0.3 mm 이하, 또는 약 0.2 mm의 치수 중 적어도 하나의 치수를 가질 수 있다. 이와 같은 미세 이식편의 예시적인 소형 치수는 미세 이식편의 채취 후의 공여부위의 치유를 촉진할 수 있고, 또 미세 이식편 조직의 확산 영양(diffusional nourishment)을 허용하는 것에 의해 미세 이식편의 생존능력을 촉진할 수 있다. 조직의 부분을 채취함으로써 유발되는 공여부위의 손상은 면적이 작으므로 눈에 보이는 반흔이 거의 또는 전혀 형성되지 않고 신속하게 치유될 수 있다. 피부조직으로부터 획득된 미세 이식편은 예를 들면 상피 조직 및 진피 조직을 포함할 수 있고, 또 피층과 지방층의 경계의 근접부에 위치할 수 있는 줄기세포를 포함할 수도 있다. 이 미세 이식편은 다른 유형의 조직, 예를 들면 여러 가지 내장기관 등으로부터 획득할 수도 있다.

공여부위로부터 채취된 피부조직의 분율(fraction)은 예를 들면 약 70% 미만, 또는 약 50% 미만일 수 있고, 다른 분율을 사용할 수도 있다. 채취된 조직 부분은 원통상, 긴 띠형상, 또는 적어도 하나의 소형 치수를 포함할 수 있는 기타의 형상일 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 공여부위의 조직의 부분은 냉동되거나 또는 부분 냉동될 수 있다. 이와 같은 냉동은 채취된 조직 부분의 절단작업, 제거작업 및/또는 생존능력을 촉진시킬 수 있다.

본 장치의 예시적 실시예는 중공관을 포함하는 미세 이식편의 채취용으로 제공될 수 있다. 중공관의 내경은 채취될 미세 이식편의 직경 또는 폭과 대략 동일한 치수일 수 있다. 중공관의 말단부(distal end)는 주위의 조직으로부터 미세 이식편의 분리를 촉진하기 위한 2개 이상의 첨단부(points)를 구비할 수 있다.

미세 이식편은 공여부위의 조직 내에 특정의 깊이까지 예시적 장치를 삽입한 후 상기 중공관을 제거함으로써 공여부위로부터 채취될 수 있다. 중공관에는 이 중공관의 삽입 깊이를 제어 또는 제한하기 위한 스토퍼가 제공될 수 있다. 중공관의 근접단부(proximal end)에는 미세 이식편의 채취 및/또는 미세 이식편의 중공관으로부터의 제거를 촉진하기 위해 약한 부압(suction) 또는 정압(pressure)이 제공될 수 있다.

본 장치의 추가의 예시적 실시예는 복수의 미세 이식편을 동시에 채취하기 위한 복수의 중공관을 포함하도록 제공될 수 있다. 중공관의 근접단부에는 복수의 중공관에 정압 및/또는 부압을 용이하게 가하기 위해 용기(enclosure) 및/또는 압력원(예, 펌프 등)이 연통상태로 제공될 수 있다. 이 장치에는 공여부위 내에 중공관의 삽입을 촉진하기 위한 진동수단이 결합될 수 있다.

예시적 미세 이식편은 이식편을 형성하기 위한 생체적합성 매트릭스 내에 배치되거나 수용부위의 조직 내에 직접 배치될 수 있다. 이 생체적합성 매트릭스는 콜라겐, 폴리젖산(polylactic acid), 히알루론산(hyaluronic acid), 및/또는 채취된 미세 이식편 조직부분을 지지할 수 있고, 또 그 성장을 촉진시킬 수 있는 기타의 물질을 이용하여 제조될 수 있다. 이 매트릭스는 필요에 따라 예를 들면 영양소 및/또는 기타 조직의 성장을 촉진하는 물질을 포함할 수 있다. 채취된 조직 부분은 구조적 안정성을 제공하기 위해 광화학 조직 결합법과 같은 기법을 이용하여 접착될 수 있다. 다음에 상기 매트릭스를 수용부위에 가할 수 있고, 이것에 의해 조직부분의 성장 및 혈관재생이 촉진되어 이식된 조직의 연속 시트가 형성될 수 있다.

이 예시적 미세 이식편은 또 수용부위에 직접 가해질 수 있는 이식조직을 형성하기 위해 콤팩트한 형태로 채취될 수 있다. 이 예시적 미세 이식편은 또 예를 들면 전술한 예시적 중공관을 이용하여 수용부위의 조직(예, 상처조직) 내에 직접 삽입될 수 있다.

본 발명의 이들 목적 및 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부한 청구항과 관련한 본 발명의 예시적 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 추가의 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예시적 실시예, 예시적 실시예의 결과 및/또는 특징을 도시한 첨부 도면을 참조한 후술하는 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
도 1A는 원통상 미세 이식편의 부분을 채취한 후의 예시적 공여부위의 개략도;
도 1B는 치유가 발생한 후의 도 1A에 도시된 예시적 공여부위의 개략도;
도 1C는 도 1A에 도시된 예시적 공여부위로부터 채취된 예시적 미세 이식편의 개략도;
도 2A는 채취된 미세 이식조직을 생체적합성 매트릭스 내에 제공하여 제작한 예시적 이식편의 단면도;
도 2B는 도 2A에 도시된 예시적 이식편을 상처 위에 배치한 후 일부의 재성장이 발생한 후의 단면도;
도 3A는 길이가 긴 띠형상의 조직을 채취한 다른 예시적 공여부위의 개략도;
도 3B는 치유가 발생한 후의 도 3A에 도시된 예시적 공여부위의 개략도;
도 3C는 도 3A에 도시된 공여부위로부터 채취될 수 있는 예시적 띠형상의 조직의 개략도;
도 4A는 이식편을 형성하기 위해 콤팩트한 배열로 제공된 복수의 예시적 원통상 미세 이식조직 부분의 개략평면도;
도 4B는 도 4A에 도시된 예시적 미세 이식조직 부분의 측면도;
도 5A는 본 발명의 제1의 예시적 실시예에 따른 미세 이식조직의 채취를 위해 사용될 수 있는 예시적 장치의 개략도;
도 5B는 본 발명의 제2의 예시적 실시예에 따른 미세 이식조직의 채취를 위해 사용될 수 있는 예시적 장치의 개략도;
도 6A는 예시적 미세 이식편을 채취하기 위해 예시적 공여부위 내에 삽입되는 도 5A에 도시된 예시적 장치의 개략도;
도 6B는 채취된 미세 이식편을 수용하고 있는 도 5A에 도시된 예시적 장치의 개략도;
도 6C는 채취된 미세 이식편을 도 5A에 도시된 예시적 장치로부터 제거하는 것을 도시한 개략도;
도 7은 본 발명의 제3의 예시적 실시예에 따른 미세 이식조직을 채취하기 위해 사용될 수 있는 예시적 장치의 개략도;
도 8A는 두 개의 첨단부를 구비하는 예시적 장치의 말단부의 예시적 사진;
도 8B는 도 7A에 도시된 예시적 장치의 말단부의 추가의 예시적 사진; 및
도 9는 도 7 내지 도 8B에 도시된 예시적 장치를 이용하여 얻은 예시적 현미경사진이다.
도면 전체를 통해 동일한 참조번호 및 문자는 다른 언급이 없는 한 도시된 실시예에서 동일한 특징, 요소, 성분, 또는 부분들을 표시하기 위해 사용되었다. 더욱, 본 발명은 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이것은 실례로서의 실시예에 관해서 이루어진 것이므로 도면에 도시된 특정 실시예에 제한되는 것은 아니다.

예시적 실시예의 상세한 설명

본 발명의 예시적 실시예는 특히 공여부위의 더 신속한 치유를 촉진할 수 있고, 또 수용부위에서 개선된 조직 특성을 제공할 수 있는 자가이식편을 생산하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 예시적 실시예는 자가이식편을 제공하기 위해 사용될 수 있는 복수의 소규모 조직 부분(예, 미세 이식편)을 포함할 수 있다. 이와 같은 미세 이식편은 공여부위의 상당한 영구손상을 방지할 수 있고, 신속하게 치유될 수 있고 수용부에서 소망의 특성을 가지는 피부조직을 생성할 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에서, 적어도 하나의 소형 치수를 가지는 조직 부분(예, 미세 이식편)들이 도1A에 도시된 바와 같은 예시적인 공여부위(100)로부터 채취되는 자가이식편의 생성방법이 제공될 수 있다. 도 1A에 도시된 다수의 구멍(110)은 조직 부분들(예, 미세 이식편)이 채취되는 예시적 공여부위(100)의 영역을 나타낸다. 이들 예시적 구멍(110)은 대략 원형의 단면을 가지고 있으나, 다른 형태도 사용이 가능하다.

도 1B는 채취된 조직이 치유된 후의 예시적 공여부위(100)를 도시한 것이다. 채취된 조직에 의해 공여부위에 생성된 작은 손상영역(100)은 신속하게 치유될 수 있고, 및/또는 눈에 보이는 반흔(scarring)이 남지 않게 된다. 예를 들면, 도 1B에 도시된 치유된 공여부위(100)의 잔류 패턴은 정상 관찰 조건 하에서 육안으로 쉽게 감지할 수 없다.

공여부위(100)로부터 조직의 부분을 채취하는 것에 의해 형성될 수 있는 예시적 미세 이식편(120)이 도 1C에 도시되어 있다. 공여부위(100)에는 미세 이식편(120)의 채취에 따라 구멍(110)이 형성된다. 예시적 미세 이식편(120)은 대략 원통상의 긴 형상을 가질 수 있다. 이 미세 이식편(120)은 예시적 공여부위(100)의 상피 조직(130) 및 진피 조직(140)의 양자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이 예시적 미세 이식편(120)의 길이는 피부층(예, 상피층 및 진피층)의 전형적인 총 깊이와 일치할 수 있는 약 3mm일 수 있다. 다른 길이도 공여부위(100)의 특정 피부나 조직 특성에 기초하여 사용할 수 있다. 일반적으로, 상당량의 피하조직을 채취하는 것은 피하고, 채취된 미세 이식편(200)이 주로 상피조직(130) 및 진피조직(140) 만을 포함할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 예시적 미세 이식편(120)의 하측 부분(150)은 공여부위(100)의 피층의 하측 부분(예, 피층과 지방층의 경계부의 인접부)에 존재할 수 있는 줄기세포를 포함할 수 있다.

채취 중에 형성된 구멍(110)의 폭 또는 직경(이것은 채취된 미세 이식편(120)의 부분의 직경과 대략 동일할 수 있다)은 약 1 mm 미만, 또는 약 0.5 mm 미만일 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 상기 직경 또는 폭은 약 0.3 mm 미만, 또는 약 0.2 mm일 수 있다. 예시적 구멍(110)의 치수는 예를 들면 신속한 치유가 가능하고 및/또는 반흔을 남기지 않을 정도로 작은 공여부위(100)의 손상의 크기 및 충분한 양의 이식조직을 형성할 수 있을 정도로 충분히 큰 조직의 크기를 감안하여 선택될 수 있다.

예를 들면, 생체조직은 약 0.1 mm의 거리에 걸쳐 확산수송을 통해 영양소를 공급받는 것이 가능하다. 따라서, 약 0.3 mm 미만, 또는 예를 들면 약 0.2 mm의 적어도 하나의 치수를 가지는 예시적 미세 이식편(120)은 향상된 생존능력 및 생존가능성을 나타낼 수 있고, 이식에 사용된 경우 성장이 가능하다. 이와 같은 예시적 미세 이식편(120)은 수용부위 내에 배치되었을 때 영양소(예를 들면, 산소를 포함)를 더 양호하게 수용할 수 있고, 그 후 조직의 혈관재생이 발생할 수 있다. 크기가 더 큰 미세 이식편(120)은 이와 같은 영양소의 확산수송으로부터 이득을 얻을 수 있고, 또 이식조직(예, 전통적인 전층 이식편, 분층 이식편 또는 망상화 이식편)의 상당히 더 큰 부분에 비해 생존가능성이 더 높을 수 있다.

채취에 의해 공여부위(100)으로부터 제거되는 조직의 표면 분율(예시적 구멍(110)이 점유하고 있는 공여부위(100)의 표면적의 비율)은 약 70% 미만, 또는 약 50% 미만이 더 바람직하다. 채취된 조직의 분율은 적절한 치수의 이식편을 형성할 수 있도록 충분한 미세 이식편(120)을 채취할 수 있는 정도의 충분히 큰 분율, 및 잔류하는 비손상 조직으로부터의 성장에 기초한 공여부위(100)의 신속한 치유를 촉진할 수 있는 충분히 작은 분율일 수 있다. 예를 들면, 공여부위(100)의 특수한 특성, 필요한 이식편의 치수, 및 채취가 가능한 공여부위의 조직의 총량과 같은 인자들에 따라, 다른 분율의 조직을 공여부위(100)로부터 채취하는 것도 가능하다.

본 발명의 추가의 예시적 실시예에서, 이식편(200)은 예를 들면 도 2A에 도시된 바와 같이 생체적합성 매트릭스(210) 내에 복수의 미세 이식편(120)을 매립 또는 삽입하는 것에 의해 형성할 수 있다. 이 미세 이식편(120)을 수용하고 있는 예시적 매트릭스(210)는 채취된 미세 이식편(120)의 성장을 촉진하기 위한 영양소에 노출시킴으로써 성장이 발생한 후 이식편(200) 내의 연속적인 또는 거의 연속적인 조직층을 형성할 수 있다. 매트릭스(210) 및 미세 이식편(120)을 포함하는 예시적 이식편(200)은 도 2B에 도시된 바와 같이 수용부위(220)(예, 세척한 상처부위)의 상측에 직접 배치될 수 있다. 또 이 예시적 미세 이식편(120)은 전술한 바와 같은 줄기세포를 포함할 수 있고, 이것이 수용부위(220)에 이식되면 예시적 미세 이식편(120)의 치유 및 융합을 촉진할 수 있다. 수용부위(220)는 영양소를 제공할 수 있고, 및/또는 채취된 미세 이식편(120)의 혈관재생성을 촉진할 수 있다. 이것은 또 매트릭스(210)을 통한 채취된 미세 이식편(120)의 성장을 촉진시키고 결국 이들 이식편 사이의 공간을 충만시킬 수 있다. 예를 들면, 도 2B는 주변의 매트릭스(210) 내로 성장을 개시한 후의 미세 이식편(120)을 도시한 것이다.

예시적인 일 실시예에서, 미세 이식편(120)은 공여부위(100)로부터 채취되었을 때와 거의 동일한 간격(예, 동일한 면밀도)으로 매트릭스(210) 내에 배치될 수 있다. 이 예시적 구성은 미세 이식편(120)이 성장하여 이들 사이의 공간을 새로운 조직으로 충만시킴으로써 공여부위(100)의 전체의 채취된 면적과 거의 동일한 면적을 가지는 이식조직을 생성할 수 있다. 또, 매트릭스(210) 내의 미세 이식편(120)의 평균 간격을 증대시켜 채취된 공여부위(100)의 총 면적보다 큰 면적의 이식조직을 형성하는 것이 가능하다. 특정의 이식편(200) 내의 미세 이식편(120)의 특정의 간격은 예를 들면 공여부위(100)의 치수 및 손상 비율, 피부 이식편(200)에 의해 피복될 수용부위(220)의 치수, 미세 이식편(120)이 연속 조직층의 재생 및 형성하는 요하는 시간, 이식된 수용부위의 원하는 외관 등과 같은 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 예시적 미세 이식편(120)은 특정의 이식편에서 큰 간격을 두고 배치될 수 있다. 이것은 넓은 이식면적을 제공할 수 있으나 장기간의 치유시간을 요하고, 또 치유된 이식편(200) 내에 눈에 보이는 반흔이나 조직을 남길 가능성이 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 도 3C에 도시된 것과 같은 조직부분(320)은 길고 좁은 띠형상으로 채취될 수 있다. 하나 이상의 예시적 조직의 띠(320)는 도 1C에 도시된 미세 이식편(120)과 유사한 진피조직(140) 뿐 아니라 상피조직(130)의 양자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 예시적 조직의 띠(320)의 높이는 약 3 mm, 또는 공여부위(100)의 피층의 국부 깊이에 대응할 수 있는 다른 길이일 수 있다. 또 대형 깊이 및/또는 소형 깊이는 예를 들면 공여부위 및 수용부위의 특성, 이식에 의해 치료될 상처 등에 기초하여 조직의 띠(320)를 채취할 때 선택될 수 있다.

이와 같은 예시적 조직의 띠(320)를 채취하면 도 3A에 도시된 바와 같이 공여부위(100)에 길고 좁은 홈(310)이 남을 수 있다. 이 홈(310)의 폭(및 채취된 조직의 띠(320)의 폭)은 약 1 mm 미만, 또는 약 0.5 mm 미만일 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 이와 같은 조직의 띠의 폭은 약 0.3 mm 미만, 또는 약 0.2 mm일 수 있다. 전술한 바와 같이, 이와 같은 작은 치수는 이식조직에 대한 영양소의 확산이송을 촉진할 수 있고, 채취된 조직의 생존능력을 향상시켜 줄 수 있다. 피부의 표면으로부터 홈(310)의 깊이는 채취된 띠(320)의 높이와 동일할 수 있다.

조직의 띠(320)를 형성하기 위해 채취된 예시적 공여부위(310)의 표면적 분율은 약 70% 미만, 또는 50% 이하일 수 있다. 채취된 긴 조직의 띠(320)(예, 공여부위로부터 채취된 폭 및 면적 분율)와 관련되는 파라메터의 선택을 지배하는 인자들은 실질적으로 원통상인 미세 이식편(120)에 대해 설명한 것과 유사할 수 있다. 채취된 띠(320)의 길이는 예를 들면 얇은 조직의 띠(320)의 절단의 용이성, 채취의 용이성, 및 조작의 용이성, 공여부위(100)의 치수 등과 같은 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. 또 공여부위에 형성된 긴 홈(310)은 도 3B에 도시된 바와 같이 눈에 보이는 반흔을 거의 또는 전혀 남기지 않고 신속하게 치유될 수 있다. 이것은 횡방향의 길이가 작고, 국부적인 조직의 재생을 지지해 줄 수 있는 인접한 건강한 조직의 존재하기 때문이다.

예를 들면 도 2A에 도시된 매트릭스(210)와 유사한 생체적합성 매트릭스 내에 배치될 수 있다. 이 조직의 띠(320)는 이 조직의 띠를 채취한 공여부위의 홈(310)의 구조와 일치하는 대략 평행 구조로 배열될 수 있다. 띠(320) 사이의 간격은 필요에 따라 공여부위(100)의 홈의 간격 보다 크게 하거나 또는 작게 함으로써 각각 이식조직의 총면적을 크게 하거나 또는 더욱 치밀한 이식조직을 제공할 수 있다. 이와 같은 채취된 조직의 띠(320)는 특정의 이식수술용으로 사용될 수 있다. 이것은 긴 치수는 채취된 피부조직 내에 이식편의 혈관재생성을 촉진하고 치유를 개선할 수 있는 구조를 보존할 수 있기 때문이다.

채취된 조직의 부분들은 타일 패턴이나 프랙탈 형상을 포함하는 다른 형상으로 공여부위로부터 채취될 수 있다. 일반적으로, 채취된 각 조직편(및 예를 들면 공여부위 내의 대응하는 각 구멍)은 약 1 mm 미만, 또는 0.5 mm 미만의 적어도 하나의 작은 치수를 구비할 수 있다. 특정의 예시적 실시예에서, 이 작은 치수는 약 0.3 mm, 또는 약 0.2 mm일 수 있다.

추가의 예시적 실시예에서, 채취된 조직의 부분들은 수용부위에 조밀한 구조로 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 4A는 예시적 조밀 배열로 수집될 수 있는 실질적으로 원통상인 복수의 미세 이식편(120)의 개략 평면도로서, 예시적 미세 이식편(120)들 중 인접한 이식편들은 적어도 부분적으로 상호 직접 접촉되어 있다. 도 4B는 도 4A에 도시된 미세 이식편(120)의 개략 측면도이다. 이 예시적 조밀 구조는 채취된 공여부위(100)의 총면적보다 작은 면적의 이식편을 제공할 수 있으나, 이것은 더욱 신속하게 치유되는 경향이 있고, 또 간격이 큰 채취된 조직 부분(120, 320)을 이용하여 형성된 이식편보다 눈에 보이는 반흔을 남길 가능성이 극히 적다. 채취된 조직의 유사한 예시적 조밀 구조는 예를 들면 도 3C 등에 도시된 조직(320)의 긴 띠를 이용하여 형성될 수 있다.

예시적 생체적합성 매트릭스(210)는 기계적 안정성을 제공하도록 구성되고 및/또는 채취된 미세 이식편(200)을 지지하도록 구성되고, 및/또는 조직의 재성장을 촉진시킬 수 있는 하나 이상의 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 매트릭스(210)를 형성하기 위해 사용될 수 있는 재료의 예는 폴리젖산(PLA), 콜라겐, 또는 히알루론산(예, 히알루라논)을 포함할 수 있다. 또 영양소 또는 기타 첨가제는 조직의 재성장을 더욱 촉진하기 위해 매트릭스(210) 내에 제공될 수 있다. 또 조직의 채취 및 이식조직의 배치 후에 적색광 또는 근적외광을 사용하여 공여부위 및/또는 수용부위를 조사하면 조직의 치유가 더 촉진될 수 있다.

특정의 예시적 실시예에서, 광화학적 조직 접합술과 같은 기법을 사용하여 매트릭스(210) 내의 미세 이식편(120) 및/또는 조직의 띠(320)의 기계적 안정성을 개선할 수 있다. 예를 들면, 광화학적 조직 접합 기법은 미국특허 US 7,073,510에 기재되어 있다. 이 기법은 조직에 광증감제(photosensitizer)를 가하고, 전자기 에너지를 조사하여 조직의 시일(seal)을 생성하는 것을 포함한다. 예를 들면, 로즈 벤갈(Rose Bengal)과 같은 광증감제를 예시적 미세 이식편(120) 및/또는 조직의 띠(320)를 포함하는 매트릭스(210)에 가한 다음 그 매트릭스를 약 2분간 녹색광에 노출시킨다. 광화학적 조직 접합은 미세 이식편(120) 및/또는 조직의 띠(320)와 매트릭스(210) 사이의 더 강한 접합을 촉진할 수 있는 중합반응을 촉매할 수 있다. 여기서, 매트릭스(210)는 예를 들면 히알루론산이나 콜라겐과 같은 단백질을 포함할 수 있다.

본 발명의 추가의 예시적 실시예에서, 도 5A에 도시된 바와 같이 전술한 공여부위(100)으로부터 예시적 미세 이식편(120)을 용이하게 채취할 수 있는 장치(500)가 제공될 수 있다. 이 예시적 장치(500)는 금속이나 다른 강성 구조의 재료로 제작될 수 있다. 예를 들면, 관(510)은 스텐레스강, 생검침(biopsy needle), 또는 유사 구조를 이용하여 제작될 수 있다. 이 관(510)은 공여부위의 조직(100)을 통해 관(510)의 삽입을 촉진하기 위해 테플론?과 같은 윤활재 또는 저마찰재료로 피복시킬 수 있다.

관(510)의 내경은 전술한 바와 같이 공여부위(100)로부터 제거되는 미세 이식편(120)의 특정 직경과 대략 일치하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 18 또는 20 게이지의 생검침(예, 각각 0.838 mm 및 0.564 mm의 내경을 가지는 생검침) 등을 이용하여 관을 형성하는 것이 가능하다. 더 큰 게이지의 생검침(및 더 작은 내경을 가지는 생검침)도 사용할 수 있다. 채취된 미세 이식편(120)의 폭 또는 직경은 이 미세 이식편을 채취하기 위해 사용되는 장치(500)의 내경보다 약간 작을 수 있다.

관(510)의 말단부는 복수의 첨단부(points; 520)를 형성하도록 성형될 수 있다. 예를 들면, 도 5A에 도시된 2개의 예시적 첨단부 또는 연장부(520)는 관(510)의 장축선에 대해 특정의 각도만큼 관(510)의 양측면을 연삭하는 것에 의해 형성될 수 있다. 도 5B에 도시된 바와 같은 추가의 예시적 실시예에서, 말단부에 3개의 첨단부 또는 연장부(520)를 구비하는 관(510)을 포함하는 예시적 장치(550)가 제공될 수 있다. 이 예시적 구조는 예를 들면 관(510)의 장축선에 대해 특정의 각도로 관(510)의 부분들을 연삭함으로써 형성할 수 있고, 3개의 첨단부는 관(510)의 외주를 따라 약 120도의 간격으로 이격될 수 있다. 추가의 예시적 실시예에서, 말단부에 3개 이상의 첨단부 또는 연장부(520)를 가지는 관, 예를 들면 4, 5, 6, 7, 또는 8개의 첨단부(520)를 가지는 관을 포함하는 미세 이식편 채취용 장치가 제공될 수 있다.

이 예시적 첨단부 또는 연장부(520)는 공여부위(100)에서 조직 내에 장치(500, 550)의 삽입을 촉진시켜 줄 수 있다. 관(510)의 말단부의 부분을 예를 들면 연삭하여 형성되는 예시적 첨단부 또는 연장부(520)는 또한 그 양 측면을 따라 베벨가공된 날(beveled edge)을 구비할 수 있다. 이것은 공여부위의 조직 내에 장치(500, 550)의 삽입을 더욱 촉진시킬 수 있다.

이 예시적 장치(500)는 또 관(510)의 외면 상에 제공된 칼라 또는 스토퍼(540)를 포함할 수 있다. 이 예시적 스토퍼(540)는 관의 선단부(520)의 단부로부터 특정의 거리에 고정될 수 있다. 또는 이 거리는 스토퍼(540)를 관(510)의 축선을 따라 이동시키는 것에 의해 어떤 범위 내에서 조절할 수 있다.

도 6A는 예를 들면 스토퍼(540)가 공여부위(100)의 표면에 접촉할 때까지 예시적 장치(500)를 공여부위(100)의 조직 내에 삽입한 것을 도시한 것이다. 조직(600)의 일부는 관(510)의 하측 부분의 내부에 존재할 수 있다. 이 조직의 부분(600)의 측면은 관(510)이 공여부위의 조직(100) 내에 침투함에 따라 관(510)의 말단부 및/또는 첨단부(520)에 의해 주위의 조직으로부터 절단될 수 있다. 이 조직(600)은 관(510) 내에 유지될 수 있고, 도 6B에 도시된 바와 같이 관(510)이 공여부위(100)로부터 제거될 때 공여부위(100)로부터 분리되어 미세 이식편(120)을 형성할 수 있다. 따라서 예시적 미세 이식편(120)은 상피조직(130) 및 진피조직(140)의 양자를 포함할 수 있다.

이 예시적 미세 이식편(120)은 예를 들면 도 6C에 도시된 바와 같이 관(510)의 근접단부의 개구(620)을 통해 압력을 가함으로써 장치로부터 제거시킬 수 있다. 이 압력은 예를 들면 상기 개구 내에 취송(blowing)함으로써, 관에 부착된 가요성 구(flexible bulb)를 눌러줌으로써, 소형 펌프와 같은 고압원에 연결되는 밸브를 개방시킴으로써 제공될 수 있다. 대안으로서, 이 예시적 미세 이식편(120)은 공여부위(100)의 복수의 위치에 예시적 장치(500)를 삽입하여 채취될 수 있다. 관(510) 내의 각 미세 이식편(120)은 그 상측의 다른 미세 이식편들을 개구(620)를 향해 밀어올릴 수 있다. 관(520)이 채취된 조직들로 충만되면 이 예시적 장치(500)를 공여부위(100) 내에 추가로 삽입할 때마다 관(510) 내의 최상측의 미세 이식편(120)은 개구(620)의 외부로 밀려날 수 있다.

이 예시적 장치(500)는 채취된 미세 이식편(120)의 소망하는 길이에 대략 일치하는 깊이까지 공여부위의 조직(100) 내에 삽입될 수 있다. 이 거리는 예를 들면 예시적 장치(500) 상에 스토퍼(540)를 적절히 배치하거나 조절하는 것에 의해 결정 및/또는 제어될 수 있다. 예를 들면, 이 예시적 장치(500)는 그 첨단부 또는 연장부(520)가 도 6A에 도시된 바와 같은 피층/지방층의 접합부(610)의 위치 또는 그 부근까지 연장하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 미세 이식편(120)은 관(510)을 그 축을 중심으로 회전시키지 않은 상태에서 공여부위로부터 장치(500)를 제거하는 것에 의해 공여부위(100)로부터 제거될 수 있다. 반면에, 전통적인 생검침 등은 주위의 조직으로부터 조직 샘플의 제거를 촉진하기 위해 종축선을 중심으로 회전시켜 주어야 한다. 이 예시적 장치(500) 상에 제공된 첨단부 또는 연장부는 공여부위(100)의 주위의 조직으로부터 미세 이식편(120)의 제거를 촉진시킬 수 있다.

특정의 예시적 실시예에서, 공여부위의 조직의 일부 또는 전부는 미세 이식편(120)의 채취 전 냉각, 냉동, 또는 부분 냉동될 수 있다. 이와 같은 냉각은 미세 이식편(120)의 절단, 제거, 취급 및/또는 생존가능성을 촉진시킬 수 있다. 공여부위의 조직(100)은 전통적인 냉각기법, 예를 들면 저온분사를 가하거나, 공여부위(100)를 적절한 시간동안 저온물체와 접촉시키는 것에 의해 냉각될 수 있다. 이 예시적 장치(500)도 또한 미세 이식편(120)의 채취 전 냉각될 수 있다. 이 냉각은 예를 들면 미세 이식편(120)이 채취되었을 때 및/또는 매트릭스(210)에 배치되었을 때 미세 이식편의 기계적 안전성을 증대시킬 수 있다.

이 예시적 미세 이식편(120)은 다양한 기법을 이용하여 매트릭스(210) 내에 배치될 수 있다. 예를 들면, 개개의 미세 이식편(120)은 예를 들면 핀셋 등을 이용하여 매트릭스(210)의 특정의 위치에 삽입될 수 있다. 또, 도 6B에 도시된 바와 같이 채취된 미세 이식편(120)을 포함하고 있는 이 예시적 장치(500)를 매트릭스(210)의 특정위치에 삽입하고, 근접단부의 개구(620)에 압력을 가함으로써 매트릭스(210) 내에 미세 이식편(120)을 밀어넣을 수 있다. 다음에 이 예시적 장치(500)를 매트릭스(210)로부터 제거한 다음 같은 작업을 반복하여 매트릭스(210) 내에 복수의 미세 이식편(120)을 배치시킬 수 있다. 근접단부의 개구(620)는 장치(500)가 매트릭스(210) 내에 삽입되는 중에는 폐쇄시킴으로써 미세 이식편(120)이 장치(500)의 내부로 더 밀려올라가는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 관(510)의 상측 부분은 유체(예를 들면, 물이나 식염수)로 충만시킴으로써 미세 이식편(120)이 관(510)의 상측으로 더 밀려올라가는 것을 방지할 수 있는 비압축성 체적부를 제공할 수 있다. 이와 같은 유체는 또 근접단부의 개구(620)에 압력을 제공함으로써 예시적 장치(500)로부터 미세 이식편(120)의 제거를 촉진시켜 줄 수 있다.

전술한 미세 이식편(120)의 채취 및 이식을 위한 예시적 과정은 상기 미세 이식편(120)을 예를 들면 수용부위의 실질적으로 전체 조직 내에 직접 배치하기 위해 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 미세 이식편(120)은 멜라닌세포를 포함할 수 있는 공여부위(100)로부터 채취된 후 멜라닌세포가 불충분하게 결핍된 수용부위의 조직 내에 직접 삽입될 수 있다. 이와 같은 예시적 과정은 예를 들면 백반 또는 유사한 질환의 치료를 위한 피부조직의 재착색을 위해 사용될 수 있다. 수용부위의 조직도 전술한 바와 같이 미세 이식조직(120)을 삽입하기 전에 냉동 또는 부분 냉동시킬 수 있다.

이 예시적 미세 이식편(120)은 또 건강한 공여부위로부터 채취되어 상처 조직 내에 직접 배치시킴으로써 상처 내에서 건강한 조직의 성장을 촉진시킬 수 있다. 필요에 따라, 조직의 부분들을 수용부위로부터 제거한 다음 이들 조직의 부분들의 제거에 의해 형성된 수용부위 내의 구멍들 내에 미세 이식편을 배치하는 것이 가능하다. 구멍들은 삽입을 촉진하기 위해 이 구멍 내에 삽입될 미세 이식편(120)의 치수와 동일하거나 약간 큰 치수를 가질 수 있다. 수용부위의 구멍들은 예를 들면 전술한 하나 이상의 관(510)을 이용하여 형성하거나, 예를 들면 절제 레이저(ablative laser) 등을 이용하여 조직을 떼어내거나 절제하는 것에 의해 형성할 수 있다.

본 발명의 추가의 예시적 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같은 예시적 장치(700)가 제공될 수 있다.이 장치(700)는 베이스(710)에 고정되거나 기계적으로 결합된 예를 들면 복수의 관(510)을 포함할 수 있다. 이들 관(510)은 예를 들면 직선 배열 또는 베이스(710)를 따르는 여러 가지 2차원 패턴들 중의 임의의 하나의 배열과 같은 여러가지 구성으로 제공될 수 있다. 예시적 장치(700) 내에 제공되는 관(510)의 수는 예를 들면 5개를 초과하거나, 10개를 초과하거나, 또는 약 30개를 초과할 수 있다.

관(510)의 근접단부의 개구(620)과 연통상태로 용기(720)가 제공될 수 있다. 이 용기(720)는 또 예를 들면 압력원(730)과 연통상태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 압력원(730)은 펌프 또는 가변형 벌브(deformable bulb) 등을 포함할 수 있다. 이 압력원(730)은 예를 들면 용기(720)와 연통상태로 제공되는 가요성 멤브레인을 포함할 수 있고, 따라서, 이 멤브레인이 변형되었을 때 상기 용기(720) 내에 상승된 압력이 제공될 수 있다. 이와 같은 구성은 전술한 바와 같이 관(510)에 의해 채취될 수 있는 미세 이식편(120)의 제거 및/또는 삽입을 위한 근접단부의 개구(620)에 압력을 가하는 것을 촉진시킬 수 있다.

필요에 따라 이 장치(700)에는 진동수단(740)이 제공될 수 있다. 이 진동수단(740)은 베이스(710) 및/또는 관(510)에 기계적으로 결합되어 관(510)이 미세 이식편(120)의 채취나 배치를 위해 조직 또는 매트릭스 물질 내로 삽입하는 것을 촉진시킬 수 있다. 이 진동수단(740)은 약 50-500 μm의 범위, 또는 약 100-200 μm의 범위의 진폭을 가질 수 있다. 유도된 진동의 주파수는 약 10 Hz 내지 약 10 kHz의 범위, 또는 약 500 Hz 내지 약 2 kHz의 범위, 또는 심지어 약 1 kHz일 수 있다. 예를 들면 관(510)의 치수, 평균 간격, 및 재료, 예시적 장치(700) 내의 관(510)의 수, 및/또는 처치되는 조직에 기초하여 특정의 진동 파라메터가 선택될 수 있다. 이 진동수단(740)은 진동의 진폭 및/또는 주파수를 조절하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다.

이 예시적인 장치(700)는 복수의 관(510) 내에서 복수의 미세 이식편(120)을 동시에 획득하기 위해 사용될 수 있다. 이 예시적 장치(700)를 이용하여 미세 이식편(120)을 획득 및 제거하기 위한 예시적인 과정은 도 6A-6C에 도시된 예시적인 장치(500)를 이용하여 단일의 미세 이식편(120)을 획득하기 위한 전술한 과정과 유사할 수 있다.

상기 진동은 또 관(510)을 공여부위(100) 내에 충분히 삽입한 후 관(510)의 말단부의 인접부에서 조직을 절단하는 것을 도와 줄 수 있다. 이것은 공여부위(100)로부터 관(510) 내의 조직 부분의 분리 및/또는 배출을 촉진시켜 줄 수 있다. 이들 조직 부분들은 또 관(510)이 공여부위(100)로부터 후퇴될 때 관(510) 내의 마찰력에 의해 유지될 수 있다.

추가의 실시예에서, 공여부위의 조직은 관(510)을 삽입하기 전에 예를 들면 저온분사 또는 조직표면을 저온물체와 접촉시키는 것과 같은 대류기법 또는 전도기법을 이용하여 예냉시키는 것이 가능하다. 공여부위(100)을 냉각시키면 관이 공여부위(100)에 삽입될 때의 통증을 줄여주고, 또 조직(100)을 더욱 경질로 만들어주고, 관(510)에 의해 조직 부분(예, 미세 이식편(120))의 더욱 정밀한 절단을 촉진시키는 것이 가능하다.

예시적 장치(700) 내의 관(510)의 위치 및 간격은 예를 들면 획득될 미세 이식편(120)의 특성, 공여부위(100)의 손상 패턴, 및/또는 전술한 기타의 인자에 기초하여 결정될 수 있다. 예시적 장치(700) 내에 제공되는 관(510)의 개수는 여러가지 인자에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 더 많은 수의 관(510)을 선택하는 것은 공여부위(100)로부터 동시에 더 많은 수의 미세 이식편(120)을 채취하기 위해 바람직하다. 이와 같은 예시적 구성은 더욱 효과적인 채취 작업을 촉진할 수 있다. 관(510)의 개수가 더 적으면 공여부위의 조직(100) 내에 동시에 삽입하는 것이 더 용이해 질 수 있다. 더욱, 매우 많은 수의 관(510)을 구비하는 예시적 장치(500)는 제작 및/또는 관리가 어려울 수 있다.

채취된 조직 부분들은 관(510)으로부터 직접 생체적합성 매트릭스 물질(210) 내에 투입될 있다. 이 관(510) 및 그 내부에 포함된 조직 부분들은 조직 부분들의 제거 전에 냉각시킬 수 있다. 이 냉각은 관(510) 내의 조직 부분을 경질화할 수 있고, 조작 및 배치를 더 쉽게 해줄 수 있다.

추가의 실시예에서, 복수의 실질적으로 평행한 블레이드를 포함하는 장치가 제공될 수 있다. 인접하는 블레이드들 중의 특정의 블레이드의 단부는 인접하는 블레이들 사이에 협폭의 직사각형의 개구를 형성하기 위해 접속되거나 폐색될 수 있다. 이와 같은 예시적 장치는 예를 들면 도 3C에 도시된 것과 같은 조직의 띠(320)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이 예시적 장치의 간격, 길이, 및 기타 특징은 예를 들면 예시적 장치(500, 700)에 대해 설명된 것과 유사한 인자들에 기초하여 선택될 수 있다.

본 발명의 추가의 예시적 실시예에서, 상기 예시적 방법 및 장치는 피부조직 이외의 다른 조직, 예를 들면 간장 또는 심장 등과 같은 내장기관에도 적용할 수 있다. 따라서, 다양한 조직을 위한 이식편이 형성될 수 있고, 공여부위에는 거의 손상이 발생하지 않고 동시에 신속한 치유가 촉진되고, 수용부위에의 배치에 적합한 이식조직을 생성하는 것이 가능하다.

실시예

도 8A는 2개의 첨단부를 구비하는 예시적 장치의 말단부의 사진이다. 이 장치는 예를 들면 5A에 도시된 예시적 장치와 유사하다. 도 8B는 이 예시적 장치의 추가의 회전상태의 사진이다. 이 예시적 장치는 약 1 mm의 외경 및 약 0.5 mm의 내경을 가지는 관을 이용하여 제작되었다. 첨단부 또는 연장부는 관의 말단부의 양측면을 관의 축선에 대해 적합한 각도로 연삭함으로써 형성하였다. 사용된 각도는 30도였으나, 다른 각도를 사용하는 것도 가능하다. 관벽의 베벨가공된 날을 첨단부 또는 연장부를 따라 볼 수 있다. 이들 첨단부의 형상은 본 장치를 공여부위의 조직의 내부에 삽입하는 것을 촉진해주고 및/또는 앞에서 자세히 설명한 바와 같이 공여부위로부터 미세 이식편의 조직의 일부를 절단하는 것을 촉진해줄 수 있다. 예를 들면, 이와 같은 미세 이식편은 관을 관축을 중심으로 회전시키지 않은 상태로 장치를 공여부위에 삽입한 후 공여부위로부터 후퇴시키는 것에 의해 분리 및 제거가 가능하다.

도 9는 도 8A-8B에 도시된 장치를 이용하여 엑스 비보(ex vivo) 피부조직의 공여부위로부터 획득된 복수의 미세 이식편의 사진이다. 미세 이식편은 길고, 형태의 세부는 다수 불규칙적이지만 실질적으로 동일한 형상이다. 이들 미세 이식편의 상측 부분은 상피조직을 포함하고, 하측 부분은 공여부위로부터 채취된 진피조직을 포함한다. 이들 미세 이식편의 폭은 채취를 위해 사용된 도 8A-8B에 도시된 관의 내경보다 약간 작다.

도 9에 도시된 미세 이식편은 관이 채취된 조직들로 충만될 때까지 예시적 장치를 공여부위 내에 복수회 삽입함으로써 채취된 것이다. 공여부위의 조직 내에 장치를 연속적으로 삽입할 때마다 최상측의 미세 이식편은 관의 근접단부의 밖으로 배출되었고, 이것은 분석을 위해 개별적으로 회수되었다. 이와 같은 미세 이식편은 전술한 바와 같이 이 미세 이식편을 수용하고 있는 관의 근접단부에 압력을 가하여 관의 말단부의 외부로 이 미세 이식편을 밀어냄으로써 제거될 수 있다.

이상의 기술내용은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것에 불과하다. 본 기술분야의 전문가는 본 명세서의 교시를 참조하여 전술한 실시예에 대해 다양한 개조 및 변경을 가할 수 있다. 따라서, 본 기술분야의 전문가는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 본 발명의 원리를 구현하는 본 명세서에 명확하게 설명되지 않은 다수의 기술을 창작할 수 있을 것이다. 본 명세서에 인용된 모든 특허 및 특허공개는 그 전체가 참조로서 본 명세서에 도입되었다.

Claims

적어도 하나의 생체조직을 이식하기 위한 방법으로서,
공여부위로부터 복수의 조직 부분을 떼어내는 단계, 및
수용부위에 상기 떼어낸 조직 부분을 제공하는 단계를 포함하고,
떼어낸 조직 부분 중의 적어도 2개는 약 1 mm 미만인 적어도 하나의 치수를 구비하는 이식방법.
청구항 1에 있어서, 채취된 조직 부분의 각각은 약 0.5 mm 미만인 적어도 하나의 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1에 있어서, 채취된 조직 부분의 각각은 약 0.3 mm 미만인 적어도 하나의 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1에 있어서, 채취된 조직 부분의 각각은 약 0.2 mm 이하인 적어도 하나의 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공여부위로부터 채취된 조직 부분들의 면적 분율은 약 70% 미만인 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공여부위로부터 채취된 조직 부분들의 면적 분율은 약 50% 미만인 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들 중의 적어도 하나는 실질적으로 원통상을 가지는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들 중의 적어도 하나는 긴 띠형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들을 생체적합성 매트릭스 내에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 9 에 있어서, 상기 매트릭스는 콜라겐, 폴리젖산, 및/또는 히알루론산 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 9 및/또는 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조직 부분들 중의 적어도 일 부분을 상기 매트릭스에 접합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 9 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 수용부위에 이식을 형성하기 위해 상기 매트릭스와 이 매트릭스에 배치된 채취된 조직 부분들을 상기 수용부위에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들을 수용부위의 조직 내에 직접 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 13에 있어서, 상기 수용부위에 다수의 구멍을 형성한 후 상기 구멍 내에 상기 채취된 조직 부분들을 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 14에 있어서, 절제 레이저를 이용하여 상기 구멍을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 14에 있어서, 적어도 하나의 중공관을 이용하여 상기 구멍을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들이 피부 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 17에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들이 상피 조직 및 진피 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채취된 조직 부분들이 내장기관의 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 이식방법.
적어도 하나의 생체조직을 이식하기 위한 장치로서,
말단부에 제공된 적어도 2개의 첨단부 또는 연장부를 포함하는 적어도 하나의 중공관을 포함하고,
상기 적어도 하나의 관의 내경은 약 1 mm 미만이고,
상기 적어도 하나의 중공관의 적어도 일 부분은, 상기 적어도 하나의 관 부분이 공여부위로부터 후퇴했을 때 상기 공여부위로부터 이식조직의 적어도 일부를 떼어내기 위해 상기 공여부위에서 적어도 하나의 생체조직 내에 삽입되도록 구성된 이식장치.
청구항 20에 있어서, 상기 적어도 하나의 관의 내경은 약 0.5 mm 미만인 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 20에 있어서, 상기 적어도 하나의 관의 내경은 약 0.3 mm 미만인 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 20 내지 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관은 그 말단부에 적어도 3개의 첨단부 또는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 20 내지 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관은 그 말단부에 적어도 4개의 첨단부 또는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 20 내지 24 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 관이 상기 적어도 하나의 생체조직 내에 삽입되는 거리를 제어 및/또는 제한 중 적어도 어느 하나를 행하기 위해 상기 적어도 하나의 관의 외부에 결합된 스토퍼 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 20 내지 25 중 어느 한 항에 있어서, 베이스 수단을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 관은 적어도 2개의 중공관을 포함하고, 상기 적어도 2개의 중공관은 상기 베이스 수단에 고정되는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 26에 있어서, 상기 적어도 하나의 관은 상기 베이스 수단에 고정된 적어도 5개의 중공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 26에 있어서, 상기 적어도 하나의 관은 상기 베이스 수단에 고정된 적어도 10개의 중공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 26에 있어서, 상기 적어도 하나의 관은 상기 베이스 수단에 고정된 적어도 30개의 중공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 26 내지 29 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공관의 근접단부에 연통상태로 제공되는 용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 30에 있어서, 상기 용기에 연통상태로 제공되는 압력원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 31에 있어서, 상기 압력원은 펌프, 가요성 벌브, 및/또는 가변성 멤브레인 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.
청구항 20 내지 32 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 중공관에 기계적으로 결합된 진동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이식장치.