KR20180050220A - Preparing method of nerve conduits - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a preparing method of porous nerve conduits, and more specifically, to a preparing method of porous nerve conduits having a microchannel structure in which micropores are formed. The nerve conduits produced according to the present invention can be useful for in vitro and in vivo studies of neurons.

Description

신경도관 제조방법{Preparing method of nerve conduits}{Preparing method of nerve conduits}

본 발명은 신경도관 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세채널에 미세기공이 형성된 다공성 신경도관 제조방법에 대한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a nerve conduit, and more particularly, to a method of manufacturing a porous nerve conduit in which micropores are formed in a microchannel.

말초 신경이 외상에 의해 손상을 입은 경우, 절단된 신경의 절단면을 서로 직접 문합하는 방법이 시행된다. 그러나 대부분의 신경을 정확하게 직접 문합하는 것은 거의 불가능하다. 직접 문합이 불가능한 경우 그 기능의 회복을 위해서 자가 신경 이식술을 시행하고 있다. 그러나 자가 신경 이식술의 경우 손상 부위의 신경 조직과 이식되어지는 신경 조직의 굵기와 형태를 일치시키기 어렵다는 단점이 있고, 채취 가능한 신경에도 제한이 있다. 또한 이식 신경을 채취한 부위에서도 기능의 저하가 일어날 수 있다. 따라서 신경 결손 부위가 생길 경우, 그것의 기능을 회복하기 위한 방법으로 신경도관(nerve conduit)이 사용되고 있다.If the peripheral nerve is injured by trauma, a method of direct segmentation of the severed nerve sections is performed. However, it is almost impossible to directly interact with most nerves. If direct anastomosis is not possible, autologous nerve grafting is performed to restore the function. However, in the case of autologous nerve grafting, there is a disadvantage that it is difficult to match the size and shape of the damaged nerve tissue and the nerve tissue to be implanted, In addition, functional deterioration may occur at the site of grafting. Therefore, when a nerve defect site develops, a nerve conduit is used as a way to restore its function.

신경도관은 결손된 신경의 양끝을 연결하여 신경이 재생되도록 가이드 역할을 하는 연결관으로, 절단된 신경의 양쪽 끝을 신경도관 안에 고정하고 도관의 안으로 신경의 연결을 유도한다. 신경도관을 이용하게 되면 신경 재생에 방해되는 반흔 조직의 침투를 막을 수 있고, 신경 재생의 방향을 올바른 방향으로 유도할 수 있다. 또한 신경도관은 신경 자체에서 분비되는 신경 재생 촉진 물질들을 도관 내에 유지시키고 재생에 방해되는 물질들이 도관 내부로 들어오는 것을 막아주는 이점을 제공한다.The nerve conduit is a connector that serves as a guide to regenerate the nerve by connecting both ends of the defective nerve. It fixes both ends of the severed nerve in the nerve conduit and induces the connection of the nerve into the conduit. The use of nerve conduit can prevent penetration of scar tissue that interferes with nerve regeneration, and can direct the direction of nerve regeneration in the right direction. In addition, the nerve conduit maintains the nerve regeneration promoting substances secreted in the nerve itself within the conduit, and provides an advantage in preventing the entry of substances interfering with regeneration into the conduit.

신경도관은 조직 거부 반응이 나타나지 않는 생체적합성을 가져야 한다. 신경도관은 신경 재생 후 별도의 신경도관 제거 시술이 필요하지 않도록, 신경의 재생 시기에 맞추어 생분해되어야 한다. 그리고 신경도관 분해 산물이 체내에서 독성을 가지지 않아야 한다. The nerve conduit should have biocompatibility without tissue rejection. The nerve conduit should be biodegraded according to the timing of neuron regeneration, so that no nerve conduit removal procedure is needed after nerve regeneration. And the nerve conduit degradation product should not be toxic in the body.

또한 신경도관은 신경 재생이 일어나는 동안 도관 내부 공간을 유지시킬 수 있는 기계적 물성을 가져야 한다. 신경도관은 신경도관의 삽입 후 시술 부위의 움직임에도 신경도관의 말단 부위가 안정적으로 유지될 수 있도록 적절한 신축성과 인장강도를 가져야 한다. 신경도관은 시술 부위 주변 정상 조직이 손상되지 않는 재료이어야 하고 시술 용이성을 가져야 한다.Also, the nerve conduit should have mechanical properties to maintain the internal space of the conduit during nerve regeneration. The nerve conduit should have adequate stretchability and tensile strength so that the end portion of the nerve conduit can be stably maintained even after the insertion of the nerve conduit and the movement of the operation site. The nerve conduit should be a material that does not damage normal tissue around the procedure site and should have ease of procedure.

이러한 신경도관의 재료로는 크게 콜라겐, 키토산 등의 천연고분자와; 실리콘, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(polylactic acid-co-glycolic acid, PLGA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone) 등의 합성 고분자가 있다. Materials for such nerve conduits include natural polymers such as collagen and chitosan; A synthetic polymer such as silicone, polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), polylactic acid-co-glycolic acid (PLGA), and polycaprolactone .

이 중 가장 많이 사용되는 천연 고분자 재료는 콜라겐이다. 콜라겐은 뛰어난 생체적합성과 약한 항원성을 가지고 있어서 신경 재생을 위한 신경도관의 재료로 많이 사용된다. 그러나 콜라겐은 동물로부터 추출해야 하고 보관 방법이 까다로우며 대량 생산에 적합하지 않다는 문제점이 있다. 또한, 콜라겐을 이용한 신경도관 제작 비용이 비싸다. 콜라겐으로 만든 신경도관은 인장력이 약해서 임상에서 많이 사용되지 못하고 있다. The most commonly used natural polymer material is collagen. Collagen has excellent biocompatibility and weak antigenicity and is widely used as a material of nerve conduit for nerve regeneration. However, there is a problem that collagen must be extracted from animals, is difficult to store, and is not suitable for mass production. Also, the cost of nerve conduit preparation using collagen is expensive. Neural conduits made of collagen are not used clinically because of their weak tensile strength.

PLA, PLGA 등의 합성 고분자는 생체에 적합하다는 것이 검증되었다. 이러한 합성 고분자 기반 신경도관은 공극(작은 구멍)이 없는 튜브 형태로 이루어져 있어 구조 안정성 및 인장강도가 우수하다. 그러나 합성 고분자 기반 신경도관은 물성 제어가 어렵다. 또한 지금까지 알려진 합성 고분자 기반 신경도관은 체액의 교환의 쉽게 이루어지지 않는 단점이 있다. It has been verified that synthetic polymers such as PLA and PLGA are suitable for living organisms. These synthetic polymer-based neural conduits consist of tubes without pores (small holes), which are excellent in structural stability and tensile strength. However, it is difficult to control the properties of synthetic polymer based neural conduits. In addition, the synthetic polymer-based neuroconductors known so far have disadvantages in that body fluids can not be easily exchanged.

대한민국 특허출원 제2014-0027854호는 유리섬유를 이용한 합성 고분자 기반 신경도관 제조 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 신경도관은 공극이 없는 고분자 튜브 형태이어서, 여전히 체액의 교환이 쉽지 않다는 문제점이 있다. Korean Patent Application No. 2014-0027854 discloses a method for producing a synthetic polymer-based nerve conduit using glass fiber. However, since the nerve conduit is in the form of a polymer tube having no voids, it is still difficult to exchange body fluids.

앞서 언급한 바와 같이, 신경도관은 생분해성 물질로 만든다. 생분해성 물질은 체내에서 분해되는 시간을 측정해야 할 필요가 있다. 이에, 생체 재료로 제작되는 생분해성 신경도관을 사용한 기존의 연구들 대부분은, 생분해 정도의 측정을 무게에 의존하고 있다.As mentioned earlier, nerve conduits are made of biodegradable materials. Biodegradable materials need to be measured in the body for decomposition time. Thus, most of the existing studies using biodegradable nerve conduits made of biomaterials depend on the weight of biodegradation measurement.

그러나, 생체 재료의 무게는 재료에 남아 있는 수분의 정도에 따라 차이가 많다. 내부 구조가 있는 신경도관의 경우, 신경도관이 분해되면서 처음 형성된 내부 구조가 어떻게 변하는지, 분해가 진행될수록 내부 구조가 어떻게 변하는지에 대한 자료가 추가로 필요하나, 이에 대한 정보가 부족한 실정이다.However, the weight of the biomaterial differs greatly depending on the degree of moisture remaining in the material. In the case of nerve conduit with internal structure, it is necessary to additionally provide information on how the internal structure of the nerve conduit changes as the decomposition progresses, and how the internal structure changes as the decomposition progresses.

이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 미세채널과 미세기공 구조를 동시에 가지는 다공성 신경도관에 대한 연구를 계속하여 본 발명을 완성하였다. 또한 본 발명자들은 형광나노입자가 포함된 신경도관에 대한 연구를 계속하여 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the inventors of the present invention have continued to study porous nerve conduits having both microchannels and micropore structures in order to solve the above problems, thus completing the present invention. Further, the present inventors continued the study on nerve conduits containing fluorescent nanoparticles to complete the present invention.

대한민국 특허출원 제2014-0027854호Korean Patent Application No. 2014-0027854

본 발명은 미세채널과 함께 미세기공 구조를 함께 가지는 다공성 신경도관 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for manufacturing porous neural ducts having micropores together with microchannels.

본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 따라 제조된 다공성 신경도관을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a porous nerve conduit manufactured according to the above manufacturing method.

본 발명은 다음 단계를 포함하는 다공성 신경도관의 제조방법을 제공한다:The present invention provides a method of making a porous neural conduit comprising the steps of:

소수성 생체적합성 고분자를 수혼화성 유기용매에 용해시켜 신경도관용 고분자 재료를 준비하고; 그리고 Dissolving the hydrophobic biocompatible polymer in a water-miscible organic solvent to prepare a polymer material for nerve conduction; And

상기 신경도관용 고분자 재료를 친수성 용액에 침지시켜서 상기 고분자 재료로부터 상기 유기용매를 분리시킴으로써, 상기 소수성 고분자에 미세기공이 형성된 다공성 고분자로 이루어진 신경도관을 얻는 단계.The step of immersing the nerve conduction polymer material in a hydrophilic solution to separate the organic solvent from the polymer material to obtain a nerve conduit composed of a porous polymer having micropores formed in the hydrophobic polymer.

상기 다공성 신경도관은 중추신경 또는 말초신경 재생을 위한 것일 수 있다.The porous nerve conduit may be for central nerve or peripheral nerve regeneration.

고등동물의 신경계는 중추신경계, 말초신경계 및 자율신경계로 나뉜다. 중추신경계는 뇌와 척수를 포함하는 신경계이다. 말초신경계는 뇌나 척수의 중추신경계에서 나와 온몸에 나뭇가지 모양으로 분포하는 신경계를 말한다. The nervous system of higher animals is divided into the central nervous system, peripheral nervous system and autonomic nervous system. The central nervous system is the nervous system, including the brain and spinal cord. Peripheral nervous system refers to the nervous system that is distributed in the form of branches in the whole body from the central nervous system of the brain or spinal cord.

일반적으로 말초신경계를 구성하는 신경세포들은 액손(axon)에 물리적 손상을 입게 되면 일정 시간 후에 정상적으로 재생되어 기능을 회복하게 된다. 그러나 사고나 수술 등으로 말초신경이 손상되면 사회생활을 하는데 심각한 장애를 일으킨다. 특히 손발 신경이 전달된 경우, 그 절단 부위를 치밀하게 봉합하지 않으면 신경을 연결하기 어렵다. 중추신경계의 경우, 신경세포가 손상을 입게 되면 회복하지 못하고 영구적 기능 상실 상태에 빠지게 된다.In general, nerve cells constituting the peripheral nervous system are regenerated normally after a certain period of time when physical damage to the axon occurs. However, if the peripheral nerve is damaged by an accident or surgery, it seriously hinders social life. In particular, when the nerve is transferred, it is difficult to connect the nerve if the cutting site is not sewn tightly. In the central nervous system, when a nerve cell is damaged, it does not recover and falls into a permanent impairment state.

말초신경이 절단된 경우, 절단된 신경은 말초 부위에서 매일 1 mm 정도의 속도로 자라나는 성질을 가지고 있으므로, 이런 특성을 이용하여 절단 부위에 튜브형태의 신경도관을 도입하여 절단된 신경을 재생시킬 수 있다.When the peripheral nerve is cleaved, the cleaved nerve has a property of growing at a rate of 1 mm per day at the peripheral site. Therefore, by using this characteristic, a tube-shaped nerve conduit can be introduced into the cleavage site to regenerate the cleaved nerve have.

신경도관은 결손된 신경 조직을 연결하고 신경 섬유를 재생하는 통로 역할을 한다. 따라서 절단된 신경의 양쪽 끝을 신경도관에 연결하면 신경도관 내에서 신경의 한쪽에서 신경 섬유가 자라나 신경이 재생될 수 있다. 또한 신경도관은 제어된 미세환경을 제공하며, 손상된 신경으로부터 분비되는 영양인자들은 도관 내에서 농축되어 축삭의 성장을 촉진시킬 수 있다.The nerve conduit serves as a channel for connecting the defective nerve tissue and regenerating the nerve fiber. Thus, connecting both ends of the severed nerve to the nerve conduit may cause the nerve to regenerate by growing nerve fibers from one side of the nerve in the nerve conduit. Also, neural conduits provide a controlled microenvironment, and nutrient factors released from damaged nerves can be enriched in the ducts to promote axonal growth.

척수 등의 중추신경이 교통사고로 인한 상해 또는 뇌혈관 장애로 손상을 받으면, 신경 기능이 상실되어 재생 불가능한 것으로 알려져 있다. 이는 말초신경이 재생되는 것과는 대조적이다. 중추신경은 일단 손상되면 재생될 수 없기 때문에, 중추신경이 손상될 경우 종종 부분적 또는 완전한 마비가 일어난다. If the central nervous system such as the spinal cord is damaged by a traffic accident or injury, it is known that the nerve function is lost and can not be regenerated. This is in contrast to peripheral nerve regeneration. Since the central nervous system can not be regenerated once it is damaged, partial or complete paralysis often occurs when the central nervous system is damaged.

신경도관을 이용하여 손상된 중추신경을 재생시킬 수 있다. 예를 들면 다음과 같다. 손상된 척수신경의 양 끝을 신경도관으로 연결하면 신경도관 내에서 신경이 자라나서 중추신경이 재생될 수 있다. 본 발명과 같이 미세기공이 형성된 신경도관의 경우, 손상된 신경에서 분비되는 영양인자들이 신경도관 내에서도 잘 분비되어 축삭의 성장을 촉진시킨다. 특히, 본 발명에 따른 신경도관은 슈반세포 등의 다른 부가적인 요소들이 없는 환경, 즉 신경도관만 연결해도 신경 재생이 잘 일어난다. Neural conduits can be used to regenerate damaged central nerves. For example: Connecting the damaged end of the spinal nerve to the nerve conduit can cause the nerve to grow within the nerve conduit and regenerate the central nerve. In the case of the nerve conduit in which micropores are formed as in the present invention, the nutrients released from the injured nerve are well secreted in the nerve conduit and promote axonal growth. In particular, the nerve conduit according to the present invention is nerve regeneration even when only the nerve conduit is connected to the environment without other additional elements such as Schwann cells.

따라서 본 발명의 다공성 신경도관은, 세포나 재생인자를 신경도관에 추가로 부착하지 않고, 즉 신경도관만을 이용하여 신경 재생이 가능하다. 본 발명의 신경도관을 이용하여 말초신경 또는 중추신경 재생이 가능하다. 특히 중추신경은 재생이 거의 불가능한 것으로 알려져 있는데, 본 발명의 신경도관을 이용하면 말초신경 뿐만 아니라 중추신경 재생도 가능하다.Therefore, the porous nerve conduit of the present invention is capable of nerve regeneration by not attaching a cell or regenerative factor to the nerve conduit, that is, by using only the nerve conduit. Peripheral nerve or central nerve regeneration is possible using the nerve conduit of the present invention. Particularly, it is known that the central nervous system is almost impossible to regenerate. By using the nerve conduit of the present invention, not only the peripheral nerves but also the central nervous system can be regenerated.

본 발명에서 용어 "소수성 생체적합성 고분자란", 생체에 적합하고 생분해성인 고분자 중에서 물에 녹지 않는 고분자를 말한다. In the present invention, the term "hydrophobic biocompatible polymer" refers to a polymer that is biodegradable and biodegradable and is not soluble in water.

상기 소수성 생체적합성 고분자는, 이 기술분야에 사용되는 소수성 생체적합성 고분자라면 제한 없이 사용가능하다. 구체적으로, 폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리-L/D-락타이드(poly-L/D-lactide, PLDA), 폴리-L-락트산(poly-L-Lactic Acid, PLLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리디옥산온(polydioxanone), 폴리하이드록시부틸레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate, PHA) 폴리락트산-글리콜산 공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 폴리카프로락톤 (polycaprolactone), PCL), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.The hydrophobic biocompatible polymer can be used without limitation as long as it is a hydrophobic biocompatible polymer used in this technical field. Specifically, a polylactic acid (PLA), a poly-L / D-lactide (PLDA), a poly-L-lactic acid (PLLA) Polyglycolic acid (PGA), polydioxanone, polyhydroxybutyrate (PHB), polyhydroxyalkanoate (PHA) polylactic acid-glycolic acid copolymer (poly (lactic- co-glycolic acid, PLGA), polycaprolactone, PCL), copolymers thereof, and mixtures thereof, but are not necessarily limited thereto.

본 발명에서 용어 "수혼화성 유기용매(water miscible solvent)"란, 물과 적어도 일부 혼화가능하거나 물과 완전히 혼화 가능할 수 있는 유기용매를 말한다.The term "water miscible solvent " as used herein refers to an organic solvent that can be at least partially miscible with water or completely miscible with water.

상기 수혼화성 유기용매(water miscible solvent)는, 이 기술분야에서 사용되는 수혼화성 유기용매라면 제한 없이 사용가능하다. 구체적으로, 에탄올(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), 2-피롤리돈(2-pyrrolidone), 글리세롤(glycerol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 테트라글리콜(tetraglycol), 글리세롤 포르말(glycerol formal), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 에틸 락테이트(ethyl lactate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 프로필렌 카보네이트(proplyene carbonate), 아세톤(acetone), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸 설폰(dimethylsulfone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane), 테트라하이드로퍼푸릴 알코올(tetrahydrofurfuryl alcohol), 석시닉 애씨드 디에틸 에스테르(succinic acid diethyl ester), 트리에틸 시트레이드(triethyl citrate), 디부틸 세바케이트(dibutyl sebacate), 디메틸 아세트아미드(dimethyl acetamide), 락틱 애씨드 부틸 에스테르(lactic acid butyl ester), 프로필렌 글리콜 디아세테이트(propylene glycol diacetate), 디에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르(diethylene glycol mono ethyl ether) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 더욱 구체적으로, N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), 테트라글리콜(tetraglycol), 또는 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide)이 바람직하나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.The water miscible solvent can be used without limitation as long as it is a water-miscible organic solvent used in this technical field. Specific examples of the solvent include ethanol, isopropyl alcohol, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, glycerol, Propylene glycol, polyethylene glycol, tetraglycol, glycerol formal, ethyl acetate, ethyl lactate, diethyl carbonate, diethyl carbonate, ), Propylene carbonate, acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfoxide, dimethylsulfone, tetrahydrofurane, tetrahydrofurfuryl alcohol ( tetrahydrofurfuryl alcohol, succinic acid diethyl ester, triethyl citrate, dibutyl sebacate, dimethylacetamide, But may be selected from the group consisting of lactic acid butyl ester, propylene glycol diacetate, diethylene glycol mono ethyl ether, and mixtures thereof, It is not. More specifically, N-methyl-2-pyrrolidone, tetraglycol, or dimethyl sulfoxide is preferred, but not always limited thereto.

상기 "고분자 재료"란, 소수성 생체적합성 고분자를 수혼화성 용매에 용해시켜 제조한 것을 말한다. The "high molecular material" refers to a product prepared by dissolving a hydrophobic biocompatible polymer in a water-miscible solvent.

본 발명의 일 실시예에서는 소수성 생체적합성 고분자로 폴리락트산-글리콜산 공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA) 또는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 수혼화성 용매로 테트라글라이콜(TG)을 사용하여 제조한 PLGA-TG 또는 PCL-TG 용액을 고분자 재료로 이용하였다. 특히, PLGA와 TG를 혼합하여 고분자 재료를 제조시, PLGA를 TG로 한 번 녹인 이후에는 상온에서 용액 상태를 유지하므로 고분자 재료를 다시 녹이는 과정 없이 사용할 수 있는 장점이 있다.In one embodiment of the present invention, a hydrophobic biocompatible polymer is a polylactic acid-glycolic acid copolymer (PLGA) or polycaprolactone (PCL), a water-miscible solvent is tetraglycoll PLGA-TG or PCL-TG solution prepared by using TG was used as a polymer material. Particularly, when PLGA is mixed with TG to prepare a polymer material, PLGA is dissolved once in TG, and then the polymer material is maintained at room temperature. Therefore, the polymer material can be used without melting again.

상기 신경도관용 고분자 재료를 친수성 용액에 침지시켜서 상기 고분자 재료로부터 상기 유기용매를 분리시킴으로써, 상기 소수성 고분자에 미세기공이 형성된 다공성 고분자로 이루어진 신경도관을 얻을 수 있다.The nerve conduit polymer material is immersed in a hydrophilic solution to separate the organic solvent from the polymer material, thereby obtaining a nerve conduit composed of a porous polymer having micropores formed in the hydrophobic polymer.

구체적으로 설명하면 다음과 같다. 소수성 생체적합성 고분자와 수혼화성 유기용매로 구성된 신경도관용 고분자 재료를 친수성 용액에 침지시키면 상기 유기용매가 상기 고분자 밖으로 빠져 나가면서, 즉 유기용매가 상분리되면서 고분자에 미세기공을 만든다. Specifically, it is as follows. When the nerve conduction polymer material composed of the hydrophobic biocompatible polymer and the water-miscible organic solvent is immersed in the hydrophilic solution, the organic solvent is removed from the polymer, that is, the organic solvent is phase-separated to form micropores in the polymer.

본 발명에서 상기 친수성 용액은 물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the hydrophilic solution includes, but is not limited to, water.

본 발명에서 용어 "미세기공"이란, 나노 크기의 매우 작은 구멍을 말한다. 본 발명의 미세기공은 1 μm 이하의 나노 크기 매우 작은 구멍을 의미한다. The term "micropores" in the present invention refers to nano-sized very small holes. The micropores of the present invention means nano-sized very small holes of 1 μm or less.

상기 신경도관용 고분자 재료는 상기 수혼화성 유기용매에 상기 소수성 생체적합성 고분자가 10 내지 40 중량/부피%(w/v%) 농도로 용해될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 25 w/v%, 보다 바람직하게는 15 내지 25 w/v% , 가장 최적으로는 20 w/v%일 수 있다. The hydrophobic biocompatible polymer may be dissolved in the water-miscible organic solvent at a concentration of 10 to 40% by weight (w / v%), preferably 10 to 25% by weight, More preferably 15 to 25 w / v%, most optimally 20 w / v%.

상기 용어 "중량/부피%(w/v%)"는 유기용매 100mL에 녹는 소수성 고분자의 무게(g)를 의미한다.The term "weight / volume% (w / v%)" means the weight (g) of the hydrophobic polymer dissolved in 100 mL of the organic solvent.

만약 상기 농도 범위가 10 w/v% 미만일 경우, 수혼화성 유기용매를 많이 사용하게 되어 기공률(porosity)이 증가하는 문제가 발생할 수 있고, 상기 농도 범위가 40 w/v% 를 초과하는 경우에는 미세기공 형성이 충분하게 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다. If the concentration range is less than 10 w / v%, a large amount of water-miscible organic solvent may be used to increase the porosity. When the concentration range is more than 40 w / v% The pore formation may not be sufficiently performed.

또한 본 발명은 상기 신경도관용 고분자 재료를 준비하는 단계에서, 상기 소수성 생체적합성 고분자를 상기 유기용매에 용해시킨 후 나노입자를 추가적으로 첨가하여, 나노입자가 포함된 신경도관용 고분자 재료를 준비할 수 있다.In addition, in the preparation of the polymer material for nerve conduction, the present invention may be such that the hydrophobic biocompatible polymer is dissolved in the organic solvent and then nanoparticles are additionally added to prepare a polymer material for nerve conduction containing nanoparticles have.

상기 용어 "나노입자"란, 나노 크기의 입자를 말한다. 상기 나노 크기란 이 기술분야의 통상의 기술자들이 이해하는 정도의 크기 범위를 포함한다. 구체적으로 상기 나노 크기란, 0.1에서 1000 nm일 수 있으며, 더 구체적으로는 10에서 1000 nm, 바람직하게는 300 내지 700 nm, 더욱 바람직하게는 20에서 500 nm, 더 더욱 바람직하게는 40에서 250 nm 일 수 있다.The term "nanoparticles" refers to nano-sized particles. The nanosized column encompasses a size range to the extent understood by those of ordinary skill in the art. Specifically, the nano-size may be 0.1 to 1000 nm, more specifically 10 to 1000 nm, preferably 300 to 700 nm, more preferably 20 to 500 nm, even more preferably 40 to 250 nm Lt; / RTI >

상기 나노입자는 이 기술분야의 나노입자라면 어느 것이나 다 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 나노입자는 형광나노입자일 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. The nanoparticles may include any nanoparticles of this technical field. Specifically, the nanoparticles may be fluorescent nanoparticles, but are not necessarily limited thereto.

상기 용어 "형광나노입자"란, 일정 수준의 형광 강도를 지속적으로 방출하는 나노 입자를 의미한다.The term "fluorescent nanoparticle" means a nanoparticle that continuously emits a certain level of fluorescence intensity.

상기 형광나노입자는 광학 영상을 위해 투영되는 형광조영제로, 이 기술분야에 알려진 것이라면 어느 것이나 제한 없이 사용가능하다. 구체적으로, 체내에서 독성을 나타내지 않는 원료로 제조된 형광나노입자인 것이 바람직하나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.The fluorescent nanoparticles are fluorescent contrast agents that are projected for optical imaging, and any of those known in the art can be used without limitation. Specifically, it is preferably, but not necessarily, a fluorescent nanoparticle produced from a raw material that does not exhibit toxicity in the body.

상기 형광나노입자의 크기는 300 내지 700 nm일 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.The size of the fluorescent nanoparticles may be 300 to 700 nm, but is not necessarily limited thereto.

본 발명의 일 실시예에서는 녹색 형광을 발현하는 실리카(silica)계 나노입자를 사용하여 신경도관을 제조하였다.In one embodiment of the present invention, nerve conduits were prepared using silica nanoparticles that express green fluorescence.

다른 측면에서 본 발명은 하기 단계를 포함하는, 미세기공이 형성된 미세채널 구조를 가지는 다공성 신경도관의 제조방법을 제공한다:In another aspect, the present invention provides a method of preparing a porous neural duct having a microporous microchannel structure comprising the steps of:

상부 및 하부 채널을 갖는 용기 내에 복수 개의 유리섬유를 삽입하고;Inserting a plurality of glass fibers into a container having upper and lower channels;

상기 복수 개의 유리섬유가 삽입된 용기 내로, 소수성 생체적합성 고분자와 수혼화성 유기용매로 구성된 신경도관용 고분자 재료를 주입하고;Injecting a polymer material for a nerve conduction pipe comprising a hydrophobic biocompatible polymer and a water-miscible organic solvent into a container into which the plurality of glass fibers are inserted;

상기 상부 채널에 진공을 인가하여 상기 유리섬유 사이로 상기 고분자 재료를 침투시키고;Applying a vacuum to the upper channel to penetrate the polymeric material through the glass fibers;

상기 용기로부터 상기 고분자 재료가 침투된 유리섬유를 분리시키고; 그리고 Separating the glass fiber into which the polymer material has permeated from the container; And

상기 분리된 유리섬유를 친수성 용액에 침지시켜 상기 유리섬유를 용해하는; 단계를 포함하며, Immersing the separated glass fibers in a hydrophilic solution to dissolve the glass fibers; ≪ / RTI >

상기 신경도관용 고분자 재료는 상기 수혼화성 유기용매에 상기 소수성 생체적합성 고분자가 10 내지 40% 중량/부피%(w/v%) 농도로 용해된 것이고,The nerve conduction polymer material may be prepared by dissolving the hydrophobic biocompatible polymer in the water-miscible organic solvent at a concentration of 10 to 40% by weight / volume% (w / v%),

상기 유리섬유를 용해하는 단계에서, 상기 소수성 생체적합성 고분자가 경화되면서 미세채널을 형성하고; 그리고 상기 수혼화성 유기용매가 상기 친수성 용액과 섞이면서 상기 소수성 고분자로부터 빠져나와 상기 소수성 고분자로 이루어진 미세채널에 미세기공이 형성됨.In the step of dissolving the glass fiber, the hydrophobic biocompatible polymer is cured to form a microchannel; Then, the water-miscible organic solvent is mixed with the hydrophilic solution to escape from the hydrophobic polymer to form micropores in the microchannel composed of the hydrophobic polymer.

상기 용어 "미세채널"이란, 유리섬유가 녹은 공간에 형성되는 5~ 20μm 크기의 빈 공간을 말하며, 신경도관 내부에 형성된 미세구조의 채널을 의미한다. 상기 미세채널은 축삭을 올바른 방향으로 자라게 하고 신경재생을 방해하는 반흔조직의 침투를 막는다. 또한, 신경도관 내부에 생성된 미세채널에 신경재생인자 등을 부착시킴으로써 약물 전달 등이 가능한 구조물을 제공한다. The term "microchannel" refers to a hollow space having a size of 5 to 20 mu m formed in a space in which glass fibers are melted, and means a channel of microstructure formed inside the nerve conduit. The microchannels allow axons to grow in the right direction and prevent penetration of scar tissue that interferes with nerve regeneration. In addition, a structure capable of drug delivery can be provided by attaching a nerve regeneration factor or the like to the microchannel generated inside the nerve conduit.

본 발명의 신경도관은 약 1000 내지 10,000개의 채널을 가질 수 있으나, 그 이상의 채널도 포함할 수 있다.The neural conduits of the present invention may have from about 1000 to 10,000 channels, but may also include more channels.

본 발명은 미세채널에 미세기공이 형성된 다공성 신경도관의 제조방법을 제공한다. 미세채널과 미세기공의 형성 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention provides a method for manufacturing porous neural conduits in which micropores are formed in the microchannels. The formation process of microchannels and micropores will be described in detail as follows.

소수성 생체적합성 고분자와 수혼화성 유기용매로 구성된 신경도관용 고분자 재료는, 용기(예: 유리관) 내에 가득 채워진 유리섬유들 사이의 공간에 채워지면서 상기 유리섬유 사이로 상기 고분자 재료가 침투한다. 참고로, 상기 유리섬유들 사이의 공간이 좁기 때문에 음압 또는 양압을 사용하여 고분자 재료를 침투시킬 수 있다. 유리섬유들 사이에 고분자 재료가 가득 채워지면 상기 용기로부터 유리섬유와 고분자 재료를 빼 내어 친수성 용액에 담근다. 그러면 유리섬유가 녹으면서 유리섬유가 차지하고 있던 공간에 미세채널이 형성되고, 고분자 재료에서 수혼화성 유기용매가 빠져나오면서 미세기공이 형성된다. 구체적으로 유리섬유가 친수성 용액(예를 들면, 물)에 녹고 물이 소수성 고분자와 접촉하면, 이 고분자는 소수성 성질을 가지므로 물과 접촉하면서 경화가 일어나서 미세채널을 형성한다. 또한 새로 형성된 미세채널로 물이 유입되면 상기 수혼화성 유기용매가 물과 섞이면서 소수성 고분자 밖으로 빠져나가면서, 즉 상분리되면서, 미세기공을 만든다.The nerve conduction polymer material composed of the hydrophobic biocompatible polymer and the water-miscible organic solvent is filled in the space between the glass fibers filled in the container (for example, a glass tube), and the polymer material penetrates through the glass fibers. For reference, since the space between the glass fibers is narrow, negative pressure or positive pressure can be used to infiltrate the polymer material. When the polymer material is filled between the glass fibers, the glass fiber and the polymer material are taken out of the container and immersed in the hydrophilic solution. Then, as the glass fiber melts, microchannels are formed in the space occupied by the glass fibers, and the water-miscible organic solvent is removed from the polymer material to form micropores. Specifically, when the glass fiber is dissolved in a hydrophilic solution (for example, water) and the water contacts the hydrophobic polymer, the polymer has hydrophobic properties, so that it hardens in contact with water and forms microchannels. In addition, when the water flows into the newly formed microchannel, the water-miscible organic solvent is mixed with water and is escaped out of the hydrophobic polymer, that is, phase-separated to form micropores.

본 발명에 따라 제조된 신경도관은 생체 내 적용 시 미세기공이 형성된 미세채널에 의해 체액 교환이 쉽게 이루어질 수 있다.  The nerve conduit manufactured according to the present invention can easily exchange body fluids by microchannels formed with micropores when applied in vivo.

상기 신경도관용 고분자 재료에 소수성 고분자와 수혼화성 유기용매에 추가로 나노입자가 더 첨가될 수 있다.In addition to the hydrophobic polymer and the water-miscible organic solvent, nanoparticles may be further added to the polymer material for nerve conduction.

상기 나노입자는 이 기술분야의 나노입자라면 어느 것이나 다 포함될 수 있다. 구체적으로 상기 나노입자는 형광나노입자일 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. The nanoparticles may include any nanoparticles of this technical field. Specifically, the nanoparticles may be fluorescent nanoparticles, but are not necessarily limited thereto.

상기 하부 채널은 상부 채널보다 작은 직경을 가지며, 상기 용기는 불연속적인 각도로 경사지는 것일 수 있다.The lower channel has a smaller diameter than the upper channel, and the container may be inclined at a discontinuous angle.

상기 하부 채널은 상부 채널보다 작은 직경을 가지기 때문에, 상기 용기에 주입되는 유리섬유가 용기 내에서 흘러나가지 않고 채워진 상태를 유지할 수 있다.Since the lower channel has a diameter smaller than that of the upper channel, the glass fiber injected into the container can be maintained in a filled state without flowing out from the container.

상기 용기는 불연속적인 각도로 경사진 것일 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 용기는 불연속적인 각도로 경사진 상부 및 하부 채널을 형성한 것일 수 있다. The container may be inclined at a discontinuous angle, and more specifically, the container may be formed with upper and lower channels inclined at discontinuous angles.

상기 불연속적인 각도로 경사진 용기 및 이의 상하부 채널에 의하여, 용기 내에 삽입되는 유리섬유의 간격이 일정하므로 유리섬유가 녹은 공간에 형성되는 미세채널의 간격 또한 일정하다. 즉, 본 발명에 따라 제조되는 다공성 신경도관은 일정한 간격의 미세채널을 형성하여, 동일한 방향으로의 신경 재생을 유도할 수 있다.The distance between the microchannels formed in the space where the glass fibers are melted is constant because the distance between the glass fibers inserted into the container is constant due to the container inclined at the discontinuous angle and the upper and lower channels thereof. That is, the porous nerve conduit manufactured according to the present invention can form microchannels at regular intervals, thereby inducing nerve regeneration in the same direction.

상기 용기는 유리관의 중앙 부위를 가열하여 병목 지점을 만들어서 상부 채널 및 하부 채널을 형성하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The container may be formed by heating a central portion of the glass tube to form a bottleneck to form an upper channel and a lower channel, but the present invention is not limited thereto.

상기 신경도관용 고분자 재료는 상온에서 용액 상태일 수 있다.The nerve conduction polymer material may be in a solution state at room temperature.

본 발명에서 상기 "상온"이란, 15~25℃를 의미한다.In the present invention, the above-mentioned "normal temperature" means 15 to 25 ° C.

상기 미세기공이 형성된 미세채널 구조를 가지는 다공성 신경도관의 제조방법은, 상기 유리섬유를 용해하는 단계 이후에 다음 단계를 더 포함할 수 있다: 상기 유리섬유를 용해한 후 형성된 신경도관을 액체질소로 냉각시키고; 그리고 상기 냉각된 신경도관을 절단하여 성형하는 단계.The method of manufacturing a porous nerve conduit having a microporous structure in which the micropores are formed may further comprise the following steps after the step of dissolving the glass fiber: after the glass fiber is dissolved, the nerve conduit formed is cooled with liquid nitrogen ; And cutting and shaping the cooled neural duct.

상기 용기는 상기 신경도관용 고분자 재료의 침투가 육안으로 확인될 수 있는 투명 재질로 이루어질 수 있다. 상기 투명 재질로 이루어진 용기로 바람직한 것은 유리이나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. The container may be made of a transparent material through which the penetration of the nerve conduction polymer material can be visually confirmed. Preferable examples of the container made of the transparent material include, but are not limited to, glass.

상기 진공의 인가는 복수 회 반복하여 진행될 수 있다. 이에 따라 균일한 밀도의 신경도관을 제조할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 진공은 주사기를 이용하여 용기(예: 유리관) 내부에 반복적인 것으로 인가하는 것일 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다.The application of the vacuum may be repeated a plurality of times. Thus, a nerve conduit of uniform density can be produced. More specifically, the vacuum may be, but is not necessarily limited to, using a syringe to apply repeatedly into a container (e.g., a glass tube).

또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 언급한 제조방법에 의해 제조된 미세기공이 형성된 미세채널 구조를 가지는 다공성 신경도관다공성 신경도관을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a porous nerve conduit porous nerve conduit having a microchannel structure with micropores formed by the above-described manufacturing method.

상기 신경도관은 유리섬유가 용기의 축방향으로 삽입됨에 따라 신경도관의 축 방향으로 미세채널이 형성된 것일 수 있다.The nerve conduit may be a microchannel formed in the axial direction of the nerve conduit as the glass fiber is inserted in the axial direction of the container.

상기 신경도관은, The nerve conduit,

수혼화성 유기용매 및 소수성 생체적합성 고분자로 구성된 신경도관용 고분자 재료가 친수성 용액과 반응하여 상기 소수성 생체적합성 고분자가 경화되면서 미세채널을 형성하고; 그리고 The nerve conduction polymer material composed of the water-miscible organic solvent and the hydrophobic biocompatible polymer reacts with the hydrophilic solution to cure the hydrophobic biocompatible polymer to form microchannels; And

상기 수혼화성 유기용매가 상기 친수성 용액과 섞이면서 상기 소수성 생체적합성 고분자로부터 빠져나오면서 상기 소수성 고분자로 이루어진 미세채널에 미세기공이 형성되는 것일 수 있다.The water-miscible organic solvent may be mixed with the hydrophilic solution to form fine pores in the microchannel composed of the hydrophobic polymer as it exits from the hydrophobic biocompatible polymer.

또 다른 측면에서 본 발명은, 본 발명에 따른 신경도관을 이용하여 신경을 재생하는 방법을 제공한다. In yet another aspect, the present invention provides a method of regenerating a nerve using a neural conduit according to the present invention.

본 발명에 따른 신경 도관을 신경이 손상된 부위에 이식하여 신경을 재생할 수 있다. 상기 신경은 말초신경 또는 중추신경일 수 있다.The nerve conduit according to the present invention can be implanted in a nerve damaged area to regenerate the nerve. The nerve may be the peripheral nerve or the central nerve.

구체적으로 상기 신경 재생 방법은 다음 단계를 포함한다:Specifically, the nerve regeneration method comprises the following steps:

본 발명에 따른 신경도관을 소수성 생체적합성 고분자로 이루어진 생체적합성 고분자 튜브에 삽입하고;Inserting the nerve conduit according to the present invention into a biocompatible polymer tube made of a hydrophobic biocompatible polymer;

상기 신경도관이 삽입된 생체적합성 고분자 튜브를 손상된 신경 부위에 이식하는;Implanting the biocompatible polymeric tube with the nerve conduit into the damaged nerve site;

단계를 포함하는 신경 재생 방법으로,A neural regeneration method comprising the steps of:

상기 생체적합성 튜브에 미세기공이 형성된 것인, 신경 재생 방법.Wherein the biocompatible tube has micropores formed therein.

상기 생체적합성 튜브에 미세기공을 만드는 방법은, 앞서 설명한 미세기공 형성 방법과 유사하다. 구체적으로, 소수성 생체적합성 고분자를 수혼화성 유기용매로 구성된 혼합 용액에 유리관을 담가 유리관 표면을 얇게 코팅한다. 그 다음 상기 코팅된 유리관을 물에 침지시키면 소수성 생체적합성 고분자가 물과 접촉하면서 경화되고, 수혼화성 유기용매는 물과 섞이면서 상기 소수성 고분자로부터 빠져나오면서 소수성 고분자에 미세기공을 만든다. 생체적합성 튜브는, 유리관으로부터 밀거나 잡아당겨서 제거하여 얻을 수 있다.The method of forming the micropores in the biocompatible tube is similar to the microporous formation method described above. Specifically, a glass tube is immersed in a mixed solution composed of a hydrophobic biocompatible polymer and a water-miscible organic solvent, and the surface of the glass tube is coated thinly. Subsequently, when the coated glass tube is immersed in water, the hydrophobic biocompatible polymer is cured while contacting with water, and the water-miscible organic solvent is mixed with water, and the hydrophobic polymer is removed from the hydrophobic polymer, thereby forming micropores in the hydrophobic polymer. Biocompatible tubes can be obtained by pushing or pulling from a glass tube.

본 발명의 일 실시예에서는, 유리섬유를 용기(유리관)의 상부 채널 내에 축방향으로 삽입한 후, 용기 내로 고분자 재료(PLGA-TG 용액)를 주입하고 진공을 인가하여 유리섬유 내로 침투시켰다. 그 다음 상기 용기로부터 유리섬유를 분리한 뒤 물(DW)에 침지시킴으로써 유리섬유를 모두 용해시켰다. 상기 유리섬유가 용해될 때 소수성 고분자가 물과 접촉하면서 경화되어 미세채널을 형성하고 또한 이 미세채널에 미세기공이 만들어진다. 즉, 유리섬유를 용기의 축방향으로 삽입한 후 유리섬유를 녹임으로써, 유리섬유가 녹은 공간에 축 방향으로 미세기공이 있는 미세채널이 형성된 신경도관을 제조하였다.In one embodiment of the present invention, glass fibers were axially inserted into the upper channel of the vessel (glass tube), then the polymeric material (PLGA-TG solution) was injected into the vessel and the vacuum was applied to penetrate into the glass fiber. Then, the glass fiber was separated from the container and immersed in water DW to completely dissolve the glass fiber. When the glass fiber is dissolved, the hydrophobic polymer is cured while being in contact with water to form microchannels, and microscopic pores are formed in the microchannels. That is, by inserting the glass fiber in the axial direction of the container and then melting the glass fiber, a nerve conduit in which microchannels with micropores in the axial direction are formed in the space where the glass fiber is melted is produced.

또한 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제조된 신경도관을 이용하여, 별도의 재생인자나 신경재생을 도와주는 세포 등의 추가 없이도, 말초신경 및/또는 중추신경을 재생시켰다.In addition, in one embodiment of the present invention, the peripheral nerves and / or the central nervous system were regenerated by using the prepared nerve conduit without adding additional regenerating cells or cells that help nerve regeneration.

본 발명에 따라 제조된 다공성 신경도관은 다양한 직경과 길이로 제작할 수 있다. 또한 본 발명의 신경도관을 제조할 때, in vitro 및 in vivo 신경 연구에 유용하게 사용될 수 있도록 사용 목적 및 용도에 따라 신경도관의 직경과 길이를 자유롭게 변경할 수 있다.Porous neural conduits manufactured according to the present invention can be made in various diameters and lengths. In addition, the diameter and length of the nerve conduit can be freely changed according to the purpose and use of the nerve conduit in order to be useful for in vitro and in vivo neural research.

본 발명에 따른 효과는 다음과 같다. The effects according to the present invention are as follows.

1. 본 발명의 제조방법에 따라, 소수성 생체적합성 고분자를 수혼화성 용매에 녹인 고분자 재료를 유리섬유 사이로 침투시킨 후, 이를 친수성 용액에 침지시킨다. 그러면 소수성 고분자는 친수성 용액과 접촉하여 경화되면서 미세채널을 형성하고, 반면에 수혼화성 용매가 소수성 생체적합성 고분자로부터 빠져 나오면서 고분자에 미세기공을 만든다. 이 미세기공을 통해 체액 교환이 가능하다. 1. According to the production method of the present invention, a polymer material in which a hydrophobic biocompatible polymer is dissolved in a water-miscible solvent is infiltrated through glass fibers, and then immersed in a hydrophilic solution. The hydrophobic polymer is then contacted with the hydrophilic solution to form microchannels while curing, while the water-miscible solvent exits the hydrophobic biocompatible polymer to form micropores in the polymer. Through these micro pores, it is possible to exchange body fluids.

2. 소수성 생체적합성 고분자와 수혼화성 용매를 혼합하여 고분자 용액의 녹는점이 낮아짐에 따라, 소수성 생체적합성 고분자를 수혼화성 용매에 한번 녹인 이후에는 상온에서 용액 상태를 유지하므로 고분자 재료를 다시 녹이는 과정 없이 사용할 수 있다. 2. As the melting point of the polymer solution is lowered by mixing the hydrophobic biocompatible polymer and the water-miscible solvent, the hydrophobic biocompatible polymer is once dissolved in the water-miscible solvent, and the solution state is maintained at room temperature. .

3. 유리섬유 사이의 공간에 일정 점도를 갖는 고분자 용액을 침투시킨 후, 반복적으로 진공을 복수 회 인가함으로써 균일한 밀도의 신경도관 제조가 가능하다.3. It is possible to manufacture neural conduits of uniform density by repeatedly applying a vacuum several times after infiltrating a polymer solution having a predetermined viscosity into a space between glass fibers.

4. 본 발명에 따른 신경도관을 이용하여, 별도의 재생인자나 신경재생을 도와주는 세포 등의 추가 없이도, 말초신경 및/또는 중추신경의 재생이 가능하다.4. Using the nerve conduit according to the present invention, it is possible to regenerate the peripheral nerve and / or the central nerve without adding additional regenerating cells or cells that help nerve regeneration.

도 1은 다공성 신경도관의 제조방법을 나타낸 사진이다; A는 유리섬유, 모세 유리관 및 유리섬유가 삽입된 모세 유리관, B는 2-방향 밸브가 연결된 실리콘 튜브 및 루어락(Luer lock) 주사기, C는 2-방향 밸브가 연결된 실리콘 튜브가 결합된 루어락(Luer lock) 주사기, D는 주사기를 이용하여 유리관 내부에 진공을 가하는 모습.
도 2는 다공성 신경도관의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 3a 및 도 3b는 불연속(a) 또는 연속(b)적인 용기 경사에 따른 채널 형성 효과를 나타낸 도이다.
도 4는 PLGA 다공성 신경도관의 횡단면 SEM 이미지이다; 스케일 바 : (왼쪽) 100 μm, (오른쪽) 10 μm.
도 5는 다공성 신경도관의 횡단면에서 미세구조를 확대한 SEM 이미지이다; 스케일 바 : (A, C) 10 μm, (B, D) 1 μm, ▶ : 미세채널 내부의 미세기공.
도 6은 다공성 신경도관의 종단면 SEM 이미지이다; 스케일 바 = (A) 100 μm, (B) 10 μm, (C) 10 μm, (D) 1 μm, ▶ : 미세채널 내부의 미세기공.
도 7은 다공성 신경도관에서 빠져 나온 TG가 증류수(distilled water, DW) 아래쪽에 가라앉은 것을 나타낸 사진이다; 화살표: TG.
도 8은 용도에 따라 다양한 직경과 길이로 제작된 본 발명의 다공성 신경도관을 나타낸 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 신경도관의 3D 마이크로-CT 이미지이다(시상절단면).
도 10은 PCL 다공성 신경도관의 횡단면 SEM 이미지이다; 스케일 바 : (왼쪽) 500 μm, (중간) 10 μm (오른쪽) 10 μm. A는 횡단면 이미지, B는 횡단면 미세구조를 확대한 이미지, 그리고 C는 종단면 이미지이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광나노입자가 포함돤 신경도관의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 12는 형광나노입자가 포함된 신경도관의 제조방법을 나타낸 사진이다; A는 유리섬유, 모세 유리관 및 유리섬유가 삽입된 모세 유리관, B는 2-방향 밸브가 연결된 실리콘 튜브 및 루어락(Luer lock) 주사기, C는 2-방향 밸브가 연결된 실리콘 튜브가 결합된 루어락 주사기, D는 주사기를 이용하여 유리관 내부에 진공을 가하는 모습, E는 녹색 형광 실리카 입자 스톡(green fluorescent silica particle stock), F는 녹색 형광 실리카 입자 및 20%(w/v) PLGA-TG 혼합액, G는 형광 보존을 위해 빛을 차단한 녹색 형광 실리카 입자 및 20%(w/v) PLGA-TG 혼합액.
도 13은 형광나노입자를 포함하지 않는 신경도관(A) 및 형광나노입자를 포함하는 신경도관(B)을 형광현미경으로 관찰한 도이다.
도 14는 형광나노입자를 포함하는 신경도관을 in vitro 환경 내의 동일 위치에서 60일간 형광현미경으로 관찰한 도이다.
도 15는 60일간 형광나노입자의 형광 강도(intensity) 변화를 나타낸 도이다.
도 16은 본 발명에 따른 신경도관이 삽입되는 미세기공이 형성된 생체적합성 고분자 튜브(A), 상기 튜브의 횡단면을 일부 확대한(B, C) SEM 사진이다.
도 17은 본 발명에 따른 신경도관의 신경재생효과 확인을 위한 생체 내(in vivo) 실험과정을 나타낸 사진이다. A는 생체 내 실험을 하기 위해 준비한 PCL 튜브와 PLGA 신경도관이며, B는 PCL 튜브에 신경도관을 삽입한 사진이고, C는 렛트의 좌골신경을 절단 후, 16mm 신경도관을 삽입한 사진이다.
도 18은 말초신경 손상 모델에 신경도관을 이식하지 않고 자가이식한 동물(대조군)과 이식한 동물의 면역조직화학 염색 결과를 공초점 현미경을 통해 관찰한 사진이다. mouse Tuj1 단클론 항체 염색 및 rabbit S100 다클론 항체 염색을 병합한(merge) 사진이다.
도 19는 척수 완전 손상모델을 만들어 신경도관을 삽입하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 20은 척수 완전 손상모델에 신경도관을 이식하지 않고 자가이식한 동물(대조군)과 이식한 동물의 2주 후 면역조직화학 염색 결과를 염색 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 척수 완전 손상모델에 신경도관을 이식하지 않은 동물(대조군)과 이식한 동물의 16주 후 면역조직화학 염색 결과를 나타낸 것이다.1 is a photograph showing a method of manufacturing a porous nerve conduit; B is a silicone tube and a Luer lock syringe to which a 2-way valve is connected, and C is a Luer lock with a silicone tube to which a 2-way valve is connected, wherein A is a glass fiber, a capillary glass tube and a glass fiber- (Luer lock) syringe, and D uses a syringe to apply vacuum to the inside of the glass tube.
2 is a schematic view showing a method of manufacturing a porous nerve conduit.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing channel forming effects according to a discontinuous (a) or continuous (b) container inclination.
Figure 4 is a cross-sectional SEM image of PLGA porous nerve conduit; Scale bar: (left) 100 μm, (right) 10 μm.
Figure 5 is a SEM image of a microstructure enlarged in a cross-section of a porous neural tube; Scale bar: (A, C) 10 μm, (B, D) 1 μm, ▶: Micropores inside the microchannel.
Figure 6 is a longitudinal section SEM image of a porous neural duct; Scale bar = (A) 100 μm, (B) 10 μm, (C) 10 μm, (D) 1 μm, and the micropores inside the microchannel.
FIG. 7 is a photograph showing that the TG exiting from the porous neural conduit sinks below distilled water (DW); Arrow: TG.
Figure 8 is a photograph of a porous neural duct of the present invention made with various diameters and lengths depending on the application.
Figure 9 is a 3D micro-CT image of a neural duct prepared according to one embodiment of the present invention (sagittal section).
10 is a cross-sectional SEM image of a PCL porous neural duct; Scale bar: (left) 500 μm, (medium) 10 μm (right) 10 μm. A is a cross-sectional image, B is an enlarged cross-sectional microstructure, and C is a cross-sectional image.
11 is a schematic view showing a method of manufacturing a nerve conduit including fluorescent nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
12 is a photograph showing a method of manufacturing a nerve conduit containing fluorescent nanoparticles; B is a silicone tube and a Luer lock syringe to which a 2-way valve is connected, and C is a Luer lock with a silicone tube to which a 2-way valve is connected, wherein A is a glass fiber, a capillary glass tube and a glass fiber- E is a green fluorescent silica particle stock, F is a green fluorescent silica particle and 20% (w / v) PLGA-TG mixed solution, and D is a syringe. G is a mixture of green fluorescent silica particles and 20% (w / v) PLGA-TG blocked with light to preserve fluorescence.
13 is a view showing a nerve conduit (A) containing no fluorescent nanoparticles and a nerve conduit (B) containing fluorescent nanoparticles by a fluorescence microscope.
FIG. 14 is a view of a nerve conduit containing fluorescent nanoparticles observed by fluorescence microscope for 60 days at the same position in an in vitro environment. FIG.
15 is a graph showing the change in fluorescence intensity of fluorescent nanoparticles for 60 days.
16 is a SEM photograph of a biocompatible polymer tube (A) having micropores for inserting a nerve conduit according to the present invention and a partially expanded cross section of the tube (B, C).
17 is a photograph showing an in vivo experimental procedure for confirming the nerve regeneration effect of the nerve conduit according to the present invention. A is a PCL tube and a PLGA nerve conduit prepared for in vivo experiments, B is a nerve conduit inserted into a PCL tube, C is a 16mm nerve conduit inserted after cutting the sciatic nerve of the rat.
FIG. 18 is a photograph of a result of immunohistochemical staining of an animal (control group) and an animal transplanted without implanting a neural catheter into a peripheral nerve injury model through a confocal microscope. mouse Tuj1 monoclonal antibody staining and rabbit S100 polyclonal antibody staining.
19 is a photograph showing the process of inserting the nerve conduit by making a spinal cord complete injury model.
20 shows the result of immunohistochemical staining of the autologous transplantation animal (control group) and the transplanted animal two weeks after transplanting the neural tube into the spinal cord injury model.
FIG. 21 shows immunohistochemical staining results after 16 weeks of animals in which the neural catheter was not implanted in the spinal cord injury model (control group) and the transplanted animal.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 이 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

실시예 1: 다공성 신경도관Example 1: Porous nerve conduit

1-1: PLGA 다공성 신경도관의 제조1-1: Preparation of PLGA porous nerve conduit

소수성 고분자인 폴리락틱산-글리콜산 공중합체(PLGA)(락틱산 대 글리콜산의 mol %, 85:15)와 수혼화성 용매인 테트라글리콜(TG)(밀도: 1.09g/ml, Sigma-Aldrich, 미국)을 중량 대 용량(w/v) 비율이 20%(w/v)가 되도록 혼합한 후 60℃에서 18시간 동안 녹여 20%(w/v) PLGA-TG 용액(고분자 재료)을 준비하였다. (Density: 1.09 g / ml, Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI) as a hydrophobic polymer, polylactic acid-glycolic acid copolymer (PLGA) 20% (w / v) PLGA-TG solution (polymeric material) was prepared by dissolving at 60 ° C for 18 hours. .

내경 1.6mm, 길이 13cm인 모세 유리관의 중앙 부위를 가열하여 병목 지점을 만들어, 불연속적인 각도로 경사진 상부 및 하부 채널을 형성하였다. 이때, 하부 채널은 상부 채널보다 작은 직경을 형성하도록 제작하였다. 이후, 직경이 10 ~ 20 μm인 수용성 유리섬유(50P2O5-20CaO-30Na2O in mol % (1100℃, 800rpm)) 7000 ~ 8500 가닥을 5 ~ 6cm 단위로 잘라 유리관의 상부 채널 내에 축방향으로 빽빽하게 삽입하였다(도 1A 및 도 2A). The central portion of the capillary glass tube having an inner diameter of 1.6 mm and a length of 13 cm was heated to form a bottleneck point to form upper and lower channels inclined at discontinuous angles. At this time, the lower channel was formed to have a smaller diameter than the upper channel. Thereafter, 7000 to 8500 strands of water-soluble glass fiber (50P 2 O 5 -20CaO-30Na 2 O mol% (1100 ° C, 800rpm)) having a diameter of 10 to 20 μm were cut in units of 5 to 6 cm, (Figs. 1A and 2A).

유리섬유가 삽입된 유리관의 상부 채널에, 내경 0.8mm, 길이 15cm인 실리콘 튜브에 2-방향 밸브가 부착된 루어락(Luer lock) 주사기를 연결하여 제조한 압력 장치를 끼워 준비하였다(도 1B 및 도 1C).A pressure device manufactured by connecting a Luer lock syringe with a 2-way valve to a silicone tube having an inner diameter of 0.8 mm and a length of 15 cm was prepared in the upper channel of the glass tube into which the glass fiber was inserted (Fig. 1B and Fig. 1C).

상온에서 유리관의 하부 채널이 20%(w/v) PLGA-TG 용액에 잠기도록 한 후, 주사기를 이용하여 유리관 내부에 반복적으로 진공을 가해 20%(w/v) PLGA-TG 용액이 유리섬유 사이의 빈틈에 완전히 침투하도록 빨아들였다(도 1D 및 도 2C).After the bottom channel of the glass tube was immersed in a 20% (w / v) PLGA-TG solution at room temperature, a vacuum was repeatedly applied to the inside of the glass tube using a syringe, and a 20% (w / v) PLGA- (Fig. 1D and Fig. 2C).

유리관(용기)의 구체적인 형태는 도 3a에 나타내었다. 도 3a를 보면 불연속적인 각도로 유리관의 상부채널 대비 하부채널의 너비를 좁혔다. 유리관의 상부채널과 하부채널로 이어지는 각도가 연속적일 경우(도 3b), 유리관에 채워지는 유리섬유 사이의 간격이 점차 좁아지게 되어 유리섬유 간에 일정한 간격을 유지하기 어려워지는 문제가 있다. A concrete form of the glass tube (container) is shown in Fig. 3A, the width of the lower channel is narrowed at a discontinuous angle with respect to the upper channel of the glass tube. When the angle between the upper channel and the lower channel of the glass tube is continuous (FIG. 3B), the gap between the glass fibers filled in the glass tube is gradually narrowed, which makes it difficult to maintain a constant gap between the glass fibers.

유리섬유의 간격이 일정하지 않은 상태에서 신경도관이 제조되면, 신경도관의 미세채널 간격도 일정하지 않을 것이다. 그리고 이 신경도관으로 신경을 재생할 때 신경 재생 방향이 미세채널에 따라 달라지므로, 동일한 방향으로의 신경 재생이 어려워지는 문제점이 발생할 수 있다.If the nerve conduit is fabricated in a state where the spacing of the glass fibers is not constant, the micro channel spacing of the nerve conduit will not be constant. In addition, when the nerve is regenerated by the nerve conduit, the direction of the nerve regeneration changes depending on the microchannel, so that it is difficult to regenerate the nerve in the same direction.

PLGA-TG 용액이 침투된 유리섬유를 직경 1.5mm 길이 15cm의 와이어(wire)를 이용하여 유리관으로부터 분리한 즉시 10~20℃의 증류수(DW)에 24시간 이상 완전히 침지시켜(도 2D), 유리섬유를 모두 용해하고 유리섬유가 녹은 공간에 PLGA로 이루어지는 10 ~ 20 μm 크기의 미세채널(미세채널의 직경: 16.54 ㅁ 3.6 μm)이 약 7,000 ~ 8,500 개(미세채널의 수: 7,777 ㅁ 716.2 개) 형성되도록 하였다(도 2E 및 도 4). 10~20℃의 DW 내에서 유리섬유가 용해되는 동시에, 소수성 고분자인 PLGA가 물과 접촉하면서 경화되어 미세채널을 형성하였다. 또한, PLGA-TG 용액이 침투된 유리섬유를 DW에 침지하는 과정에서 수혼화성 용매인 TG가 물과 섞이면서 소수성 고분자, 즉 미세채널로부터 빠져나오면서 미세채널 내부에 미세기공을 형성하였다(도 4, 도 5 및 도 6). 신경도관으로부터 빠져나온 상분리된 TG는 DW보다 밀도가 높아 DW 아래쪽에 아지랑이 모양으로 가라앉았다(도 7).After the glass fiber infiltrated with the PLGA-TG solution was separated from the glass tube using a wire having a diameter of 1.5 mm and a length of 15 cm, the glass fiber was completely immersed in distilled water (DW) at 10 to 20 ° C for more than 24 hours In the space where the fibers are melted and the glass fiber is melted, about 7,000 ~ 8,500 microchannels (microchannel diameter: 7,777 microns and 3.616 microns) having a size of 10 ~ (Fig. 2E and Fig. 4). The glass fiber was dissolved in the DW of 10 to 20 占 폚, and the hydrophobic polymer, PLGA, cured while contacting with water to form microchannels. In addition, in the process of immersing the glass fiber in which the PLGA-TG solution is immersed in the DW, the water-miscible solvent, TG, mixed with water to form fine pores inside the microchannels as they escaped from the hydrophobic polymer, that is, the microchannel 5 and FIG. 6). The phase separated TG exiting from the nerve conduit was more dense than DW and sinked to the underside of DW (Fig. 7).

DW 처리를 통해 유리섬유와 TG가 제거되고, PLGA로 이루어지는 미세기공을 가지는 다공성 미세채널이 제조되었다. 제조된 신경도관을 액체 질소에 약 30초간 얼린 후 사용 목적에 맞는 크기로 절단하고 성형하였다(도 8).Through the DW treatment, the glass fibers and TG were removed, and porous microchannels having micropores made of PLGA were produced. The prepared nerve conduit was frozen in liquid nitrogen for about 30 seconds, and then cut and formed into a size suitable for the purpose of use (Fig. 8).

1-2: PLGA 다공성 신경도관의 내부 미세구조 확인1-2: Identification of internal microstructure of PLGA porous nerve conduit

실시예 1-1을 통해 제조된 신경도관 내부의 미세채널에 형성된 미세구조는 SEM(scanning electron microscopy)를 이용하여 확인하였다(도 4, 도 5 및 도 6). The microstructure formed in the microchannels inside the nerve conduit prepared in Example 1-1 was confirmed by scanning electron microscopy (SEM) (FIGS. 4, 5 and 6).

도 4는 신경도관의 횡단면이고, 도 5는 신경도관의 횡단면에서 미세채널 구조를 확대한 사진이며, 도 6은 신경도관의 종단면으로 신경도관 내부의 미세채널이 연속되어 있는 것을 나타내며, 미세채널 구조에 미세기공이 형성된 것을 확인하였다.Fig. 4 is a cross-sectional view of the nerve conduit, Fig. 5 is an enlarged view of the microchannel structure in the cross section of the nerve conduit, Fig. 6 is a longitudinal section of the nerve conduit showing continuous microchannels inside the nerve conduit, It was confirmed that fine pores were formed.

1-3: 다공성 신경도관의 3D 마이크로-CT 이미지1-3: 3D micro-CT images of porous neural conduits

실시예 1-1의 신경도관을 3차원 CT로 촬영한 이미지를 도 9에 나타내었다. 도 9를 통해 손상되지 않은 형태의 신경도관 내부 미세채널을 관찰할 수 있다.An image of the nerve conduit of Embodiment 1-1 taken by three-dimensional CT is shown in Fig. 9, an intact nerve conduit internal microchannel can be observed.

1-4: PCL 다공성 신경도관의 제조1-4: Fabrication of PCL porous neural conduits

소수성 생체적합성 고분자 재료로 PLGA 대신 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)을 사용하여 고분자 재료를 준비한 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 다공성 신경도관을 제조하였다. 상기 고분자 재료는 PCL과 TG의 중량 대 용량 (w/v) 비율이 18%(w/v)가 되도록 혼합한 후 90℃에서 18~24시간 동안 녹여 18%(w/v) PCL-TG 용액(고분자 재료)을 준비하였다. 그리고 실시예 1-1과 같은 방법으로 신경도관을 제조하였다(도 10). A porous nerve conduit was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that a polymer material was prepared using polycaprolactone (PCL) instead of PLGA as a hydrophobic biocompatible polymeric material. The polymer material was prepared by mixing 18% (w / v) PCL-TG solution at 18 ° C for 18-24 hours, mixing the PCL and TG at a weight to volume ratio (w / v) of 18% (Polymer material) was prepared. Nerve conduits were prepared in the same manner as in Example 1-1 (FIG. 10).

실시예 2: 형광나노입자를 포함하는 다공성 신경도관Example 2: Porous nerve conduit containing fluorescent nanoparticles

2-1: 형광나노입자를 포함하는 다공성 신경도관 제조2-1: Fabrication of porous nerve conduits containing fluorescent nanoparticles

소수성 고분자인 폴리락틱산-글리콜산 공중합체(PLGA)(락틱산 대 글리콜산의 mol %, 85:15)와 수혼화성 용매인 테트라글리콜(TG)(밀도: 1.09g/ml, Sigma-Aldrich, 미국)을 중량 대 용량(w/v) 비율이 20%(w/v)가 되도록 혼합한 후 60℃에서 18시간 동안 녹여 20%(w/v) PLGA-TG 용액(고분자 재료)을 준비하였다. (Density: 1.09 g / ml, Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI) as a hydrophobic polymer, polylactic acid-glycolic acid copolymer (PLGA) 20% (w / v) PLGA-TG solution (polymeric material) was prepared by dissolving at 60 ° C for 18 hours. .

형광나노입자인 녹색 형광 실리카 입자(green fluorescent silica particle)의 스톡(stock) 50mg/ml(입자 크기: 500nm, sicastar®-greenF, micromod Partikeltechnologie, 독일)(도 12E)으로부터 20%(w/v) PLGA-TG 용액 부피의 1/50에 해당하는 양(예: 20%(w/v) PLGA-TG 용액이 5ml일 경우 녹색 형광 실리카 입자 스톡은 100μl)을 1.5ml 튜브에 옮겨 담은 후, 8,000rpm 이하의 속도로 30초간 원심분리하고 상층액을 제거함으로써, 증류수에 현탁되어 있는 상태의 녹색 형광 실리카 입자 스톡으로부터 증류수를 제거하였다. 상층액인 증류수를 제거한 후 소량(100μl 이하)의 TG 원액으로 녹색 형광 실리카 입자를 재현탁하고 20%(w/v) PLGA-TG 용액에 첨가하여(working concentration : 1mg/ml) 완전히 혼합하였다(도 12F). 제조한 녹색 형광 실리카 입자 및 20%(w/v) PLGA-TG 혼합액은 형광 보존을 위해 빛을 차단하였다(도 12G).(W / v) from 50 mg / ml (particle size: 500 nm, sicastar®-greenF, micromod Partikeltechnologie, Germany) of green fluorescent silica particles (fluorescence nanoparticles) When the amount of PLGA-TG solution is 1/50 of the volume (eg, when 5 ml of 20% (w / v) PLGA-TG solution is used), 100 μl of the green fluorescent silica particle stock is transferred into a 1.5 ml tube, , And the supernatant was removed to remove the distilled water from the green fluorescent silica particle stock suspended in the distilled water. After removal of the supernatant, distilled water was removed and the green fluorescent silica particles were resuspended in a small amount (not more than 100 μl) of TG stock solution and added to 20% (w / v) PLGA-TG solution (working concentration: 1 mg / ml) 12F). The prepared green fluorescent silica particles and a 20% (w / v) PLGA-TG mixed solution blocked light for fluorescence preservation (FIG. 12G).

내경 1.6mm, 길이 13cm인 모세 유리관의 중앙 부위를 가열하여 병목 지점을 만들어, 불연속적인 각도로 경사진 상부 및 하부 채널을 형성하였다. 이때, 하부 채널은 상부 채널보다 작은 직경을 형성하도록 제작하였다. 이후, 직경이 10 ~ 20 μm인 수용성 유리섬유(50P2O5-20CaO-30Na2O in mol % (1100℃, 800rpm)) 7000 ~ 8500 가닥을 5 ~ 6cm 단위로 잘라 유리관의 상부 채널 내에 축방향으로 빽빽하게 삽입하였다(도 12A).The central portion of the capillary glass tube having an inner diameter of 1.6 mm and a length of 13 cm was heated to form a bottleneck point to form upper and lower channels inclined at discontinuous angles. At this time, the lower channel was formed to have a smaller diameter than the upper channel. Thereafter, 7000 to 8500 strands of water-soluble glass fiber (50P 2 O 5 -20CaO-30Na 2 O mol% (1100 ° C, 800rpm)) having a diameter of 10 to 20 μm were cut in units of 5 to 6 cm, (Fig. 12A).

유리섬유가 삽입된 유리관의 상부 채널에, 내경 0.8mm, 길이 15cm인 실리콘 튜브에 2-방향 밸브가 부착된 루어락(Luer lock) 주사기를 연결하여 제조한 압력 장치를 끼워 준비하였다(도 12B 및 도 12C).A pressure device manufactured by connecting a Luer lock syringe with a 2-way valve to a silicone tube having an inner diameter of 0.8 mm and a length of 15 cm was prepared by inserting a pressure device made in the upper channel of the glass tube into which the glass fiber was inserted, 12C).

상온에서 유리관의 하부 채널이 녹색 형광 실리카 입자 및 20%(w/v) PLGA-TG 용액에 잠기도록 한 후, 주사기를 이용하여 유리관 내부에 반복적으로 진공을 가해 혼합액이 유리섬유 사이의 빈틈에 완전히 침투하도록 빨아들였다(도 11C 및 도 12D).After the bottom channel of the glass tube was immersed in the green fluorescent silica particles and 20% (w / v) PLGA-TG solution at room temperature, a vacuum was repeatedly injected into the glass tube using a syringe, (Figs. 11C and 12D).

PLGA-TG 용액이 침투된 유리섬유를 직경 1.5mm 길이 15cm의 와이어(wire)를 이용하여 유리관으로부터 분리한 즉시 10~20℃의 증류수(distilled water, DW)에 24시간 이상 완전히 침지시켜(도 11D), 유리섬유를 모두 용해하고 유리섬유가 녹은 공간에 녹색 형광 실리카 입자가 포함된 PLGA로 이루어지는 10 ~ 20 μm 크기의 미세채널(미세채널의 직경: 16.54 ㅁ 3.6 μm)이 약 7,000 ~ 8,500 개(미세채널의 수: 7,777 ㅁ 716.2 개) 형성되도록 하였다(도 11E). 10~20℃의 DW 내에서 유리섬유가 용해되는 동시에, 녹색 형광 실리카 입자가 포함된 PLGA가 경화되어 미세채널을 형성하였다. 또한, 침투된 유리섬유를 DW에 침지하는 과정에서 유리섬유는 DW에 의해 완전히 녹아 없어진다. 유리섬유가 사라져서 만들어진 공간에서 DW와 소수성 고분자가 접촉하여 소수성 고분자가 경화되어 미세채널을 형성하였다. 그리고 이 미세채널에 물이 유입되어 수혼화성 용매인 TG가 물과 섞이면서 미세채널로부터 빠져나오면서 미세채널 내부에 미세기공을 형성하였다. 신경도관으로부터 빠져나온 상분리된 TG는 DW보다 밀도가 높아 DW 아래쪽에 아지랑이 모양으로 가라앉았다.The glass fiber infiltrated with the PLGA-TG solution was completely immersed in distilled water (DW) at 10 to 20 ° C for more than 24 hours immediately after separating the infiltrated glass fiber from the glass tube using a wire having a diameter of 1.5 mm and a length of 15 cm ) And microchannels (microchannel diameter: 16.54? 3.6 占 퐉) 10 to 20 占 퐉 in size composed of PLGA containing green fluorescent silica particles in a space in which glass fibers are dissolved and glass fiber is melted is about 7,000 to 8,500 Number of microchannels: 7,777? 716.2) (Fig. 11E). The glass fiber was dissolved in the DW of 10 to 20 占 폚, and the PLGA containing the green fluorescent silica particles was cured to form the microchannel. In addition, in the process of immersing the infiltrated glass fiber into the DW, the glass fiber is completely dissolved by the DW. In the space created by the disappearance of the glass fiber, the DW and the hydrophobic polymer were in contact with each other, and the hydrophobic polymer was cured to form a microchannel. Then, water flows into the microchannel, and TG, which is a water-miscible solvent, flows out of the microchannels while mixing with water, and micropores are formed in the microchannels. The phase separated TG exiting from the nerve conduit was more dense than DW, so it fell into a hazy shape under DW.

DW 처리를 통해 유리섬유와 TG가 제거되고 녹색 형광 실리카 입자 및 PLGA로 이루어지는 다공성 미세채널이 제조되었다. 제조된 신경도관을 액체 질소에 약 30초간 얼린 후 사용 목적에 맞는 크기로 절단하고 성형하였다.DW treatment removed glass fibers and TG, and porous microchannels consisting of green fluorescent silica particles and PLGA were prepared. The prepared nerve conduit was frozen in liquid nitrogen for about 30 seconds, and then cut and shaped into a size suitable for the purpose of use.

2-2: 신경도관의 형광 발현 검정2-2: Fluorescent expression test of nerve conduit

실시예 2-1에서 제조한 형광나노입자를 포함하는 신경도관으로부터 형광이 발현하는지를 형광현미경을 이용하여 관찰하였다. 그 결과, 도 13과 같이 형광나노입자를 포함하지 않는 신경도관(실시예 1-1)은 녹색 형광이 나타나지 않은 반면, 형광나노입자를 포함하는 신경도관(실시예2-1)은 녹색 형광이 나타났다.Fluorescence was observed from a nerve conduit containing the fluorescent nanoparticles prepared in Example 2-1 using a fluorescence microscope. As a result, the nerve conduit (Example 1-1) containing no fluorescent nanoparticles did not show green fluorescence, whereas the nerve conduit containing fluorescent nanoparticles (Example 2-1) showed green fluorescence appear.

또한, 형광나노입자를 포함하는 신경도관을 in vitro 환경 내의 동일 위치에서 60일간 연속적으로 x10 배율로 촬영한 결과, 신경도관이 시간이 지남에 따라 형광나노입자가 분해되면서 형광 발현이 감소하였다(도 14). 형광나노입자의 형광 강도(intensity)는 초기에 감소되는 폭이 큰 것으로 나타났고 60일 후 x5 배율에서는 5.10%, x10 배율에서는 5.16%로 감소되는 것으로 나타났다(도 15). 참고로, 도 14 및 도 15의 "PDMS device"는, in vitro 실험을 위해 신경도관을 고정한 장치이다. PDMS에 신경도관을 고정하는 방법은, 이 기술분야에 통상적으로 알려져 있다. 간단하게 설명하면, 먼저 필요한 형태의 몰드를 3D 프린터 등을 이용해 만들고 PDMS 용액을 부어 가열하여 경화시켜서 제조한다.In addition, when the nerve conduits including fluorescent nanoparticles were photographed at the same position in the environment at the same position for 60 days at an x10 magnification, the fluorescent nanoparticles were degraded and the fluorescence expression decreased with time 14). The fluorescence intensities of the fluorescent nanoparticles were found to decrease initially at 5.10% at x5 magnification and 5.16% at x10 magnification after 60 days (Fig. 15). For reference, the "PDMS device" in Figs. 14 and 15 is a device for fixing a nerve conduit for in vitro experiments. Methods for securing neural conduits to PDMS are commonly known in the art. Briefly, first, a mold of necessary form is made by using a 3D printer or the like, and the PDMS solution is poured and heated to be cured.

실시예 3: 말초신경 손상 모델에 신경도관 이식 후 신경재생 효과 확인Example 3: Nerve regeneration effect after neural catheterization in peripheral nerve injury model

실시예 1-1의 방법으로 제조한 신경도관(직경 1.6mm, 길이 16mm)을 준비하였다. 그 다음 상기 신경도관을 삽입할 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL) 튜브를 준비하였다. PCL 튜브는 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 15(w/v)% PCL-TG 용액에 외경 1.6~1.7mm 유리관을 담가 유리관 표면을 PCL-TG로 얇게 코팅하였다. 그 다음 PCL-TG로 코팅된 유리관을 DW에 침지시키면 PCL 고분자가 물과 접촉하면서 경화되고, TG는 DW와 섞이면서 상기 소수성 고분자로부터 빠져나오면서 소수성 고분자에 미세기공을 만든다. 유리관을 포셉으로 밀거나 잡아당겨서 제거한 후 액체질소에 30초간 얼려 18mm 길이로 잘라내면 PCL 튜브가 완성된다. 도 16은 미세기공이 형성된 PCL 튜브를 보여준다. A nerve conduit (diameter 1.6 mm, length 16 mm) prepared by the method of Example 1-1 was prepared. Then, a polycaprolactone (PCL) tube for inserting the nerve conduit was prepared. The PCL tube was prepared in the following manner. 15 (w / v)% PCL-TG solution was immersed in a glass tube having an outer diameter of 1.6 to 1.7 mm, and the surface of the glass tube was thinly coated with PCL-TG. Then, when the glass tube coated with PCL-TG is immersed in the DW, the PCL polymer is cured while contacting with water, and TG is mixed with DW, and the hydrophobic polymer is removed from the hydrophobic polymer, thereby forming micropores in the hydrophobic polymer. The glass tube is pushed or pulled out with a forceps, and then it is frozen in liquid nitrogen for 30 seconds and cut into 18 mm length to complete the PCL tube. 16 shows a PCL tube with micropores formed therein.

실시예 1-1의 방법으로 준비한 신경도관을 직경 1.6~1.7mm, 길이 18mm의 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL) 튜브에 삽입하였다(도 17A 및 17B). 12주령 암컷 Spargue-Dawley 랫트의 고관절로부터 5mm 아래의 좌골 신경을 16mm 길이로 잘라 제거한 후, 상기 신경도관을 손상부위에 이식하였다(도 17C). 신경도관과 신경이 서로 분리되는 것을 방지하기 위해 미세봉합사(10-0: 0.02 내지 0.029mm 굵기의 나일론 봉합사)를 이용하여 신경관의 양끝을 잘린 신경말단과 180도 간격으로 2 부분을 봉합하였다(도 17D).The nerve conduit prepared by the method of Example 1-1 was inserted into a polycaprolactone (PCL) tube having a diameter of 1.6 to 1.7 mm and a length of 18 mm (FIGS. 17A and 17B). The sciatic nerve 5 mm below the hip joint of 12-week-old female Spargue-Dawley rats was cut off to a length of 16 mm and the nerve conduit was implanted in the damaged area (Fig. 17C). To prevent the nerve conduit and nerve from separating from each other, two sections were sutured at a 180-degree interval from the nerve end of the neural tube with a micro-suture (10-0: 0.02-0.029 mm thick nylon suture) 17D).

대조군으로, 12주령 암컷 Spargue-Dawley 랫트의 고관절로부터 5mm 아래의 좌골 신경을 16mm 길이로 잘라 제거한 후 자가이식술을 행하였다. 상기 자가이식술은 잘린 신경의 원위부와 근위부를 뒤집어 10-0 미세봉합사를 이용하여 봉합하여 수행하였다.As a control, sciatic nerves 5 mm below the hip joints of 12-week-old female Spargue-Dawley rats were cut out to a length of 16 mm, and autologous grafting was performed. The autograft was performed by suturing the distal and proximal portions of the cut nerve using a 10-0 micro suture.

이후 좌골신경의 성장을 확인하기 위해 면역염색을 진행하였다. 이식 2주 후, 18mm 길이의 이식체를 포함한 좌골신경을 적출하고, 4% 파라포름알데하이드에 고정하였다. 이후 다시 30% 스쿠로즈에 3일간 처리 후 16μm의 두께로 동결절편 하였다. 자른 조직은 신경세포의 축삭 염색을 위해 mouse Tuj1 단클론 항체를 사용하였고 슈반세포 염색을 위해 rabbit S100 다클론 항체를 사용하였다. 공초점 현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 18에 나타내었다. 도 18은 공초점 현미경을 통해 관찰한 사진을 나타낸 것으로 mouse Tuj1 단클론 항체로 염색한 것과, rabbit S100 다클론 항체로 염색한 것을 병합한(merge) 사진이다. 도 18에 나타난 것과 같이, 자가이식술을 시행한 동물(대조군)과 본 발명의 신경도관을 삽입한 동물 모두 신경도관의 근위부에 축삭과 슈반세포가 채널을 따라 자라는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 대조군보다 실시예에서 더 뛰어난 말초신경의 재생효율을 보임을 알 수 있다.Immunostaining was then performed to confirm the growth of the sciatic nerve. Two weeks after transplantation, the sciatic nerve including the 18 mm-long graft was removed and fixed in 4% paraformaldehyde. Thereafter, the mixture was treated with 30% sucrose for 3 days and then frozen at a thickness of 16 탆. The cut tissues used mouse Tuj1 monoclonal antibody for axonal staining of neurons and rabbit S100 polyclonal antibody for Schwann cell staining. Observation was made with a confocal microscope, and the results are shown in Fig. FIG. 18 shows photographs observed through a confocal microscope. The photographs were obtained by staining with mouse Tuj1 monoclonal antibody and staining with rabbit S100 polyclonal antibody. As shown in FIG. 18, it was confirmed that axons and Schwann cells grow along the channels in the proximal part of the nerve conduit in both the animal (control group) and the nerve conduit inserted animal of the present invention. However, it can be seen that the regenerating efficiency of the peripheral nerve is superior to that of the control group in the examples.

실시예 4: 중추신경 손상 모델에 신경도관 이식 후 신경재생 효과 확인Example 4: Confirmation of nerve regeneration effect after neural catheterization in the central nerve injury model

실시예 1-1의 방법으로 제조한 신경도관(직경 2.2mm, 길이 5mm)을 준비하였다. A neural tube (diameter 2.2 mm, length 5 mm) prepared by the method of Example 1-1 was prepared.

12주령 암컷 Spargue-Dawley 랫트를 이용하여 중추신경 손상 모델을 만들고 신경도관을 이식하였다(도 19). 먼저, 신경도관 이식을 위한 척수궁절제술(laminectomy)을 제9~10 흉추에서 수행하였다(도 19A). 그 다음 척수 경막 절개 후 신경도관 이식 부위의 척수 5mm를, 남은 신경이 없도록 완전히 제거하고 (도 19B) 척수 제거 부위에 신경도관을 이식하였다(도 19C, 19D, 19E). 신경도관 이식 후 세봉합사(10-0: 0.02 내지 0.029mm 굵기의 나일론 봉합사)를 이용하여 경막을 봉합하였다(도 19F). 척수 손상 모델에 신경도관을 이식하지 않은 것을 대조군으로 하였다.12-week-old female Spargue-Dawley rats were used to model the central nervous system and to transplant nerve conduits (Fig. 19). First, laminectomy for neural catheterization was performed in ninth to tenth thoracic vertebrae (Fig. 19A). Then, 5 mm of the spinal cord of the nerve conduit transplantation site was completely removed (Fig. 19B) and the nerve conduit was implanted in the spinal cord removal site (Figs. 19C, 19D, 19E). The nerve conduit was transplanted and the dura was closed using three sutures (10-0: 0.02-0.029 mm thick nylon suture) (Fig. 19F). The nerve conduit was not implanted in the spinal cord injury model as a control group.

이후 중추신경의 성장을 확인하기 위해 면역염색을 진행하였다. 이식 2주 후, 5mm 길이의 이식체를 포함한 중추신경을 적출하고, 4% 파라포름알데하이드에 고정하였다. 이후 다시 30% 스쿠로즈에 3일간 처리 후 16μm의 두께로 동결절편 하였다. 자른 조직은 신경세포의 축삭 염색을 위해 mouse Tuj1 단클론 항체를 사용하였고, 그 결과를 도 20 및 도 21에 나타내었다. 도 20 및 도 21은 공초점 현미경을 통해 관찰한 사진을 나타낸 것으로 mouse Tuj1 단클론 항체로 염색한 사진이다. Then immunostaining was performed to confirm the growth of the central nervous system. Two weeks after transplantation, the central nervous system including the 5 mm-long graft was removed and fixed in 4% paraformaldehyde. Thereafter, the mixture was treated with 30% sucrose for 3 days and then frozen at a thickness of 16 탆. The cut tissues used mouse Tuj1 monoclonal antibody for axonal staining of neurons, and the results are shown in Figs. 20 and 21. Fig. Figs. 20 and 21 show photographs observed through a confocal microscope, which are photographs stained with a mouse Tuj1 monoclonal antibody.

도 20은, 척수신경을 5mm 제거한 척수 완전 손상모델에 신경도관을 이식하지 않은 동물(대조군)과 이식한 동물의 2주 후 면역조직화학 염색 결과이다. 도 20의 신경도관을 이식한 동물의 신경 손상 부위를 보면, 이식한 도관 내부에서 손상 부위를 가로지르면서 재생되는 축삭들(화살표)을 관찰할 수 있다. 이에 반해, 신경도관을 이식하지 않은 대조군에서는 재생되는 축삭이 관찰되지 않았다.FIG. 20 shows the immunohistochemical staining results of the animals (control group) and animals transplanted with the neural catheter in the spinal cord complete injury model in which the spinal nerve was removed 5 mm after 2 weeks. The nerve injury site of the animal implanted with the nerve conduit of FIG. 20 can be observed to reproduce axons (arrows) across the damaged site within the implanted catheter. In contrast, regeneration axons were not observed in the control group without nerve conduit transplantation.

도 21은, 척수신경을 5mm 제거한 척수 완전 손상모델에 신경도관을 이식하지 않은 동물과 이식한 동물의 16주 후 면역조직화학 염색 결과이다. 도 21의 신경도관을 이식한 동물의 신경 손상 부위를 보면, 이식한 도관 내부에서 손상 부위를 가로지르면서 재생되는 축삭들을 관찰할 수 있다. 이에 반해, 신경도관을 이식하지 않은 대조군에서는 재생되어 손상 부위를 가로지르는 축삭이 관찰되지 않았다. 재생되는 축삭이 관찰되지 않았다.FIG. 21 shows the results of immunohistochemical staining of the animal without the nerve conduit transplantation and the animal transplanted after 16 weeks in the spinal cord complete injury model in which the spinal nerve was removed 5 mm. The nerve injury site of the animal transplanted with the neural catheter of FIG. 21 shows that axons regenerated across the damaged site within the implanted catheter can be observed. In contrast, in the control group without nerve conduit transplantation, axons regenerating and crossing the injured site were not observed. No axons were observed to be reproduced.

Claims (18)

다음 단계를 포함하는 다공성 신경도관의 제조방법:
소수성 생체적합성 고분자를 수혼화성 유기용매에 용해시켜 신경도관용 고분자 재료를 준비하고; 그리고
상기 신경도관용 고분자 재료를 친수성 용액에 침지시켜서 상기 고분자 재료로부터 상기 유기용매를 분리시킴으로써, 상기 소수성 고분자에 미세기공이 형성된 다공성 고분자로 이루어진 신경도관을 얻는 단계.
A method of manufacturing a porous neural conduit comprising the steps of:
Dissolving the hydrophobic biocompatible polymer in a water-miscible organic solvent to prepare a polymer material for nerve conduction; And
The step of immersing the nerve conduction polymer material in a hydrophilic solution to separate the organic solvent from the polymer material to obtain a nerve conduit composed of a porous polymer having micropores formed in the hydrophobic polymer.
제1항에 있어서,
상기 다공성 신경도관은 중추신경 또는 말초신경 재생을 위한 것인 다공성 신경도관의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the porous nerve conduit is for central nerve or peripheral nerve regeneration.
제 1항에 있어서,
상기 소수성 생체적합성 고분자는,
폴리락트산(polylactic acid, PLA), 폴리-L/D-락타이드(poly-L/D-lactide, PLDA), 폴리-L-락트산(poly-L-Lactic Acid, PLLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA), 폴리디옥산온(polydioxanone), 폴리하이드록시부틸레이트(polyhydroxybutyrate, PHB), 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate, PHA) 폴리락트산-글리콜산 공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
상기 수혼화성 유기용매(water miscible solvent)는,
에탄올(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), 2-피롤리돈(2-pyrrolidone), 글리세롤(glycerol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 테트라글리콜(tetraglycol), 글리세롤 포르말(glycerol formal), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 에틸 락테이트(ethyl lactate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 프로필렌 카보네이트(proplyene carbonate), 아세톤(acetone), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸 설폰(dimethylsulfone), 테트라하이드로푸란(tetrahydrofurane), 테트라하이드로퍼푸릴 알코올(tetrahydrofurfuryl alcohol), 석시닉 애씨드 디에틸 에스테르(succinic acid diethyl ester), 트리에틸 시트레이드(triethyl citrate), 디부틸 세바케이트(dibutyl sebacate), 디메틸 아세트아미드(dimethyl acetamide), 락틱 애씨드 부틸 에스테르(lactic acid butyl ester), 프로필렌 글리콜 디아세테이트(propylene glycol diacetate), 디에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르(diethylene glycol mono ethyl ether) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 다공성 신경도관의 제조방법.The method according to claim 1,
The hydrophobic biocompatible polymer may be,
Polylactic acid (PLA), poly-L / D-lactide (PLDA), poly-L-lactic acid (PLLA), polyglycolic acid acid, PGA, polydioxanone, polyhydroxybutyrate (PHB), polyhydroxyalkanoate (PHA) polylactic acid-glycolic acid copolymer (poly (lactic-co-glycolic acid) acid, PLGA), polycaprolactone (PCL), copolymers thereof, and mixtures thereof;
The water miscible solvent may be, for example,
The solvent is preferably selected from the group consisting of ethanol, isopropyl alcohol, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, glycerol, propylene glycol, polyethylene glycol, tetraglycol, glycerol formal, ethyl acetate, ethyl lactate, diethyl carbonate, propylene glycol, The solvent is selected from the group consisting of proplyene carbonate, acetone, methyl ethyl ketone, dimethyl sulfoxide, dimethylsulfone, tetrahydrofurane, tetrahydrofurfuryl alcohol, Succinic acid diethyl ester, triethyl citrate, dibutyl sebacate, dimethylacetamide, lactic acid, Wherein the porous nerve conduit is selected from the group consisting of lactic acid butyl ester, propylene glycol diacetate, diethylene glycol mono ethyl ether, and mixtures thereof. Way. 제 1항에 있어서,
상기 신경도관용 고분자 재료는 상기 수혼화성 유기용매에 상기 소수성 생체적합성 고분자가 10 내지 40 중량/부피%(w/v%) 농도로 용해된 것인, 다공성 신경도관 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the nerve conduction polymer material is obtained by dissolving the hydrophobic biocompatible polymer in the water-miscible organic solvent at a concentration of 10 to 40 wt / vol% (w / v%).
제1항에 있어서,
상기 신경도관용 고분자 재료를 준비하는 단계에서,
상기 소수성 생체적합성 고분자를 상기 유기용매에 용해시킨 후 나노입자를 를 추가적으로 첨가하여, 형광나노입자가 포함된 신경도관용 고분자 재료를 준비하는 것인, 다공성 신경도관의 제조방법.
The method according to claim 1,
In preparing the nerve conduction polymer material,
Wherein the hydrophobic biocompatible polymer is dissolved in the organic solvent, and nanoparticles are further added to prepare a polymer material for a nerve conduction pipe containing fluorescent nanoparticles.
제5항에 있어서,
상기 나노입자는 형광나노입자인, 다공성 신경도관의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the nanoparticles are fluorescent nanoparticles.
하기 단계를 포함하는, 미세기공이 형성된 미세채널 구조를 가지는 다공성 신경도관의 제조방법:
상부 및 하부 채널을 갖는 용기 내에 복수 개의 유리섬유를 삽입하고;
상기 복수 개의 유리섬유가 삽입된 용기 내로, 소수성 생체적합성 고분자와 수혼화성 유기용매로 구성된 신경도관용 고분자 재료를 주입하고;
상기 상부 채널에 진공을 인가하여 상기 유리섬유 사이로 상기 고분자 재료를 침투시키고;
상기 용기로부터 상기 고분자 재료가 침투된 유리섬유를 분리시키고; 그리고
상기 분리된 유리섬유를 친수성 용액에 침지시켜 상기 유리섬유를 용해하는; 단계를 포함하며,
상기 신경도관용 고분자 재료는 상기 수혼화성 유기용매에 상기 소수성 생체적합성 고분자가 10 내지 40 중량/부피%(w/v%) 농도로 용해된 것이고,
상기 유리섬유를 용해하는 단계에서, 상기 소수성 생체적합성 고분자가 경화되면서 미세채널을 형성하고; 그리고 상기 수혼화성 유기용매가 상기 친수성 용액과 섞이면서 상기 소수성 고분자로부터 빠져나와 상기 소수성 고분자로 이루어진 미세채널에 미세기공이 형성됨.
A method of preparing a porous neural conduit having a microchannel structure with micropores comprising the steps of:
Inserting a plurality of glass fibers into a container having upper and lower channels;
Injecting a polymer material for a nerve conduction pipe comprising a hydrophobic biocompatible polymer and a water-miscible organic solvent into a container into which the plurality of glass fibers are inserted;
Applying a vacuum to the upper channel to penetrate the polymeric material through the glass fibers;
Separating the glass fiber into which the polymer material has permeated from the container; And
Immersing the separated glass fibers in a hydrophilic solution to dissolve the glass fibers; ≪ / RTI >
The nerve conduction polymer material is obtained by dissolving the hydrophobic biocompatible polymer in the water-miscible organic solvent at a concentration of 10 to 40% by weight / volume (w / v%),
In the step of dissolving the glass fiber, the hydrophobic biocompatible polymer is cured to form a microchannel; Then, the water-miscible organic solvent is mixed with the hydrophilic solution to escape from the hydrophobic polymer to form micropores in the microchannel composed of the hydrophobic polymer.
제7항에 있어서,
상기 다공성 신경도관은 중추신경 또는 말초신경 재생을 위한 것인 다공성 신경도관 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein said porous nerve conduit is for central nerve or peripheral nerve regeneration.
제7항에 있어서,
상기 신경도관용 고분자 재료는 소수성 고분자와 수혼화성 유기용매에 추가로 나노입자가 더 첨가된 것인, 다공성 신경도관의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the nerve conduction polymer material further comprises nanoparticles in addition to the hydrophobic polymer and the water-miscible organic solvent.
제 7항에 있어서,
상기 하부 채널은 상부 채널보다 작은 직경을 가지며, 상기 용기는 불연속적인 각도로 경사지는 것인, 다공성 신경도관 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the lower channel has a smaller diameter than the upper channel and the container is inclined at a discontinuous angle.
제 7항에 있어서,
상기 신경도관용 고분자 재료는 상온에서 용액 상태인, 다공성 신경도관 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the nerve conduction polymer material is in solution at ambient temperature.
제 7항에 있어서,
상기 다공성 신경도관 제조방법은,
상기 유리섬유를 용해하는 단계 이후에 다음 단계를 더 포함함:
상기 유리섬유를 용해한 후 형성된 신경도관을 액체질소로 냉각시키고; 그리고
상기 냉각된 신경도관을 절단하여 성형하는 단계.
8. The method of claim 7,
The porous neural conduit manufacturing method includes:
After the step of melting the glass fibers, further comprises the following steps:
Cooling the nerve conduit formed after dissolving the glass fiber with liquid nitrogen; And
Cutting the cooled nerve conduit and molding it.
제 7항에 있어서,
상기 용기는 상기 신경도관용 고분자 재료의 침투가 육안으로 확인될 수 있는 투명 재질로 이루어진 것인, 다공성 신경도관 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the container is made of a transparent material through which penetration of the nerve conduction polymer material can be visually confirmed.
제 7항에 있어서,
상기 진공의 인가는 복수 회 반복하여 진행되는 것인, 다공성 신경도관 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the application of the vacuum is repeated a plurality of times.
제 7항에 따른 방법에 의하여 제조된, 미세기공이 형성된 미세채널 구조를 가지는 다공성 신경도관.
A porous neural conduit having a microchannel structure with micropores formed by the method of claim 7.
제 15항에 있어서,
상기 신경도관은 유리섬유가 용기의 축방향으로 삽입됨에 따라 신경도관의 축 방향으로 미세채널이 형성된 것인, 다공성 신경도관.
16. The method of claim 15,
Wherein the nerve conduit is a microchannel formed in the axial direction of the nerve conduit as the glass fibers are inserted in the axial direction of the container.
제 15항에 있어서,
상기 신경도관은,
수혼화성 유기용매 및 소수성 생체적합성 고분자로 구성된 신경도관용 고분자 재료가 친수성 용액과 반응하여 상기 소수성 생체적합성 고분자가 경화되면서 미세채널을 형성하고; 그리고
상기 수혼화성 유기용매가 상기 친수성 용액과 섞이면서 상기 소수성 생체적합성 고분자로부터 빠져나와 상기 소수성 고분자로 이루어진 미세채널에 미세기공이 형성되는 것인, 다공성 신경도관.
16. The method of claim 15,
The nerve conduit,
The nerve conduction polymer material composed of the water-miscible organic solvent and the hydrophobic biocompatible polymer reacts with the hydrophilic solution to cure the hydrophobic biocompatible polymer to form microchannels; And
Wherein the water-miscible organic solvent is mixed with the hydrophilic solution to escape from the hydrophobic biocompatible polymer to form micropores in the microchannels of the hydrophobic polymer.
제 15항에 따른 신경도관을 소수성 생체적합성 고분자로 이루어진 생체적합성 고분자 튜브에 삽입하고;
상기 신경도관이 삽입된 생체적합성 고분자 튜브를 손상된 신경 부위에 이식하는;
단계를 포함하는 신경 재생 방법으로,
상기 생체적합성 튜브에 미세기공이 형성된 것인, 신경 재생 방법.Inserting the nerve conduit according to claim 15 into a biocompatible polymer tube made of a hydrophobic biocompatible polymer;
Implanting the biocompatible polymeric tube with the nerve conduit into the damaged nerve site;
A neural regeneration method comprising the steps of:
Wherein the biocompatible tube has micropores formed therein.
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