KR20180069779A - Method of preparing artificial tracheal scaffolds using animal tracheal tissues - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an artificial organ support using an organ tissue of an animal. The artificial bio-organ support using the organ tissue of the animal manufactured by the method of the present invention can be safely used for tissue regeneration and healing rather than other materials made from existing artificial synthetic materials, has high biocompatibility, greatly reduces environmental pollution sources, and can be used as a raw material of bio-material better than an organ replacement material using existing artificial materials.

Description

동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체의 제조 방법{Method of preparing artificial tracheal scaffolds using animal tracheal tissues}[Method of preparing artificial tracheal scaffolds using animal tracheal tissues]

본 발명은 동물의 기관조직(氣管 組織, tracheal tissue) 및 세포주입기법을 이용한 다중막 구조를 갖는 인공 기관 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is an animal organ tissue (氣管組織, tracheal tissue) and an artificial organ having a multi-membrane structure using a cell injection technique, and a method for manufacturing the same.

선천적인 원인 또는 종양 및 외상에 의한 기관 손상 또는 기관 협착에 대한치료는 발생원인과 환자의 나이와 상태 등에 따라 다르지만 일반적으로 손상 부위의 크기와 특히 길이에 따라 결정된다. 기관 벽의 일부만 손상이 있을 경우 그 부위를 제거한 후 크기가 작을 경우 그대로 두거나 아니면 각종 피판을 이용하여 재건하여 준다.Treatment for organ damage or organ stenosis due to congenital causes or tumors and trauma varies depending on the cause of occurrence and the age and condition of the patient, but generally depends on the size and length of the injury site. If only part of the tracheal wall is damaged, remove the part and leave it as it is if the size is small, or reconstruct it using various flaps.

기관 협착과 같이 기관의 내경 모두가 손상된 경우에는 병변 부위를 절제한 후 단단 문합술을 시행하는 것이 보편적이다. 그러나 이 방법은 협착 부위가 5cm 이상을 초과하면 적용하기가 힘든 문제점이 있다. 따라서, 소아에서 발생한 선천성 기관 협착과 같이 병변의 길이가 긴 경우에는 각종 연골을 이용한 기관 성형술이나, 기증자의 동종기관(allograft) 이식 등의 다양한 방법이 시도되고 있다. 동종 기관의 이식은 타인(뇌사자)의 기관을 사용하는 것으로서 기관 성형술에 효과가 비교적 우수하나 기증자에 대한 불명확성, 기증자의 병력, 면역 거부반응, 채취의 한계와 수술 방법이 복잡하고 여러 단계의 수술이 필요하며 조직 채취과정에서 발생하는 손상과 감염 등의 단점으로 인하여 표준적인 치료법이 정립되어 있지 않은 상태이다. 이처럼 뇌사자의 조직을 이용함으로써 생기는 여러 부작용을 줄이기 위하여 각종 인공재료를 이용한 인공 기관의 제작이 시도되어 왔다.In cases where both the inner diameter of the trachea is damaged, such as a tracheal stenosis, it is common to perform single-end anastomosis after resecting the lesion site. However, this method has a problem that is difficult to apply when the stricture area exceeds 5 cm. Therefore, when the length of the lesion is long, such as congenital organ stenosis in children, various methods such as tracheoplasty using various cartilage or allograft transplantation of a donor have been attempted. Allogeneic organ transplantation uses an organ of another person (brain death), and is relatively effective in organ plastic surgery, but uncertainty about the donor, the donor's medical history, immune rejection, the limitations of collection and the method of surgery are complicated, and several steps of surgery are required. It is necessary and a standard treatment has not been established due to disadvantages such as damage and infection that occur during the tissue collection process. In this way, in order to reduce the various side effects caused by the use of brain-dead tissues, manufacturing of artificial organs using various artificial materials has been attempted.

그러나 이런 인공 기관들은 점막 재생이 불량하며 염증에 취약하고 육아조직의 형성과 접합부위의 분리, 주위 조직의 손상 및 재협착 가능성이 높아 임상적으로 적용하는 데는 많은 문제점이 있다. However, these artificial organs have poor mucosal regeneration, are susceptible to inflammation, and have many problems in clinical application due to the high possibility of formation of granulation tissues, separation of junctions, damage to surrounding tissues, and restenosis.

인공기관의 제작에서 중요한 요소로는 정상 기관의 연골역할을 하는 원통형의 골격(framework) 제작과 원통의 골격 안에 육아조직 및 반흔 형성이 가능한 적게 일어나면서 점막 섬모 운동이 일어나는 호흡 상피세포 점막의 재생을 유도하는 것이다. 현재 개발되고 있는 다양한 소재의 인공기관은 이러한 문제점들을 극복하지 못했으며 현재까지 기관 치료 및 재건을 위한 기관이식의 일부분으로 극단적인 치료방법인 인공 기관지(bronchus) 이식에 대한 실험적 방법만이 보고되고 있다. 기관지 이식을 위한 방법으로 현재 실시되는 방법은 뇌사자의 기증을 통한 기관지 이식이 실시되고 있으나 타인의 기관지 이식은 면역 거부 반응과 함께 면역억제제의 과도한 사용으로 인한 기관 감염 등으로 인해 현재까지 세계적으로 성공한 사례가 없다. 또 다른 기관지 이식을 위한 한 방법으로 골수에서 추출한 줄기세포와 나노 섬유를 배양하여 길이 7cm와 지름 1.2cm의 인공 호흡기관을 만들어 이식하는 것이 실시되긴 했으나 줄기세포가 새로운 기관으로 자라나기까지는 수 주일이 소요되므로 응급 상황에서는 적용하기에 한계가 있으며 나노 섬유를 이용한 지지체 역시 정상 기관지와는 상이하므로 장기 예후에 대해 평가하기 어렵다. 또한, 줄기세포를 이용한 인공 기관의 이식의 경우 대부분 뇌사자의 기관지 기증을 통해 지지체의 제작이 이루어지고 있으므로 이식할 수 있는 기관의 공급이 현저히 부족한 것이 문제이다. Important factors in the manufacture of artificial organs are the production of a cylindrical framework that acts as a cartilage of a normal organ, and the regeneration of the respiratory epithelial cells mucous membranes where mucosal ciliary movement occurs while granulation tissue and scar formation occurs as little as possible in the cylindrical skeleton. To induce. Artificial organs made of various materials that are currently being developed have not overcome these problems, and until now, only an experimental method for bronchus transplantation, an extreme treatment method, has been reported as a part of organ transplantation for organ treatment and reconstruction. . As a method for bronchial transplantation, bronchial transplantation through donation of brain dead is currently being performed, but bronchial transplantation of another person has been successful in the world to date due to immune rejection and organ infection due to excessive use of immunosuppressants. There is no. Another method for bronchial transplantation was to cultivate stem cells and nanofibers extracted from bone marrow to create an artificial respirator with a length of 7 cm and a diameter of 1.2 cm.However, it took several weeks for the stem cells to grow into new organs. Since it is required, it is limited to be applied in an emergency situation, and since the scaffold using nanofibers is also different from that of the normal bronchi, it is difficult to evaluate the long-term prognosis. In addition, in the case of transplantation of artificial organs using stem cells, since most of the scaffolds are produced by donating bronchi from brain dead, the supply of organs that can be transplanted is remarkably insufficient.

한편, 기관 연골은 연골세포(chondrocyte)라는 하나의 세포로만 되어 있고, 조직 내 혈관과 림프관이 없기 때문에 낮은 세포재생 능력 및 수복율을 가진다. 즉 손상 및 결손부위가 자연 치유 또는 재건되지 않는다. 따라서 다른 장기들에 비해 연골 조직을 많이 포함하고 있는 기관의 경우 수술 후 재생 및 치료가 잘 이루어지지 않는다. On the other hand, organ cartilage consists of only one cell called chondrocyte, and has low cell regeneration ability and repair rate because there are no blood vessels and lymphatic vessels in the tissue. In other words, damage and defects are not naturally healed or reconstructed. Therefore, in the case of organs containing more cartilage tissue than other organs, regeneration and treatment after surgery are not well performed.

동물을 이용한 인공기관의 개발은 장기 기증에 의존하거나 기관을 만들기 위한 세포 배양과 같은 절차 없이 맞춤형 기관지를 확보할 수 있다는 점에서 유리하다.The development of artificial organs using animals is advantageous in that customized bronchi can be secured without relying on organ donation or procedures such as cell culture to make organs.

Grillo HC, Donahue DM, Matisen DJ. Postintubation tracheal stenosis, treatment and results. J Thorac Cardiovasc Surg. 1995; 109:486-493 Grillo HC, Donahue DM, Matisen DJ. Postintubation tracheal stenosis, treatment and results. J Thorac Cardiovasc Surg. 1995; 109:486-493 Grillo HC. Slide tracheoplasty for long segmental congenital tracheal stenosis. Ann Thorac Surg. 1994;58:613-621 Grillo HC. Slide tracheoplasty for long segmental congenital tracheal stenosis. Ann Thorac Surg. 1994;58:613-621 Kim JG, Suh SW, Shin JY, Kim JH, Choi YS, Kim HJ. Replacement of a tracheal defect with a tissue-engineered prosthesis; Early results from animal experiments. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004;128:124-129 Kim JG, Suh SW, Shin JY, Kim JH, Choi YS, Kim HJ. Replacement of a tracheal defect with a tissue-engineered prosthesis; Early results from animal experiments. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004;128:124-129

이에, 본 발명자들은 상기 종래 폴리에틸렌글리콜 및 폴리우레탄과 같은 인공합성 원료의 문제점을 해결하기 위해 연구 노력한 결과, 기존 합성 원료의 문제점인 지속적인 이물반응, 낮은 생체적합성 및 공급의 어려움 등이 대폭 줄일 수 있는 동물유래 생체의료용 재료에 대한 기술을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made efforts to solve the problems of the conventional synthetic raw materials such as polyethylene glycol and polyurethane, as a result of which the problems of the existing synthetic raw materials such as continuous foreign substance reaction, low biocompatibility and difficulty in supply can be greatly reduced. The present invention was completed by developing technology for animal-derived biomedical materials.

본 발명의 목적은 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an artificial organ support using an animal organ tissue.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an artificial organ support using the organ tissue of an animal prepared by the above method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

(a) 포유류의 기관조직을 회수한 후, 탈세포화(decellularization)하여 기관조직의 지지체를 제조하는 단계; 및 (a) recovering the organ tissue of a mammal and then decellularizing it to prepare a support for the organ tissue; And

(b) 상기 단계 (a)의 탈세포화된 기관조직 지지체에 조직 세포를 이식하여 재세포화(recellularization)하는 단계를 포함하는 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체의 제조 방법을 제공한다. (b) It provides a method of manufacturing an artificial organ scaffold using the organ tissue of an animal comprising the step of transplanting tissue cells to the decellularized organ tissue scaffold of step (a) to recellularize.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 포유류는 돼지, 말, 소, 개, 토끼, 고양이, 산양, 면양, 염소, 사슴, 곰, 호랑이, 사자, 원숭이, 고릴라, 침팬지, 늑대, 여우 및 쥐로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the mammal is made of pig, horse, cow, dog, rabbit, cat, goat, sheep, goat, deer, bear, tiger, lion, monkey, gorilla, chimpanzee, wolf, fox, and mouse. It is characterized in that at least one selected from the group.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계(a)에서 포유류의 기관조직을 회수한 후에 기관조직에 잔존하는 세포를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, it is characterized in that it further comprises the step of removing cells remaining in the organ tissue after recovering the organ tissue of the mammal in step (a).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계(a)의 탈세포화된 기관조직 지지체를 감마선 조사(gamma irradiation), 전자빔 조사(electron beam irradiation) 또는 에틸렌 옥시드(ethylene oxide)에 노출하여 멸균하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, sterilizing the decellularized organ tissue support of step (a) by exposure to gamma irradiation, electron beam irradiation, or ethylene oxide It characterized in that it further comprises.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계(b)의 조직 세포는 중간엽줄기세포(Mesenchymal stem cells), 성체줄기세포(Adult Stem Cells), 골수줄기세포(Bone-Marrow Stem Cells) 및 배아줄기세포(Embryonic Stem Cells)로 이루어진 군에서 선택되는 줄기세포인 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the tissue cells of step (b) are mesenchymal stem cells, adult stem cells, bone-marrow stem cells, and embryonic stem cells. It is characterized in that it is a stem cell selected from the group consisting of cells (Embryonic Stem Cells).

또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체를 제공한다.In addition, the present invention provides an artificial organ support using the organ tissue of an animal prepared according to the above method.

본 발명의 방법으로 제조된 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체는 기존의 인공합성 물질로부터 제조된 재료보다 조직재생과 치유에 안전하게 사용할 수 있고, 생체적합성이 높으며, 환경적인 오염원을 대폭 감소시킬 수 있고, 기존 인공재료를 이용한 기관대체재보다 양질의 생체재료 원료를 제공함으로써 국민보건의료사업 촉진 및 국민복지 향상에 이바지할 수 있어 유용하다.The artificial organ scaffold using the organ tissue of an animal manufactured by the method of the present invention can be safely used for tissue regeneration and healing than materials manufactured from existing artificial synthetic materials, has high biocompatibility, and can significantly reduce environmental pollutants. In addition, it is useful because it can contribute to promoting public health care business and improving public welfare by providing high-quality biomaterials compared to institutional replacements using existing artificial materials.

도 1은 돼지의 기관을 비글견의 기관에 이식한 후 비글견의 혈액 샘플을 대상으로 ELISA를 통해 IL-2 및 IFN-gamma를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2A는 일반 돼지(삼원교잡종, wild type)의 기관을 비글견의 기관에 이식한 후 비글견의 기관을 내시경으로 관찰한 사진이다.
도 2B는 면역거부 반응이 억제된 형질전환 돼지(GT-KO)의 기관을 비글견의 기관에 이식한 후 비글견의 기관을 내시경으로 관찰한 사진이다.
도 3은 돼지의 기관조직을 비글견의 기관에 이식한 후 조직을 절취하여 조직관찰을 한 사진이다.
도 4는 돼지의 기관조직을 비글견의 기관 이식에서 외래 이종 장기의 삽입에 의한 기관 이식을 확인하기 위하여 이식부위 조직을 채취하여 유전자 분석한 결과를 나타낸 그림이다.
1 is a graph showing the results of measuring IL-2 and IFN-gamma through ELISA for a blood sample of a beagle dog after transplanting a pig organ into an organ of a beagle dog.
2A is a photograph of an organ of a normal pig (three-way hybrid, wild type) after transplanting the organ of a beagle dog and observing the organ of a beagle dog with an endoscope.
FIG. 2B is a photograph of an organ of a transgenic pig (GT-KO) with suppressed immune rejection reactions transplanted into an organ of a beagle dog, and then the organ of the beagle dog was observed with an endoscope.
Figure 3 is a photograph of tissue observation by cutting the tissue after transplanting the organ tissue of a pig into an organ of a beagle dog.
4 is a diagram showing the results of genetic analysis by collecting tissue from a transplant site in order to confirm the organ transplantation by the insertion of foreign xenogenes in the organ transplantation of a pig organ tissue in a beagle dog.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 돼지로부터 추출된 기관을 원료로 인공기관을 제작하고 그 표면에 피브린(fibrin)과 히알우론산(hyaluronic acid) 합성 젤(composite gel)을 도포하여 주위에서 정상 호흡점막상피가 성장해 들어올 때까지 가피 및 육아조직의 형성을 억제하고자 하였고, 이종 기관지의 탈세포 및 재세포화를 위한 세포주입 방법을 이용하여 다공성 막으로 이루어진 다중막 구조의 인공기관을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다. The present inventors made artificial organs using organs extracted from pigs as a raw material, and applied fibrin and hyaluronic acid synthetic gel to the surface of the organs until the normal respiratory mucosal epithelium grows and enters. And the formation of granulation tissue was to be suppressed, and the present invention was completed by developing a multi-membrane artificial organ made of a porous membrane by using a cell injection method for decellularization and recellularization of heterogeneous bronchi.

따라서, 본 발명은 돼지 기관조직의 탈세포 및 피브린/히알우론산 합성 젤의 도포 및 세포 주입 방법을 통한 다중막 구조를 갖는 인공기관 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an artificial organ having a multi-membrane structure and a method of manufacturing the same through the method of decellularizing porcine organ tissue and applying a fibrin/hyaluronic acid synthetic gel and injecting cells.

또한, 본 발명은 생체적합성이 높은 기관 이식용 재료인 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체를 제공한다. In addition, the present invention provides an artificial organ support using animal organ tissue, which is a material for organ transplantation with high biocompatibility.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 동물의 기관조직을 이용한 인공 기관 지지체의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention provides a method of manufacturing an artificial organ support using an animal organ tissue comprising the following steps.

(a) 포유류의 기관조직을 회수한 후, 탈세포화(decellularization)하여 기관조직의 지지체를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 단계 (a)의 탈세포화된 기관조직 지지체에 조직 세포를 이식하여 재세포화(recellularization)하는 단계를 포함한다.(a) recovering the organ tissue of a mammal and then decellularizing it to prepare a support for the organ tissue; And (b) transplanting the tissue cells to the decellularized organ tissue support of step (a) and recellularization.

이하에서, 본 발명의 각 단계에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to each step of the present invention.

(a) 포유류의 기관조직을 회수한 후, 탈세포화(decellularization)하여 기관조직의 지지체를 제조하는 단계(a) After recovering the organ tissue of a mammal, decellularization is performed to prepare a support for the organ tissue.

본 발명에서 사용 가능한 기관조직은 돼지, 말, 소, 개, 토끼, 고양이, 면양, 산양, 염소, 사슴, 곰, 호랑이, 사자, 원숭이, 고릴라, 침팬지, 늑대, 여우 및 쥐로 이루어진 군에서 선택되는 포유류의 기관조직이나, 이에 한정하지 않는다. Organ tissues usable in the present invention are selected from the group consisting of pigs, horses, cows, dogs, rabbits, cats, sheep, goats, goats, deer, bears, tigers, lions, monkeys, gorillas, chimpanzees, wolves, foxes, and mice. Organ tissue of mammals, but is not limited thereto.

본 발명에서 돼지의 기관조직을 회수하는 방법은 무균상태의 수술적 방법으로 회수하고 회수시의 돼지의 연령 및 크기는 특별히 한정되지 않는다. In the present invention, the method of recovering the organ tissues of pigs is collected by a sterile surgical method, and the age and size of the pigs at the time of recovery are not particularly limited.

본 발명의 바람직한 일 구현 예에 의하면, 본 발명은 돼지의 기관조직을 회수한 후, 회수된 돼지의 기관조직에 잔존하는 세포를 제거하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 잔존세포는 예컨대, 돼지 기관조직에 잔존할 수 있는 상피조직과 결합조직, 근육조직, 신경 조직, 연골 조직 등의 유기물이다. 상기 이물질의 제거는 크게 세제들을 이용하는 방법들과 같은 기계적인 방법과 화학적인 방법 그리고 단백질 분해 방법과 이들을 조합한 방법이 이용될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. According to a preferred embodiment of the present invention, the present invention further comprises the step of removing the cells remaining in the recovered pig organ tissue after recovering the pig organ tissue. The remaining cells are, for example, organic substances such as epithelial tissue, connective tissue, muscle tissue, nerve tissue, cartilage tissue, etc. that can remain in the organ tissue of the pig. The removal of the foreign matter may be largely a mechanical method such as a method using detergents, a chemical method, a protein decomposition method, and a combination thereof, but is not limited thereto.

생체소재로 사용될 세포 외기질의 생리학적 특성을 유지하려면, 세포 외기질의 3차원적 구조와 생리활성 물질들을 최대한 많이 보유하도록 제조 방법을 적용하여야 한다. 제조 공정 중 중요한 과정은, 면역거부반응을 일으킬 수 있는 항원성이 제거된 생체소재를 개발하기 위해 돼지의 조직으로부터 세포들을 제거하는 기술 (탈세포화; decellularization)과 멸균하는 기술 (sterilization) 이다. 조직으로부터 세포 및 항원성 물질을 제거하는 방법으로는 peracetic acid, 고장액 또는 저장액 처리, trypsin이나 chollagenase 등의 분해 효소, sidium deoxycholate solution 또는 Triton X-100 등의 세제들을 이용하는 방법 및 단백질 분해 방법을 조합한 방법으로 하나, 이에 한정하지 않는다. In order to maintain the physiological properties of the extracellular matrix to be used as a biomaterial, a manufacturing method must be applied to retain as much as possible the three-dimensional structure of the extracellular matrix and physiologically active substances. Important steps in the manufacturing process are technologies that remove cells from pig tissues (decellularization) and sterilization techniques to develop biomaterials from which antigenicity that can cause immune rejection reactions has been removed. Methods for removing cells and antigenic substances from tissues include peracetic acid, hypertonic solution or stock solution treatment, digestive enzymes such as trypsin or chollagenase, detergents such as sidium deoxycholate solution or Triton X-100, and protein digestion methods. It is a combination method, but is not limited thereto.

돼지의 기관 유래 생체소재는 기존의 방법과는 달리 연골조직으로 분리한 연골세포를 고밀도로 배양하여 이로부터 유래된 세포외기질로 소재를 만든다. 기존의 세포외기질만을 이용한 재료와는 달리 세포가 분비한 세포외기질을 취합한 후 이를 탈세포하고 멸균하므로 탈세포 효율을 증가시킬 수 있고, 세포외기질에 대한 손상을 최소화할 수 있어 세포외기질의 생리적 활성도를 최대한 유지한다. Unlike conventional methods, pig organ-derived biomaterials are made from extracellular matrix derived therefrom by culturing chondrocytes separated into cartilage tissue at high density. Unlike conventional materials that only use extracellular matrix, the extracellular matrix secreted by cells is collected, then decellularized and sterilized, so that decellularization efficiency can be increased and damage to the extracellular matrix can be minimized. Maintain the physiological activity of the vagina as much as possible.

준비된 돼지의 탈세포화된 기관조직 지지체의 조직체 독소와 바이러스, 세균의 DNA 등을 제거하기 위한 멸균 및 소독방법으로는 감마선 조사(gamma irradiation)와 전자빔 조사(electron beam irradiation), 에틸렌 옥시드(ethylene oxide) 노출 등에 의한 방법들을 포함한다. Sterilization and disinfection methods for removing tissue toxins, viruses, and bacterial DNA from the prepared pig's decellularized organ tissue scaffold include gamma irradiation, electron beam irradiation, and ethylene oxide. ) Including methods by exposure, etc.

준비된 돼지의 탈세포화된 기관조직 지지체 특성 검사로 인장시험(Tensile test), 잔류응력시험(Residual stress test), 기관 연골조직의 유연성실험(bending stiffness test), 기관 연골조직의 용해도 시험 또는 주사형 전자현미경(Scanning Electron Microscope : SEM) 검사를 포함한다. Tensile test, residual stress test, bending stiffness test of organ cartilage tissue, solubility test of tracheal cartilage tissue, or scanning electron Includes scanning electron microscope (SEM) inspection.

단계(b): 상기 단계 (a)의 탈세포화된 기관조직 지지체에 조직 세포를 이식하여 재세포화(recellularization)하는 단계Step (b): recellularization by transplanting tissue cells to the decellularized organ tissue support of step (a)

본 발명에서 준비된 돼지의 탈세포화된 기관조직 지지체의 재세포를 위한 세포로는 사람을 포함함 모든 포유동물의 중간엽줄기세포(Mesenchymal stem cells), 성체줄기세포(Adult Stem Cells), 골수줄기세포(Bone-Marrow Stem Cells) 및 배아줄기세포(Embryonic Stem Cells)등 생체 유래 줄기세포를 포함하여 모든 조직 세포들을 포함한다. Cells for re-cells of the decellularized organ tissue scaffold of pigs prepared in the present invention include all mammalian mesenchymal stem cells, adult stem cells, and bone marrow stem cells, including humans. (Bone-Marrow Stem Cells) and embryonic stem cells (Embryonic Stem Cells), including all tissue cells, including stem cells derived from living organisms.

준비된 돼지의 탈세포화된 기관조직 지지체에 재세포화(recellularization)를 위한 대상 조직 준비는 수혜자의 기관점막조직을 작은 절편으로 자른 후 인산 완충 용액(Phosphatebuffered saline, PBS)으로 세척하고, 0.2% Protease(Sigma-Aldrich, St Louise, MO, USA)와. 0.2% Collagenase P(Boehringermannheim, Indianapolis, IN)을 처리한다. To prepare the target tissue for recellularization on the prepared pig's decellularized organ tissue support, the recipient's organ mucosa was cut into small sections, washed with phosphate buffered saline (PBS), and 0.2% Protease (Sigma). -Aldrich, St Louise, MO, USA) and. Treated with 0.2% Collagenase P (Boehringermannheim, Indianapolis, IN).

분리된 세포는 10% FBS (Fetal bovine serum, Life Technologies, Grand Island, NY, USA)가 포함된 Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM)(Life Technologies,Grand Island, NY, USA) 배지에 넣은 뒤 trypan blue(Life Technologies, Grand Island, NY, USA)로 염색하여, hemocytometer로 계수한다. 이후 5×106 cell/25 cm2을 flask에 배지와 함께 넣은 후 37℃ incubator(95% air, 5% CO2)에서 배양하고 2-3일에 한 번씩 배지를 갈아 주고 약 4-5일에 계대 배양한다. The isolated cells were added to Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) (Life Technologies, Grand Island, NY, USA) medium containing 10% FBS (Fetal bovine serum, Life Technologies, Grand Island, NY, USA) and then put in trypan blue ( Life Technologies, Grand Island, NY, USA) and counted with a hemocytometer. After that, put 5×10 6 cells/25 cm 2 in the flask together with the medium, incubate in a 37°C incubator (95% air, 5% CO 2 ), change the medium every 2-3 days, and change the medium for about 4-5 days. Passage to.

기관지 내피세포의 이식(seeding)은 수동 시드(정적 파종 및 중력 시드) 기법으로 분리 배양한 수혜자의 기관지 점막상피 세포를 무균적으로 준비한 돼지 기관지 이식재에 세포 이식(seeding)을 실시한다. Bronchial endothelial cell transplantation (seeding) is carried out by the manual seeding (static seeding and gravity seeding) technique to separate and culture the recipient's bronchial mucosal epithelial cells aseptically prepared porcine bronchial graft material (seeding).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

실시예 1: 돼지 기관조직의 절취 및 탈세포화 Example 1: Cutting and decellularization of porcine organ tissue

일반 돼지(팜스토리 한냉(주), 충북 청주소재, 삼원교잡종, wild type)와 면역거부 반응이 억제된 형질전환 돼지(GT-KO, 국립 축산과학원)의 기관조직을 무균 수술기구를 이용하여 돼지의 기관조직 주위에 붙어 있는 결합조직 및 근육들을 깨끗이 제거한다. 이후 결합조직 및 근육이 제거된 기관조직을 멸균 증류수에 2회 세척한다. 기관조직에 남아있는 세포를 제거하기 위하여 4% sidium deoxycholate solution에 준비한 조직을 4시간 정도 담아둔다. 이후 멸균 증류수를 이용하여 무균적으로 수 회 세척을 실시한다. 세포핵 및 DNA 제거를 위한 처치로 1M의 NaCl+ DNAse I solution에 준비된 조직을 한 시간가량 침지시킨다. 연골만 남은 기관조직체를 배양액에 넣어 냉장 보관하거나 -80℃에 냉동 보관한다. 준비된 돼지의 탈세포화된 기관조직 지지체의 조직체 독소와 바이러스, 세균의 DNA 등을 제거하기 위해 감마선 조사(gamma irradiation)를 실시하였다. Organ tissues of general pigs (Farm Story Hanneng Co., Ltd., Chungju, Chungbuk, Samwon hybrid, wild type) and transformed pigs (GT-KO, National Institute of Livestock Science) with suppressed immune rejection reactions were treated with sterile surgical instruments. Cleanly remove the connective tissues and muscles attached to the organ tissues of the body. Thereafter, the connective tissue and the organ tissue from which the muscle has been removed are washed twice in sterile distilled water. Soak the prepared tissue in 4% sidium deoxycholate solution for about 4 hours to remove the cells remaining in the organ tissue. Afterwards, washing is performed several times aseptically using sterile distilled water. As a treatment for removing cell nuclei and DNA , the prepared tissue is immersed in 1M NaCl + DNAse I solution for about an hour. Organ tissues with only cartilage left in the culture medium are stored in a refrigerator or frozen at -80℃. Gamma irradiation was performed to remove tissue toxins, viruses, and bacterial DNA from the prepared pig's decellularized organ tissue scaffold.

실시예 2: 돼지의 기관조직 지지체의 재세포화 Example 2: Recellularization of pig organ tissue scaffolds

본 연구에서는 수혜자 동물(recipient animal)인 10kg의 비글견((주)오리엔트바이오, 경기도 성남소재, Beagle)의 기관점막세포를 사용하였다. 기관점막조직을 2 x 2cm의 크기로 자른 후 인산 완충 용액(Phosphate buffered saline, PBS)으로 세척하고, 0.2% Protease (Sigma-Aldrich, St Louise, MO, USA)와 0.2% Collagenase P (Boehringermannheim, Indianapolis, IN, USA)를 처리한 후 분리된 세포는 10% FBS (Fetal bovine serum,Life Technologies, Grand Island, NY, USA)가 포함된 Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM)(Life Technologies,Grand Island, NY, USA) 배지에 넣은 뒤 trypan blue(Life Technologies, Grand Island, NY, USA)로 염색하여, hemocytometer로 계수하였다. 5×106 cell/25 cm2을 flask에 배지와 함께 넣은 후 37℃ incubator(95% air, 5% CO2)에서 배양하였다. In this study, tracheal mucosa cells of a 10 kg beagle dog (Orient Bio Co., Ltd., Seongnam, Gyeonggi Province, Beagle), which are recipient animals, were used. The tracheal mucosa was cut into 2 x 2 cm in size, washed with phosphate buffered saline (PBS), 0.2% Protease (Sigma-Aldrich, St Louise, MO, USA) and 0.2% Collagenase P (Boehringermannheim, Indianapolis). , IN, USA), the cells isolated after treatment were Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) containing 10% FBS (Fetal bovine serum, Life Technologies, Grand Island, NY, USA) (Life Technologies, Grand Island, NY, USA), and then stained with trypan blue (Life Technologies, Grand Island, NY, USA), and counted with a hemocytometer. 5×10 6 cells/25 cm 2 were added to the flask with the medium and cultured in a 37°C incubator (95% air, 5% CO 2 ).

세포의 생존력을 측정하기 위해 살아있는 세포 mitochondria의 succinate dehydrogenase에 의해 yellow dye(3-[4,5-dimethylthiazole-2-yl]- 2,5-diphenyltetrazolium bromide)가 검푸른색으로 변하는 원리를 이용하는 고식적인 MTT assay를 이용하였다. 단층 배양된 연골세포를 0.05% trypsin을 이용하여 떼어 낸 후 trypan blue로 세포의 생존력을 확인하고 well 당 2×104 cell로 조정하여 96 well plate에서 하루 동안 배양하였다. 10%의 농도로 MTT(Methylthiazol tetrazolium 3-4,5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-diphenyltetrazolium bromide) dye (Sigma-Aldrich, St Louise, MO, USA)를 첨가하고 incubator(37℃, 5% CO2 )에서 4시간 배양 후 완충액으로 세포를 녹여 540nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 이후 수동 시드(정적 파종 및 중력 시드) 기법으로 분리 배양한 비글견의 기관지 점막상피세포를 무균적으로 준비한 돼지(삼원교잡종, wild type)와 면역거부 반응이 억제된 형질전환 돼지(GT-KO)의 기관지 이식재에 세포 이식(seeding)을 실시하였다. 분리 배양한 세포현탁액을 피펫을 이용하여 이식재의 내강 및 외측상에 도포한 후 이식재를 미디어 페트리 접시에 넣고 세포 부착을 허용하기 위하여 배양 후 몇 분 동안 인큐베이션하였다.Conventional MTT using the principle that yellow dye (3-[4,5-dimethylthiazole-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide) turns dark blue by succinate dehydrogenase of living cell mitochondria to measure cell viability. assay was used. The monolayer cultured chondrocytes were removed using 0.05% trypsin, and the viability of the cells was checked with trypan blue , adjusted to 2×10 4 cells per well, and cultured in a 96 well plate for one day. MTT (Methylthiazol tetrazolium 3-4,5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-diphenyltetrazolium bromide) dye (Sigma-Aldrich, St Louise, MO, USA) was added at a concentration of 10%, and an incubator (37℃, 5 % CO 2 ) After 4 hours incubation, the cells were dissolved in a buffer solution and absorbance was measured at a wavelength of 540 nm. Afterwards, pigs (Samwon hybrid, wild type) and transgenic pigs with suppressed immune rejection reactions (GT-KO) prepared aseptically prepared bronchial mucosal epithelial cells of beagle dogs separated and cultured by manual seeding (static seeding and gravity seeding) technique. Cells were transplanted to the bronchial graft material. The separated and cultured cell suspension was applied on the lumen and outer surfaces of the graft material using a pipette, and then the graft material was placed in a media Petri dish and incubated for several minutes after incubation to allow cell adhesion.

실시예 3: 인공기관을 이용한 동물실험 Example 3: Animal experiments using artificial organs

돼지(삼원교잡종, wild type)와 면역거부 반응이 억제된 형질전환 돼지(GT-KO)의 기관조직을 이용하여 만든 이식재를 동물실험을 실시하여 생체 면역거부반응 및 안정성과 유효성을 평가하였다. 연골만 남기고 내부 점막 조직을 제거한 돼지의 기관조직을 이식 대상 동물인 비글견의 점막세포를 분리 배양하고 세포 이식하여 준비한 후 인큐베이터에 이식 수술하기 전까지 보관하였다. 수혜자 동물 (recipient animal)은 3마리의 10kg의 비글견을 준비하여 이식수술하기 7일 전에 비장절제술을 실시하였다. Transplant materials made using organ tissues of pigs (three-way hybrids, wild type) and transgenic pigs (GT-KO) with suppressed immune rejection reactions were tested in animals to evaluate the in vivo immune rejection reaction, stability and efficacy. The organ tissues of pigs from which the internal mucosa tissue was removed, leaving only cartilage, was prepared by separating and culturing the mucosal cells of the beagle dog, which is the target animal for transplantation, followed by cell transplantation, and stored in an incubator until transplantation. For the recipient animal, 3 10kg beagle dogs were prepared and splenectomy was performed 7 days before the transplant.

수술은 다음과 같이 진행하였다. 실험동물 체중 1kg 당 tiletamin/zolazepam 0.7ml 및 xylazine 0.2ml을 주사하여 전신마취하였다. 제모제로 전경부(anterior neck)의 털을 완전히 제거한 후 수술대 위에 누운자세로 보정하였다. 70% isoprophyl alcohol과 betadine으로 수술부위를 소독한 후 소독포를 도포하였다. 마취가 깊거나 호흡이 원활하지 않은 경우에는 구강으로 튜브를 기관 내에 삽관하여 암부 백(AMBU bag)으로 호흡을 유지하였다. 비글견의 경부를 누운 자세에서 신전시켜 전경부의 시야를 충분히 확보한 후 2% xylocaine을 국소로 주사한 후, 갑상 연골 하부의 피부를 4cm 크기로 수직 절개하여 박리하고 피하조직과 경근막을 박리하여 피대근(strap muscle)을 노출시켰다. 내경 정맥 및 경동맥의 손상에 유의하면서 피대근을 박리하여 기관을 노출시키고 제 3-5번 기관륜 위치에서 길이 방향으로 2cm의 기관조직을 절제하여 결손을 유발하였다. 미리 준비된 이식 기관지를 비글견의 기관 결손부위에 위치시키고 기관주위 조직에 5-0 Maxon을 이용하여 단순연속봉합을 실시하였다. 봉합 부분위로 피브린 아교(fibrin-glue)를 도포하여 공기가 새지 않도록 하였다. 창상부위를 충분히 소독하고 피대근을 봉합한 후 피부절개 부위를 3-0 Maxon을 이용하여 봉합하였다. 수술 후 일주일 동안 매일 창상부위를 소독하고 항생제 및 진통 소염제를 투여하였다. The operation was performed as follows. General anesthesia was performed by injecting 0.7 ml of tiletamin/zolazepam and 0.2 ml of xylazine per 1 kg of the body weight of the experimental animals. After completely removing the hairs of the anterior neck with a hair removal agent, it was corrected by lying on the operating table. After disinfecting the surgical site with 70% isoprophyl alcohol and betadine, a disinfectant cloth was applied. When the anesthesia was deep or breathing was not smooth, a tube was intubated into the trachea orally to maintain breathing with an AMBU bag. After the beagle dog's neck is extended in a supine position to ensure sufficient visibility in the foreground, 2% xylocaine is injected locally, and then the skin under the thyroid cartilage is removed by vertical incision in a size of 4 cm, and the subcutaneous tissue and the dural fascia are removed. The strap muscle was exposed. While paying attention to the damage to the internal jugular vein and carotid artery, the supernatant was exfoliated to expose the trachea, and a 2cm long tracheal tissue was excised in the longitudinal direction from the position of the 3-5th trachea to induce a defect. A pre-prepared bronchus was placed on the defect of the organ of the beagle dog, and a simple continuous suture was performed on the peritracheal tissue using 5-0 Maxon. Fibrin-glue was applied over the suture to prevent air leakage. After sufficiently disinfecting the wound area and suturing the enlarged muscle, the skin incision was sutured using 3-0 Maxon. The wound area was disinfected every day for one week after surgery, and antibiotics and analgesic anti-inflammatory drugs were administered.

실시예 4: 혈액검사를 통한 면역거부 및 염증 반응 평가 Example 4: Evaluation of immune rejection and inflammatory response through blood test

인공기관조직을 이식 수술하기 전과 이식 후 7일과 28일째 비글견의 경정맥에서 채혈하여 혈액학치 및 혈액화학치 검사를 시행하였다. 혈중 염증성 사이토카인의 양을 ELISA로 측정하고 기관조직 이식부위로의 면역세포 침윤을 H & E 염색으로 측정하고, 면역염색을 통해 침윤된 면역세포의 종류 분석하였다. 실험에서 얻은 모든 검사항목의 수치는 one-way ANOVA법을 이용하여 통계학적으로 비교 분석을 시행하였다.Blood was collected from the jugular vein of beagle dogs before and after transplantation of artificial organ tissues on the 7th and 28th days, and hematology and blood chemistry tests were performed. The amount of inflammatory cytokines in blood was measured by ELISA, immune cell infiltration into the organ tissue transplant site was measured by H & E staining, and the type of immune cells infiltrated through immunostaining was analyzed. The numerical values of all test items obtained in the experiment were statistically compared and analyzed using the one-way ANOVA method.

실시예 5 : 기관내시경을 통한 비글견의 기관내 염증 반응 평가 Example 5: Evaluation of intratracheal inflammatory response of beagle dogs through tracheal endoscopy

비글견을 수술한 후 28일과 60일, 90일째에 케타민 클로라이드(Ketamine chloride, 유한, 서울, 한국) 100mg(2ml)과 자일라진 클로라이드(Xylazine chloride, 바이엘 코리아, 서울, 한국) 24mg(1ml)를 혼합하여 좌측 다리 대퇴부에 근육주사하여 마취를 유도한 후 기관내 튜브(7호)를 삽관하였다. 이후 흡입마취제로 마취를 유지하면서 기관내 튜브를 통하여 내시경을 삽입하여 기관지 내시경 검사를 시행하였다.On the 28th, 60th, and 90th days after surgery on a beagle dog, 100mg (2ml) and 24mg (1ml) of ketamine chloride (Ketamine chloride, Yuhan, Seoul, Korea) and xylazine chloride (Beagle Korea, Seoul, Korea) were administered. After mixing and intramuscular injection into the thigh of the left leg to induce anesthesia, an endotracheal tube (No. 7) was intubated. After that, while maintaining anesthesia with an inhalation anesthetic, a bronchoscopy was performed by inserting an endoscope through an endotracheal tube.

그 결과, 인공 기관 이식수술 후 28일(POD28, 도 2A)째에는 이식한 돼지(삼원교잡종, wild type)와 면역거부 반응이 억제된 형질전환 돼지(GT-KO)의 기관조직(매트릭스)을 비글견 기관의 내강에서 관찰할 수 있었으나 육아종과 가피의 형성은 심하게 관찰되지 않았다. 수술 후 60일(POD 60, 도 2A 및 도 2B)째 검사에서는 돼지(삼원교잡종, wild type)와 면역거부 반응이 억제된 형질전환 돼지(GT-KO)의 기관 이식편이 비글견의 전방 기관 매트릭스의 표면에 점막 재생이 진행되고 있는 것이 관찰되었으며 90일(POD 90, 도 2A와 B)째 검사에서는 점막재생이 완성되어 이식 부위의 구분이 잘되지 않는 것을 확인하였다. 수술한 후 90일(POD 90)에는 비글견의 기관 점막이 완전히 복원되는 것을 확인하였다(도 2A 및 2B).As a result, on the 28th day (POD28, Fig. 2A) after the artificial organ transplantation surgery, the organ tissues (matrix) of the transplanted pig (three-way hybrid, wild type) and the transformed pig (GT-KO) with suppressed immune rejection reaction It could be observed in the lumen of the trachea of the beagle dog, but granulomas and crust formation were not observed severely. In the examination at 60 days after surgery (POD 60, FIGS. 2A and 2B), organ grafts of pigs (three-way hybrids, wild type) and transgenic pigs (GT-KO) with suppressed immune rejection reactions were compared to the anterior organ matrix of beagle dogs. It was observed that mucous membrane regeneration was in progress on the surface of, and in the examination on the 90th day (POD 90, FIGS. 2A and B), it was confirmed that mucosal regeneration was completed and the graft site was not well distinguished. It was confirmed that the tracheal mucosa of the beagle dog was completely restored on the 90th day (POD 90) after the operation (FIGS. 2A and 2B).

실시예 6: 조직 검사Example 6: tissue examination

돼지의 기관조직을 비글견의 기관에 이식한 후 28일과 60일, 90일째에 동물실험의 규정에 따라 희생시킨 후 윤상연골 하방부터 매트릭스 이식부 하방까지 정상 기관륜을 충분히 포함하여 조직을 절취하였다. 이후 조직을 H&E(hematoxylin-eosin)로 염색하여 이식 접합부위의 상태와 점막의 재생정도, 염증반응 등을 확인하였으며 전자현미경으로 촬영하여 미세한 형태학적 변화와 점막재생의 여부를 관찰하였다(도 3).After transplanting the organ tissue of the pig into the organ of a beagle dog, on the 28th, 60th, and 90th day, after sacrifice according to the regulations of the animal experiment, the tissue was excised from the lower part of the cricoid cartilage to the lower part of the matrix graft part, including enough normal tracheal rings. . Thereafter, the tissue was stained with H&E (hematoxylin-eosin) to check the condition of the graft junction, the degree of regeneration of the mucous membrane, and the inflammatory response, and the microscopic morphological changes and the presence of mucosal regeneration were observed by imaging with an electron microscope (Fig. 3). .

실시예 7: 돼지유래 기관의 DNA 검사Example 7: DNA test of pig-derived organs

비글견의 기관이 돼지로부터 유래된 것을 확인하기 위하여 이식부위 조직을 채취하여 유전자 분석을 실시하였다. In order to confirm that the organ of the beagle dog was derived from a pig, the tissue from the transplant site was collected and genetic analysis was performed.

구체적으로, 정상 비글견의 기관, 정상 돼지의 기관 및 돼지의 기관을 개에 기관에 이식한 부위의 기관 조직을 절취한 후 준비한 용액(100 mM NaCl, 10 mM Tris·Cl, 25 mM EDTA, 0.5% SDS, 0.1 mg/ml proteinase K)에서 세정한 후 분쇄하여 하룻밤 동안 37℃에서 배양하였다. 분쇄액에는 같은 양의 페놀 클로로포름 (Phenol chloroform, Sigma, USA)를 첨가하였다. 상층액(aqueous layer)과 같은 양의 이소프로필알코올을 첨가하여 5분간 원심분리(2000g) 하였다. 펠릿(pellet)는 70% 에탄올에 세정한 후 5분간 원심분리(200g) 하였다. DNA는 증류수로 용해하였고, 유전자 검사는 하기 표 1에 기재됨 프라이머를 이용하여, 돼지의 16s 리보솜 RNA와 비글견의 시토크롬비(cytochrome b) DNA를 검사하였다.Specifically, a solution (100 mM NaCl, 10 mM Tris·Cl, 25 mM EDTA, 0.5 % SDS, 0.1 mg/ml proteinase K), pulverized, and incubated overnight at 37°C. The same amount of phenol chloroform (Phenol chloroform, Sigma, USA) was added to the grinding solution. Isopropyl alcohol in the same amount as the aqueous layer was added, followed by centrifugation (2000 g) for 5 minutes. The pellet was washed in 70% ethanol and then centrifuged (200g) for 5 minutes. DNA was dissolved with distilled water, and genetic testing was performed using the primers shown in Table 1 below, and 16s ribosomal RNA of pigs and cytochrome b DNA of beagle dogs were tested.

프라이머primer 서열order 개(cytochrome b)Dog (cytochrome b) forward: 5′-CCT TAC TAG GAG TAT GCT TG-3′(서열번호 1)
reverse: 5′-TGG GTG ACT GAT GAA AAA G-3′(서열번호 2)
forward: 5′-CCT TAC TAG GAG TAT GCT TG-3′ (SEQ ID NO: 1)
reverse: 5'-TGG GTG ACT GAT GAA AAA G-3' (SEQ ID NO: 2)
돼지(16S)
Pig (16S)
forward: 5′- CAA CCT TGA CTA GAG AGT AAA ACC-3′(서열번호 3)
reverse: 5′- GGT ATT GGG CTA GGA GTT TGT TAT TAG T-3'(서열번호 4)
forward: 5′- CAA CCT TGA CTA GAG AGT AAA ACC-3′ (SEQ ID NO: 3)
reverse: 5'- GGT ATT GGG CTA GGA GTT TGT TAT TAG T-3' (SEQ ID NO: 4)

그 결과, 모든 비글견은 실험기간 동안 생존하였으며, 수술 부위는 기관의 협착 또는 괴사없이 잘 치유된 것을 확인하였다. 내시경 검사에서 이식 28일 후에 기도 상피세포 표면에 흰색의 이종 이식물이 있었지만 이식 60일 후에 이식물 위로 점막이 덮고 있는 것을 확인할 수 있었고, 이식 90일 후에는 기도 상피가 정상으로 재생된 것을 확인하였다. PCR 검사 결과에서 돼지의 기관조직을 이식한 비글견의 기관에 돼지의 기관성분을 확인할 수 있었다(도 4).As a result, it was confirmed that all beagle dogs survived during the experiment, and that the surgical site healed well without organ stricture or necrosis. In endoscopy, there was a white xenograft on the surface of the airway epithelial cells 28 days after transplantation, but it was confirmed that the mucous membrane was covered over the transplantation 60 days after the transplantation, and 90 days after the transplantation, the airway epithelium was confirmed to be regenerated normally. . From the results of the PCR test, it was possible to confirm the organ components of the pig in the organ of the beagle dog transplanted with the organ tissue of the pig (Fig. 4).

<110> Chungbuk National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Method of preparing artificial tracheal scaffolds using animal <130> PN1806-193 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cytochrome b forward primer <400> 1 ccttactagg agtatgcttg 20 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cytochrome b reverse primer <400> 2 tgggtgactg atgaaaaag 19 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S forward primer <400> 3 caaccttgac tagagagtaa aacc 24 <210> 4 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S reverse primer <400> 4 ggtattgggc taggagtttg ttattagt 28 <110> Chungbuk National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Method of preparing artificial tracheal scaffolds using animal <130> PN1806-193 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cytochrome b forward primer <400> 1 ccttactagg agtatgcttg 20 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> cytochrome b reverse primer <400> 2 tgggtgactg atgaaaaag 19 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S forward primer <400> 3 caaccttgac tagagagtaa aacc 24 <210> 4 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16S reverse primer <400> 4 ggtattgggc taggagtttg ttattagt 28

Claims (2)

돼지의 기관(氣管, trachea) 조직을 회수한 후 기관조직에 잔존하는 세포를 제거한 다음, 탈세포화(decellularization)하여 연골만 남은 기관조직의 지지체에 감마선을 조사하는 단계;
상기 감마선을 조사한 기관조직의 지지체 표면에 피브린과 히알루론산 합성 젤을 도포하는 단계; 및,
상기 표면에 피브린과 히알루론산 합성 젤이 도포된, 연골만 남은 기관조직 지지체에 조직 세포를 이식하여 재세포화(recellularization)하는 단계를 포함하며,
상기 재세포화 하는 단계는,
개의 기관점막조직을 절편으로 자른 후, 인산 완충 용액(Phosphatebuffered saline, PBS)으로 세척하고, 0.2% Protease와, 0.2% Collagenase P를 처리하고, 상기 처리된 개의 기관점막조직을 10% FBS(Fetal bovine serum)가 포함된 Dulbecco's modified Eagle medium(DMEM) 배지에 넣은 뒤 37℃, 95% air, 5% CO2의 인큐베이터에서 배양하고 2-3일에 한 번씩 배지를 갈아 주면서 4-5일에 계대 배양하며, 배양된 개의 기관점막세포를 상기 표면에 피브린과 히알루론산 합성 젤이 도포된, 연골만 남은 기관조직 지지체에 수동 시드 기법으로 세포 이식(seeding)하는 것을 특징으로 하는 돼지의 기관조직을 이용한 개의 인공 기관 지지체의 제조 방법.
Recovering the trachea tissue of the pig, removing the cells remaining in the trachea tissue, decellularizing the tissue to irradiate the supporter of the trachea tissue with the gamma ray only;
Applying a fibrin and hyaluronic acid synthesis gel to the surface of the support of the organ tissue irradiated with the gamma rays; And
Implanting tissue cells into an organ tissue support having only cartilage, to which fibrin and hyaluronic acid synthesis gel are applied, to recellularize the tissue,
The method of claim 1,
The organ mucosal tissues of the dogs were cut into pieces and then washed with phosphate buffered saline (PBS), treated with 0.2% Protease and 0.2% Collagenase P, and the treated dog's mucosal tissues were treated with 10% FBS (Fetal bovine The cells were cultured in an incubator at 37 ° C, 95% air, 5% CO 2 at 37 ° C, subcultured for 4-5 days, and cultured for 2-3 days in a Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) , And the cultured dog tracheal mucosal cells are seeded on the tracheal tissue support with the fibrin and hyaluronic acid synthesis gel applied thereon to the cartilage support by passive seeding technique. A method for manufacturing an engine support.
제1항의 방법으로 제조된 인공 기관 지지체.An artificial organ support prepared by the method of claim 1.
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