KR20190123456A - Method for preparing 3D stem cell microtissue using mineralized fragmented fibers - Google Patents

Method for preparing 3D stem cell microtissue using mineralized fragmented fibers Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a method for preparing a 3D stem cell tissue, which comprises: a step (a) of coating a surface of a fibrous particle with a polycatechol-based polymer; a step (b) of coating gelatin on the surface of the fibrous particle coated with the polycatechol-based polymer; a step (c) of dispersing the fibrous particle coated with the gelatin in an artificial body fluid and adding an inorganic salt solution thereto to acquire a mineralized fibrous particle; and a step (d) of mixing the mineralized fibrous particle with a stem cell. Accordingly, self-assembly with a cell is induced through introduction of the mineralized fibrous fiber with a similar shape to a fibrous structure of an extracellular matrix such that a 3D stem cell tissue capable of simulating a microenvironment of a tissue can be provided through interaction therebetween. Moreover, the 3D stem cell tissue can smoothly supply oxygen and nutrients through an internal space and mineral components existing on the surface can effectively control bone differentiation of the stem cell, thereby being widely used in a platform technology for screening drug, a medical cell transfer and treatment system, and a cell-based bone regeneration medical article tissue implant field and, further, being widely applied for preparation of an in-vitro 3D bone structure for replacing preclinical and clinical tests, an interaction research model between cells or between a cell and an extracellular matrix, construction of a high efficiency drug screening system and the like.

Description

미네랄화된 섬유상 입자를 이용한 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법{Method for preparing 3D stem cell microtissue using mineralized fragmented fibers}Method for preparing 3D stem cell microtissue using mineralized fragmented fibers}

본 발명은 미네랄화된 섬유상 입자를 이용한 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing three-dimensional stem cell tissue using mineralized fibrous particles.

3차원 형태의 조직을 모사하는 방법들은 인체 조직이 가지고 있는 환경과 유사한 3차원적 구조를 형성하였을 때 그 조직의 기능을 실제로 구현하거나, 항암연구, 약물 스크리닝 등 재생모델 연구 시 그 결과를 보다 정확하게 판단할 수 있을 것으로 기대되고 있어 그 연구가 활발하게 진행되어 왔으며, 실제로 2차원적 조직구조보다 3차원 형태의 조직이 가지는 효율적인 특성들이 다방면으로 존재하기 때문에 고효율 세포치료제 또는 약물 스크리닝 시스템으로의 활용 분야에서 중요한 요건으로 고려되고 있다.The methods of simulating three-dimensional tissues form a three-dimensional structure that is similar to the environment of human tissues, and the results can be more accurately realized when regenerated models such as anticancer research and drug screening are actually implemented. As it is expected to be judged, the research has been actively conducted, and since there are many aspects of efficient characteristics of three-dimensional tissues rather than two-dimensional tissue structures, they are widely used for high efficiency cell therapy or drug screening systems. Is considered an important requirement in the

3차원 줄기세포 미세조직 구현 기술은 줄기세포의 자기재생 능력과 분화능력을 극대화시킬 수 있는 방법으로서 그 중 3차원 미세조직체를 이용한 골조직 구현은 줄기세포를 효율적으로 골분화시키는 동시에, 분화된 골조직의 미세환경 및 기능을 모사할 수 있어야 하기 때문에 이와 관련된 연구들이 다양하게 진행되고 있다.Three-dimensional stem cell microstructure realization technology is a method to maximize stem cell self-renewal ability and differentiation ability, among which bone tissue implementation using three-dimensional microstructures effectively differentiates stem cells and at the same time finely differentiated bone tissue There are various researches related to this, because it must be able to simulate the environment and functions.

미세조직체를 이용한 골분화 조절 기술로 알려진 종래 기술로는, 세포의 자가조립 현상을 이용하여 제작된 미세조직체를 골분화 활성물질인 L-ascorbic acid 와 β-glycerophosphate 등을 포함한 배양액에서 배양하여 3차원 미세조직체의 골분화를 조절하는 수용성 골분화 활성물질을 이용하는 방법, 세포외기질과 세포간의 상호작용을 모사하기 위해 활성물질을 조직공학적 지지체에 붙이는 표면개질을 이용하는 방법, 미네랄 등 골분화 활성물질을 마이크로 입자형태로 미세조직체 내에 분포시켜 내부로부터 3차원 미세조직체의 골분화를 유도하는 방법 등이 알려져 있다. Conventional techniques known as bone differentiation control technology using microstructures, three-dimensional by culturing the microstructure produced by using the self-assembly of cells cultured in a culture medium containing L-ascorbic acid, β-glycerophosphate, etc. Method of using water-soluble osteogenic differentiation agent that regulates bone differentiation of microstructures, Surface modification of attaching active material to histological support to simulate the interaction between extracellular matrix and cells A method of inducing bone differentiation of a three-dimensional microstructure from the inside by distributing it in the microstructure in the form of micro particles is known.

그러나 종래의 3차원 미세조직체의 골분화 조절은 줄기세포의 활성유지와 골분화 유도물질의 전달 효율에 기반을 두고 있으며, 골분화 유도에 효과가 있다고 알려진 물질을 전달하기 위해 배양액에 녹이거나 지지체 표면에 붙이는 등 다양한 시도들이 연구되고 있으나, 이러한 방식으로 3차원 미세조직체에 골분화 유도인자를 전달시켰을 때 상대적으로 조직체 내부로의 전달 효율이 낮거나 그로 인한 골분화 정도에 한계가 있다는 문제가 있다. 또한, 골조직의 미세환경에 필수적인 세포외기질과 세포간 상호작용이 원활하지 않아 미세조직체의 골구조화 및 신호체계가 제한되며, 이러한 문제들로 인해 골분화 조절에 상당한 시간이 소요되며, 조직체의 성숙한 골구조 및 기능을 모사하는 데 어려움이 있어 약물 스크리닝 기술에의 응용 가능성이나 세포의 이식 등 세포치료제로의 활용 가능성이 낮다는 문제가 존재한다.However, the control of bone differentiation of conventional three-dimensional microstructures is based on the maintenance of stem cell activity and the efficiency of delivery of bone differentiation inducers, and it is dissolved in culture or surface of support to deliver materials known to be effective in inducing bone differentiation. Although various attempts have been studied, such as the method of delivering a bone differentiation inducing factor to the three-dimensional microstructure in this manner, there is a problem in that the transfer efficiency into the tissue is relatively low or the degree of bone differentiation thereof is limited. In addition, the extracellular matrix and intercellular interactions, which are essential for the microenvironment of bone tissues, are not smooth, limiting the microstructural bone structure and signaling system, and these problems require considerable time to control bone differentiation. Due to the difficulty in simulating bone structure and function, there is a problem in that it is unlikely to be applied to drug screening technology or to be used as a cell therapeutic agent such as transplantation of cells.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에서는 섬유상 입자를 골분화 활성물질로 미네랄화함으로써 골분화를 효과적으로 유도할 수 있는 3차원 줄기세포 조직체를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the present invention is to provide a method for producing a three-dimensional stem cell tissue that can effectively induce bone differentiation by mineralizing the fibrous particles with bone differentiation active material.

또한, 본 발명에서는 상기 제조방법에 따라 제조된 3차원 줄기세포 조직체를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a three-dimensional stem cell tissue prepared according to the manufacturing method.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (a) 섬유상 입자의 표면을 폴리카테콜계 고분자로 코팅하는 단계; (b) 상기 폴리카테콜계 고분자로 코팅된 섬유상 입자의 표면을 젤라틴으로 코팅하는 단계; (c) 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 모조 체액(simulated body fluid, SBF)에 분산 후 무기염 용액을 첨가하여 미네랄화된 섬유상 입자를 수득하는 단계; 및 (d) 상기 미네랄화된 섬유상 입자를 줄기세포와 혼합하는 단계;를 포함하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention (a) coating the surface of the fibrous particles with a polycatechol-based polymer; (b) coating the surface of the fibrous particles coated with the polycatechol-based polymer with gelatin; (c) dispersing the gelatin coated fibrous particles in a simulated body fluid (SBF) and adding an inorganic salt solution to obtain mineralized fibrous particles; And (d) mixing the mineralized fibrous particles with stem cells.

본 발명에 따르면, (e) 상기 혼합물을 원심분리하여 세포자가조립을 유도하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to the present invention, the method may further comprise (e) centrifuging the mixture to induce cell self-assembly.

본 발명에 따르면, 상기 폴리카테콜계 고분자는 폴리도파민(polydopamine), 폴리에피네프린(polyepinephrine), 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.According to the present invention, the polycatechol-based polymer may be selected from the group consisting of polydopamine, polyepinephrine, polynorepinephrine, and mixtures thereof.

본 발명에 따르면, 상기 모조 체액은 Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +, Cl-, HCO3 -, HPO4 2 - 및 SO4 2-를 포함할 수 있다.According to the invention, the artificial body fluid is Na +, K +, Mg 2 +, Ca 2 +, Cl - and may include SO 4 2- -, HCO 3 - , HPO 4 2.

본 발명에 따르면, 상기 무기염 용액은 NaHCO3, Na2SO4 , MgCl2, K2HPO4 ·3H2O 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.According to the present invention, the inorganic salt solution is NaHCO 3 , Na 2 SO 4 , MgCl 2 , K 2 HPO 4 · 3H 2 O And mixtures thereof.

본 발명에 따르면, 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 1 mg 당 상기 모조 체액 1 내지 5 mL에 분산시킬 수 있다.According to the invention, per 1 mg of the gelatin coated fibrous particles can be dispersed in 1 to 5 mL of the simulated body fluid.

본 발명에 따르면, 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 1 mg 당 0.001 내지 0.01 mM 농도의 무기염 용액을 첨가할 수 있다.According to the present invention, an inorganic salt solution of 0.001 to 0.01 mM concentration may be added per 1 mg of the gelatin coated fibrous particles.

본 발명에 따르면, 상기 미네랄화된 섬유상 입자의 길이는 70 내지 120 ㎛일 수 있다.According to the present invention, the length of the mineralized fibrous particles may be 70 to 120 ㎛.

본 발명에 따르면, 상기 미네랄화된 섬유상 입자는 상기 줄기세포 10000개당 1 내지 100 ㎍ 혼합될 수 있다.According to the invention, the mineralized fibrous particles may be mixed 1 to 100 ㎍ per 10000 stem cells.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 3차원 줄기세포 조직체를 제공한다.In addition, the present invention provides a three-dimensional stem cell tissue prepared according to the method.

또한, 본 발명은 상기 3차원 줄기세포 조직체를 배양하는 단계;를 통해 제조된 골분화 세포 미세조직체를 제공한다.In addition, the present invention provides a bone-differentiated cell microstructure prepared through the step of culturing the three-dimensional stem cell tissue.

본 발명에 따르면 세포외기질의 섬유구조와 유사한 형태를 가진 미네랄화된 섬유상 입자의 도입을 통해 세포와의 자가조립을 유도함으로써 이들의 상호작용을 통해 조직의 미세환경을 모사할 수 있는 3차원 줄기세포 조직체를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 3차원 줄기세포 조직체는 내부 공간을 통해 원활한 산소 및 영양분의 공급이 가능할 뿐만 아니라 표면에 존재하는 미네랄 성분들이 줄기세포의 골분화를 효과적으로 조절할 수 있는바 약물 스크리닝을 위한 플랫폼 기술, 의료용 세포전달 및 치료시스템, 세포 기반 골재생 의학용 인공조직 이식체 분야에 널리 활용될 수 있다. 나아가, 전임상 및 임상실험 대체를 위한 생체 외 삼차원적 골조직 제작, 세포와 세포간 혹은 세포외기질과 세포간 상호작용 연구 모델, 고효율성 약물 스크리닝 시스템 구축 등으로 폭넓게 응용될 수 있다.According to the present invention, three-dimensional stem cells capable of simulating tissue microenvironment through their interaction by inducing self-assembly with cells through the introduction of mineralized fibrous particles having a form similar to the fibrous structure of the extracellular matrix. An organization can be provided. The three-dimensional stem cell tissue according to the present invention can not only supply smooth oxygen and nutrients through the internal space, but also the mineral components present on the surface can effectively regulate bone differentiation of stem cells. It can be widely used in the field of cell delivery and treatment system, artificial tissue implant for cell based bone regenerative medicine. In addition, it can be widely applied to the production of three-dimensional bone tissue in vitro for the replacement of preclinical and clinical experiments, research model between cells and cells or extracellular matrix and intercellular interactions, and construction of high-efficiency drug screening system.

도 1은 본 발명에 따른 미네랄화된 섬유상 입자의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 줄기세포 조직체의 제조 공정 및 3차원 줄기세포 미세조직체의 분화 조절 원리를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)는 본 발명에 사용된 섬유 시트 및 이로 부터 제조된 섬유상 입자의 SEM 이미지이고, (b)는 섬유상 입자에 폴리도파민을 코팅하기 전과 후의 이미지이며, (c)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자(G-FF) 및 미네랄화된 섬유상 입자(mFF1 내지 mFF3)를 Alizarin red 시약으로 염색한 후의 이미지이고, (d)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 SEM 이미지이며, (e)와 (f)는 각각 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 길이와 두께를 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 칼슘 함량을 나타낸 그래프이고, (b)는 미네랄화된 섬유상 입자를 수용액상에서 인큐베이션 시킬 경우 시간에 따른 칼슘 잔존량을 나타낸 그래프이며, (c)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자, 인체 골조직 성분인 hydroxyapatite (HAP)에 대한 X선 회절 분석법(X-ray Diffraction, XRD) 수행 결과를 나타낸 것이고, (d)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) 분석 수행 결과를 나타낸 것이며, (e)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석 수행 결과를 나타낸 것이다.
도 5의 (a)는 본 발명에 따라 미네랄화된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체, 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체에 대해 조직학적 H&E 염색법을 수행한 결과를 나타낸 것이고, (b)는 3차원 줄기세포 조직체의 SEM 및 TEM 이미지이며, (c)는 3차원 줄기세포 조직체의 크기를 나타낸 그래프이고, (d)는 3차원 줄기세포 조직체에 대해 DNA assay를 수행한 결과를 나타낸 그래프이며, (e)는 3차원 줄기세포 조직체에 대해 Live/Dead assay를 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 6의 (a)는 본 발명에 따라 미네랄화된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체, 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체에 대해 Alizarin red 시약으로 미세조직체 내부의 칼슘을 염색한 결과를 나타낸 이미지, (b)는 Von Kossa 염색법 수행 결과를 나타낸 이미지, (c)와 (d)는 골분화 특이적 단백질 마커인 Runt-related transcription factor 2 (Runx2) 단백질과 Osteopontin (OPN) 단백질을 면역조직화학적 형광염색법으로 분석한 결과를 나타낸 이미지, (e)는 조직체 내의 칼슘 생산량을 정량한 결과를 나타낸 그래프, (f) 내지 (h)는 미네랄화 섬유상 입자의 주입 유무에 따른 골분화 관련 유전자 발현의 변화를 확인하기 위해 줄기세포에서 발현되는 Runx2 유전자, OPN 유전자, Osteocalcin (OCN) 유전자를 quantitative PCR을 이용해 증폭하여 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7의 (a)는 본 발명에 따라 미네랄화된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체, 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체에서 골세포막에 존재하는 integrin α2, α5, β1 막단백질의 유전자인 ITGα2, α5, β1 의 발현정도를 증폭하여 확인한 결과를 나타낸 것이고, (b)는 PSB 603 길항근 유무에 따른 Runx2 유전자, OPN 유전자, OCN 유전자 발현의 변화를 증폭하여 확인한 결과를 나타낸 것이며, (c)는 qPCR을 통해 Oct4, Sox2, Nanog 줄기세포능 연관 유전자를 증폭하여 정량한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 3차원 미세조직체의 융합능을 평가한 결과를 나타낸 것으로, (a)는 3차원 미세조직체가 융합된 조직 구조체의 배양 시간에 따른 광학 이미지, (b)는 조직학적 염색법을 수행한 결과를 나타낸 이미지, (c)는 Alizarin red 염색한 결과를 나타낸 이미지, (d)는 Live/Dead assay 로 형광 염색한 결과를 나타낸 이미지, (e)는 DiO 시약으로 염색한 결과를 나타낸 이미지이다.
도 9는 In vivo 골 결손부에 이식된 3차원 줄기세포 미세조직체의 골 재생 효과를 분석한 것으로 (a)는 대퇴부 결손부 모델의 μCT 사진, (b)와 (c)는 이를 바탕으로 정량한 골부피와 골두께를 나타낸 그래프이고, (d)는 두개골 결손부 모델의 μCT 사진, (e)는 이를 바탕으로 정량한 골두께를 나타낸 그래프이다.
1 is a view showing a manufacturing process of the mineralized fibrous particles according to the present invention.
Figure 2 is a view showing the manufacturing process of the three-dimensional stem cell tissue and differentiation control principle of the three-dimensional stem cell microstructure according to the present invention.
Figure 3 (a) is a SEM image of the fibrous sheet used in the present invention and the fibrous particles prepared therefrom, (b) is an image before and after coating the polydopamine to the fibrous particles, (c) is gelatin coated The image after staining the fibrous particles (G-FF) and mineralized fibrous particles (mFF1 to mFF3) with Alizarin red reagent, (d) is an SEM image of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles ( e) and (f) are graphs showing the length and thickness of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles, respectively.
Figure 4 (a) is a graph showing the calcium content of the gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles, (b) is a graph showing the calcium residual amount over time when the mineralized fibrous particles are incubated in an aqueous solution (C) shows the results of X-ray diffraction analysis (XRD) on gelatin coated fibrous particles, mineralized fibrous particles, and hydroxyapatite (HAP), a human bone tissue component, and (d) Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles is shown. (E) XPS (X-ray) of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles. The results of the photoelectron spectroscopy analysis are shown.
Figure 5 (a) is carried out histological H & E staining method for the three-dimensional stem cell tissue prepared using the mineralized fibrous particles, the three-dimensional stem cell tissue prepared using gelatin coated fibrous particles (B) is a SEM and TEM image of the three-dimensional stem cell tissue, (c) is a graph showing the size of the three-dimensional stem cell tissue, (d) is a DNA for the three-dimensional stem cell tissue It is a graph showing the results of the assay, (e) shows the results of the Live / Dead assay for the three-dimensional stem cell tissue.
Figure 6 (a) is a microstructure with Alizarin red reagent for the three-dimensional stem cell tissue prepared using mineralized fibrous particles, three-dimensional stem cell tissue prepared using gelatin coated fibrous particles according to the present invention An image showing the results of internal calcium staining, (b) is an image showing the results of the Von Kossa staining, (c) and (d) is a Runt-related transcription factor 2 (Runx2) protein, a bone differentiation-specific protein marker Image showing the results of analysis of the osteoteotin (OPN) protein by immunohistochemical fluorescence staining method, (e) is a graph showing the result of quantifying calcium production in the tissue, (f) to (h) is the presence of mineralized fibrous particles In order to confirm the change in bone differentiation-related gene expression according to the amplification of the Runx2 gene, OPN gene, and Osteocalcin (OCN) gene expressed in stem cells by amplification using quantitative PCR A graph showing the result.
Figure 7 (a) is integrin α2 present in the bone cell membrane in the three-dimensional stem cell tissue prepared using mineralized fibrous particles, the three-dimensional stem cell tissue prepared using gelatin coated fibrous particles according to the present invention , α5, β1 membrane protein genes ITGα2, α5, β1 amplification of the expression level was shown to confirm the results, (b) amplified the change in the Runx2 gene, OPN gene, OCN gene expression according to the presence or absence of PSB 603 It shows the results confirmed, (c) shows the result of quantifying the amplification of Oct4, Sox2, Nanog stem cell ability related genes through qPCR.
Figure 8 shows the results of evaluating the fusion ability of the three-dimensional microstructure according to the present invention, (a) is an optical image according to the culture time of the three-dimensional microstructure fused tissue structure, (b) histological staining method (C) shows the result of Alizarin red staining, (d) shows the result of fluorescent staining by Live / Dead assay, and (e) shows the result of staining with DiO reagent. Image.
Figure 9 analyzes the bone regeneration effect of the three-dimensional stem cell microstructure implanted in bone defects in vivo (a) is a CT image of the femoral defect model, (b) and (c) quantified based on this It is a graph showing bone volume and bone thickness, (d) is a μCT picture of the skull defect model, (e) is a graph showing the bone thickness quantified based on this.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 섬유상 입자를 골분화 활성물질로 미네랄화함으로써 골분화를 효과적으로 유도할 수 있는 3차원 줄기세포 조직체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전기방사된 생분해성 고분자 섬유 시트로부터 세포외기질의 섬유상 구조를 모사할 수 있는 섬유상 입자를 제조하고, 상기 섬유상 입자를 미네랄화한 후 줄기세포와 혼합하여 세포-세포 간의 자가조립 및 세포-미네랄화된 섬유상 입자 간의 결합을 유도함으로써 융합형 3차원 줄기세포 조직체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이를 통해 본 발명에서는 내부 공간을 통해 원활한 산소 및 영양분의 공급이 가능할 뿐만 아니라 줄기세포의 골분화를 효과적으로 조절할 수 있는 3차원 줄기세포 조직체를 제조할 수 있는 새로운 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a method for producing a three-dimensional stem cell tissue that can effectively induce bone differentiation by mineralizing the fibrous particles with the bone differentiation active material, in detail the extracellular matrix from the electrospun biodegradable polymer fiber sheet A fused three-dimensional stem is prepared by preparing fibrous particles capable of simulating fibrous structures, mineralizing the fibrous particles, and mixing them with stem cells to induce self-assembly between cell-cells and binding between cell-mineralized fibrous particles. The present invention relates to a method for producing a cell tissue. Through this, the present invention is to provide a new method for producing a three-dimensional stem cell tissue that can not only smoothly supply oxygen and nutrients through the internal space, but also effectively regulate bone differentiation of stem cells.

따라서, 본 발명에 따른 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법은 하기의 단계를 포함한다.Therefore, the method for producing a three-dimensional stem cell tissue according to the present invention includes the following steps.

(a) 섬유상 입자의 표면을 폴리카테콜계 고분자로 코팅하는 단계; (b) 상기 폴리카테콜계 고분자로 코팅된 섬유상 입자의 표면을 젤라틴으로 코팅하는 단계; (c) 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 모조 체액(simulated body fluid, SBF)에 분산 후 무기염 용액을 첨가하여 미네랄화된 섬유상 입자를 수득하는 단계; 및 (d) 상기 미네랄화된 섬유상 입자를 줄기세포와 혼합하는 단계.(a) coating the surface of the fibrous particles with a polycatechol-based polymer; (b) coating the surface of the fibrous particles coated with the polycatechol-based polymer with gelatin; (c) dispersing the gelatin coated fibrous particles in a simulated body fluid (SBF) and adding an inorganic salt solution to obtain mineralized fibrous particles; And (d) mixing the mineralized fibrous particles with stem cells.

또한, 본 발명은 상기 (d) 단계 후에 (e) 상기 혼합물을 원심분리하여 세포자가조립을 유도하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include (e) inducing cell self-assembly by centrifuging the mixture after step (d).

먼저, 상기 (a) 단계에서는 섬유상 입자의 표면을 폴리카테콜계 고분자로 코팅함으로써 상기 섬유상 입자의 표면을 개질한다. 이때, 상기 섬유상 입자는 생분해성 고분자 섬유시트에 전단 응력을 가함으로써 수득할 수 있고, 상기 생분해성 고분자 섬유시트는 생분해성 고분자 용액을 전기방사하여 수득될 수 있으며, 상기 생분해성 고분자는 폴리글리콜산(Poly glycolic acid, PGA), 폴리락틱산(poly lactic acid, PLA), 폴리락틱-코-글리콜산(poly lactic-co-glycolic acid, PLGA) 및 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 중에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 폴리(L-락틱산(poly(L-lactic acid), PLLA)인 것이 가장 바람직할 수 있다.First, in step (a), the surface of the fibrous particles is modified by coating the surface of the fibrous particles with a polycatechol-based polymer. In this case, the fibrous particles may be obtained by applying shear stress to the biodegradable polymer fiber sheet, the biodegradable polymer fiber sheet may be obtained by electrospinning the biodegradable polymer solution, the biodegradable polymer is polyglycolic acid (Poly glycolic acid, PGA), poly lactic acid (PLA), poly lactic-co-glycolic acid (PLGA), and polyethylene glycol (PEG) One is preferred, and poly (L-lactic acid, PLLA) may be most preferred.

한편, 상기 폴리카테콜계 고분자로 표면 개질된 섬유상 입자는 세포외기질의 주 구성성분인 콜라젠(collagen)과 유사한 구조적 특성을 갖고 있어 세포가 용이하게 부착될 수 있고, 이들 섬유상 입자 간의 공극형성이 가능하여 세포-세포간의 강력한 결합을 완화할 수 있으며 이를 통해 3차원 세포구상체 내로의 원활할 산소 및 영양분의 공급을 가능하게 할 뿐만 아니라 장기간 배양시 세포가 증식할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. Meanwhile, the fibrous particles surface-modified with the polycatechol-based polymer have structural characteristics similar to those of collagen, which is a major component of the extracellular matrix, so that cells can be easily attached, and pores can be formed between these fibrous particles. The strong binding between cells and cells can be alleviated, thereby enabling smooth supply of oxygen and nutrients into the three-dimensional cell globules, as well as providing a space for proliferation of cells in long-term culture.

이때, 상기 폴리카테콜계 고분자는 세포가 용이하게 부착될 수 있는 것이라면 모두 가능하며 예를 들어 폴리도파민(polydopamine), 폴리에피네프린(polyepinephrine), 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In this case, the polycatechol-based polymer may be any one that can be easily attached to the cells, for example, polydopamine, polyepinephrine, polyepinephrine, polynorepinephrine, and mixtures thereof. Can be.

다음으로, 상기 (b) 단계에서는 상기 폴리카테콜계 고분자로 코팅된 섬유상 입자의 표면을 젤라틴으로 코팅한다. 이는 효율적인 미네랄화 과정을 위한 것으로, 상기 젤라틴에 의해 하기 (c) 단계에서 미네랄 형성이 촉진될 수 있다.Next, in the step (b), the surface of the fibrous particles coated with the polycatechol-based polymer is coated with gelatin. This is for efficient mineralization process, the mineral formation can be promoted in the following (c) step by the gelatin.

다음으로, 상기 (c) 단계에서는 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 모조 체액에 분산 후 무기염 용액을 첨가하여 미네랄화된 섬유상 입자를 수득하게 된다.Next, in the step (c), the gelatin-coated fibrous particles are dispersed in a simulated body fluid, followed by addition of an inorganic salt solution to obtain mineralized fibrous particles.

이때, 상기 모조 체액은 Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, HCO3 -, HPO4 2- 및 SO4 2-를 포함하는 것일 수 있다. In this case, the simulated body fluid may include Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Cl , HCO 3 , HPO 4 2-, and SO 4 2- .

또한, 상기 무기염 용액은 NaHCO3, Na2SO4, MgCl2, K2HPO3H2O 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. In addition, the inorganic salt solution is NaHCO 3 , Na 2 SO 4, MgCl 2 , K 2 HPO 4 3H 2 O And mixtures thereof.

또한, 3차원 줄기세포 조직체의 효율적인 골분화 조절 특성을 구현하기 위해서는 골분화 특성 구현을 위한 최적의 미네랄화된 섬유상 입자를 제조하는 것이 중요하고, 상기 미네랄화 정도는 섬유상 입자, 모조 체액, 무기염 용액의 혼합비에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 1 mg 당 상기 모조 체액 1 내지 5 mL에 분산시키는 것이 바람직하고, 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 1 mg 당 0.001 내지 0.01 mM 농도의 무기염 용액을 첨가하는 것이 바람직하다. 특히 하기 실시예의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 전술한 범위 내에서 무기염 용액의 농도를 조절함으로써 섬유상 입자의 미네랄화 정도를 조절할 수 있다.In addition, in order to implement the effective bone differentiation control characteristics of the three-dimensional stem cell tissue, it is important to manufacture the optimal mineralized fibrous particles for the implementation of bone differentiation properties, the degree of mineralization is fibrous particles, simulated body fluids, inorganic salts It can be determined according to the mixing ratio of the solution. Therefore, it is preferable to disperse | distribute to 1-5 mL of said simulated body fluids per 1 mg of gelatin coated fibrous particles, and to add an inorganic salt solution of 0.001 to 0.01 mM concentration per 1 mg of gelatin coated fibrous particles. In particular, as can be seen from the results of the following examples, the degree of mineralization of the fibrous particles can be controlled by adjusting the concentration of the inorganic salt solution within the above-mentioned range.

다음으로, 상기 (d) 단계에서는 상기 미네랄화된 섬유상 입자를 줄기세포와 혼합하게 되며, 이들간의 자가 조립을 유도하기 위해 상기 (e) 단계에서는 상기 혼합물을 원심분리함으로써 세포-세포 간의 자가조립 및 세포-미네랄화된 섬유상 입자 간의 결합을 유도함으로써 본 발명에 따른 3차원 줄기세포 조직체를 수득하게 된다.Next, in step (d), the mineralized fibrous particles are mixed with stem cells, and in step (e), the cell-cell self-assembly is carried out by centrifuging the mixture. By inducing binding between cell-mineralized fibrous particles, a three-dimensional stem cell tissue according to the present invention is obtained.

또한, 상기 미네랄화된 섬유상 입자의 길이는 70 내지 120 ㎛일 수 있다.In addition, the length of the mineralized fibrous particles may be 70 to 120 ㎛.

또한, 상기 미네랄화된 섬유상 입자의 함량에 따라 줄기세포 조직체의 평균 직경, 내부 공간의 크기, 다공도 등을 조절할 수 있다. 이때, 상기 미네랄화된 섬유상 입자는 상기 줄기세포 10000개당 1 내지 100 ㎍ 혼합되는 것이 바람직하다. In addition, according to the content of the mineralized fibrous particles can be adjusted the average diameter of the stem cell tissue, the size of the inner space, porosity and the like. At this time, the mineralized fibrous particles are preferably mixed 1 to 100 ㎍ per 10000 stem cells.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 3차원 줄기세포 조직체를 제공한다.In addition, the present invention provides a three-dimensional stem cell tissue prepared according to the method.

또한, 본 발명은 상기 3차원 줄기세포 조직체를 배양하는 단계;를 통해 제조된 골분화 세포 미세조직체를 제공한다.In addition, the present invention provides a bone-differentiated cell microstructure prepared through the step of culturing the three-dimensional stem cell tissue.

이하에서는 바람직한 실시예 등을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. However, these examples and the like are intended to explain the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.

전기방사섬유 시트 및 단편화Electrospun Fiber Sheets and Fragments

먼저, 전기방사법을 이용하여 전기방사섬유 시트를 제조하였다. 구체적으로 Poly(L-lactic acid) (PLLA)를 dichloromethane과 trifluoroethanol의 혼합액 (8:2, v/v)에 24시간 동안 용해하여 4 wt%의 고분자 용액을 제조하였으며, 약 10 ml의 고분자용액을 실린지에 충진한 후 100 rpm의 속도로 회전하고 있는 콜랙터에 5 ml/h의 속도로 전기방사하였다 (전압 12.8 kV). 전기방사가 완료된 섬유 시트는 상온에서 12시간 건조하여 잔존하고 있는 용매를 완전히 제거하였으며, 건조가 완결된 섬유 시트를 약 5mm x 5mm의 크기로 자른 후 10 % (v/v) ethylenediamine 용액 (isopropyl alcohol 기반)에 담지하여 37 ℃에서 30분간 강하게 교반하면서 전단응력을 가한 후 4000 rpm에서 10분간 원심분리하여 섬유상 입자를 수득하였다. 수득한 섬유상 입자는 isopropyl alcohol와 2차 증류수를 이용하여 반복 세척 한 후 체질 (100~150 μm) 및 동결건조하여 최종적으로 섬유상 입자파우더를 회수하였다(도 1 참조).First, an electrospun fiber sheet was prepared using an electrospinning method. Specifically, Poly (L-lactic acid) (PLLA) was dissolved in a mixture of dichloromethane and trifluoroethanol (8: 2, v / v) for 24 hours to prepare 4 wt% of a polymer solution. About 10 ml of the polymer solution was prepared. After filling the syringe, it was electrospun at a rate of 5 ml / h to the collector rotating at a speed of 100 rpm (voltage 12.8 kV). The electrospun fiber sheet was dried at room temperature for 12 hours to completely remove the remaining solvent, and the dried fiber sheet was cut into a size of about 5mm x 5mm and then 10% (v / v) ethylenediamine solution (isopropyl alcohol Base) and shear stress was applied with vigorous stirring at 37 ° C. for 30 minutes, followed by centrifugation at 4000 rpm for 10 minutes to obtain fibrous particles. The obtained fibrous particles were repeatedly washed with isopropyl alcohol and secondary distilled water, sieved (100-150 μm) and lyophilized to finally recover the fibrous particle powder (see FIG. 1).

미네랄화된Mineralized 섬유상Fibrous 입자의 제조 Preparation of Particles

미네랄화 과정을 이용하여 섬유상 입자의 표면을 개질하였다. 먼저, 30 mg의 섬유상 입자를 30ml Tris-HCl 버퍼 (10 mM, pH 8.5) 분산시켰으며, dopamine hydrochloride (2 mg/ml) 를 추가적으로 용해한 후 100 rpm에서 20분간 교반하였고, 반응 후 2차 증류수로 반복 세척한 뒤 추가로 Tris-HCl 버퍼에 녹인 젤라틴 (2 mg/ml) 용액에 분산시켜 2시간 동안 교반시켜 반응시킨 후 2차 증류수로 반복 세척한 뒤 동결건조하여 폴리도파민, 젤라틴이 순차적으로 코팅된 섬유상 입자 파우더를 수득하였다. The mineralization process was used to modify the surface of the fibrous particles. First, 30 mg of fibrous particles were dispersed in 30 ml Tris-HCl buffer (10 mM, pH 8.5), further dissolved in dopamine hydrochloride (2 mg / ml), and then stirred at 100 rpm for 20 minutes, and then reacted with secondary distilled water. After repeated washing, the mixture was further dispersed in gelatin (2 mg / ml) solution dissolved in Tris-HCl buffer, stirred for 2 hours, and then reacted. After repeated washing with secondary distilled water, freeze-drying was performed to coat polydopamine and gelatin sequentially. Fibrous particle powder was obtained.

다음으로, 상기 젤라틴 코팅된 5 mg의 섬유상 입자를 10 mL SBF 용액 (10X, pH 4.4)에 분산 후, NaHCO3 (0.005, 0.01, 0.04 mM) 를 첨가하여 37 ℃에서 3시간 동안 교반하였으며(하기 표 1 참조), 2차 증류수로 반복 세척한 뒤 37 ℃에서 건조하여 미네랄화된 섬유상 입자 파우더를 수득하였다(도 1 참조)..Next, the gelatin coated 5 mg of fibrous particles were dispersed in a 10 mL SBF solution (10X, pH 4.4), followed by addition of NaHCO 3 (0.005, 0.01, 0.04 mM) and stirring at 37 ° C. for 3 hours. Table 1), repeated washing with distilled water and then dried at 37 ℃ to obtain a mineralized fibrous particle powder (see Figure 1).

SBF에 첨가된 NaHCO3 농도NaHCO3 Concentration Added to SBF 0.005 mM0.005 mM 0.01 mM0.01 mM 0.04 mM0.04 mM 샘플 명명Sample naming mFF1mFF1 mFF2mFF2 mFF3mFF3

미네랄화된Mineralized 섬유상Fibrous 입자를 이용한 3차원 줄기세포 조직체의 제조 Preparation of 3D Stem Cell Tissue Using Particles

미네랄화된 섬유상 입자를 이용하여 본 발명에 따른 3차원 줄기세포 조직체를 제조하기 위해 10 μg 섬유상 입자와 4만개 Human Adipose-Derived Stem Cells (hADSCs)의 혼합용액을 제조하였다. 다음으로, PCR 튜브에 섬유상 입자와 hADSCs 혼합용액을 1200 rpm에서 5분간 원심분리한 후 일반적인 세포배양 조건 (37 ℃, 5% CO2)에서 24 시간 동안 배양하였다. 이후 1.3 wt% Agarose 젤이 코팅된 배양접시에서 장기간 배양하며 형태 변화 및 증식, 골분화 정도를 분석하였다(도 1 및 도 2 참조).In order to prepare a three-dimensional stem cell tissue according to the present invention using mineralized fibrous particles, a mixed solution of 10 μg fibrous particles and 40,000 Human Adipose-Derived Stem Cells (hADSCs) was prepared. Next, the fibrous particles and the mixed solution of hADSCs in a PCR tube were centrifuged at 1200 rpm for 5 minutes and incubated for 24 hours under normal cell culture conditions (37 ° C., 5% CO 2 ). Thereafter, long-term culture in a 1.3 wt% Agarose gel-coated culture dish was performed to analyze morphological changes, proliferation, and bone differentiation (see FIGS. 1 and 2).

3차원 줄기세포 조직체의 3D stem cell tissue 골분화Bone differentiation 생체기작Mechanism 분석 analysis

인체 내에서 줄기세포의 골분화 과정에서 세포외기질과 상호작용하여 골분화 및 생존 신호를 전달하는 integrin 세포막 단백질의 유전자 발현 정도를 분석하여, 미네랄화 섬유상 입자가 integrin 신호체계를 통해 미세조직체의 골분화를 촉진하는 지를 평가하였다.During the bone differentiation of stem cells in the human body, the gene expression level of the integrin cell membrane protein, which interacts with extracellular matrix and delivers bone differentiation and survival signals, is analyzed. It was evaluated to promote differentiation.

또한, 미네랄 성분 중 금속 양이온 (칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨)이 줄기세포막의 이온채널을 열고 닫으면서, 산화인 성분이 세포 내부로 들어가 최종적으로 Adenosine을 형성하여 골분화를 촉진하는 생체기작을 통해 섬유상 입자의 미네랄 성분이 골분화를 촉진하는지 여부를 평가하기 위해 Adenosine의 길항근인 PSB 603 물질을 처리하여 골분화 억제유무를 확인하였다. 이를 위해 세포 배양액에 100 nM의 농도로 PSB 603을 희석하여 미네랄화된 섬유상 입자를 포함한 미세조직체에 장시간 처리한 후, qPCR을 이용하여 골분화 연관 유전자 발현량을 상대적으로 정량하였다.In addition, as the metal cations (calcium, magnesium, sodium, potassium) among the mineral components open and close the ion channel of the stem cell membrane, phosphorus oxidized component enters the cell and finally forms Adenosine to promote bone differentiation. In order to evaluate whether the mineral component of the fibrous particles promote bone differentiation, PSB 603, which is an antagonist of Adenosine, was treated to determine whether bone differentiation was inhibited. To this end, after diluting PSB 603 at a concentration of 100 nM in a cell culture and treating the microstructure including mineralized fibrous particles for a long time, the expression level of bone differentiation-related genes was relatively quantified using qPCR.

또한, 줄기세포의 골분화가 진행될수록 본래의 줄기세포능의 변화가 이루어질 것으로 예상하여, 줄기세포능 연관 유전자 (Oct4, Sox2, Nanog) 발현 정도를 분석하여 미네랄화된 섬유상 입자에 의해 미세조직체 내의 줄기세포 분화가 진행되는지 여부를 확인하였다.In addition, it is expected that the stem cell ability changes as the bone differentiation of the stem cells progress, the expression level of stem cell function-related genes (Oct4, Sox2, Nanog) is analyzed and the stems in the microstructure by the mineralized fibrous particles It was confirmed whether cell differentiation proceeds.

미세조직체의 3차원 조직 구조체로의 Microstructure to 3D Tissue Structure 융합능Convergence 평가 evaluation

미세조직체간의 융합능을 확인하여 약물 스크리닝을 위한 골조직 구조체 형성 가능성과 세포치료제를 위한 인체조직과의 융합 가능성을 평가하였다. 구체적으로 20 덩어리의 미세조직체를 수일간 융합하여 3차원 조직 구조체를 형성하고, 장시간 배양하며 형태 변화를 관찰하였다.By confirming the fusion ability between microstructures, the possibility of formation of bone tissue structures for drug screening and the possibility of fusion with human tissues for cell therapy were evaluated. Specifically, 20 masses of microstructures were fused for several days to form a three-dimensional tissue structure, and cultured for a long time, and the change in shape was observed.

3차원 줄기세포 미세조직체의 in 3D stem cell microstructure in vivovivo  goal 재생능Regenerative 평가 evaluation

미네랄화된 섬유상 입자에 의해 골분화 유도된 3차원 줄기세포 미세조직체를 두개골 및 대퇴부 결손 동물모델에 이식한 후 골 재생 촉진 효과과 있는지 여부를 확인하였다. 구체적으로, 십 수개의 미세조직체를 이식 후 수 주 후에 미세단층 촬영법 (Mirco-computed tomography, μCT)을 이용하여 재생된 골부피 및 두께를 확인하였다.The bone differentiation-induced three-dimensional stem cell microstructures with mineralized fibrous particles were implanted into the skull and femoral defect animal models, and then the bone regeneration was confirmed. Specifically, after several weeks after implantation of dozens of microstructures, the reconstructed bone volume and thickness were confirmed by using micro-computed tomography (μCT).

결과 및 고찰Results and Discussion

섬유상Fibrous 입자의 제작 및  The production of particles and 미네랄화Mineralization 과정을 통한  Through the process 골분화Bone differentiation 유도 표면 개질 Induction surface modification

도 3의 (a)는 본 발명에 사용된 섬유 시트 및 이로 부터 제조된 섬유상 입자의 SEM 이미지이고, (b)는 섬유상 입자에 폴리도파민을 코팅하기 전과 후의 이미지이며, (c)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자(G-FF) 및 미네랄화된 섬유상 입자(mFF1 내지 mFF3)를 Alizarin red 시약으로 염색한 후의 이미지이고, (d)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 SEM 이미지이며, (e)와 (f)는 각각 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 길이와 두께를 나타낸 그래프이다.Figure 3 (a) is a SEM image of the fibrous sheet used in the present invention and the fibrous particles prepared therefrom, (b) is an image before and after coating the polydopamine to the fibrous particles, (c) is gelatin coated After staining fibrous particles (G-FF) and mineralized fibrous particles (mFF1 to mFF3) with Alizarin red reagent, (d) is SEM images of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles, ( e) and (f) are graphs showing the length and thickness of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles, respectively.

도 3의 (a)를 통해 동결건조된 섬유상 입자 파우더에서 단편화된 섬유상 입자의 형태를 확인하였고, 도 3의 (b)를 통해 섬유상 입자간 연결물질인 폴리도파민 코팅된 섬유상 입자가 갈색을 띄고 있음을 확인하였으며, 도 3의 (c)를 통해 정전기적 인력에 의해 미네랄화를 용이하게 하는 젤라틴이 도입된 섬유상 입자와, NaHCO3의 농도에 의해 미네랄화가 조절된 섬유상 입자의 칼슘 함량을 정성적으로 확인할 수 있었고, 도 4의 (d)를 통해 미네랄이 섬유상 입자 표면에 골고루 붙어 있음을 확인하였으며, 도 4의 (e) 및 (f)를 통해 섬유상 입자는 60 μm 정도의 길이를 유지하면서 직경이 2배 이상 두꺼워진다는 것을 확인하였다.The shape of the fibrous particles fragmented from the lyophilized fibrous particle powder was confirmed through (a) of FIG. 3, and the polydopamine-coated fibrous particles, which are the connecting materials between the fibrous particles, were brown in FIG. 3 (c) qualitatively determine the calcium content of the gelatinous fibrous particles to facilitate mineralization by electrostatic attraction and the fibrous particles whose mineralization is controlled by the concentration of NaHCO 3 . It was confirmed that the mineral is evenly attached to the surface of the fibrous particles through (d) of Figure 4, the diameter of the fibrous particles while maintaining the length of about 60 μm through (e) and (f) of Figure 4 It was confirmed that it thickened more than twice.

섬유상Fibrous 입자의  Particle 미네랄화Mineralization 분석 analysis

도 4의 (a)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 칼슘 함량을 나타낸 그래프이고, (b)는 미네랄화된 섬유상 입자를 수용액상에서 인큐베이션 시킬 경우 시간에 따른 칼슘 잔존량을 나타낸 그래프이며, (c)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자, 인체 골조직 성분인 hydroxyapatite (HAP)에 대한 X선 회절 분석법(X-ray Diffraction, XRD) 수행 결과를 나타낸 것이고, (d)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) 분석 수행 결과를 나타낸 것이며, (e)는 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 및 미네랄화된 섬유상 입자의 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석 수행 결과를 나타낸 것이다.Figure 4 (a) is a graph showing the calcium content of the gelatin-coated fibrous particles and mineralized fibrous particles, (b) is a graph showing the amount of calcium remaining over time when the mineralized fibrous particles are incubated in an aqueous solution (C) shows the results of X-ray diffraction analysis (XRD) on gelatin coated fibrous particles, mineralized fibrous particles, and hydroxyapatite (HAP), a human bone tissue component, and (d) Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles is shown. (E) XPS (X-ray) of gelatin coated fibrous particles and mineralized fibrous particles. The results of the photoelectron spectroscopy analysis are shown.

이를 통해 미네랄화 정도가 NaHCO3 농도에 의해 조절되는 것을 확인하였고, 1 mg 의 섬유상 입자에 칼슘이 약 250 μg 존재하는 것을 확인하였다(도 4의 (a)). 또한, 수용액상에서 14일이 지나도 미네랄이 섬유상 입자 표면에 유지되는 것을 확인하였다(도 4의 (b)).This confirmed that the degree of mineralization is controlled by the NaHCO 3 concentration, it was confirmed that the presence of about 250 μg of calcium in 1 mg of the fibrous particles (Fig. 4 (a)). In addition, even after 14 days in the aqueous solution it was confirmed that the mineral is maintained on the surface of the fibrous particles (Fig. 4 (b)).

또한, 미네랄화 섬유상 입자가 인체 골조직의 hydroxyapatite (HAP) 성분과 유사한 표면 특성을 가진다는 것을 확인하였으며(도 4의 (c)), 미네랄화 섬유상 입자에는 칼슘과 인 성분이 주로 존재하며(도 4의 (d)), 미네랄화 섬유상 입자 표면에서 칼슘과 인 성분 존재를 확인하였다(도 4의 (e)).In addition, it was confirmed that the mineralized fibrous particles have surface characteristics similar to those of the hydroxyapatite (HAP) component of human bone tissue (FIG. 4 (c)), and the mineralized fibrous particles mainly contain calcium and phosphorus components (FIG. 4). (D)), the presence of calcium and phosphorus on the surface of the mineralized fibrous particles was confirmed (Fig. 4 (e)).

미네랄화Mineralization 섬유상Fibrous 입자를 이용한 3차원 미세조직체 제조 Preparation of 3D Microstructure Using Particles

도 5의 (a)는 본 발명에 따라 미네랄화된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체, 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체에 대해 조직학적 H&E 염색법을 수행한 결과를 나타낸 것이고, (b)는 3차원 줄기세포 조직체의 SEM 및 TEM 이미지이며, (c)는 3차원 줄기세포 조직체의 크기를 나타낸 그래프이고, (d)는 3차원 줄기세포 조직체에 대해 DNA assay를 수행한 결과를 나타낸 그래프이며, (e)는 3차원 줄기세포 조직체에 대해 Live/Dead assay를 수행한 결과를 나타낸 것이다.Figure 5 (a) is carried out histological H & E staining method for the three-dimensional stem cell tissue prepared using the mineralized fibrous particles, the three-dimensional stem cell tissue prepared using gelatin coated fibrous particles (B) is a SEM and TEM image of the three-dimensional stem cell tissue, (c) is a graph showing the size of the three-dimensional stem cell tissue, (d) is a DNA for the three-dimensional stem cell tissue It is a graph showing the results of the assay, (e) shows the results of the Live / Dead assay for the three-dimensional stem cell tissue.

이를 통해, 섬유상 입자와 세포가 고르게 섞여 분포하고 있다는 것을 확인하였고, 둘 간의 상호작용 또한 원활하게 이루어져 있는 것을 정성적으로 확인하였다(도 5의 (a)). 또한, 미세조직체 내의 줄기세포와 미네랄화 섬유상 입자의 분포 및 상호작용이 고르게 이루어지고 있다는 것을 확인하였으며(도 5의 (b)), 조직체의 크기는 초기 약 0.5 mm2 의 면적을 가지다가 장기 배양 후 약 0.3 mm2 로 뭉쳐진 것을 확인하였다(도 5의 (c)). 또한, DNA assay를 수행한 결과 7일간의 배양동안 DNA의 양이 융합형 3차원 미세조직체에서 거의 유지되는 것을 확인하였으며, 세포가 조직체 내에서 안정적으로 생존하고 있음을 확인하였으며(도 5의 (d)), Live/Dead assay를 통해 융합형 3차원 줄기세포 미세조직체 형성에 참여하고 있는 대부분의 세포가 생존하고 있음을 확인하였다(도 5의 (e)).Through this, it was confirmed that the fibrous particles and the cells are evenly mixed and distributed, it was confirmed qualitatively that the interaction between the two is also made smoothly (Fig. 5 (a)). In addition, it was confirmed that the distribution and interaction of the stem cells and mineralized fibrous particles in the microstructure is evenly made (Fig. 5 (b)), the size of the tissue has an initial area of about 0.5 mm 2 and then long-term culture After it was confirmed that the agglomeration to about 0.3 mm 2 (Fig. 5 (c)). In addition, as a result of performing the DNA assay, it was confirmed that the amount of DNA was almost maintained in the fused three-dimensional micro-organisms during the culture for 7 days, and it was confirmed that the cells survived stably in the tissues (FIG. 5 (d). )), Live / Dead assay confirmed that most of the cells participating in the formation of fused three-dimensional stem cell microstructures survived (FIG. 5 (e)).

3차원 미세조직체의 3D microstructure 골분화Bone differentiation 조절 control

도 6의 (a)는 본 발명에 따라 미네랄화된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체, 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체에 대해 Alizarin red 시약으로 미세조직체 내부의 칼슘을 염색한 결과를 나타낸 이미지, (b)는 Von Kossa 염색법 수행 결과를 나타낸 이미지, (c)와 (d)는 골분화 특이적 단백질 마커인 Runt-related transcription factor 2 (Runx2) 단백질과 Osteopontin (OPN) 단백질을 면역조직화학적 형광염색법으로 분석한 결과를 나타낸 이미지, (e)는 조직체 내의 칼슘 생산량을 정량한 결과를 나타낸 그래프, (f) 내지 (h)는 미네랄화 섬유상 입자의 주입 유무에 따른 골분화 관련 유전자 발현의 변화를 확인하기 위해 줄기세포에서 발현되는 Runx2 유전자, OPN 유전자, Osteocalcin (OCN) 유전자를 quantitative PCR을 이용해 증폭하여 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 6 (a) is a microstructure with Alizarin red reagent for the three-dimensional stem cell tissue prepared using mineralized fibrous particles, three-dimensional stem cell tissue prepared using gelatin coated fibrous particles according to the present invention An image showing the results of internal calcium staining, (b) is an image showing the results of the Von Kossa staining, (c) and (d) is a Runt-related transcription factor 2 (Runx2) protein, a bone differentiation-specific protein marker Image showing the results of analysis of the osteoteotin (OPN) protein by immunohistochemical fluorescence staining method, (e) is a graph showing the result of quantifying calcium production in the tissue, (f) to (h) is the presence of mineralized fibrous particles In order to confirm the change in bone differentiation-related gene expression according to the amplification of the Runx2 gene, OPN gene, and Osteocalcin (OCN) gene expressed in stem cells by amplification using quantitative PCR A graph showing the result.

융합형 3차원 미세조직체 내부의 미네랄화 섬유상 입자가 균일하게 분포하고 있는지 평가하기 위해 Alizarin red 시약으로 미세조직체 내부의 칼슘을 염색한 결과, 섬유상 입자가 매우 고르게 분포하고 장기 배양시 추가적인 칼슘 성분의 생산이 이루어졌다는 것을 정성적으로 확인하였다(도 6의 (a)). 마찬가지로, Von Kossa 염색법을 통하여 미세조직체 내부에 미네랄화 섬유상입자의 고른 분포 및 형태를 더 명확하게 확인할 수 있었다(도 6의 (b)).In order to evaluate the uniform distribution of mineralized fibrous particles in the fused three-dimensional microstructure, the results of staining calcium inside the microstructure with Alizarin red reagent resulted in very even distribution of the fibrous particles and the production of additional calcium components during long-term culture. Qualitatively confirmed that this was done (Fig. 6 (a)). Likewise, even distribution and morphology of the mineralized fibrous particles inside the microstructure could be more clearly confirmed through Von Kossa staining (FIG. 6 (b)).

또한, 미네랄화된 섬유상 입자에 의한 융합형 3차원 미세조직체의 골분화 정도를 정성적으로 확인하기 위해 골분화 특이적 단백질 마커인 Runt-related transcription factor 2 (Runx2) 단백질과 Osteopontin (OPN) 단백질을 면역조직화학적 형광염색법으로 분석한 결과, 두 단백질 모두 미네랄화된 섬유상 입자가 포함된 미세조직체에서 뚜렷하게 생산된다는 것을 정성적으로 확인하였다(도 6의 (c), (d)).In addition, in order to qualitatively determine the degree of bone differentiation of the fused three-dimensional microstructure by mineralized fibrous particles, osteotension specific protein markers, Runt-related transcription factor 2 (Runx2) and Osteopontin (OPN) proteins, were used. As a result of analysis by immunohistochemical fluorescence staining, it was qualitatively confirmed that both proteins are distinctly produced in the microstructure containing mineralized fibrous particles (Fig. 6 (c), (d)).

또한, 미네랄화된 섬유상 입자에 의한 융합형 3차원 미세조직체의 골분화 정도를 정량적으로 확인하기 위해 조직체 내의 칼슘 생산량을 정량한 결과, 장기 배양시 기존 미세조직체 내부의 미네랄화된 섬유상 입자가 포함하고 있는 칼슘량보다 더 많은 양의 칼슘이 생산된 것을 확인하였다(도 6의 (e)).In addition, in order to quantitatively determine the degree of bone differentiation of the fused three-dimensional microstructure by the mineralized fibrous particles, as a result of quantifying calcium production in the tissue, the mineralized fibrous particles in the existing microstructure were included during long-term culture. It was confirmed that a greater amount of calcium was produced than the amount of calcium present (FIG. 6E).

또한, 미네랄화된 섬유상 입자의 주입 유무에 따른 골분화 관련 유전자 발현의 변화를 확인하기 위해 줄기세포에서 발현되는 Runx2 유전자, OPN 유전자, Osteocalcin (OCN) 유전자를 quantitative PCR을 이용해 증폭하여 확인한 결과, 미네랄화된 섬유상 입자가 포함된 미세조직체에서 상대적으로 현저히 많은 양의 골분화 유전자가 발현됨을 확인하였으며(도 6의 (f), (g), (h)), 이러한 결과는 면역조직화학적 형광염색법으로 단백질 생산 정도를 분석한 결과와 유사함을 확인하였다.In addition, in order to confirm the change in gene expression related to bone differentiation according to the presence or absence of mineralized fibrous particles, the amplification of the Runx2 gene, OPN gene, and Osteocalcin (OCN) gene expressed in stem cells was confirmed by amplification using quantitative PCR. It was confirmed that a relatively large amount of osteogenic differentiation gene was expressed in the microstructure containing the oxidized fibrous particles (Fig. 6 (f), (g), (h)), these results by immunohistochemical staining It was confirmed that the degree of protein production is similar to the analysis results.

도 7의 (a)는 본 발명에 따라 미네랄화된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체, 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 사용하여 제조된 3차원 줄기세포 조직체에서 골세포막에 존재하는 integrin α2, α5, β1 막단백질의 유전자인 ITGα2, α5, β1 의 발현정도를 증폭하여 확인한 결과를 나타낸 것이고, (b)는 PSB 603 길항근 유무에 따른 Runx2 유전자, OPN 유전자, OCN 유전자 발현의 변화를 증폭하여 확인한 결과를 나타낸 것이며, (c)는 qPCR을 통해 Oct4, Sox2, Nanog 줄기세포능 연관 유전자를 증폭하여 정량한 결과를 나타낸 것이다.Figure 7 (a) is integrin α2 present in the bone cell membrane in the three-dimensional stem cell tissue prepared using mineralized fibrous particles, the three-dimensional stem cell tissue prepared using gelatin coated fibrous particles according to the present invention , α5, β1 membrane protein genes ITGα2, α5, β1 amplification of the expression level was confirmed by the results, and (b) amplified the changes in the Runx2 gene, OPN gene, OCN gene expression according to the presence or absence of PSB 603 antagonists It shows the results confirmed, (c) shows the results of quantification by amplifying the gene associated with Oct4, Sox2, Nanog stem cell ability through qPCR.

골세포막에 존재하는 integrin α2, α5, β1 막단백질의 유전자인 ITGα2, α5, β1 의 발현정도를 증폭하여 확인한 결과, 미네랄화 섬유상 입자가 포함된 미세조직체에서 ITGα5 유전자가 상대적으로 많이 발현됨을 확인하였는바(도 7의 (a)), 미네랄화된 섬유상입자가 integrin α5 생체기작을 통해 골분화를 촉진한다는 것을 유추할 수 있었다.As a result of amplifying the expression level of the integrin α2, α5, β1 membrane protein genes ITGα2, α5, β1 in the bone cell membranes, it was confirmed that the ITGα5 gene was relatively expressed in the microstructure containing mineralized fibrous particles. Bar (Fig. 7 (a)), it could be inferred that the mineralized fibrous particles promote bone differentiation through integrin α5 biomechanism.

또한, PSB 603 길항근 유무에 따른 Runx2 유전자, OPN 유전자, OCN 유전자 발현의 변화를 증폭하여 확인한 결과, 유전자 발현량이 상대적으로 현저히 낮게 나타났는바, 이를 통해 미네랄화된 섬유상입자가 Adenosine 생체기작을 통해 골분화를 촉진한다는 것을 확인하였다(도 7의 (b)).In addition, as a result of amplifying the change in the expression of Runx2 gene, OPN gene, and OCN gene with or without PSB 603 antagonist, the expression level of gene was relatively low. It was confirmed to promote differentiation (FIG. 7B).

또한, qPCR을 통해 Oct4, Sox2, Nanog 줄기세포능 연관 유전자를 증폭하여 정량한 결과, 초기 배양 시에는 그룹 간 변화가 없지만, 장기 배양 시 미네랄화된 섬유상 입자가 포함된 미세조직체에서 상대적으로 적은 양의 줄기세포능 유전자가 발현됨을 확인하였고(도 7의 (c)), 이는, 미네랄화된 섬유상 입자에 의해 줄기세포로부터 성숙한 골세포로 분화가 진행되었다는 것을 보여주는 것이다.In addition, amplification and quantification of Oct4, Sox2, and Nanog stem cell-related genes through qPCR showed that there was no change between groups in the initial culture, but relatively small amount in microstructures containing mineralized fibrous particles during long-term culture. It was confirmed that the stem cell ability of the gene (Fig. 7 (c)), which shows that the differentiation progressed from the stem cells to mature bone cells by mineralized fibrous particles.

3차원 미세조직체의 3D microstructure 융합능Convergence 평가 evaluation

도 8은 본 발명에 따른 3차원 미세조직체의 융합능을 평가한 결과를 나타낸 것으로, (a)는 3차원 미세조직체가 융합된 조직 구조체의 배양 시간에 따른 광학 이미지, (b)는 조직학적 염색법을 수행한 결과를 나타낸 이미지, (c)는 Alizarin red 염색한 결과를 나타낸 이미지, (d)는 Live/Dead assay 로 형광 염색한 결과를 나타낸 이미지, (e)는 DiO 시약으로 염색한 결과를 나타낸 이미지이다.Figure 8 shows the results of evaluating the fusion ability of the three-dimensional microstructure according to the present invention, (a) is an optical image according to the culture time of the three-dimensional microstructure fused tissue structure, (b) histological staining method (C) shows the result of Alizarin red staining, (d) shows the result of fluorescence staining by Live / Dead assay, and (e) shows the result of staining with DiO reagent. Image.

이를 통해 3차원 미세조직체가 융합된 조직 구조체의 대략적인 크기와 형태를 확인할 수 있었는데, 구체적으로 초기에는 약 3 mm 직경의 큰 구조체를 형성하였으나, 장기 배양시 응집되어 2 mm 정도로 작아지는 것을 확인하였다(도 8의 (a)). 또한, 조직학적 염색법을 활용하여 융합된 조직 구조체의 내부구조를 확인한 결과, 초기에는 내부에 빈공간이 존재하는 상태로 미세조직체간 접합이 일부분 이루어진 것을 확인할 수 있었고, 장기 배양시 조밀한 형태로 융합되어 공간을 전체적으로 메우는 것을 확인하였도(도 8의 (b)). 또한, Alizarin red 염색을 통해 내부의 칼슘 분포를 분석한 결과 융합 후에도 골분화 활성이 지속된다는 것을 확인하였다(도 8의 (c)).Through this, the approximate size and shape of the three-dimensional microstructure fused tissue structure could be confirmed. Specifically, a large structure having a diameter of about 3 mm was initially formed. (FIG. 8A). In addition, as a result of confirming the internal structure of the fused tissue structure using histological staining method, it was confirmed that the junction between the microstructures was partially formed in the state of empty space in the early stage, and fused in a dense form during long-term culture. It was confirmed that the filling the space as a whole (Fig. 8 (b)). In addition, the analysis of the internal calcium distribution through Alizarin red staining confirmed that the bone differentiation activity persists after fusion (Fig. 8 (c)).

또한, 3차원 조직 구조체의 융합 표면 및 접합면을 정성적으로 분석하기 위해 Live/Dead assay로 형광 염색한 결과, 조직학적 염색 결과와 유사하게 초기에는 접합부위 사이에 빈공간이 남아있는 것을 확인할 수 있었으나, 장기 배양시 구조체 융합이 진행되면서 접합부위 사이에 빈공간이 사라진 것을 확인하였고, 융합 후에도 표면에 남아있는 미세조직체 하나하나의 구조를 확인할 수 있었다(도 8의 (d)).In addition, as a result of fluorescence staining by the Live / Dead assay to qualitatively analyze the fusion surface and the junction surface of the three-dimensional tissue structure, it can be confirmed that empty spaces remain between the junctions initially, similar to the histological staining results. However, as the fusion progressed during the long-term culture, it was confirmed that the empty space between the junctions disappeared, and the structure of each of the microstructures remaining on the surface after fusion was confirmed (FIG. 8 (d)).

또한, 미세조직체가 융합하여 3차원 조직 구조체가 형성되는 과정을 정성적으로 확인하기 위해 DiO 염색시약에 의해 초록 형광색으로 염색된 5개의 미세조직체와 DiD 시약에 의해 붉은 형광색으로 염색된 5개의 미세조직체를 융합하여 접합부위에서의 변화를 형광이미지로 확인한 결과, 일차가 지날수록 다른 색으로 염색된 미세조직체 간 간격이 좁아지면서 세포들이 혼합된 부분을 확인할 수 있었고, 그로 인해 미세조직체간 세포 이동을 통해 3차원 조직 구조체 융합이 이루어진다는 것을 정성적으로 증명하였다(도 8의 (e)).In addition, five microstructures stained with green fluorescent color by DiO staining reagent and five microstructures stained with red fluorescent color by DiD reagent to qualitatively confirm the formation of three-dimensional tissue structure by fusion of microstructures. As a result of the fluorescence image of the change in the junction region by fusion, as the interval between the microstructures stained with different colors became narrower as the primary passes, the cells were mixed and thus the cells were moved between the microstructures. It was qualitatively demonstrated that dimensional tissue structure fusion took place (FIG. 8E).

3차원 미세조직체의 in 3D microstructure in vivovivo  goal 재생능Regenerative 평가 evaluation

도 9는 In vivo 골 결손부에 이식된 3차원 줄기세포 미세조직체의 골 재생 효과를 분석한 것으로 (a)는 대퇴부 결손부 모델의 μCT 사진, (b)와 (c)는 이를 바탕으로 정량한 골부피와 골두께를 나타낸 그래프이고, (d)는 두개골 결손부 모델의 μCT 사진, (e)는 이를 바탕으로 정량한 골두께를 나타낸 그래프이다.Figure 9 analyzes the bone regeneration effect of the three-dimensional stem cell microstructures implanted in bone defects in vivo (a) is a CT image of the femoral defect model, (b) and (c) quantified based on this It is a graph showing bone volume and bone thickness, (d) is a μCT picture of the skull defect model, (e) is a graph showing the bone thickness quantified based on this.

이를 통해, 대퇴부 결손부 모델과 두개골 결손부 모델들은 모두 본 발명에 따른 미네랄화된 섬유상 입자를 포함하는 3차원 줄기세포 조직체에 의해 골결손부의 재생효과가 높아진다는 것을 확인하였다.Through this, it was confirmed that both the femoral defect model and the skull defect model increase the regeneration effect of the bone defect by the three-dimensional stem cell tissue containing mineralized fibrous particles according to the present invention.

Claims (10)

(a) 섬유상 입자의 표면을 폴리카테콜계 고분자로 코팅하는 단계;
(b) 상기 폴리카테콜계 고분자로 코팅된 섬유상 입자의 표면을 젤라틴으로 코팅하는 단계;
(c) 상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자를 모조 체액(simulated body fluid, SBF)에 분산 후 무기염 용액을 첨가하여 미네랄화된 섬유상 입자를 수득하는 단계; 및
(d) 상기 미네랄화된 섬유상 입자를 줄기세포와 혼합하는 단계;를 포함하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
(a) coating the surface of the fibrous particles with a polycatechol-based polymer;
(b) coating the surface of the fibrous particles coated with the polycatechol-based polymer with gelatin;
(c) dispersing the gelatin coated fibrous particles in a simulated body fluid (SBF) and adding an inorganic salt solution to obtain mineralized fibrous particles; And
(d) mixing the mineralized fibrous particles with stem cells; a method for producing a three-dimensional stem cell tissue comprising a.
제1항에 있어서,
(e) 상기 혼합물을 원심분리하여 세포자가조립을 유도하는 단계;를 더 포함하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
(e) centrifuging the mixture to induce cell self-assembly; the method of manufacturing a three-dimensional stem cell tissue further comprising.
제1항에 있어서,
상기 폴리카테콜계 고분자는 폴리도파민(polydopamine), 폴리에피네프린(polyepinephrine), 폴리노르에피네프린(polynorepinephrine) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
The polycatechol-based polymer is a polydopamine (polydopamine), polyepinephrine (polyepinephrine), polynorepinephrine (polynorepinephrine) and a method for producing a three-dimensional stem cell tissue, characterized in that selected from the group consisting of a mixture thereof.
제1항에 있어서,
상기 모조 체액은 Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, HCO3 -, HPO4 2- 및 SO4 2-를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
The artificial body fluid is Na +, K +, Mg 2+ , Ca 2+, Cl -, HCO 3 -, HPO 4 method of producing a three-dimensional organization stem cells comprising the 2- and SO 4 2-.
제1항에 있어서,
상기 모조 체액은 Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, HCO3 -, HPO4 2- 및 SO4 2-를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
The artificial body fluid is Na +, K +, Mg 2+ , Ca 2+, Cl -, HCO 3 -, HPO 4 method of producing a three-dimensional organization stem cells comprising the 2- and SO 4 2-.
제1항에 있어서,
상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 1 mg 당 상기 모조 체액 1 내지 5 mL에 분산시키는 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing a three-dimensional stem cell tissue, characterized in that dispersed in 1 to 5 mL of the simulated body fluid per 1 mg of the gelatin coated fibrous particles.
제1항에 있어서,
상기 젤라틴 코팅된 섬유상 입자 1 mg 당 0.001 내지 0.01 mM 농도의 무기염 용액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
Method for producing a three-dimensional stem cell tissue, characterized in that the addition of inorganic salt solution of 0.001 to 0.01 mM concentration per 1 mg gelatin coated fibrous particles.
제1항에 있어서,
상기 미네랄화된 섬유상 입자의 길이는 70 내지 120 ㎛인 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
The length of the mineralized fibrous particles is a method for producing a three-dimensional stem cell tissue, characterized in that 70 to 120 ㎛.
제1항에 있어서,
상기 미네랄화된 섬유상 입자는 상기 줄기세포 10000개당 1 내지 100 ㎍ 혼합되는 것을 특징으로 하는 3차원 줄기세포 조직체의 제조방법.
The method of claim 1,
The mineralized fibrous particles are a method for producing a three-dimensional stem cell tissue, characterized in that 1 to 100 ㎍ mixed per 10000 stem cells.
제1항의 제조방법에 따라 제조된 3차원 줄기세포 조직체.Three-dimensional stem cell tissue prepared according to the method of claim 1.
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