KR20200000919A - 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법 - Google Patents

나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200000919A
KR20200000919A KR1020180073184A KR20180073184A KR20200000919A KR 20200000919 A KR20200000919 A KR 20200000919A KR 1020180073184 A KR1020180073184 A KR 1020180073184A KR 20180073184 A KR20180073184 A KR 20180073184A KR 20200000919 A KR20200000919 A KR 20200000919A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogel
nanoporous
shielding membrane
patterning
shielding
Prior art date
Application number
KR1020180073184A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102198267B1 (ko
Inventor
이광호
Original Assignee
강원대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강원대학교산학협력단 filed Critical 강원대학교산학협력단
Priority to KR1020180073184A priority Critical patent/KR102198267B1/ko
Priority to US16/453,529 priority patent/US20190388664A1/en
Publication of KR20200000919A publication Critical patent/KR20200000919A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102198267B1 publication Critical patent/KR102198267B1/ko
Priority to US18/153,590 priority patent/US20230172865A1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
    • A61M31/002—Devices for releasing a drug at a continuous and controlled rate for a prolonged period of time
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A61F2/2846—Support means for bone substitute or for bone graft implants, e.g. membranes or plates for covering bone defects
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0012—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
    • A61C8/0016—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy polymeric material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0003—Not used, see subgroups
    • A61C8/0004—Consolidating natural teeth
    • A61C8/0006—Periodontal tissue or bone regeneration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0031—Juxtaosseous implants, i.e. implants lying over the outer surface of the jaw bone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/008—Healing caps or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/70—Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
    • A61K9/7007—Drug-containing films, membranes or sheets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/145—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/146—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A61F2002/2817—Bone stimulation by chemical reactions or by osteogenic or biological products for enhancing ossification, e.g. by bone morphogenetic or morphogenic proteins [BMP] or by transforming growth factors [TGF]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/252—Polypeptides, proteins, e.g. glycoproteins, lipoproteins, cytokines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
    • A61L2300/414—Growth factors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/602—Type of release, e.g. controlled, sustained, slow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/12—Materials or treatment for tissue regeneration for dental implants or prostheses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/0007—Special media to be introduced, removed or treated introduced into the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/07—Proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2207/00—Methods of manufacture, assembly or production
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 상기 나노 다공성 차폐막은 (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계; (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계; (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계; (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계: (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계; (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및 (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조되고, 상기 마이크로몰드는 폴리디메틸실록산(PDMS), 테플론(Teflon) 또는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA)를 재료로 하여 전기방사가 수행됨으로써 제조되고, 상기 수화젤은 젤라틴 메타아크릴로일(Gelatin methacryloyl, Gel-MA), 히알루론산(Hyaluronic acid) 또는 소듐 알지네이트(Na-Alginate) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 가교는 빛을 이용한 광 가교 또는 이온 교환을 통한 이온가교방법에 의해 수행되는 것이며, 상기 목적물질은 골형성 단백질 또는 약물을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명에 따를 때, 종래 단백질 전달에 있어서 국소적 방출을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 손상된 부위에서 결합조직이 들어오는 것을 일정 기간 동안 막아주어 반흔 조직의 생성을 막기 위한 차폐막의 역할도 할 수 있다.

Description

나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법{Control Method of local release for target compounds by using patterning hydrogel to nanoporous membrane}
본 발명은 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법에 관한 것이다.
기존의 치과 및 정형외과 등의 분야에서 손상된 골 조직의 형성 및 재건을 위해서 골형성 단백질의 사용이 이루어지고 있다. 이러한 물질들은 체내에서 국소적으로 방출되어야만 손상된 조직의 재생 및 치료에 적합하게 사용될 수 있으나, 현재의 기술은 고분자 기반의 섬유 막에 약물을 담체 또는 나노 입자들을 합성하여 원하는 조직 분위에 부착 또는 주사로 고정화 하는 방법들이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 종래의 기술은 원하지 않는 조직 부위에 골의 성장을 유도 해 낼 수도 있고, 약물의 정량적이지 못한 전달로 인해서 골 형성을 위한 정확한 치료에 어려움이 있다.
다음 표 1은 손상된 골 재생을 위해 사용되는 골형성 단백질의 종류를 나열한 것이다.
[표 1]
Figure pat00001
또한 손상된 골의 재생을 위해서는 손상된 부위에 결합조직(connective tissue) 들어오는 것을 일정 기간동안 막아주어 반흔조직(scar tissue)의 생성을 막기 위해서 차폐막을 사용해야 하는데, 기존의 차폐막의 결합조직의 침입만 막는 역할을 하고 있다(도 1에서는 일반적으로 사용되는 골 재생을 위한 수복 공정과 차폐막의 모식도를 도시하였다).
따라서 본 발명에서는 골형성 단백질의 전달과 차폐막의 역할을 동시에 수행 하고자 한다.
손상된 골 조직의 재생 및 골형성에 골형성 단백질이 직접적인 도움이 된다는 임상 연구는 많이 이루어져 있고, 현재도 골형성 단백질의 전달 시스템(delivery system)을 개발하는 연구가 지금까지도 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 기존의 골형성 단백질 전달 기법은 메탈, 세라믹, 폴리머, 콤포지트 등의 재료로 하드로젤, 마이크로스피어, 나노파티클, 섬유등의 형태로 이루어져 있고, 원하는 곳에서 용해되도록 하는데 그 목적이 있었으나, 이수성 성장(ectopic growth)라는 문제점을 존재하여, 정량적이고 국소적이며, 골형성 단백질의 전달에는 그 한계가 있었다.
상기 서술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
바람직하게는 상기 목표물질은 골형성단백질 또는 약물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또한 바람직하게는, 상기 나노 다공성 차폐막은 생분해성 또는 생분해되지 않는 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또 달리 바람직하게는 상기 나노 다공성 차폐막은 전기방사(electrospinning)공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또 달리 바람직하게는, 상기 수화젤은 젤라틴 메타아크릴로일(Gelatin methacryloyl, Gel-MA), 히알루론산(Hyaluronic acid) 또는 소듐 알지네이트(Na-Alginate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또 달리 바람직하게는 상기 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하는 것은, (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계; (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계; (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계; (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계: (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계; (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및 (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
보다 바람직하게는 상기 (S5) 단계의 가교는, 빛에 의한 광 가교 방식 또는 이온 교환에 의한 이온 가교 방식에 의한 것 중 어느 하나에 의한 것을 특징으로 하는 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또한 보다 바람직하게는 상기 (S1) 단계의 마이크로몰드는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, 테플론(Teflon) 또는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 중 어느 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
한편, 본 발명은 (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계; (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계; (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계; (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계: (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계; (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및 (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조된 나노 다공성 차폐막을 제공한다.
본 발명에서는 차폐막의 고유한 목적도 이루면서 골형성 단백질의 전달체로써의 역할을 할 수 있는 나노 다공성 차폐막을 이용하여 골형성 단백질을 국소화시켜 방출을 제어하는데 그 특징이 있다. 정형외과 및 치과 분야에서 골형성 단백질의 활용이 필수적이지만, 그 전달방법은 정량적이지 못하고, 많은 부작용을 유발 시킬 수 있으나, 본 발명에서는 국소적이고 정량적으로 방출되는 전달기법과 공정을 발명하여, 임상분야에서 적용이 가능 할 것으로 판단된다. 또한 골형성 단백질뿐만 아니라 체내 및 체외에서 정량적인 약물의 방출이 필요할 경우에도 본 발명이 사용될 수 있을 것으로 예상된다.
도 1은, 일반적으로 사용되는 골 재생을 위한 수복 공정 및 나노 다공성 차폐막의 모식도를 도시한 것이다.
도 2는, 골형성 단백질의 수화젤 내 담지와 나노 다공성 차폐막 상의 패턴화 공정을 도시한 것이다.
도 3은, 본 발명에 따른 골형성 단백질의 수화젤 내 담지와 나노 다공성 차폐막 상의 패턴화된 모습을 도시한 것이다.
도 4는, PDMS로 복제된 음각형태의 PDMS 몰드 및 이러한 몰드 위에 나노 다공성 차폐막을 덮은 사진(a) 및 PDMS 음각 몰드 형태를 보여주기 위한 절단면 사진(b)이다.
도 5는, 나노 다공성 차폐막 위에 패터닝화된 수화젤의 모습(a), 레이저 공촛점 현미경으로 3차원적으로 패턴화한 모습(b)을 촬영한 것이다.
도 6은, 본 발명에 따른 골형성 단백질의 방출 제어 능력을 검증하기 위해 형광물질을 이용하여 수화젤 내 형광물질이 방출됨에 따라 감쇠되는 형광의 강도를 추적한 도표이다.
도 7은, 골형성 단백질과 수화젤 농도를 이용하여 검증한 방출제어 값을 도시한 것이다.
도 8은, 골형성 단백질의 고정화 및 국소적 방출에 의한 MG63 세포의 골격변화를 관찰한 것을 도시한 것이다.
도 9는, 골형성 단백질의 고정화 및 국소적 방출에 의한 MG63 세포의 석회화를 관찰한 것을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제조 프로세스와 더불어 상세히 설명한다. 다만, 실시예로서 제시된 구체적인 수치는 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형이 가능함을 미리 밝혀둔다.
또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하기로 하며, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.　
본 발명은 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
바람직하게는 상기 목표물질은 골형성단백질 또는 약물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또한 바람직하게는, 상기 나노 다공성 차폐막은 생분해성 또는 생분해되지 않는 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또 달리 바람직하게는 상기 나노 다공성 차폐막은 전기방사(electrospinning)공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또 달리 바람직하게는, 상기 수화젤은 젤라틴 메타아크릴로일(Gelatin methacryloyl, Gel-MA), 히알루론산(Hyaluronic acid) 또는 소듐 알지네이트(Na-Alginate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또 달리 바람직하게는 상기 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하는 것은, (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계; (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계; (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계; (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계: (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계; (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및 (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
이와 같이 골형성 단백질의 수화젤 내 담지와 나노 다공성 차폐막 상의 패턴화 공정을 도 2에서 도시하였다.
보다 바람직하게는 상기 (S5) 단계의 가교는, 빛에 의한 광 가교 방식 또는 이온 교환에 의한 이온 가교 방식에 의한 것 중 어느 하나에 의한 것을 특징으로 하는 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
또한 보다 바람직하게는 상기 (S1) 단계의 마이크로몰드는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 테플론(Teflon) 또는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 중 어느 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법을 제공한다.
한편, 본 발명은 (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계; (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계; (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계; (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계: (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계; (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및 (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조된 나노 다공성 차폐막을 제공한다.
도 3은, 본 발명에 따른 골형성 단백질의 수화젤 내 담지와 나노 다공성 차폐막 상의 패턴화된 모습을 도시한 것이다.
본 발명은 (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계; (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계; (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 모두 채워지는 단계; (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계: (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 광 조사 또는 이온 확산을 통해 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계; (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및 (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계를 포함하는 반투과성 나노 다공성 차폐막의 제조방법을 제공한다.
상기 마이크로몰드는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 테플론(Teflon) 또는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA)으로 만들어질 수 있다.
특히 본 발명에서는 생체내 이식이 가능한 미국식품의약청 승인을 통과한 생체고분자 폴리우레탄(Polyurethane)과 폴리락티드-코-글리코리드(Polylactide-co-Glycolide, PLGA)를 이용하여 각각 생분해성과 생분해되지 않는 방식으로 나노 다공성 차폐막을 제작하였으며, 나노 다공성 차폐막은 전기방사(Electrospinning) 공정을 이용하여 제작하였다.
또한 골형성 단백질의 국소적인 방출을 위해서 생체적합성이 우수한 수화젤의 가교를 이용한 패터닝을 이용하였고, 본 발명에 사용된 가교 방식은 빛체 의한 광가교 방식과 이온 교환에 의한 이온 가교방식을 사용하였다. 사용된 재료는 젤라틴 메타크릴로일(Gelatin methacryloyl, Gel-MA) 와 히알루론산(Hyaluronic Acid), 소듐 알지네이트(Na-Alginate)를 통해 수화젤 패터닝을 하였으며, 수화젤 내에 골형성 단백질을 함께 함유시켜 각 조건에 맞는 수화젤 패터닝을 수행하였다.
또한 패터닝을 위해서는 수화젤을 담지하기 위한 마스터 몰드가 필요한데, 마스터 몰드는 일반적인 소프트-리쏘그래피(Soft-lithography) 공정과 3D 프린팅 공정을 통해서 다양한 마스터 몰드를 제작 하였고, 제작된 마스터 몰드(양각)에 생체적합성이 우수하며, 광학적 투과성이 우수한 Polydimethylsiloxane (PDMS)로 복제 몰드(음각)를 제작하여, 음각으로 형성된 복제 몰드에 위에 언급한 수화젤을 넣은 후 전기방사에 의해 제작된 나노 다공성 차폐막을 덮은 후 빛의 투과와 이온의 교환에 의해서 각각 수화젤화 시켜 골형성 단백질이 함유된 다양한 패턴을 제작 하였다.
이는 도 4, PDMS로 복제된 음각형태의 PDMS 몰드 및 이러한 몰드 위에 나노 다공성 차폐막을 덮은 사진(a) 및 PDMS 음각 몰드 형태를 보여주기 위한 절단면 사진(b)에서 확인할 수 있다.
이 때 사용되는 골형성 단백질의 농도는 매우 다양하게 패턴의 모양과 크기, 종류에 따라 선택 할 수 있다. 또한 차폐막은 생분해와 생분해되지 않는 차폐막의 사용을 통해서 담지된 약물의 방출속도도 함께 제어 할 수 있다.
도 5는, 나노 다공성 차폐막 위에 패터닝화된 수화젤의 모습(a), 레이저 공촛점 현미경으로 3차원적으로 패턴화한 모습(b)을 촬영한 것이다.
도 6은, 본 발명에 따른 골형성 단백질의 방출 제어 능력을 검증하기 위해 형광물질을 이용하여 수화젤 내 형광물질이 방출됨에 따라 감쇠되는 형광의 강도를 추적한 도표이다.
상세하게는, 형광의 FITC-BSA(70kDa)의 형광물질을 이용하여 수화젤의 농도를 2.5, 5 및 10%(w/v)로 각각 패터닝하여 6일 동안 수화젤 내 형광물질이 방출됨에 따라 감쇠하는 형광의 강도를 추적한 것이다. a) 내지 c)에서는 수화젤의 농도가 낮기 때문에 형광의 강도가 상대적으로 높게 나타나고 또한 상대적으로 빠르게 강도가 약해지는 것을 알 수 있으며 g) 및 h)에서는 수화젤의 농도가 높기 때문에 발현되는 형광의 강도도 초기에 약하고, 방출되는 농도도 적기 때문에 발현되는 형광의 강도도 상대적으로 적게 감소되는 것이 관찰되었다.
도 7은, 골형성 단백질과 수화젤 농도를 이용하여 검증한 방출제어 값을 도시한 것이다.
상세하게는 고농도의 수화젤일수록 약물의 방출 속도가 늦은 것으로 예상되고, 저농도의 수화젤일수록 방출속도는 상대적으로 빠르게 감소하는 것으로 분석되며, 또한 방출속도는 골형성 단백질 농도에 의존하는 것으로 예상된다.
도 8은, 골형성 단백질의 고정화 및 국소적 방출에 의한 MG63 세포의 골격변화를 관찰한 것을 도시한 것이다.
비교군에서는 실험군에 비해 골형성 단백질의 방출이 없기에 세포의 골격이 상대적으로 발달되지 않은 결과를 보여주며, 실험군에서는 골형성 단백질이 고정화된 패턴 주변에서 세포들이 많이 증식하고 상대적으로 골격이 크게 발달된 모습을 보여주는 것으로 관찰되었다.
도 9는, 골형성 단백질의 고정화 및 국소적 방출에 의한 MG63 세포의 석회화를 관찰한 것을 도시한 것이다.
상세하게는 비교군에서는 실험군에 비해 골형성 단백질의 방출이 없기 때문에 세포의 석회화가 상대적으로 진행이 되지 않은 결과를 보여주며, 실험군에서는 골형성 단백질이 고정화된 패턴 주변에서 세포들의 석회화가 상대저긍로 진행이 많이 된 것으로 관찰되었다.
본 발명에 사용된 반투과성 나노 다공성 차폐막 상의 수화젤을 통한 골형성 단백질의 국소적 방출제어가 가능한 전달기법의 개발 및 이의 제조방법은 기존의 정형외과 및 치과등의 임상에서 사용되는 골재생을 위한 골형성 단백질의 국소화되고 정량적인 방출과 더불어 결합조직의 침입을 막기 위한 차폐막의 효과를 동시에 구현 할 수 있어, 기존의 임상적용 시장에서 새로운 적용과 빠른 시장 진입이 가능할 것으로 예상됨. 국내외에서는 아직 골형성 단백질 및 약물등의 국소적인 전달 및 방출과 차폐막의 기능을 동시에 가지는 원천기술과 제품군은 출시되지 않아서 원천기술의 확보가 필수적이라 판단된다.
또한, 본 발명에서 제안한 원천기술은 아직 학계나 기업체에서 보고되지 않고 있고, 무엇보다, 골형성 단백질과 같은 약물의 국소적인 전달과 더불어 결합조직이 침입을 막을 수 있는 차폐막의 효과를 동시에 구현 할 수 있어, 치과 및 정형외과와 피부과 같은 분야에서의 의료업체 및 제약회사등의 기술이전 가능성이 매우 높다고 할 것이다.
없음

Claims (9)

  1. 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 목표물질은 골형성단백질 또는 약물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나노 다공성 차폐막은 생분해성 또는 생분해되지 않는 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나노 다공성 차폐막은 전기방사(electrospinning)공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수화젤은 젤라틴 메타아크릴로일(Gelatin methacryloyl, Gel-MA), 히알루론산(Hyaluronic acid) 또는 소듐 알지네이트(Na-Alginate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하는 것은,
    (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계;
    (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계;
    (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계;
    (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계:
    (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계;
    (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및
    (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (S5) 단계의 가교는, 빛에 의한 광 가교 방식 또는 이온 교환에 의한 이온 가교 방식에 의한 것 중 어느 하나에 의한 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (S1) 단계의 마이크로몰드는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 테플론(Teflon) 또는 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate), PMMA) 중 어느 하나로 제조된 것을 특징으로 하는 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 국소적 방출을 제어하는 방법.
  9. (S1) 여러 개의 오목한 홈이 있는 마이크로몰드를 준비하는 단계;
    (S2) 수화젤 용액을 상기 마이크로몰드에 붓는 단계;
    (S3) 상기 수화젤 용액이 상기 마이크로몰드 상의 여러 개의 오목한 홈에 채워지는 단계;
    (S4) 상기 수화젤 용액이 채워진 마이크로몰드 위에 반투과성 나노 다공성 차폐막을 덮는 단계:
    (S5) 상기 나노 다공성 차폐막이 덮힌 마이크로몰드에 상기 수화젤이 가교되도록 하는 단계;
    (S6) 상기 마이크로몰드와 상기 반투과성 나노 다공성 차폐막을 분리하는 단계; 및
    (S7) 반투과성 나노 다공성 차폐막에 수화젤 마이크로패턴이 입혀지는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조된 나노 다공성 차폐막.
KR1020180073184A 2018-06-26 2018-06-26 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법 KR102198267B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180073184A KR102198267B1 (ko) 2018-06-26 2018-06-26 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법
US16/453,529 US20190388664A1 (en) 2018-06-26 2019-06-26 Control Method Of Local Release For Target Compounds By Using Patterning Hydrogel To Nanoporous Membrane
US18/153,590 US20230172865A1 (en) 2018-06-26 2023-01-12 Control method of local release for target compounds by using patterning hydrogel to nanoporous membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180073184A KR102198267B1 (ko) 2018-06-26 2018-06-26 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200000919A true KR20200000919A (ko) 2020-01-06
KR102198267B1 KR102198267B1 (ko) 2021-01-04

Family

ID=68981219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180073184A KR102198267B1 (ko) 2018-06-26 2018-06-26 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190388664A1 (ko)
KR (1) KR102198267B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111759544B (zh) * 2020-07-24 2023-04-14 苏州晶俊新材料科技有限公司 一种口腔骨再生修复系统及其制备方法
WO2024020584A2 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 University Of Washington Grayscale fabrication of 4d materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110028019A (ko) * 2009-09-11 2011-03-17 연세대학교 산학협력단 미세패턴된 나노섬유 스캐폴드
KR20130042857A (ko) * 2011-10-19 2013-04-29 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 하이드로젤을 이용한 세포 패터닝 및 전달 방법 및 이를 이용한 세포 기반 바이오센서
WO2015199492A1 (ko) * 2014-06-27 2015-12-30 경북대학교 산학협력단 나노섬유매트, 이의 제조 방법, 및 이의 세포배양용 매트 또는 골유도 재생용 차폐막으로서의 응용
KR20160100049A (ko) 2015-02-13 2016-08-23 강원대학교산학협력단 나노투과막상의 하이드로젤 마이크로 구조체와 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 부유 배양 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110028019A (ko) * 2009-09-11 2011-03-17 연세대학교 산학협력단 미세패턴된 나노섬유 스캐폴드
KR20130042857A (ko) * 2011-10-19 2013-04-29 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 하이드로젤을 이용한 세포 패터닝 및 전달 방법 및 이를 이용한 세포 기반 바이오센서
WO2015199492A1 (ko) * 2014-06-27 2015-12-30 경북대학교 산학협력단 나노섬유매트, 이의 제조 방법, 및 이의 세포배양용 매트 또는 골유도 재생용 차폐막으로서의 응용
KR20160100049A (ko) 2015-02-13 2016-08-23 강원대학교산학협력단 나노투과막상의 하이드로젤 마이크로 구조체와 이의 제조방법 및 이를 이용한 세포 부유 배양 장치

Non-Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Khademhosseini and R. Langer, Biomaterials, 2007, 28, 5087-5092.
Ali Khademhosseini et al., Journal of Biomedical Materials Research Part A, Vol. 79, pp 522-532(2006.06.)* *
C. C. Lin and A. T. Metters, Advanced Drug Deliver Review, 2006, 58, 1379-1408.
D. R. Nisbet, et al., Journal of Biomater Applications, 2009, 24, 7-29.
D. S. W. Benoit, et al., Anseth, Biomaterials, 2007, 28, 66-77.
F. Evenou, et al., Lab on a Chip, 2012, 12, 1717-1722.
H. J. Lee, et al., Advanced Functional Materials, 2013, 23, 591-597.
H. S. Kim and H. S. Yoo, Journal of Controlled Release, 2010, 145, 264-271.
H. Yoshimoto, et al., Biomaterials, 2003, 24, 2077-2082.
J. L. Drury and D. J. Mooney, Biomaterials, 2003, 24, 4337-4351.
K. A. Davis and K. S. Anseth, Critical Reviews in Therapeutics Drug Carrier Systems, 2002, 19, 385-423.
K. H. Lee, et al., Biomedical Microdevices, 2007, 9, 435-442.
L. E. Millon, et al., Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials, 2006, 79, 305-311.
S. F. Wong, et al., Biomaterials, 2011, 32, 8087-8096.
S. G. Kumbar, et al., Biomedical Materials, 2008, 3.
S. J. Liu, Y. C. Kau, C. Y. Chou, J. K. Chen, R. C. Wu and W. L. Yeh, Journal of Membrane Science, 2010, 355, 53-59.
S. Park, et al., Advanced Materials, 2014, 26, 2782-2787.
S. Sugaya, et al., Langmuir, 2012, 28, 14073-14080.
S. Yamaguchi, et al., Angewante Chemie International Edition, 2012, 51, 128-131.
W. G. Koh, et al., Langmuir, 2002, 18, 2459-2462.
X. M. Mo, et al., Biomaterials, 2004, 25, 1883-1890.
X. Z. Shu, et al., Biomaterials, 2003, 24, 3825-3834.
Y. Ling, et al., Lab on a Chip, 2007, 7, 756-762.
Y. Y. Choi, et al., Biomaterials, 2010, 31, 4296-4303.

Also Published As

Publication number Publication date
KR102198267B1 (ko) 2021-01-04
US20190388664A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10442182B2 (en) In vivo live 3D printing of regenerative bone healing scaffolds for rapid fracture healing
Rosiak et al. Radiation formation of hydrogels for biomedical purposes. Some remarks and comments
Lin et al. Application of visible light-based projection stereolithography for live cell-scaffold fabrication with designed architecture
Torgersen et al. Hydrogels for two‐photon polymerization: a toolbox for mimicking the extracellular matrix
Nguyen et al. Two-photon polymerization of polyethylene glycol diacrylate scaffolds with riboflavin and triethanolamine used as a water-soluble photoinitiator
Prendergast et al. A biofabrication method to align cells within bioprinted photocrosslinkable and cell-degradable hydrogel constructs via embedded fibers
WO2023024202A1 (zh) 光固化成型复合水凝胶基质前驱体及其制备方法和带有其的支架
Lacko et al. Magnetic particle templating of hydrogels: engineering naturally derived hydrogel scaffolds with 3D aligned microarchitecture for nerve repair
Mishra et al. Biomaterials and 3D printing techniques used in the medical field
Sathish et al. Tricomposite gelatin-carboxymethylcellulose-alginate bioink for direct and indirect 3D printing of human knee meniscal scaffold
Ryan et al. An academic, clinical and industrial update on electrospun, additive manufactured and imprinted medical devices
Ovsianikov et al. Three-dimensional microfabrication by two-photon polymerization technique
Gupta et al. Multiscale porosity in a 3D printed gellan–gelatin composite for bone tissue engineering
Khan et al. Recent perspective of polymeric biomaterial in tissue engineering–a review
Gu et al. Preparation of a photocured biocompatible hydrogel for urethral tissue engineering
Pattnaik et al. Designing of gradient scaffolds and their applications in tissue regeneration
KR20200000919A (ko) 나노 다공성 차폐막에 수화젤을 패터닝하여 목표물질의 국소적 방출을 제어하는 방법
Liu et al. Fabrication of a dual-layer cell-laden tubular scaffold for nerve regeneration and bile duct reconstruction
Zhang et al. Nanotube-decorated hierarchical tantalum scaffold promoted early osseointegration
Lei et al. Electro-assembly of a dynamically adaptive molten fibril state for collagen
Sachdev IV et al. A review on techniques and biomaterials used in 3D bioprinting
Nallusamy et al. Hydrogels and their role in bone tissue engineering: An overview
Liew et al. Laser-based fabrication of 3D hydrogel constructs using bessel beams
Zamani et al. Bioprinting of alginate-encapsulated pre-osteoblasts in PLGA/β-TCP scaffolds enhances cell retention but impairs osteogenic differentiation compared to cell seeding after 3D-printing
CN110755685A (zh) 一种3d打印瓜尔胶水凝胶支架及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant