KR20200131054A - Injectable nanofiber-hydrogel composite particles and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

An embodiment of the present invention provides: a complex particle comprising a photo-crosslinked nanofiber substrate; having a three-dimensional network structure, and a hydrogel coated and photo-crosslinked on at least a part of the surface of the substrate; and a manufacturing method thereof. The complex particle can be used for overall tissue engineering such as scaffolds and biosensors.

Description

주사 가능한 나노섬유-하이드로젤 복합 입자 및 그 제조방법{INJECTABLE NANOFIBER-HYDROGEL COMPOSITE PARTICLES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Injectable nanofiber-hydrogel composite particle and its manufacturing method {INJECTABLE NANOFIBER-HYDROGEL COMPOSITE PARTICLES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 복합 입자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노섬유 및 하이드로젤을 포함하고 주사를 통해 생체주입 가능한 복합 입자에 관한 것이다.The present invention relates to composite particles, and more particularly, to composite particles comprising nanofibers and hydrogels and capable of being bioinjectable through injection.

최근 조직공학 분야에서는 인간이나 동물의 손상된 조직을 재생시키기 위하여 생체를 모방한 스캐폴드에 세포를 배양하여 이를 체내에 적용시키는 연구가 활발하게 진행되었다. 이러한 연구에서 주로 사용된 고분자로는 생체적합성이 우수한 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리N-이소프로필아크릴아미드(poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAM) 등이 있다. 통상적으로 이러한 고분자를 하이드로젤 또는 나노섬유 기판 형태로 제조하여 스캐폴드로 사용하였다.Recently, in the field of tissue engineering, in order to regenerate damaged tissues of humans or animals, research has been actively conducted in which cells are cultured on a scaffold that mimics a living body and applied to the body. Polymers mainly used in these studies include polyethylene glycol (PEG), polycaprolactone (PCL), polyvinyl alcohol (PVA), and polyN-isopropylacrylamide, which are highly biocompatible. (N-isopropylacrylamide), PNIPAM) and the like. Typically, such a polymer was prepared in the form of a hydrogel or nanofiber substrate and used as a scaffold.

하이드로젤 스캐폴드는 간단하게 제조할 수 있으며 젤 안에 세포 및 성장인자를 함유할 수 있어 세포배양이 용이하고, 체내에 주사기를 통하여 주입이 가능한 장점이 있다. 그러나, 크기가 수백 내지 수천 마이크로미터인 스캐폴드의 제조는 용이하나, 입자 간의 엉킴 현상으로 인하여 500 μm 이하의 소형 스캐폴드 제조에 한계가 있다. 또한, 표면적이 작으며 내부에 배양된 세포 제어가 어려운 단점이 있다.Hydrogel scaffolds can be manufactured simply and contain cells and growth factors in the gel, so that cell culture is easy, and they can be injected into the body through a syringe. However, although it is easy to manufacture a scaffold having a size of hundreds to thousands of micrometers, there is a limit to manufacturing a small scaffold of 500 μm or less due to entanglement between particles. In addition, there is a disadvantage that the surface area is small and it is difficult to control the cells cultured therein.

나노섬유 기판 스캐폴드는 표면적이 크고 다공성 구조로 구성되어 세포배양 시 영양분 및 산소공급이 용이한 장점이 있으나, 하이드로젤 스캐폴드 대비 크기가 커 주사기를 통한 생체주입이 불가능하여 수술적 요법이 필요하고, 이에 따라 세균 감염 등의 부작용이 존재하는 단점이 있다.The nanofiber substrate scaffold has a large surface area and is composed of a porous structure, so it is easy to supply nutrients and oxygen during cell cultivation.However, since it is larger than a hydrogel scaffold, bioinjection through a syringe is impossible, so surgical therapy is required. As a result, there is a disadvantage in that side effects such as bacterial infection exist.

이러한 한계를 극복하기 위해, 나노섬유와 하이드로젤의 복합 스캐폴드를 제조하여 적용하려는 연구가 진행되었으나, 제조 중에 사용되는 유기용매에 나노섬유가 용해되는 문제점으로 인하여 나노섬유 전체를 하이드로젤이 감싸는 형상의 스캐폴드만을 제조할 수 있었다. 이러한 스캐폴드는 나노섬유의 표면적 등에 의한 이점을 구현하기 어렵다.In order to overcome these limitations, research has been conducted to manufacture and apply a composite scaffold of nanofibers and hydrogels, but due to the problem of dissolving the nanofibers in the organic solvent used during manufacture, the hydrogel wraps the entire nanofibers. Only scaffolds of Such a scaffold is difficult to realize the advantage due to the surface area of the nanofibers.

따라서, 수술이 아닌 주사기를 통한 주입과 같은 간단한 방법으로 단기간에 생체내 원하는 위치에 삽입할 수 있고, 표면적이 넓고 다공성 구조의 특성을 가져 영양분 및 산소 공급이 원활하며 입자 간의 엉킴 현상을 억제할 수 있는 스캐폴드의 개발이 필요하다.Therefore, it can be inserted in a desired position in the body in a short period by a simple method such as injection through a syringe rather than surgery, and has a large surface area and a porous structure, so that nutrients and oxygen are supplied smoothly, and entanglement between particles can be suppressed. There is a need to develop a scaffold.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 나노섬유 및 하이드로젤의 장점을 동시에 구현 가능하고 주사 가능한 복합 입자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide a composite particle capable of simultaneously realizing the advantages of nanofibers and a hydrogel and capable of injecting and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 측면은, 3차원 망상 구조를 가지는, 광가교된 나노섬유 기재; 및 상기 기재 표면의 적어도 일부에 코팅 및 광가교된 하이드로젤;을 포함하는, 복합 입자를 제공한다.One aspect of the present invention, having a three-dimensional network structure, photo-crosslinked nanofiber substrate; And a hydrogel coated and photo-crosslinked on at least a part of the surface of the substrate.

일 실시예에 있어서, 상기 나노섬유는 키토산, 엘라스틴, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 콜라겐, 셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리[(락틱-co-(글리콜산))], 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐알코올)], 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리아닐린 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수용성 고분자에 광가교성부가 도입된 것으로부터 제조될 수 있다.In one embodiment, the nanofibers are chitosan, elastin, hyaluronic acid, alginate, gelatin, collagen, cellulose, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polycaprolactone, polylactic acid, polyglycolic acid, poly[(lactic-co-( Glycolic acid))], poly[(L-lactide)-co-(caprolactone)], poly(ester urethane), poly[(L-lactide)-co-(D-lactide)], poly[ Ethylene-co-(vinyl alcohol)], polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polystyrene, polyaniline, and a water-soluble polymer selected from the group consisting of two or more combinations thereof I can.

일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤은 상기 복합 입자의 외측에 고리 형상으로 형성되고, 상기 고리 형상의 내측에 상기 나노섬유 기재가 노출될 수 있다.In one embodiment, the hydrogel may be formed in a ring shape on the outside of the composite particle, and the nanofiber substrate may be exposed on the inside of the ring shape.

일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤은 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리(N-이소프로필아크릴아미드), 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리[(락틱-co-(글리콜산))], 폴리다이옥산온, 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐알코올)], 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴, 알지네이트, 카라기난, 키토산, 하이드록시알킬셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 실리콘, 고무, 폴리아크릴아세테이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 친수성 고분자에 광가교성부가 도입된 것으로부터 제조될 수 있다.In one embodiment, the hydrogel is polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyhydroxyethyl methacrylate, poly(N-isopropylacrylamide), polycaprolactone, polylactic acid, polyglycolic acid, poly[(lactic- co-(glycolic acid))], polydioxanone, poly[(L-lactide)-co-(caprolactone)], poly(ester urethane), poly[(L-lactide)-co-(D- Lactide)], poly[ethylene-co-(vinyl alcohol)], polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, gelatin, alginate, carrageenan, chitosan, hydroxyalkyl cellulose, alkyl cellulose, silicone, rubber, It may be prepared from polyacrylic acetate and a photo-crosslinkable portion introduced into a hydrophilic polymer selected from the group consisting of a combination of two or more of them.

일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤은 자성 물질, 발광 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In one embodiment, the hydrogel may include a magnetic material, a light-emitting material, or a combination thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 복합 입자는 평균 입도가 500 μm 이하이고, 상기 복합 입자는 주사 가능할 수 있다.In one embodiment, the composite particles have an average particle size of 500 μm or less, and the composite particles may be injectable.

일 실시예에 있어서, 상기 복합 입자는 약물, 생체물질 또는 세포를 포함할 수 있다.In one embodiment, the composite particles may contain drugs, biomaterials, or cells.

본 발명의 다른 일 측면은, (a) 광가교성부를 포함하는 수용성 고분자를 전기방사하여 나노섬유 기재를 제조하는 단계; (b) 상기 기재를 선택적 광가교시키는 단계; (c) 상기 기재 상에 하이드로젤 전구체를 도포하여 선택적 광가교시키는 단계; 및 (d) 상기 기재를 증류수로 세척하여 복합 입자를 수득하는 단계;를 포함하는, 복합 입자의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention, (a) preparing a nanofiber substrate by electrospinning a water-soluble polymer comprising a photocrosslinkable portion; (b) selectively photocrosslinking the substrate; (c) selectively photocrosslinking by applying a hydrogel precursor on the substrate; And (d) washing the substrate with distilled water to obtain the composite particles; containing, provides a method for producing composite particles.

일 실시예에 있어서, 상기 선택적 광가교는 포토리소그래피법으로 수행될 수 있다.In one embodiment, the selective light crosslinking may be performed by a photolithography method.

일 실시예에 있어서, 상기 제조방법은 유기용매를 사용하지 않을 수 있다.In one embodiment, the manufacturing method may not use an organic solvent.

일 실시예에 있어서, 상기 하이드로젤 전구체는 자성 물질, 발광 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.In one embodiment, the hydrogel precursor may include a magnetic material, a light emitting material, or a combination thereof.

본 발명의 일 측면에 따르면, 나노섬유 및 하이드로젤의 장점을 동시에 구현 가능하고 주사 가능한 복합 입자를 제조할 수 있고, 상기 복합 입자는 스캐폴드, 바이오센서 등 전반적인 조직공학에 사용할 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to simultaneously realize the advantages of nanofibers and hydrogels and to prepare injectable composite particles, and the composite particles can be used for overall tissue engineering such as scaffolds and biosensors.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 다양한 형상 및 크기의 소형화된 복합 입자를 간단하게 제조할 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to simply manufacture miniaturized composite particles of various shapes and sizes.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 복합 입자 및 체내에 주사 가능한 상기 복합 입자의 특성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 입자를 제조하는 방법의 모식도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 복합 입자를 광학현미경 및 주사전자현미경을 사용하여 촬영한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 복합 입자에 세포를 배양한 후 세포핵을 염색하여 형광현미경을 사용하여 촬영한 이미지이다.
1 is a diagram showing the properties of composite particles prepared according to an embodiment of the present invention and the composite particles capable of being injected into the body.
2 is a schematic diagram of a method of manufacturing a composite particle according to an embodiment of the present invention.
3 is an image photographed using an optical microscope and a scanning electron microscope of a composite particle manufactured according to an embodiment of the present invention.
4 is an image photographed using a fluorescence microscope after culturing cells in a composite particle prepared according to an embodiment of the present invention and then staining the cell nucleus.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 수치적 값의 범위가 기재되었을 때, 이의 구체적인 범위가 달리 기술되지 않는 한 그 값은 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준규칙에 따라 제공된 유효 숫자의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 10은 5.0 내지 14.9의 범위를 포함하며, 숫자 10.0은 9.50 내지 10.49의 범위를 포함한다.When a range of numerical values is described herein, the value has the precision of significant figures provided according to the standard rules in chemistry for significant figures, unless a specific range thereof is stated otherwise. For example, 10 includes a range of 5.0 to 14.9, and the number 10.0 includes a range of 9.50 to 10.49.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

복합 입자Composite particles

본 발명의 일 측면에 따른 복합 입자는, 3차원 망상 구조를 가지는, 광가교된 나노섬유 기재; 및 상기 기재 표면의 적어도 일부에 코팅 및 광가교된 하이드로젤;을 포함할 수 있다. 상기 복합 입자는 조직재생, 상처치료 또는 바이오센서 용도로 사용할 수 있다.Composite particles according to an aspect of the present invention, having a three-dimensional network structure, photo-crosslinked nanofiber substrate; And a hydrogel coated and photo-crosslinked on at least a portion of the surface of the substrate. The composite particles can be used for tissue regeneration, wound treatment, or biosensor.

상기 나노섬유 기재는 수십 나노미터에서 수 마이크로의 직경을 갖는 초극세 섬유의 집합체가 3차원 망상 구조를 형성하여 다수의 기공을 갖는 다공성 스캐폴드일 수 있다. 상기 복합 입자의 용도에 따라 상기 섬유의 직경, 밀도를 조절하여 이러한 스캐폴드의 기공 구조를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 기공 크기를 20~100 μm로 제어하고 크기가 10~15 μm인 세포를 배양함으로써 상기 스캐폴드 내부에 세포의 고정, 성장 및 분화에 용이한 환경을 조성할 수 있다.The nanofiber substrate may be a porous scaffold having a plurality of pores by forming a three-dimensional network structure of an aggregate of ultrafine fibers having a diameter of several tens of nanometers to several microns. According to the use of the composite particles, the pore structure of the scaffold may be controlled by adjusting the diameter and density of the fibers. For example, by controlling the pore size to be 20 to 100 μm and culturing cells with a size of 10 to 15 μm, it is possible to create an environment that facilitates the fixation, growth and differentiation of cells inside the scaffold.

구체적으로, 상기 나노섬유의 직경, 밀도 등의 특성은 전기방사 시 용액의 농도, 유속, 전압, 집적판의 종류 및 방사거리 등의 조건을 변경하여 조절할 수 있다. 예를 들어, 전도도가 높은 집적판을 사용하여 고밀도의 섬유를, 전도도가 낮은 집적판을 사용하여 저밀도의 섬유를 제조할 수 있다. 이러한 전기방사의 조건은 상기 복합 입자의 용도에 따라 공지된 방법을 차용하여 적절히 조절할 수 있다.Specifically, properties such as diameter and density of the nanofibers can be adjusted by changing conditions such as concentration of solution, flow rate, voltage, type and spinning distance of a solution during electrospinning. For example, high-density fibers can be manufactured using an integrated plate having high conductivity, and low-density fibers can be manufactured using an integrated plate having low conductivity. Conditions for such electrospinning can be appropriately adjusted by borrowing a known method according to the use of the composite particles.

상기 나노섬유를 구성하는 물질은 물에 용해되는 수용성 물질일 수 있고, 예를 들어, 키토산, 엘라스틴, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 콜라겐, 셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리[(락틱-co-(글리콜산))], 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐알코올)], 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리아닐린 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수용성 고분자에 광가교성 작용기 등의 광가교성부가 도입된 것일 수 있다. 이러한 광가교성부가 도입된 수용성 물질은 물에 쉽게 용해되나, 자외선(ultraviolet, UV) 광을 조사하여 가교 시 물에 용해되지 않을 수 있다. 광가교성부의 일 예시로 N-메틸-4(4-포르밀스티릴)피리디늄, 디아크릴레이트 등 공지된 광가교성 작용기를 도입할 수 있다.The material constituting the nanofiber may be a water-soluble material soluble in water, for example, chitosan, elastin, hyaluronic acid, alginate, gelatin, collagen, cellulose, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polycaprolactone, polylactic acid, Polyglycolic acid, poly[(lactic-co-(glycolic acid))], poly[(L-lactide)-co-(caprolactone)], poly(ester urethane), poly[(L-lactide)- water-soluble selected from the group consisting of co-(D-lactide)], poly[ethylene-co-(vinyl alcohol)], polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polystyrene, polyaniline, and combinations of two or more thereof A photocrosslinkable portion such as a photocrosslinkable functional group may be introduced into the polymer. The water-soluble material into which the photocrosslinkable portion is introduced is easily soluble in water, but may not be dissolved in water when crosslinked by irradiation with ultraviolet (UV) light. As an example of the photocrosslinkable portion, a known photocrosslinkable functional group such as N-methyl-4(4-formylstyryl)pyridinium and diacrylate may be introduced.

또한, 상기 나노섬유 기재는 약물, 생체물질 또는 세포 등이 용이하게 고정될 수 있도록 후처리될 수 있다. 예를 들어, 산소 플라즈마 처리하여 친수성을 향상시키거나, 자기조립 단일층(self-assembly monolayer, SAM) 방법을 이용하여 생체물질 등과 화학적 결합이 가능한 물질을 표면에 결합시킬 수 있다.In addition, the nanofiber substrate may be post-treated so that drugs, biomaterials, cells, etc. can be easily fixed. For example, oxygen plasma treatment may improve hydrophilicity, or a material capable of chemical bonding with a biomaterial may be bonded to the surface using a self-assembly monolayer (SAM) method.

상기 복합 입자는 상기 나노섬유 기재의 표면 중 적어도 일부에 하이드로젤이 광가교되어 형성될 수 있다. 상기 하이드로젤은 광가교성부를 포함하는 고분자에 광조사하거나, 하이드로젤 전구체에 광개시제를 첨가한 후 광조사하여 형성될 수 있다.The composite particle may be formed by photocrosslinking a hydrogel on at least a portion of the surface of the nanofiber substrate. The hydrogel may be formed by irradiating light to a polymer including a photo-crosslinkable portion, or by adding a photo initiator to a hydrogel precursor and then irradiating light.

예를 들어, 상기 하이드로젤은 상기 복합 입자의 외측에 고리 형상으로 형성되고, 상기 고리 형상의 내측에 상기 나노섬유 기재가 노출될 수 있다. 상기 복합 입자의 일 예시에 대한 이미지인 도 1을 참고하면, 상기 복합 입자는 원, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상으로 제조될 수 있고, 이에 따라 상기 하이드로젤 또한 원고리, 삼각고리, 사각고리 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 복합 입자는 나노섬유 기재의 적어도 일부가 표면에 노출됨으로써 종래의 하이드로젤 스캐폴드 대비 표면적이 크고, 동시에 외측의 하이드로젤이 상기 복합 입자의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.For example, the hydrogel may be formed in a ring shape on the outside of the composite particle, and the nanofiber substrate may be exposed on the inside of the ring shape. Referring to FIG. 1, which is an image of an example of the composite particle, the composite particle may be manufactured in various shapes such as a circle, a triangle, and a square. Accordingly, the hydrogel is also It can have a shape. The composite particle has a larger surface area compared to the conventional hydrogel scaffold by exposing at least a portion of the nanofiber substrate to the surface, and at the same time, the outer hydrogel can improve the mechanical properties of the composite particle.

나노섬유 기재로 형성된 스캐폴드는 하이드로젤 스캐폴드 대비 넓은 표면적을 갖는 다공성 구조를 가져 영양분 및 산소 공급이 용이하여 세포 배양 시 제어가 유리하다. 반면, 하이드로젤 스캐폴드는 제조가 간단하고 내부에 세포, 성장인자 등을 포함할 수 있으며 체내에 주사기를 통한 주입이 가능하다.The scaffold formed of a nanofiber substrate has a porous structure having a large surface area compared to a hydrogel scaffold, so that nutrients and oxygen are easily supplied, and thus control is advantageous during cell culture. On the other hand, the hydrogel scaffold is simple to manufacture, can contain cells, growth factors, etc., and can be injected into the body through a syringe.

이러한 장점을 동시에 구현하기 위한 종래 나노섬유 및 하이드로젤의 복합 스캐폴드는 나노섬유의 전체가 하이드로젤 내부에 형성되거나 스캐폴드의 크기 제어가 어려워 주사를 통한 생체주입이 불가능한 문제점이 있었다. 반면, 본 발명의 일 측면에 따른 상기 복합 입자는 후술할 수용성 고분자의 선택적 광가교를 통하여 소형화가 가능하고, 이에 따라 나노섬유 스캐폴드 및 하이드로젤 스캐폴드 각각의 장점을 구현할 수 있다.Conventional composite scaffolds of nanofibers and hydrogels for realizing these advantages at the same time have a problem in that the entire nanofibers are formed inside the hydrogel or it is difficult to control the size of the scaffold, so that bioinjection through injection is impossible. On the other hand, the composite particle according to an aspect of the present invention can be miniaturized through selective photocrosslinking of a water-soluble polymer, which will be described later, thereby implementing the advantages of each of the nanofiber scaffold and the hydrogel scaffold.

상기 하이드로젤은 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리(N-이소프로필아크릴아미드), 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리[(락틱-co-(글리콜산))], 폴리다이옥산온, 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐알코올)], 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴, 알지네이트, 카라기난, 키토산, 하이드록시알킬셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 실리콘, 고무, 폴리아크릴아세테이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 친수성 고분자에 광가교성부가 도입된 것으로부터 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The hydrogel is polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyhydroxyethyl methacrylate, poly(N-isopropylacrylamide), polycaprolactone, polylactic acid, polyglycolic acid, poly[(lactic-co-(glycolic acid) )], polydioxanone, poly[(L-lactide)-co-(caprolactone)], poly(ester urethane), poly[(L-lactide)-co-(D-lactide)], poly [Ethylene-co-(vinyl alcohol)], polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, gelatin, alginate, carrageenan, chitosan, hydroxyalkylcellulose, alkyl cellulose, silicone, rubber, polyacrylic acetate, and among them It may be prepared from the introduction of a photocrosslinkable portion to a hydrophilic polymer selected from the group consisting of two or more combinations, but is not limited thereto.

상기 하이드로젤은 자성 물질, 발광 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 자성 물질은, 예를 들어, Pt, Pd, Ag, Cu, Au, Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, NiFeCo, MM'2O4, MxOy 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, M 및 M'는 각각 독립적으로 Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd 또는 Cr을 나타내고, 0<x≤3, 0<y≤5이다. 상기 하이드로젤이 자성 물질을 포함하면 상기 복합 입자 간의 엉킴 현상을 방지하여 체내에 용이하게 주사할 수 있다.The hydrogel may include a magnetic material, a light emitting material, or a combination thereof. The magnetic material is, for example, Pt, Pd, Ag, Cu, Au, Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, NiFeCo, MM' 2 O 4 , M x O y and may be one selected from the group consisting of a combination of two or more of them, M and M'each independently represent Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd or Cr, 0<x≤3, 0 <y≤5. If the hydrogel contains a magnetic material, entanglement between the composite particles can be prevented, so that it can be easily injected into the body.

상기 발광 물질은, 예를 들어, 양자점, 무기 형광체, 유기 형광체, 유기 안료 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 상기 발광 물질은 상기 복합 입자에 색상을 부여하거나, 형광 신호를 발생시키는 기능을 부여할 수 있다.The light-emitting material may be, for example, one selected from the group consisting of quantum dots, inorganic phosphors, organic phosphors, organic pigments, and combinations of two or more of them. The light-emitting material may impart color to the composite particles or impart a function of generating a fluorescent signal.

상기 발광 물질은 표적 물질을 검출하기 위한 센서로 기능할 수 있다. 예를 들어, 상기 복합 입자가 글루코오스와 반응하는 효소를 상기 발광 물질과 동시에 포함하면 타액의 글루코오스와 효소가 반응하며 과산화수소가 생성되고, 과산화수소가 상기 발광 물질의 형광 강도(intensity)를 감소시키므로 발광 물질의 소광(quenching) 정도를 측정하여 글루코오스 농도를 확인할 수 있다.The light-emitting material may function as a sensor for detecting a target material. For example, if the composite particle contains an enzyme that reacts with glucose at the same time as the light-emitting material, glucose in saliva and the enzyme react to produce hydrogen peroxide, and since hydrogen peroxide decreases the fluorescence intensity of the light-emitting material, the light-emitting material Glucose concentration can be checked by measuring the degree of quenching.

상기 하이드로젤이 상기 자성 물질 및 상기 발광 물질을 동시에 포함하면 형광 신호가 증폭되어 전술한 표적 물질의 검출 시 센서의 정확도를 향상시킬 수 있다.When the hydrogel includes the magnetic material and the light-emitting material at the same time, a fluorescence signal is amplified, thereby improving the accuracy of the sensor when the above-described target material is detected.

상기 복합 입자는 평균 입도가 1 μm 이상, 10 μm 이상, 50 μm 이상, 100 μm 이상, 150 μm 이상, 200 μm 이상 또는 250 μm 이상일 수 있고, 500 μm 이하, 450 μm 이하, 400 μm 이하, 350 μm 이하 또는 300 μm 이하일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The composite particles may have an average particle size of 1 μm or more, 10 μm or more, 50 μm or more, 100 μm or more, 150 μm or more, 200 μm or more, or 250 μm or more, and 500 μm or less, 450 μm or less, 400 μm or less, 350 It may be less than or equal to μm or less than or equal to 300 μm, but is not limited thereto.

상기 복합 입자는 용도에 따라 약물, 생체물질 또는 세포를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복합 입자는 약물, 바이오마커, 성장인자, 아미노산, 단백질, 지질, 탄수화물, 당질, 핵산, 효소, 무기물, 호르몬, 항원 등의 생체물질, 섬유아세포, 혈관내피세포, 평활근세포, 신경세포, 연골세포, 뼈세포, 피부세포, 슈반세포, 줄기세포 등의 각종 세포를 포함하여 생체물질 전달체, 세포배양 스캐폴드, 바이오센서 등으로 사용할 수 있다.The composite particles may contain drugs, biomaterials, or cells depending on the use. For example, the composite particles are drugs, biomarkers, growth factors, amino acids, proteins, lipids, carbohydrates, sugars, nucleic acids, enzymes, inorganic substances, hormones, biological substances such as antigens, fibroblasts, vascular endothelial cells, smooth muscle cells, It can be used as a biomaterial carrier, cell culture scaffold, and biosensor, including various cells such as nerve cells, cartilage cells, bone cells, skin cells, Schwann cells, and stem cells.

복합 입자의 제조방법Method for producing composite particles

본 발명의 다른 일 측면에 따른 복합 입자의 제조방법은, (a) 광가교성부를 포함하는 수용성 고분자를 전기방사하여 나노섬유 기재를 제조하는 단계; (b) 상기 기재를 선택적 광가교시키는 단계; (c) 상기 기재 상에 하이드로젤 전구체를 도포하여 선택적 광가교시키는 단계; 및 (d) 상기 기재를 증류수로 세척하여 복합 입자를 수득하는 단계;를 포함할 수 있다.A method for producing a composite particle according to another aspect of the present invention includes the steps of: (a) preparing a nanofiber substrate by electrospinning a water-soluble polymer including a photocrosslinkable portion; (b) selectively photocrosslinking the substrate; (c) selectively photocrosslinking by applying a hydrogel precursor on the substrate; And (d) washing the substrate with distilled water to obtain composite particles.

상기 수용성 고분자, 나노섬유 기재, 하이드로젤 또는 복합 입자에 대하여는 전술한 바와 동일하다.The water-soluble polymer, nanofiber substrate, hydrogel, or composite particles are the same as described above.

수용성 고분자로부터 제조된 나노섬유 기재는 물 또는 에탄올 등에 용해시켜 용이하게 제거할 수 있으나, 선택적 광가교된 부분은 이러한 용매에 용해되지 않으므로 상기 제조방법을 통해 원하는 형상의 소형화된 입자를 손쉽게 제조할 수 있다.Nanofiber substrates made from water-soluble polymers can be easily removed by dissolving in water or ethanol, but since the selective photocrosslinked portion is not dissolved in such a solvent, miniaturized particles having a desired shape can be easily prepared through the above manufacturing method. have.

상기 선택적 광가교는 포토리소그래피법으로 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 (b) 단계의 선택적 광가교는 오토캐드(Auto CAD) 등을 사용하여 원하는 형상 및 크기로 제조된 포토마스크를 상기 나노섬유 기재 상에 위치시키고, 1 내지 100초간 자외선 광조사하여 상기 나노섬유를 입자 형태로 선택적 광가교시킬 수 있다. 상기 입자는 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 상기 입자의 크기는 주사 가능한 크기, 예를 들어, 평균 입도가 1 μm 이상, 10 μm 이상, 50 μm 이상, 100 μm 이상, 150 μm 이상, 200 μm 이상 또는 250 μm 이상일 수 있고, 500 μm 이하, 450 μm 이하, 400 μm 이하, 350 μm 이하 또는 300 μm 이하일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 (c) 단계의 선택적 광가교는 오토캐드 등을 사용하여 원고리, 타원고리, 삼각고리, 사각고리 등 상기 나노섬유 기재의 외측에 하이드로젤이 형성될 수 있도록 수행될 수 있다.The selective photocrosslinking may be performed by photolithography. More specifically, in the selective photocrosslinking of step (b), a photomask manufactured in a desired shape and size using an Auto CAD or the like is placed on the nanofiber substrate, and ultraviolet light irradiation for 1 to 100 seconds Thus, the nanofibers can be selectively photocrosslinked in the form of particles. The particles may have various shapes such as round, oval, triangle, and square, and the size of the particles is an injectable size, for example, an average particle size of 1 μm or more, 10 μm or more, 50 μm or more, 100 μm or more, It may be 150 μm or more, 200 μm or more, or 250 μm or more, and may be 500 μm or less, 450 μm or less, 400 μm or less, 350 μm or less, or 300 μm or less, but is not limited thereto. The selective photocrosslinking of step (c) may be performed so that a hydrogel can be formed on the outside of the nanofiber substrate, such as a circular ring, an elliptical ring, a triangular ring, and a square ring using an autocad or the like.

상기 제조방법은 유기용매를 사용하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제조방법은 상기 (a) 단계의 전기방사에 사용된 전기방사 용액, 상기 (c) 단계의 하이드로젤 전구체의 용매 및 상기 (d) 단계의 세척에 증류수만을 사용할 수 있다. 전기방사 용액 또는 하이드로젤 전구체에 생체에 유해한 유기용매가 사용되면 상기 복합 입자를 체내에 투입할 수 없고, 상기 (d) 단계의 세척에 유기용매를 사용하면 상기 복합 입자의 외부에 노출된 나노섬유 기재가 용해 및 제거될 수 있다.The manufacturing method may not use an organic solvent. More specifically, in the manufacturing method, only distilled water may be used for the electrospinning solution used in the electrospinning of step (a), the solvent of the hydrogel precursor of step (c) and the washing of step (d). When an organic solvent harmful to a living body is used in the electrospinning solution or the hydrogel precursor, the composite particles cannot be introduced into the body, and when an organic solvent is used for washing in step (d), the nanofibers exposed to the outside of the composite particles The substrate can be dissolved and removed.

종래의 하이드로젤 및 나노섬유 복합 스캐폴드는 나노섬유가 유기용매에 용해되는 문제로 인하여 나노섬유 전체가 하이드로젤 내부에 위치하여 약물, 생체물질 또는 세포의 탑재와 영양분 및 산소 공급의 제어가 어려운 문제점이 있으나, 상기 제조방법에 따르면 증류수만을 사용하여 유해성이 적고, 나노섬유의 일부가 외부에 노출된 형태의 복합 입자를 제조할 수 있다.Conventional hydrogel and nanofiber composite scaffold is a problem in that the entire nanofiber is located inside the hydrogel due to the problem that the nanofiber is dissolved in the organic solvent, making it difficult to control the loading of drugs, biomaterials or cells, and the supply of nutrients and oxygen. However, according to the above manufacturing method, only distilled water is used to produce a composite particle having less harmfulness and a part of the nanofibers exposed to the outside.

상기 하이드로젤 전구체는 자성 물질, 발광 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 자성 물질 또는 발광 물질에 대하여는 전술한 바와 동일하다.The hydrogel precursor may include a magnetic material, a light emitting material, or a combination thereof. The magnetic material or the light emitting material is the same as described above.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the following experimental results are only representative of the above examples, and cannot be interpreted as the scope and content of the present invention are reduced or limited by examples. Effects of each of the various embodiments of the present invention not explicitly presented below will be specifically described in the corresponding section.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 스캐폴드의 제조방법을 도식화하여 나타낸 것이다.2 is a schematic view showing a method of manufacturing a nanofiber scaffold according to an embodiment of the present invention.

실시예Example

화학식량(formula weight) 값이 약 45,000이고, 광가교성 작용기를 갖는 폴리비닐알코올계 고분자인 폴리(비닐알코올)N-메틸-4(4-포르밀스티릴)피리디늄(poly(vinylalcohol)N-methyl-4(4-formylstyryl)pyridinium) 13.3% 수용액을 준비하였다. 상기 수용액을 1.8 mm×1.8 mm 크기의 집적판(acceptor)으로부터 107 mm의 높이에서 전압 17 kV, 흐름유속 0.25 ml/h의 조건으로 10분간 전기방사하여 나노섬유 기재를 제조하였다.Poly(vinyl alcohol) N-methyl-4 (4-formyl styryl) pyridinium (poly(vinylalcohol) N-), a polyvinyl alcohol-based polymer having a formula weight value of about 45,000 and a photocrosslinkable functional group A 13.3% aqueous solution of methyl-4(4-formylstyryl)pyridinium) was prepared. The aqueous solution was electrospun for 10 minutes under conditions of a voltage of 17 kV and a flow rate of 0.25 ml/h at a height of 107 mm from a 1.8 mm×1.8 mm accumulator to prepare a nanofiber substrate.

상기 나노섬유 기재를 부분적으로 가교시키기 위하여 오토캐드(Auto CAD)로 미리 제조한 폴리에스테르 필름 재질의 포토마스크(photomask)를 상기 나노섬유 기재 위에 위치시키고, 30초간 자외선 광을 조사하여 원하는 모양 및 크기로 제조된 440 μm 크기의 입자를 제조하였다.In order to partially crosslink the nanofiber substrate, a photomask made of a polyester film material previously prepared by Auto CAD is placed on the nanofiber substrate, and the desired shape and size are irradiated with ultraviolet light for 30 seconds. Particles of 440 μm size were prepared.

폴리에틸렌글리콜-디아크릴레이트(polyethyleneglycol-diacrylate, PEG-DA, Mw 575) 단량체에 2-히드록시-2-메틸프로피오페논(2-hydroxy-2-methylpropiophenone, HOMPP) 광개시제를 2부피%가 되도록 혼합하였다. 증류수에 산화철 가루를 20 mg/ml의 농도가 되도록 혼합한 용액을 상기 단량체/광개시제 혼합용액에 10부피% 혼합하여 하이드로젤 전구체 용액을 제조하였다.Polyethyleneglycol-diacrylate (PEG-DA, M w 575) monomer to 2-hydroxy-2-methylpropiophenone (HOMPP) photoinitiator to 2% by volume Mixed. A solution obtained by mixing iron oxide powder in distilled water to a concentration of 20 mg/ml was mixed with 10% by volume of the monomer/photoinitiator mixture solution to prepare a hydrogel precursor solution.

상기 입자 위에 하이드로젤 전구체 용액 200 μl를 도포한 후, 두께 125 μm의 링 형태로 제조된 포토마스크를 위치시키고 1.5초간 자외선 광조사하였다. 이후, 상기 나노섬유 기판을 증류수로 세척하여 동일한 크기 및 형상을 가지는 스캐폴드를 수득하였다. 광학현미경 및 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 완성된 스캐폴드의 이미지를 촬영하여 도 3에 나타내었다.After 200 μl of a hydrogel precursor solution was applied on the particles, a photomask prepared in a 125 μm-thick ring shape was placed and irradiated with ultraviolet light for 1.5 seconds. Thereafter, the nanofiber substrate was washed with distilled water to obtain a scaffold having the same size and shape. An image of the completed scaffold was taken with an optical microscope and a scanning electron microscope (SEM), and is shown in FIG. 3.

상기 스캐폴드에 세포를 배양한 후, 세포핵을 4',6-디아미디노-2-페닐린돌(4',6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)로 염색하고 형광현미경(fluorescence microscopy)으로 촬영하여 그 이미지를 도 4에 나타내었다. 도 4을 참고하면, 상기 스캐폴드 상에서 폴리에틸렌글리콜 링이 아닌 나노섬유 상에만 선택적으로 세포가 생존하였음을 확인하였다.After culturing the cells on the scaffold, the cell nucleus was stained with 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) and photographed by fluorescence microscopy. Thus, the image is shown in FIG. 4. Referring to FIG. 4, it was confirmed that cells selectively survived only on nanofibers, not on polyethylene glycol rings on the scaffold.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and the concept of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (11)

3차원 망상 구조를 가지는, 광가교된 나노섬유 기재; 및
상기 기재 표면의 적어도 일부에 코팅 및 광가교된 하이드로젤;을 포함하는, 복합 입자.
Photo-crosslinked nanofiber substrate having a three-dimensional network structure; And
Containing, composite particles; a hydrogel coated and photocrosslinked on at least a portion of the surface of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 나노섬유는 키토산, 엘라스틴, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 콜라겐, 셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리[(락틱-co-(글리콜산))], 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐알코올)], 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌, 폴리아닐린 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수용성 고분자에 광가교성부가 도입된 것으로부터 제조된, 복합 입자.
The method of claim 1,
The nanofibers are chitosan, elastin, hyaluronic acid, alginate, gelatin, collagen, cellulose, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polycaprolactone, polylactic acid, polyglycolic acid, poly[(lactic-co-(glycolic acid))], Poly[(L-lactide)-co-(caprolactone)], poly(ester urethane), poly[(L-lactide)-co-(D-lactide)], poly[ethylene-co-(vinyl) Alcohol)], polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polystyrene, polyaniline, and a combination of two or more of them in a water-soluble polymer selected from the group consisting of a photo-crosslinkable moiety is introduced, composite particles.
제1항에 있어서,
상기 하이드로젤은 상기 복합 입자의 외측에 고리 형상으로 형성되고,
상기 고리 형상의 내측에 상기 나노섬유 기재가 노출된, 복합 입자.
The method of claim 1,
The hydrogel is formed in a ring shape on the outside of the composite particle,
The nanofiber substrate is exposed on the inside of the annular shape, composite particles.
제1항에 있어서,
상기 하이드로젤은 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리(N-이소프로필아크릴아미드), 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리[(락틱-co-(글리콜산))], 폴리다이옥산온, 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[에틸렌-co-(비닐알코올)], 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴, 알지네이트, 카라기난, 키토산, 하이드록시알킬셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 실리콘, 고무, 폴리아크릴아세테이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 친수성 고분자에 광가교성부가 도입된 것으로부터 제조된, 복합 입자.
The method of claim 1,
The hydrogel is polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyhydroxyethyl methacrylate, poly(N-isopropylacrylamide), polycaprolactone, polylactic acid, polyglycolic acid, poly[(lactic-co-(glycolic acid) )], polydioxanone, poly[(L-lactide)-co-(caprolactone)], poly(ester urethane), poly[(L-lactide)-co-(D-lactide)], poly [Ethylene-co-(vinyl alcohol)], polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, gelatin, alginate, carrageenan, chitosan, hydroxyalkyl cellulose, alkyl cellulose, silicone, rubber, polyacrylic acetate, and among them Composite particles prepared from the introduction of a photocrosslinkable portion to a hydrophilic polymer selected from the group consisting of a combination of two or more.
제1항에 있어서,
상기 하이드로젤은 자성 물질, 발광 물질 또는 이들의 조합을 포함하는, 복합 입자.
The method of claim 1,
The hydrogel comprises a magnetic material, a light emitting material, or a combination thereof, composite particles.
제1항에 있어서,
상기 복합 입자는 평균 입도가 500 μm 이하이고,
상기 복합 입자는 주사 가능한, 복합 입자.
The method of claim 1,
The composite particles have an average particle size of 500 μm or less,
The composite particles are injectable, composite particles.
제1항에 있어서,
상기 복합 입자는 약물, 생체물질 또는 세포를 포함하는, 복합 입자.
The method of claim 1,
The composite particle contains a drug, a biomaterial, or a cell.
(a) 광가교성부를 포함하는 수용성 고분자를 전기방사하여 나노섬유 기재를 제조하는 단계;
(b) 상기 기재를 선택적 광가교시키는 단계;
(c) 상기 기재 상에 하이드로젤 전구체를 도포하여 선택적 광가교시키는 단계; 및
(d) 상기 기재를 증류수로 세척하여 복합 입자를 수득하는 단계;를 포함하는, 복합 입자의 제조방법.
(a) preparing a nanofiber substrate by electrospinning a water-soluble polymer including a photocrosslinkable portion;
(b) selectively photocrosslinking the substrate;
(c) selectively photocrosslinking by applying a hydrogel precursor on the substrate; And
(d) washing the substrate with distilled water to obtain composite particles; including, a method for producing composite particles.
제8항에 있어서,
상기 선택적 광가교는 포토리소그래피법으로 수행되는, 복합 입자의 제조방법.
The method of claim 8,
The selective photocrosslinking is performed by a photolithography method.
제8항에 있어서,
상기 제조방법은 유기용매를 사용하지 않는, 복합 입자의 제조방법.
The method of claim 8,
The manufacturing method does not use an organic solvent, a method of manufacturing composite particles.
제8항에 있어서,
상기 하이드로젤 전구체는 자성 물질, 발광 물질 또는 이들의 조합을 포함하는, 복합 입자의 제조방법.
The method of claim 8,
The hydrogel precursor includes a magnetic material, a light-emitting material, or a combination thereof, a method for producing a composite particle.
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