KR20210094605A

KR20210094605A - 흡수성 임플란트 디바이스

Info

Publication number: KR20210094605A
Application number: KR1020217019362A
Authority: KR
Inventors: 웬지아오 린; 동 비엔
Original assignee: 바이오틱스 메디컬 (선전) 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-07-29
Also published as: JP2022509122A; EP3900749B1; AU2019405059A1; CN111407474B; JP7281543B2; CN111407474A; US20210402068A1; WO2020125227A1; EP3900749A1; EP3900749A4; KR102641376B1

Abstract

흡수성 임플란트 디바이스는 철계 기판(100) 및 철계 기판(100)에 설치된 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300)을 포함하며, 철계 기판(100)은 외벽(110)과 내벽(120)을 구비하고, 아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 외벽(110)과 내벽(120)을 덮고, 부식 촉진층(300)은 아연 함유 보호층(200)을 덮으며, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작다. 흡수성 임플란트 디바이스는 혈전의 위험이 적고 초기 지지 및 후기 빠른 부식 요구 사항을 충족할 수 있다.

Description

흡수성 임플란트 디바이스

본 발명은 중재 의료 기기 분야에 속하며, 특히 흡수성 임플란트 디바이스에 관련된다.

심혈관 질환은 21세기 인류의 건강을 위협하는 주요 질병 중 하나이며, 혈관 내 스텐트 임플란트는 효과적인 치료 수단이다. 현재 임상적으로 널리 사용되는 베어 메탈 스텐트와 약물 용출 스텐트는 모두 비활성 스텐트로, 임플란트 후 오랫동안 체내에 남아있게 된다. 스텐트의 장기적인 존재로 인해, 스텐트는 혈관벽을 자극하여 염증을 일으키고, 또한 스텐트에서 유해한 이온이 용출되면 재협착 및 후기 혈전을 유발할 수 있다. 설사 가장 이상적인 경우에, 위와 같은 합병증이 발생하지 않더라도, 금속 스텐트를 장기간 억제하면 스텐트 임플란트 세그먼트 혈관의 생리적 기능이 정상 혈관의 생리적 기능과 달라진다. 이상적인 혈관 스텐트는 초기에 손상된 혈관에 충분한 기계적 지지를 제공할 수 있고, 혈관 복구가 완료된 후 국소 및 전신 독성을 유발하지 않는 전제 하에서 적절한 속도로 신체에 분해되어 흡수되고, 최종적으로 잔류물이 없어야 하며, 근본적으로 전통적인 불활성 스텐트에 존재하는 재협착 및 후기 혈전 등의 문제를 해결할 수 있어야 한다. 위의 임상적 요구를 바탕으로, 기존의 금속 스텐트와 동일한 우수한 성능을 가진 새로운 유형의 분해성 금속 스텐트가 탄생했다.

분해성 금속에 대한 지속적인 심층 연구와 재료 관련 제조 및 가공 기술의 지속적인 발전에 따라, 분해성 금속 스텐트는 개념에서 실제 제품으로 전환되었으며, 관련 디바이스는 연속적으로 동물 실험 및 임상 시험 단계에 진입하였으며, 또한 제품이 점차 승인되어 출시되고 있다. 현재의 분해성 금속 스텐트는 재료 시스템에 따라 분해성 마그네슘계 합금 스텐트, 분해성 아연계 합금 스텐트 및 분해성 철계 합금 스텐트의 세 가지 범주로 나눌 수 있다. 분해성 마그네슘계 합금 스텐트는 분해성 금속 스텐트 시스템에 대한 가장 초기이자 가장 심층적인 연구이며, 이미 많은 동물 실험과 임상 실험이 수행되었다. 독일의 Biotronik에서 개발한 Magmaris 마그네슘 합금 약물 용출 스텐트는 2016년에 CE 인증을 받았다. 최근 마그네슘 합금 혈관 스텐트가 너무 빨리 분해되고 스텐트가 초기에 붕괴되어 재협착 문제가 발생한다는 임상 보고가 연달아 있었다. 또한 마그네슘 합금 스텐트의 사양의 불완전한 커버리지와 약한 기계적 지지의 문제 역시 임상 적용 범위를 제한하고 있다. 분해성 아연계 합금 스텐트는 최근 몇 년간 주목을 받아 상대적으로 늦게 연구가 시작되었다. 현재 주요 초점은 재료 관련 문제이고, 때때로 동물 실험이 보고되고 있으며, 그 적용 전망은 아직 명확하지 않다. 분해성 철계 합금 스텐트의 기계적 특성은 스테인리스 강, 코발트 크롬 합금과 같은 기존의 금속 스텐트 재료에 필적하며, 이론과 동물 실험을 통해 생체 적합성이 확인되었으며, 매우 유망한 분해성 금속 스텐트이다. 마그네슘 합금 스텐트와 달리, 철계 분해성 스텐트는 분해 속도가 너무 느려, 이 역시 적용시 직면하는 주요 문제이다. 철계 합금 스텐트의 분해 거동을 정밀하게 제어하여 임플란트 초기 단계에 구조적 완전성(분해가 되지 않거나 분해가 적음)을 유지하여 혈관 복구가 완료될 때까지 충분한 기계적 지지를 제공하고; 이어서 스텐트의 분해가 가속되어 혈관의 정상적인 생리적 기능을 복구하는 것이 분해성 철계 스텐트의 실제 적용 가능 여부에 대한 핵심이다.

이전 연구에 따르면, 철계 스텐트의 표면에 아연 함유 보호제를 설치하면, 임플란트 후 일정 시간 동안 철계 스텐트를 부식으로부터 보호할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 아연 함유 보호제는 철계 스텐트의 부식 시작 시점을 늦출 수는 있지만, 후기 단계에서 철계 스텐트의 과도하게 느린 부식 문제를 해결할 수 없으며, 심지어 전체 철계 스텐트의 완전 부식 주기를 일정 정도 연장하였다. 또한 아연 함유 보호제는 부식 과정에서 지속적으로 아연 이온을 방출하며, 단시간에 너무 많은 아연 이온이 혈액에 유입되면, 용혈 및 2차 응고를 유발하여 혈전 위험을 증가시킬 수 있다.

이를 바탕으로, 혈전의 위험이 적고 초기 지지 및 후기 빠른 부식 요구 사항을 충족할 수 있는 흡수성 임플란트 디바이스를 제공할 필요가 있다.

철계 기판을 포함하고, 상기 철계 기판은 외벽과 내벽을 포함하는 흡수성 임플란트 디바이스는, 상기 철계 기판 상에 설치된 아연 함유 보호층과 부식 촉진층을 더 포함하며, 상기 아연 함유 보호층은 상기 철계 기판의 외벽과 내벽을 덮고, 상기 부식 촉진층은 상기 아연 함유 보호층을 덮고, 상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 외벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율보다 작다.

전술한 흡수성 임플란트 디바이스에는 철계 기판을 덮는 아연 함유 보호층과 아연 함유 보호층을 덮는 부식 촉진층이 설치되고, 동시에, 아연 함유 보호층의 부식에 의해 형성된 부식 생성물은 패시베이션 막의 형성에 참여하여 철계 기판의 부식이 너무 빠르게 시작되는 것을 방지하고, 부식 촉진층은 후기 단계에서 철계 기판의 부식을 가속화시킬 수 있으며; 부식 촉진층은 아연 함유 보호층을 어느 정도 보호할 수 있다. 철계 기판의 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율을 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율 보다 작게 하여, 단시간에 아연 이온이 급속히 방출되어 체내 임플란트 후 내피화 전 흡수성 임플란트 디바이스의 혈전 기원이 크게 증가하는 현상을 방지하여, 혈전 위험을 줄일 수 있다.

도 1은 하나의 실시 방식에 따른 흡수성 임플란트 디바이스의 단면도이다.
도 2는 다른 하나의 실시 방식에 따른 흡수성 임플란트 디바이스의 단면도이다.
도 3은 다른 하나의 실시 방식에 따른 흡수성 임플란트 디바이스의 단면도이다.
도 4는 다른 하나의 실시 방식에 따른 흡수성 임플란트 디바이스의 단면도이다.
도 5는 다른 하나의 실시 방식에 따른 흡수성 임플란트 디바이스의 단면도이다.

전술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점을 보다 명확하고 이해하기 쉽게 하기 위하여, 다음은 본 발명의 구체적인 실시 방식을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 설명에서는 본 발명을 완전히 이해하기 위해 많은 구체적인 내용을 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 것과 다른 여러 가지 다른 방식으로 구현될 수 있으며, 본 분야의 기술자는 본 발명의 함의를 벗어나지 않고 유사한 개선을 할 수 있으므로, 본 발명은 아래에 개시된 구체적인 실시에 의해 제한되지 않는다.

달리 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명의 기술 분야의 기술자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 발명의 설명에 사용된 용어는 단지 구체적인 실시 방식을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 하나 이상의 관련 목록 항목의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함한다.

도 1을 참조하면, 하나의 실시 방식의 흡수성 임플란트 디바이스는 철계 기판(iron-based substrate)(100)을 포함한다. 철계 기판(100)은 중공의 내강 구조이다. 철계 기판(100)은 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)을 갖는다.

하나의 실시 방식에서, 철계 기판(100)은 순철 또는 철 합금으로 구성된다. 그 중에서, 순철의 순도는 99.9 wt.% 이상이다. 철 합금의 합금 원소는 탄소, 질소, 인, 규소, 황, 붕소, 코발트, 텅스텐, 망간, 주석, 마그네슘, 아연, 지르코늄, 칼슘, 티타늄, 구리, 금, 은, 백금 및 팔라듐 중 적어도 하나이다. 그 중 하나의 실시예에서, 철계 기판(100)은 질화 철로 구성되고, 질화 철의 질소 함량은 0.05~0.1 wt.%이다. 전술한 순철 또는 철 합금으로 제조된 철계 기판(100)은 기계적 물성이 우수하고 적절한 부식 속도를 가져, 초기 지지 및 후기 신속 부식을 위한 철계 기판(100)의 요구 사항을 충족시키는데 유리하다.

다른 실시 방식에서, 철계 기판(100)의 재료는 위에 열거된 재료에 제한되지 않는다. 철계 기판(100)의 초기 지지 및 후기 신속 부식에 대한 요구 사항을 충족할 수 있는 철을 주성분으로 하는 모든 철계 재료는 응용할 수 있다.

흡수성 임플란트 디바이스는 또한 철계 기판(100) 상에 설치된 아연 함유 보호층(200) 및 부식 촉진층(300)을 포함한다.

그 중에서, 아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)을 덮는다. 아연 함유 보호층(200)의 재료는 순수 아연 또는 아연 합금이다. 그 중에서, 순수 아연의 순도는 99.9 wt.% 이상이다. 아연 합금의 합금 원소는 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 리튬, 칼슘, 스트론튬, 망간, 철, 주석, 게르마늄, 붕소, 규소, 구리, 비스무트, 은 및 지르코늄 중 적어도 하나로부터 선택된다. 전술한 합금 원소의 함량은 인체에 독성을 유발하기에 충분하지 않다는 점을 유의해야 한다.

아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130) 상에 덮인다. 흡수성 임플란트 디바이스가 생체에 임플란트되면, 아연 함유 보호층(200)이 우선적으로 부식되어 철계 기판(100)의 부식을 지연시키고, 또한 아연 함유 보호층(200)의 부식 생성물은 철계 기판(100)의 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)에 부착되어 패시베이션 막을 형성하여 철계 기판(100)을 더욱 보호함으로써, 철계 기판(100)의 부식 시작 시점을 더욱 지연시키고, 임플란트 초기 단계에서 철계 기판(100)의 구조적 완전성을 유지하여, 혈관에 대한 충분한 방사상 지지를 제공하여, 혈관의 복구 및 개조를 돕는다.

하나의 실시 방식에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)을 완전히 덮어 철계 기판(100)을 완전히 보호하고, 철계 기판(100)의 부식 시작 시점을 지연시킬 수 있다.

흡수성 임플란트 디바이스가 혈관에 임플란트된 후, 철계 기판(100)의 내벽(120)은 혈액과 접촉하고, 아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 내벽(120)을 완전히 덮으므로, 철계 기판(100)을 효과적으로 보호할 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 내벽(120)을 완전히 덮고, 또한 아연 함유 보호층(200)은 철계 기판(100)의 외벽(110)을 부분적으로만 덮어, 철계 기판(100)의 외벽(110)이 내벽(120)보다 빠르게 부식되게 하므로, 혈관이 복구된 후 철계 기판(100)의 외벽(110)으로부터 부식이 시작되는 것을 용이하게 하고, 후기 단계에서 철계 기판(100)의 완전한 부식의 가속화를 촉진한다.

부식 촉진층(300)은 아연 함유 보호층(200)을 덮는다. 부식 촉진층(300)의 재료는 분해시 산성 물질을 생산할 수 있어, 국부적으로 낮은 pH 환경을 만들어 철계 기판(100)의 부식을 촉진함으로써, 혈관 복구가 완료된 후 부식 촉진층(300)이 철계 기판(100)의 부식을 가속화하게 할 수 있다. 하나의 실시 방식에서, 부식 촉진층(300)의 재료는 분해성 폴리머를 함유한다. 분해성 폴리머는 분해성 폴리에스테르 및 분해성 무수물 중 적어도 하나로부터 선택된다.

하나의 실시 방식에서, 분해성 폴리에스테르는 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리락트산글리콜산 코폴리머, 폴리카프로락톤, 폴리아크릴레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리숙시네이트, 폴리살리실산 무수물 에스테르, 폴리트리메틸렌 카르보네이트, 폴리디옥사논, 폴리(β알카노에이트), 폴리(β히드록시부티레이트), 폴리에틸렌 옥살레이트 및 폴리히드록시부티레이트 히드록시발레레이트 코폴리머 중 적어도 하나로부터 선택된다. 분해성 폴리 무수물은 폴리 1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판-데칸2산, 폴리에르산 이량체-데칸2산 및 폴리푸마르산-데칸2산 중 적어도 하나로부터 선택된다.

하나의 실시 방식에서, 분해성 폴리머는 분해성 폴리에스테르를 형성하는 단량체와 분해성 무수물을 형성하는 단량체 중의 적어도 2개의 코폴리머로 형성된다.

흡수성 임플란트 디바이스가 병변 부위에 임플란트된 후, 철계 기판(100)이 부식을 시작하기 전에, 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300)은 지속적으로 부식되거나 분해되며, 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300) 사이에는 상호 작용이 존재한다.

구체적으로, 아연 함유 보호층(200)은 생체 내에서 부식되어 인산 아연을 생성하고, 인산 아연은 철계 기판(100)과 반응하여 점착성이 있는 Fe-Zn-P₂O₅ 화합물 막을 생성하며, Fe-Zn-P₂O₅ 화합물 막이 철계 기판(100) 상에 덮여, 철계 기판(100)이 부동태화된다. 동시에 인산 아연은 부식 촉진층(300)과 복합물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 인산 아연은 부식 촉진층(300)의 폴리머와 복합물을 형성하고, 이 복합물은 철계 기판(100)의 부식 생성물과 반응하여 동일하게 철계 기판(100)에 밀착된 패시베이션 막을 형성할 수 있다. 이 과정은 두 가지 반응을 포함하는데, 하나는 인산염이 부식 촉진층(300)을 관통하여 아연 함유 보호층(200)에 도달하고, 또한 아연 함유 보호층(200)의 아연과 반응하여 고체 아연 인산염을 생성하는 것이며, 다른 하나는 고체 인산 아연 역시 점차 용해되어 부식 촉진층(300)을 통과하여 조직으로 확산되는 것이다.

부식 촉진층(300)의 두께가 너무 크면, 인산염이 부식 촉진층(300)을 통과하여 아연 포함 보호층(200)으로 들어가기가 어려워져 고체 인산 아연이 덜 생성된다. 동시에, 부식 촉진층(300)의 두께가 너무 커서, 폴리머 분해로 인한 상대적으로 폐쇄된 환경의 내부 pH 값이 너무 낮게 되고, 인산 아연의 용해도가 크게 되고, 추가적으로 고체 인산 아연의 량이 적어지게 되어, 철계 기판(100)에 부착되어 최종적으로 패시베이션 막을 형성하는 고체 인산 아연의 양이 적어, 철계 기판(100)의 부식 시작을 지연시키는 작용을 하기 어렵다. 그러나, 부식 촉진층(300)의 두께가 너무 작으면, 인산 아연이 부식 촉진층(300)과 반응하여 철계 기판(100)에 부착되어 밀착된 패시베이션 막을 형성하지 않고 주변 조직으로 확산되어, 철계 기판(100)의 부식 시작을 지연시키는 작용을 하기 어렵다.

부식 촉진층(300)의 분해성 폴리머는 아연을 복합화할 수 있으므로, 어느 정도 부식 지연 보호 역할을 하여, 아연 함유 보호층(200)이 너무 빨리 부식되는 것을 방지하며; 동시에, 흡수성 임플란트 디바이스가 체내에 임플란트된 후, 부식 촉진층(300)은 지속적으로 분해되어 저 분자량 생성물 또는 폴리머 단량체를 방출하며, 이러한 저 분자량 생성물 또는 폴리머 단량체는 아연 함유 보호층(200)에 대한 부식 작용이 있다. 부식 촉진층(300)의 두께가 작으면, 상응되게, 부식 촉진층(300)의 분해성 폴리머의 양이 적어, 아연 함유 보호층(200)에 대한 부식 촉진층(300)의 보호 작용이 부식 작용보다 높기 때문에, 분해성 폴리머의 양이 증가함에 따라 아연 함유 보호층(200)의 부식이 느려지며; 부식 촉진층(300)의 두께가 일정한 값에 도달하고, 상응되게, 분해성 폴리머의 양이 일정 수준까지 높으면, 아연 함유 보호층(200)에 대한 부식 촉진층(300)의 부식 작용이 보호 작용보다 커지기 시작하며; 이때는, 분해성 폴리머의 양이 증가함에 따라, 아연 함유 보호층(200)의 부식이 가속화된다.

아연 함유 보호층(200)의 부식이 너무 빠르면, 한편으로는 철계 기판(100)이 보호 작용을 빠르게 상실하게 부식 시작을 지연시키기 어렵게 만들며, 다른 한편으로는, 혈중 아연 이온 함량이 너무 높아져 혈전을 일으키기 쉽다.

그러나, 부식 촉진층(300)의 두께가 너무 작으면, 부식 촉진층(300)이 계속해서 분해됨에 따라 초기 단계에서 완전히 분해되거나 대부분 분해되어, 혈관 복구 완료 후, 분해 생성물의 부족으로 인한 철계 기판(100)의 후기 신속한 부식을 촉진할 수 없을 수 있다.

따라서, 부식 촉진층(300)의 두께가 너무 크거나 너무 작으면, 아연 함유 보호층(200) 보호에 도움이 되지 않아, 철계 기판(100)을 보호하기 어렵고, 철계 기판(100)의 부식 시작을 지연시키는 목적을 달성하기 어렵다. 또한, 부식 촉진층(300)의 두께가 아연 함유 보호층(200)의 두께에 비해 너무 크거나, 또는 아연 함유 보호층(200)의 두께가 부식 촉진층(300)의 두께에 비해 너무 작아도, 철계 기판(100)의 부식 시작을 지연시키는 목적을 달성하기 어렵다.

부식 촉진층(300)의 두께는 아연 함유 보호층(200)의 두께와 잘 매칭되어, 부식 촉진층(300)의 분해 속도가 아연 함유 보호층(200)의 부식 속도와 매칭되도록 해야만, 아연 함유 보호층(200)의 초기 보호를 실현하고, 아연 함유 보호층(200)이 너무 빨리 부식되는 것을 방지하여, 철계 기판(100)을 더 잘 보호할 수 있으며, 후기 단계에 또한 부식 촉진층(300)의 분해 생성물이 충분하여 낮은 pH 환경을 생성하여 철계 기판(100)의 부식을 가속화할 수 있다. 또한, 부식 촉진층(300)이 아연 함유 보호층(200)의 부식 속도를 조절함으로써, 아연 함유 보호층(200)이 너무 빨리 부식되어 혈중에 축적된 아연 이온의 농도가 너무 높아져 용혈을 초래하고 최종적으로 혈전을 유발하는 현상을 방지한다.

하나의 실시 방식에서, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작다. 이와 같이, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200)의 부분의 분해 속도를 철계 기판(100)의 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200)의 부분의 분해 속도보다 크도록 조절 및 제어하면, 단시간에 아연 이온이 빠르게 방출되어 체내 임플란트 후 내피화 전에 흡수성 임플란트 디바이스의 혈전 기원이 크게 증가되는 것을 방지하여, 혈전 위험을 감소시킬 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 부식 촉진층(300)은 철계 기판(100)의 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)을 완전히 덮는다. 즉, 부식 촉진층(300)은 아연 함유 보호층(200)을 완전히 덮어, 아연 함유 보호층(200)의 지연 방출을 용이하게 하여, 아연 이온이 혈액으로 과도하게 방출되는 것을 방지함으로써, 혈전 형성을 방지하는데 유리하다.

다른 하나의 실시 방식에서, 부식 촉진층(300)은 철계 기판(100)의 외벽(110)을 완전히 덮고, 또한 부식 촉진층(300)은 철계 기판(100)의 내벽(120)을 부분적으로만 덮는다. 즉, 부식 촉진층(300)은 아연 함유 보호층(200)을 완전히 덮지 않고, 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분을 적어도 부분적으로 노출시킨다. 이와 같이, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율이 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작은 것이 보장되면, 단시간에 아연 이온이 빠르게 방출되어 체내 임플란트 후 내피화 전에 흡수성 임플란트 디바이스의 혈전 기원이 크게 증가되는 현상을 방지하여, 혈전 위험을 감소시킬 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께와 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 동일하지 않다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 철계 기판(100)의 외벽(110) 부분에 위치한 아연 함유 보호층(200)의 두께는 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께보다 작고, 부식 촉진층(300)은 두께가 균일한 코팅층이고, 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께는 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분에 위치한 두께와 동일하므로, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작게 된다. 또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 철계 기판(100)의 외벽(110) 부분에 위치한 아연 함유 보호층(200)의 두께는 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께보다 작고, 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께는 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께보다 크고, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작다.

다른 하나의 실시 방식에서, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께와 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 동일하지 않으며; 또한, 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께와 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께는 동일하지 않다. 따라서, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300) 부분의 두께와 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300) 부분의 두께를 합리적으로 조절하여, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율이 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작게 한다.

아연 함유 보호층(200) 및 부식 촉진층(300)의 두께 설정에 관계없이, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율이 내벽(120)에 위치한 아연 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작아야 한다.

아연 함유 보호층(200)의 부식 생성물은 철계 기판(100)에 부착되어 철계 기판(100)을 보호하고 철계 기판(100)의 부식 시작을 지연시키는 작용을 한다. 동시에, 부식 촉진층(300)의 분해는 국부적으로 낮은 pH 환경을 생성하여 철계 기판(100)의 부식을 가속화할 수 있다. 아연 함유 보호층(200)의 부식과 부식 촉진층(300)의 분해 사이에 상호 작용이 존재하기 때문에, 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300)은 서로 적절히 매칭되어, 양자가 적절한 부식 속도 및 분해 속도를 갖게 됨으로써, 철계 기판(100)이 임플란트 초기 단계에서 부식되지 않거나 거의 부식되지 않고, 혈관 복구가 완료된 후 부식이 가속화되는 것을 보장할 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 D1이고, D1의 범위 값은 0.08~0.38이며, 또한 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이다. 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 D2이고, D1이 0.08~0.38 범위의 임의의 값에서 선택될 때, D1은 D2보다 크다.

하나의 실시 방식에서, D1의 범위 값은 0.10~0.24이고, 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이다. D1이 0.10~0.24 범위의 임의의 값에서 선택될 때, D1은 D2보다 크다.

하나의 실시 방식에서, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율 D2의 범위 값은 0.04~0.27이고, 또한 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이다. D2가 0.04~0.27 범위의 임의의 값에서 선택될 때, D1이 D2보다 크도록 D1을 합리적으로 설정한다.

하나의 실시 방식에서, D2의 범위 값은 0.04~0.12이고, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이다. D2가 0.04~0.12 범위의 임의의 값에서 선택될 때, D1이 D2보다 크도록 D1을 합리적으로 설정한다.

하나의 실시 방식에서, D1의 값이 0.08~0.38 중 어느 하나에서 선택될 때, D2의 값은 0.04~0.27 중 하나에서 선택되고, D1은 D2보다 크며, 또한, 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이고, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이다. 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께와 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론의 범위에서 선택되지만, 양자는 동일하거나 또는 다를 수 있다.

하나의 실시 방식에서, D1의 값이 0.10~0.24 중 어느 하나에서 선택될 때, D2의 값은 0.04~0.12 중 하나에서 선택되고, D1은 D2보다 크며, 또한, 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이고, 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론이다. 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께와 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론의 범위에서 선택되지만, 양자는 동일하거나 또는 다를 수 있다.

전술한 다수의 실시 방식에 따라 아연 함유 보호층(200) 및 부식 촉진층(300)의 두께를 설정하여, 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분의 두께가 철계 기판(100)을 보호하기 위해 충분함을 보장하며, 또한 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300)의 두께 비율을 아연 함유 보호층(200)의 부식 속도와 매칭시켜 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300)이 부식 또는 분해 과정에서 상호 작용하도록 하고, 아연 함유 보호층(200)에 대한 부식 촉진층(300)의 보호 작용과 부식 촉진 작용이 매칭되게 한다. 이로써, 한편으로는, 아연 함유 보호층(200)이 너무 빨리 부식되어 단시간에 혈중 아연 이온의 농도가 너무 높아지는 것을 방지하여 혈중 아연 이온의 농도가 용혈을 유발할 수 있는 농도보다 낮은 것을 보장하고; 다른 한편으로는, 아연 함유 보호층(200)과 부식 촉진층(300)이 적절한 부식 속도를 가져, 철계 기판(100)의 부식 거동을 제어함으로써, 철계 기판(100)이 너무 초기에 부식을 시작하는 것을 방지하고, 후기에 빠르게 부식되게 할 수 있다.

전술한 흡수성 임플란트 디바이스에는 철계 기판(100)을 덮는 아연 함유 보호층(200)과 아연 함유 보호층(200)을 덮는 부식 촉진층(300)이 설치되고, 아연 함유 보호층(200)은 희생 양극 원리를 통해 철계 기판(100)을 보호하여, 철계 기판(100)이 너무 초기에 부식을 시작하는 것을 방지한다. 동시에, 아연 함유 보호층(200)의 부식에 의해 형성된 부식 생성물은 철계 기판(100)에 덮인 패시베이션 막을 형성하여 철계 기판(100)의 부식 시작 시점을 더욱 지연시키며, 부식 촉진층(300)은 후기 단계에서 철계 기판(100)의 부식을 가속화시킬 수 있다. 부식 촉진층(300)은 아연 함유 보호층(200)을 어느 정도 보호할 수 있으며, 부식 촉진층(300)의 두께가 증가할수록 아연 함유 보호층(200)의 부식 속도는 점차 감소하다가 다시 증가한다. 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율을 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율 보다 작게 하여, 부식 촉진층(300)의 분해가 아연 함유 보호층의 부식 속도를 제어할 수 있게 함으로써, 단시간에 아연 이온이 급속히 방출되어 체내 임플란트 후 내피화 전 흡수성 임플란트 디바이스의 기원이 크게 증가하는 현상을 방지하여, 혈전 위험을 줄일 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 부식 촉진층(300)은 활성 물질을 함유하여, 부식 촉진층(300)이 동시에 부식을 촉진하고 활성 물질의 방출을 제어하는 역할을 하도록 한다. 하나의 실시 방식에서, 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분은 모두 활성 물질이 분포된다. 하나의 실시 방식에서, 외벽(110), 내벽(120) 및 측벽(130)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분은 모두 활성 물질을 함유하고, 또한 외벽(110) 및 측벽(130) 상의 활성 물질 함량은 모두 내벽(120) 상의 함량보다 크다. 하나의 실시 방식에서, 활성 물질은 외벽(110) 및 측벽(130)에 위치한 부식 촉진층(300)의 부분에만 분포하고, 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분은 활성 물질을 함유하지 않는다. 활성 물질이 어떻게 분포되어 있든지 간에, 활성 물질은 인체에 유익하거나 치료 효과가 있는 물질일 수 있다. 예를 들어, 활성 물질은 항증식 약물, 항재협착 약물, 항혈전 약물 또는 항감작 약물 등일 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 흡수성 임플란트 디바이스가 병변 부위에 임플란트된 후, 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분이 혈류와 직접 접촉할 때, 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분은 내피화 촉진 물질 및/또는 항혈전 약물을 함유하며, 내피화 촉진 물질은 혈관 내피 성장 인자, 섬유 아세포 성장 인자, 과립구 집락 자극 인자, 에스트로겐 및 스타틴 중 적어도 하나로부터 선택되고, 항혈전 약물은 항응고 약물, 항혈소판 약물 또는 용해성 혈전 약물 중 적어도 하나로부터 선택된다. 철계 기판(100)의 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분은 내피화 촉진 물질 및/또는 항혈전 약물을 함유하며, 이는 내피 세포가 철계 기판(100)의 내벽(120)에 신속하게 부착되도록 도와 혈전 생성을 방지하여, 혈전의 위험을 감소시킨다.

부식 촉진층(300)은 단층 또는 다층일 수 있음에 유의해야 한다. 부식 촉진층(300)이 단층 또는 다층이든 상관없이, 부식 촉진층(300)의 두께(다층의 경우에는 총 두께)를 합리적으로 설정하여, 외벽(110)에 위치하는 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치하는 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율이 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작게 한다. 부식 촉진층(300)이 다층인 경우, 각 층의 분해성 폴리머는 동일하거나 상이할 수 있으며, 각 층에 포함된 활성 물질은 동일하거나 상이할 수 있다.

도 4를 참조하면, 하나의 실시 방식에서, 흡수성 임플란트 디바이스는 약물 적재층(400)을 더 포함하고, 약물 적재층(400)은 부식 촉진층(300)을 적어도 부분적으로 덮는다. 약물 적재층(400)은 약물 담체 및 활성 약물을 함유한다. 하나의 실시 방식에서, 약물 담체는 분해성 폴리머이다. 약물 담체가 분해성 폴리머인 경우, 약물 적재층(400)의 분해성 폴리머와 부식 촉진층(300)의 분해성 폴리머는 동일하거나 상이할 수 있다. 활성 약물은 항증식 약물일 수 있다. 하나의 실시 방식에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 약물 적재층(400)은 철계 기판(100)의 외벽(110) 및 측벽(130)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분만을 덮고, 약물 적재층(400)은 철계 기판(100)의 내벽(120)을 전혀 덮지 않는다. 하나의 실시 방식에서, 약물 적재층(400)은 부식 촉진층(300)을 완전히 덮는다. 흡수성 임플란트 디바이스가 병변 부위에 임플란트된 후, 내벽(120)에 위치한 약물 적재층(400) 부분이 혈류와 직접 접촉할 때, 약물 적재층(400)은 내피화 촉진 물질 및/또는 항혈전 약물을 함유하며, 또한, 내피화 촉진 물질 및/또는 항혈전 약물은 적어도 철계 기판(100)의 내벽(120)에 위치한 약물 적재층(400) 부분에 분포되어, 철계 기판(100)의 내벽(120) 상에 내피 세포의 부착을 용이하게 하여, 혈전 형성의 위험을 감소시킨다.

하나의 실시 방식에서, 약물 적재층(400)과 부식 촉진층(300)은 적층 영역을 갖지 않는다. 즉, 약물 적재층(400)은 아연 함유 보호층(200)을 부분적으로 덮고, 부식 촉진층(300)은 아연 함유 보호층(200)을 부분적으로 덮으며, 또한 약물 적재층(400)과 부식 촉진층(300)은 엇갈리게 배치되며, 약물 적재층(400)은 부식 촉진층(300)을 전혀 덮지 않고, 부식 촉진층(300)도 약물 적재층(400)을 전혀 덮지 않는다.

하나의 실시 방식에서, 약물 적재층은 단층 또는 다층일 수 있다.

하나의 실시 방식에서, 내피화 촉진 물질은 혈관 내피 성장 인자, 섬유 아세포 성장 인자, 과립구 집락 자극 인자, 에스트로겐 및 스타틴 중 적어도 하나로부터 선택되고, 그 중에서, 항혈전 약물은 항응고 약물, 항혈소판 약물 및 혈전 용해 약물 중 적어도 하나로부터 선택된다. 항응고 약물은 헤파린 약물이다. 항혈소판 약물은 아스피린, 클로피도그렐, 티클로피딘 및 디피리다몰 중 적어도 하나로부터 선택된다. 혈전 용해 약물은 유로키나제, 스트렙토키나제 및 조직형 플라스미노겐 활성화제 중 적어도 하나로부터 선택된다.

도 5를 참조하면, 흡수성 임플란트 디바이스는 서방층(500)을 더 포함하고, 서방층(500)은 약물 적재층(400)을 완전히 덮는다. 서방층(500)은 분해성 폴리머를 함유한다. 서방층(500)의 분해를 통해 약물 적재층(400)에서 활성 약물의 방출을 조절한다. 서방층(500)의 분해성 폴리머와 부식 촉진층(300) 및 약물 적재층(400)의 분해성 폴리머는 동일하거나 상이할 수 있다.

전술한 흡수성 임플란트 디바이스는 철계 기판(100) 상에 아연 함유 보호층(200) 및 부식 촉진층(300)을 합리적으로 설치하며, 철계 기판(100)의 외벽(110)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 외벽(110)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율은 내벽(120)에 위치한 아연 함유 보호층(200) 부분과 내벽(120)에 위치한 부식 촉진층(300) 부분의 두께 비율보다 작다. 이로써, 흡수성 임플란트 디바이스의 부식 또는 분해 거동이 혈관 복구 과정과 매칭되어, 부식 촉진층(300)의 분해 과정에서 활성 물질을 방출하게 하고, 약물 적재층(400)의 분해 과정에서 활성 약물을 방출하게 하여, 조직에 대한 효율적인 복구를 진행하고, 동시에, 철계 기판(100)의 신속한 내피화를 촉진하여, 혈전 형성을 효율적으로 방지한다. 혈관 복구 과정에서, 철계 기판(100)은 충분한 방사상 지지력을 유지하며, 혈관 복구가 완료된 후, 철계 기판(100)은 장기적인 임상 위험을 피하기 위해 빠르게 부식된다. 철계 기판(100), 아연 함유 보호층(200), 부식 촉진층(300), 약물 적재층(400) 및 서방층(500)은 교묘하게 결합되어, 디바이스의 유효성과 안전성을 효율적으로 보장한다.

전술한 흡수성 임플란트 디바이스의 제조를 위해, 본 분야의 기술자에 의해 습득된 방법에 따라 먼저 철계 기판을 제조한 다음, 철계 기판 상에 아연 함유 보호층 및 부식 촉진층을 형성한다. 예를 들어, 레이저 절단 방법을 사용하여 루멘의 철계 기판을 형성한 다음, 전기 도금, 화학 도금, 스프레이 코팅, 침지 코팅, 브러시 코팅, 기상 증착, 마그네트론 스퍼터링, 이온 주입 및 인레이 등의 방법을 사용하여 철계 기판 상에 아연 보호층을 형성한 다음, 스프레이 코팅, 침지 커팅, 브러시 코팅, 잉크젯 프린팅, 일렉트로스피닝 등의 방법을 사용하여 아연 함유 보호층을 덮는 부식 촉진층을 형성한다. 흡수성 임플란트 디바이스가 약물 적재층과 서방층도 함유하는 경우, 추가적으로 스프레이 코팅, 침지 커팅, 브러시 코팅, 잉크젯 프린팅 및 일렉트로스피닝 등의 방법을 사용하여 부식 촉진층을 적어도 부분적으로 덮는 약물 적재층과 서방층을 형성한다.

다음은 구체적인 실시 방식을 통해 전술한 흡수성 임플란트 디바이스에 대해 추가적으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 보호 범위는 이에 제한되지 않는다.

다음의 각 실시예에서 흡수성 임플란트 디바이스는 흡수성 혈관 스텐트이며, 모두 30008 사양 스텐트이다. 30008 사양 스텐트는 다음과 같이 정의된다: 공칭 팽창 압력 8atm(공칭 팽창 압력은 스텐트를 공칭 직경으로 확장하는 데 사용되는 압력을 나타냄)에서, 팽창 후 공칭 직경은 3.0mm이고, 공칭 길이는 8.0mm이다. 비교의 편의를 위해, 이하의 각 실시예에서 사용되는 스텐트의 철계 기판의 재료는 모두 질화 철이지만, 본 발명의 보호 범위는 이에 한정되지 않는다.

흡수성 임플란트 디바이스는 혈관 스텐트 이외의 다른 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 흡수성 임플란트 디바이스는 심장 판막 스텐트, 담도 스텐트, 식도 스텐트, 요도 스텐트 등일 수도 있다. 흡수성 임플란트 디바이스의 사양은 30008 사양으로 제한되지 않으며, 흡수성 임플란트 디바이스의 사양은 임플란트 부위의 요구 사항에 맞게 조정된다.

이하의 실시예의 테스트 방법은 다음과 같다:

1. 아연 함유 보호층 및 부식 촉진층의 두께 테스트: 주사 전자 현미경으로 흡수성 임플란트 디바이스에 먼저 금(금/백금)을 스프레이하였고, 스텐트가 너무 길면 관찰할 세그먼트를 절단하여 금 스프레이 및 후속 가공을 하였다. 스텐트/스텐트 세그먼트의 표면이 완전히 덮여 있는지 확인하였다. 금 스프레이의 목적은 샘플 임베딩의 후속 공정에서 임베딩용 수지가 철계 기판 표면의 코팅을 손상시키지 않도록 하는 것이었다. 금을 스프레이한 샘플은 콜드 임베딩 수지에 임베딩된 다음, 거친 것에서 미세한 것까지 단계적으로 연삭하여 스텐트의 단면을 노출한 다음, 마지막으로 연마하였다. 연마된 샘플을 전도성 접착제로 주사 전자 현미경의 대물 테이블에 붙인 다음, 다시 금을 스프레이한 후 관찰하고 크기를 측정하였다. 스텐트의 길이 방향에서 가능한 한 균일하게 3개의 단면을 선택하고 연마하였으며, 스텐트 표면의 코팅이 손상되지 않았음을 전제로, 각 단면에서 4개의 균일하게 분포된 스텐트 로드를 무작위로 선택하여, 스텐트 로드의 내부 및 외부 표면의 아연 함유 보호층 및 부식 촉진층의 두께를 측정하였으며, 각각 12회 측정한 데이터의 평균값을 평균 두께로 하고, 그 평균 두께 비율을 계산하였다.

2. 동물 체내 임플란트 방식을 통해, 스텐트의 아연 이온 방출 거동과 부식 거동을 평가하여, 혈전 위험 수준을 평가하였다:

(1) 스텐트를 동물 체내에 임플란트한 후 다른 시점에서, 동물을 안락사시켜 스텐트가 임플란트된 세그먼트의 혈관을 꺼내, 스텐트 표면에 혈전 징후가 있는지, 스텐트가 내피화되었는지를 관찰하였으며, 그 내피화 정도는 95% 이상의 부분이 내피 세포층으로 덮인 것을 완전 내피화로 정의하였다. 스텐트와 혈관 조직을 분리하고, 스텐트에 남아있는 조직을 제거하였다. 또한 스텐트를 에틸 아세테이트 용액에 넣어, 스텐트가 완전히 잠기도록 하고, 20분 동안 초음파 세척 후 표면에 남아있는 폴리머를 제거하였다. 폴리머 코팅을 세척한 후 스텐트를 1 mol/L 수산화 나트륨 용액에 담가 스텐트 표면에 남아있는 아연 함유 보호층을 세척하였다. 상기 세척 용액을 희석한 후, Agilent Spectr AA 240FS 원자 흡수 분광법(AAS)을 사용하여 용액의 아연 이온 농도를 테스트하고, 스텐트 표면에 있는 아연 함유 보호층의 잔류 중량을 계산하였으며(단위 μg), 대응되게 이미 부식되어 조직에 들어간 아연의 총량을 계산하였다.

(2) 세척된 스텐트에 대해 컴퓨터 단층 스캐닝 기술(micro-CT) 검사를 수행하여, 부식 상태에 대한 정성 분석을 수행하였다. 그 후, 타르타르산 용액에서 초음파 세척을 수행하여 스텐트 표면의 부식 생성물층을 제거하고, 세척 및 건조한 후 무게를 측정하였다. 철계 기판의 질량 손실률 M은 철계 기판 임플란트 전후의 질량 차이(Mo-Mt)와 임플란트 전 철계 기판(Mo)의 질량에 대한 백분율로 정의하였다. 정의는 공식(I)과 같다.

W = (Mo-Mt)/Mo x 100 % (I);

W : 질량 손실률;

Mt : 임플란트 후 남은 철계 기판의 질량;

Mo : 임플란트 전 철계 기판의 초기 질량.

그 중에서, 철계 기판의 질량 손실률 W<5% 인 경우, 무 부식으로 정의하고; 철계 기판의 질량 손실률 W≥90 % 인 경우, 완전 부식으로 정의한다.

실시예 1

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 기상 증착법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 0.4μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 잉크젯 프린팅하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 6.7μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 5μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.08이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.06이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 45μg의 아연을 방출하고, 임플란트 30일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 60일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 48개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 2

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.1wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 각각 0.8μm 및 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.8mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 20μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 12μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.1이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.04이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 100μg의 아연을 방출하고, 임플란트 60일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 60일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 18개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 3

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 기상 증착법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.06wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 각각 2.5μm 및 2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.5mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 35μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 25μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.08이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.07이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 120μg의 아연을 방출하고, 임플란트 75일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 60일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 18개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 4

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.6mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 12μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 8μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.15이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.1이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 45μg의 아연을 방출하고, 임플란트 30일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 120일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 30개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 5

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.9mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 10μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 6μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.2이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.12이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 30μg의 아연을 방출하고, 임플란트 24일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 180일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 36개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 6

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 1.0mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 15μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 6μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.2이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.08이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 60μg의 아연을 방출하고, 임플란트 24일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 90일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 24개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 7

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.6mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 추가적으로, 스텐트에 직경 1.45mm의 코어 로드를 추가하고, PDLLA, 라파 마이신 및 에틸 아세테이트 혼합액을 연속적으로 스프레이하고, 건조 후 철계 기판에 제2 PDLLA 코팅층을 형성하였다. 제2 PDLLA 코팅층은 외벽 및 측벽에 위치한 제1 PDLLA 코팅층 부분을 덮고, 내벽에 위치한 제1 PDLLA 코팅층 부분은 제2 PDLLA 코팅층에 의해 덮이지 않았다. 제1 PDLLA 코팅층과 제2 PDLLA 코팅층은 부식 촉진층을 형성하였다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 7.5μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 5μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.24이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.16이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 60μg의 아연을 방출하고, 임플란트 45일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 90일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 42개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 8

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 화학법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.08wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 3.6μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA, 라파마이신 및 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.5mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA, 라파마이신 및 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 13.3μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 9.5μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.38이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.27이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 60μg의 아연을 방출하고, 임플란트 45일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 270일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 54개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 9

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.1wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 각각 0.8μm 및 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 잉크젯 프린팅하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 모두 3.5μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.34이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.23이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 120μg의 아연을 방출하고, 임플란트 75일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 60일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 54개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 10

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 기상 증착법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 0.4μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 잉크젯 프린팅하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 6.7μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 5μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA, 라파마이신 및 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 1.2mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA, 라파마이신 및 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 건조 후에 외벽 및 내벽에 위치한 부식 촉진층을 덮는 제1 약물 적재층을 형성하였다. 추가적으로, 제1 약물 적재층에 PDLLA, 혈관 내피 성장 인자, 유로키나제 및 에틸 아세테이트의 혼합물을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 50,000이었다. 건조 후, 제1 약물 적재층을 덮는 제2 약물 적재층을 형성하였다. 그 중에서, 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.08이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.06이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 45μg의 아연을 방출하고, 임플란트 20일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 60일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 48개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 11

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 기상 증착법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 잉크젯 프린팅하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 4μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 3.5μm이었다. 그 중에서, 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.34이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.3이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 130μg의 아연을 방출하고, 임플란트 75일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 70일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 55개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 12

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 기상 증착법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였다. 아연 함유 보호층은 철계 기판의 내벽을 완전히 덮고 철계 기판의 외벽을 부분적으로만 덮으며, 외벽의 아연 함유 보호층의 면적 덮게 비율(아연 함유 보호층의 표면적 / 철계 기판의 표면적)은 90%이고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 평균 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 스프레이하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 스프레이 시 스텐트에 직경 0.6mm의 코어 로드를 추가하였다. 코어 로드는 PDLLA와 에틸 아세테이트 혼합액의 일부가 스텐트 내벽에 침전되는 것을 방지할 수 있다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 12μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 8μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.15이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.1이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 40μg의 아연을 방출하고, 임플란트 30일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 100일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 26개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

실시예 13

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 평균 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 잉크젯 프린팅하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 부식 촉진층은 철계 기판의 외벽을 완전히 덮고 철계 기판의 내벽을 부분적으로만 덮으며, 내벽의 부식 촉진층의 면적 덮게 비율(부식 촉진층의 표면적 / 아연 함유 보호층의 표면적)은 90%이었다. 철계 기판의 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 12μm, 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 평균 두께는 8μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.15이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.1이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 50μg의 아연을 방출하고, 임플란트 40일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 90일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 30개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

비교예 1

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 150μg의 아연을 방출하고, 임플란트 90일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 180일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 60개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 또한, 스텐트의 내벽에서 벽에 부착된 혈전을 부분적으로 볼 수 있었다.

실시예 4-7 및 12-13과 비교하여, 본 비교예 1의 흡수성 철계 스텐트는 아연을 더 빨리 방출하여 혈전 기원을 높이고, 동시에 내피화 완료 시간이 어느 정도 지연되며, 철계 기판의 부식 시작 시점은 적절하지만 완전한 부식 기간이 가장 길다.

비교예 2

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 전기 도금법을 사용하여 레이저 조각 및 연마 후의 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm, 질소 함량 0.05wt.%의 30008 사양 질화 철계 기판에 아연 도금하여, 철계 기판 상에 철계 기판의 외벽, 내벽 및 측벽을 덮는 아연 함유 보호층을 형성하였고, 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분의 두께는 모두 1.2μm이었다. 이어서, 아연 함유 보호층에 PDLLA와 에틸 아세테이트의 혼합액을 잉크젯 프린팅하였으며, 그 중에서, PDLLA의 중량 평균 분자량은 200,000이었다. 에틸 아세테이트가 휘발된 후 아연 함유 보호층을 완전히 덮는 부식 촉진층을 얻었다. 철계 기판의 외벽 및 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께는 모두 40μm이었다. 내벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 내벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.03이고, 외벽에 위치한 아연 함유 보호층 부분과 외벽에 위치한 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.03이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 조직에 150μg의 아연을 방출하고, 임플란트 120일 후 완전히 내피화되었으며, 임플란트 30일 후, 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 관찰하였다. 임플란트 12개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 또한, 스텐트의 내벽에서 벽에 부착된 혈전을 부분적으로 볼 수 있었다.

실시예 4-7과 비교하여, 본 비교예 2의 흡수성 철계 스텐트는 아연을 더 빨리 방출하여 혈전 기원을 높이고, 동시에 내피화 완료 시간이 지연되며, 철계 기판의 부식 시작 시점이 더 빠르다.

비교예 3

흡수성 철계 스텐트의 제조 방법은 다음과 같다: 외경 1.6mm, 두께 85μm의 질화 철 튜브를 레이저 조각 및 화학 연마 후, 30008 사양의 베어 스텐트를 얻었다. 스텐트는 질량 3.8mg, 벽 두께 50μm, 내경 1.45mm이었다.

흡수성 철계 스텐트의 배치를 여러 토끼의 장골 동맥에 임플란트하고, 다른 사육 시간 후에 동물을 죽여, 임플란트된 세그먼트의 혈관을 추출하여 분석하였다. 흡수성 철계 스텐트는 임플란트 14일 후 완전히 내피화되었으며, 동시에 철계 기판이 부식되기 시작하는 것을 볼 수 있었다. 임플란트 60개월 후, 철계 기판은 완전히 부식되었다. 또한, 스텐트의 내벽에서 벽에 부착된 혈전을 부분적으로 볼 수 있었다. 추적 관찰 기간 동안, 스텐트 내벽과 임플란트된 세그먼트의 혈관에는 혈전이 관찰되지 않았다.

모든 실시예와 비교할 때, 본 비교예 3의 흡수성 철계 스텐트는 가장 빠른 초기 부식을 나타내지만 완전한 부식 기간은 상당히 길다.

전술한 실시예의 각 기술적 특징은 임의로 조합될 수 있으며, 설명을 간결하게 하기 위해 전술한 각 실시예의 다양한 기술적 특징의 가능한 모든 조합은 설명하지 않았다. 그러나, 모순이 없는 한 이러한 기술적 특징의 조합은 모두 본 명세서의 기재 범위로 간주되어야 한다.

전술한 실시 방식은 본 발명의 여러 실시 방식을 표현한 것이며, 그 설명은 상대적으로 구체적이고 상세하지만 특허 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 분야의 기술자는 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 약간의 수정 및 개선을 할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 본 특허의 보호 범위는 첨부된 청구 범위를 기준으로 해야 한다.

100: 철계 기판, 110: 외벽, 120: 내벽, 130: 측벽, 200: 아연 함유 보호층, 300: 부식 촉진층

Claims

철계 기판을 포함하고, 상기 철계 기판은 외벽과 내벽을 포함하는 흡수성 임플란트 디바이스에 있어서,
상기 흡수성 임플란트 디바이스는 상기 철계 기판 상에 설치된 아연 함유 보호층과 부식 촉진층을 더 포함하며, 상기 아연 함유 보호층은 상기 철계 기판의 외벽과 내벽을 덮고, 상기 부식 촉진층은 상기 아연 함유 보호층을 덮고, 상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 외벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율보다 작은 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 아연 함유 보호층은 상기 철계 기판의 내벽을 완전히 덮고, 또한 상기 아연 함유 보호층은 철계 기판의 외벽을 적어도 부분적으로 덮으며; 상기 부식 촉진층은 상기 철계 기판의 외벽을 완전히 덮고, 또한 상기 부식 촉진층은 상기 철계 기판의 내벽을 적어도 부분적으로 덮는 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분의 두께와 상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분의 두께는 동일하지 않은 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 외벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께와 상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께는 동일하지 않은 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.08~0.38이며, 또한 상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론인 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.10~0.24이고, 또한 상기 내벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론인 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 외벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.04~0.27이고, 또한 상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론인 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분과 상기 외벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분의 두께 비율은 0.04~0.12이고, 또한 상기 외벽에 위치한 상기 아연 함유 보호층 부분의 두께는 0.4~3.6 마이크론인 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아연 함유 보호층의 재료는 순수 아연 또는 아연 합금이고, 상기 순수 아연의 순도는 99.9 wt.% 이상이며, 상기 아연 합금의 합금 원소는 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 리튬, 칼슘, 스트론튬, 망간, 철, 주석, 게르마늄, 붕소, 규소, 구리, 비스무트, 은 및 지르코늄 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부식 촉진층은 분해성 폴리머를 함유하고, 상기 분해성 폴리머는 분해성 폴리에스테르 및 분해성 무수물 중 적어도 하나로부터 선택되며, 상기 분해성 폴리에스테르는 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리락트산글리콜산 코폴리머, 폴리카프로락톤, 폴리아크릴레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리숙시네이트, 폴리살리실산 무수물 에스테르, 폴리트리메틸렌 카르보네이트, 폴리디옥사논, 폴리(β-알카노에이트), 폴리(β-히드록시부티레이트), 폴리에틸렌 옥살레이트 및 폴리히드록시부티레이트 히드록시발레레이트 코폴리머 중 적어도 하나로부터 선택되고; 상기 분해성 폴리 무수물은 폴리 1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판-데칸2산, 폴리에르산 이량체-데칸2산 및 폴리푸마르산-데칸2산 중 적어도 하나로부터 선택되며; 또는
상기 분해성 폴리머는 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리락트산글리콜산 코폴리머, 폴리카프로락톤, 폴리아크릴레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리숙시네이트, 폴리살리실산 무수물 에스테르, 폴리트리메틸렌 카르보네이트, 폴리디옥사논, 폴리(β-알카노에이트), 폴리(β-히드록시부티레이트), 폴리에틸렌 옥살레이트 및 폴리히드록시부티레이트 히드록시발레레이트 코폴리머를 형성하는 단량체와; 폴리 1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판-데칸2산, 폴리에르산 이량체-데칸2산 및 폴리푸마르산-데칸2산을 형성하는 단량체 중 적어도 2개에 의해 코폴리머로 형성되는 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부식 촉진층은 활성 물질을 함유하고, 또한 상기 외벽, 내벽 및 측벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분은 모두 상기 활성 물질을 포함하며; 또는, 상기 외벽 및 측벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분은 상기 활성 물질을 함유하고, 상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분은 상기 활성 물질을 함유하지 않으며; 또는, 상기 외벽, 내벽 및 측벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분은 모두 상기 활성 물질을 함유하고, 또한 상기 외벽 및 상기 측벽 상의 상기 활성 물질의 함량은 모두 상기 내벽 상의 함량보다 큰 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내벽에 위치한 상기 부식 촉진층 부분은 내피화 촉진 물질 및/또는 항혈전 약물을 함유하고, 상기 내피화 촉진 물질은 혈관 내피 성장 인자, 섬유 아세포 성장 인자, 과립구 집락 자극 인자, 에스트로겐 및 스타틴 중 적어도 하나로부터 선택되고, 상기 항혈전 약물은 항응고 약물, 항혈소판 약물 또는 용해성 혈전 약물 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡수성 임플란트 디바이스는 약물 적재층을 더 포함하며; 상기 약물 적재층은 상기 부식 촉진층을 적어도 부분적으로 덮으며; 또는, 상기 약물 적재층은 상기 아연 함유 보호층을 부분적으로 덮고, 상기 부식 촉진층은 상기 아연 함유 보호층을 부분적으로 덮으며, 또한 상기 약물 적재층과 상기 부식 촉진층은 적층 영역을 갖지 않는 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 13에 있어서,
상기 철계 기판의 내벽에 위치한 상기 약물 적재층 부분은 내피화 촉진 물질 및/또는 항혈전 약물을 함유하고, 상기 내피화 촉진 물질은 혈관 내피 성장 인자, 섬유 아세포 성장 인자, 과립구 집락 자극 인자, 에스트로겐 및 스타틴 중 적어도 하나로부터 선택되고, 상기 항혈전 약물은 항응고 약물, 항혈소판 약물 또는 용해성 혈전 약물 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 철계 기판은 순철 또는 철 합금으로 구성되고, 상기 순철의 순도는 99.9 wt.% 이상이며, 상기 철 합금의 합금 원소는 탄소, 질소, 인, 규소, 황, 붕소, 코발트, 텅스텐, 망간, 주석, 마그네슘, 아연, 지르코늄, 칼슘, 티타늄, 구리, 금, 은, 백금 및 팔라듐 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 흡수성 임플란트 디바이스.