KR20220066629A - 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 있어, 지질과 수분이 각각 60~70중량%과 30~40중량%를 갖는 생체 지방조직을 준비하는 단계; 20torr 이하의 진공상태 및 43℃ 이하에서 상기 생체 지방조직에서 수분만 선택적으로 제거하는 단계; 상기 수분이 제거된 생체 지방조직에서 지질을 제거하는 단계; 및 소독하는 단계로 구성된 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 관한 것이다.

Description

생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법{Processing Method Of Extracellular Matrix To Prevent Deterioration Of Adipose Tissue}

본 발명은 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 관한 것으로, 생체 지방 조직에서 지질을 제외시켜 추출하는 지방 조직 세포외기질 추출 공정에 있어서 비가열 수분제거기술에 관한 것이다.

동물 및 인체의 생체에는 지방 조직이 존재하고 지방 조직은 2~3%의 고형 성분인 세포외기질(ECM)과 60~70%의 지질, 30~40%의 수분으로 이루어져 있다. 여기서 세포외 기질만을 추출하기 위해서는 액상인 지질과 수분을 제거해야 한다. ECM은 단백질이 대부분이어서 43℃ 이상의 가열공정이 가해지면 변성이 일어나므로 상온 범위 내에서 이루어져야 하는데 지방조직의 지질은 지방세포막에 싸여 있어 자연 침전되지 않고 가열없이는 증발도 되지 않으므로 제거를 위해서는 기계적 세포막 파괴 공정을 거쳐야 한다. 이 때 분쇄, 압착, 초음파 등을 사용하기도 한다.

이 기계적 공정에서 기계적 에너지가 가해지고 지질의 이동이 일어날 때 주변에 존재하던 수분이 함께 섞여 유화되는 현상이 발생한다. 일단 발생한 유화를 제거하고 동시에 ECM을 침전시키고자 원심분리를 이용해 왔지만 ECM에 견고히 달라붙은 유화물은 단시간 내 제거되지 않고 장기간의 건조를 통해 이루어진다.

문제는 수분이 액상으로 존재하는 빙점이상 상온대에서는 수분이 존재하는 한 여러 종류의 박테리아가 번식할 수 있는데 진공도가 20torr 이하에서는 번식이 느려지지만 살균효과는 거의 없다. 결국 수분과 지질을 제거하는 과정에서 자연적으로 존재하던 세균이 번식할 위험을 최소화 하기 위해서는 냉동상태를 유지하거나 수분을 거의 제거하는 것이 필요하다.

기존의 지질, 수분 제거방법에서는 물에 삶거나 고열을 가해 수분 또는 지질을 분리하기도 하고 압착을 하기도 하였지만 어느 방법이든 고열에 의한 단백질 변성, 유화, 세균 번식의 위험은 항시 있었고 세균 번식은 수분의 양과 노출 시간에 비례하여 위험도가 증가하므로 수분 노출 시간을 최소화할 필요가 있다.

본 발명은 이러한 지방 조직과 같이 ECM 이외에도 수분과 지질이 20중량%이상 동시에 존재하고 지질제거 공정과 수분 제거 공정, 기계적 분쇄가 모두 이루어져야 하는 상황에서 수분제거만를 고진공 상태에서 선행함으로써 세균 번식, 변질 등을 최소화하면서도 이후의 기계적 분쇄 과정에서 지질을 마찰 감소재로 활용하면서도 기계적 압력으로 수분이 지질과 혼합되면서 나타나는 유화를 막는 동시 다발적 이익을 반영하여 이루어졌다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는 동물 및 인체의 지방 조직에서 지질을 제외시켜 추출하는 지방 조직 세포외기질 추출 공정에 있어서 비가열 수분제거기술을 이용하여 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 있어, 지질과 수분이 각각 60~70중량%과 30~40중량%를 갖는 생체 지방조직을 준비하는 단계; 20torr 이하의 진공상태 및 43℃ 이하에서 상기 생체 지방조직에서 수분만 선택적으로 제거하는 단계; 상기 수분이 제거된 생체 지방조직에서 지질을 제거하는 단계; 및 소독하는 단계로 구성된 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 지질을 제거하는 단계 전에 수분이 제거된 생체 지방조직을 분쇄하는 단계를 추가한 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 수분만 선택적으로 제거하는 단계에서 준비된 생체 지방조직을 먼저 동결하고 동결된 상태에서 물의 삼중점 압력인 4.3torr 또는 그 이하 고진공상태 조건에서 진행하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 지질을 제거하는 단계는 기계적 압착, 유기용매, 물 중 어느 하나 이상을 사용하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 기계적 압착은 10kg/cm^2이상의 압력으로 다공성 필터를 통해 지질을 배출하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 유기용매는 에탄올, 헥산, SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) 중 적어도 하나 이상인 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 소독하는 단계는 감마선, 전자선, EO gas, H2O2 vapor,에탄올 vapor 중 적어도 어느 하나 이상을 사용하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 소독하는 단계 전 또는 후에 밀폐포장단계를 추가하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법을 제공한다.

또한 본 발명은 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 의해 제조된 생체 지방조직 ECM분말을 제공한다.

본 발명은 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 관한 것으로 추출하는 지방 조직 세포외기질 추출 공정에 있어서 비가열 수분제거기술을 이용하여 생체 지방조직의 변질 방지효과에 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명은 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 관한 것이다. 생체 지방조직에서 먼저 특정 조건에서 수분만 선택적으로 제거하고 이후 지질을 물리적으로 압착하여 제거하거나, 화학적으로 유기용매를 이용하여 추출하여 분리하여 미세형태가 유지된 세포외기질을 분리할 수 있는 세포외기질 가공법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 대한 순서도이다.

먼저, 지질과 수분이 각각 60~70중량%과 30~40중량%를 갖는 생체 지방조직을 준비한다. 상기 생체 지방조직은 지질과 수분이 대부분이며 상기 중량범위를 벗어난 경우에도 해당될 수 있다. 또한 상기 생체 지방조직은 인체에 한정하지 않고 동물에도 적용될 수 있다.

상기 세포외기질(ECM)은 조직에서 세포를 제외한 나머지 성분인데, 세포들이 분비한 다양한 구조적 기능적 분자들의 3차원적 조합으로 이루어져 있으며, 인공적 제작은 불가능하다. 상기 세포외기질(ECM)은 조직의 형태를 이루면서 조직의 물리적 성질, 즉 압축강도와 탄력성 등을 결정하고, 삼투압, 이온의 투과 등을 조절하면서 세포의 환경을 유지하는 중요한 역할을 한다.

또한, 세포외기질(ECM)은 세포의 부착에 도움을 줄 뿐만 아니라 그 성장에도 영향을 줄 수 있으므로, 면역성을 제거시킨 상기 세포외기질을 타인 등에 이식시켰을 때 세포들이 부착되어 성장할 수 있게 되므로 이식소재로 적합하게 사용될 수 있다.

일반적으로 생체 지방조직으로부터 세포외기질(ECM)을 분리하는 가공법에서 세균증식을 방지하기 위해 가열을 하는 경우는 지방조직 내부의 단백질이 변성될 수 있다.

본 발명은 세포외기질(ECM)을 분리하기 전에 생체 지방조직에서 수분과 지질을 제거한다. 고진공 특정온도이하에 지방조직을 건조시켜 지방조직 내부의 미세형태를 유지한 상태에서 가공하는 것이 중요하다.

본 발명은 20torr이하의 진공상태 및 43℃ 이하에서 상기 생체 지방조직에서 수분만 선택적으로 제거한다.

보다 바람직하게는 물의 삼중점 압력인 4.3torr 또는 그 이하 고진공상태 조건에서 수분을 제가하는 것이 좋다. 통상 0℃ 이하의 온도 조건이 바람직한데 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 조건에서는 준비된 생체 지방조직을 먼저 동결상태로 유지하고 온도를 미세하게 변화시켜 수분을 고체(동결)에서 기체로 승화시켜 제거한다.

상기 수분이 제거된 생체 지방조직에서 지질을 제거하는 단계에서는 압착하여 지질을 제거하거나 유기용매(에탄올, 헥산, SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) 중 적어도 어느 하나 이상)를 이용하여 지질을 추출하는 방법을 이용할 수 있으며 필요에 따라서는 압착 이후에 남아있는 지질을 수화 후 추출하거나 재압착하여 제거할 수 있다.

여기서 지질을 보다 용이하게 제거하기 위해 지질 제거 전에 상기 수분이 제거된 생체 지방조직을 기계적으로 분쇄할 수 있다. 이때 생체 지방조직에 남아있는 지질은 분쇄과정에서 기구와 마찰을 줄여줄 수 있어 세포외기질 등 다른 조직의 변성없는 정밀분쇄에 도움이 될 수 있다.

필요에 따라서는 기계적 압착과정에서 10kg/cm^2이상의 압력으로 다공성 필터를 사용하여 지질을 배출 제거할 수 있다. 바람직하게는 10kg/cm^2이상 100kg/cm^2이하의 압력이며 다공성 필터의 기공직경은 10mm~1000mm이면 된다.

마지막으로 추출된 세포외기질은 소독하는 단계를 거칠 수 있다. 소독은 감마선, 전자선, EO gas, H2O2 vapor, 에탄올 vapor 중 적어도 어느 하나 이상로 진행할 수 있으며 상기 감마선은 방사선 물질에서 나는 방사선의 한가지로서, 파장이 짧은 전자기파이다

본 발명은 방사선을 20 ~ 500kGy으로 조사함으로써 채취된 지방조직내에 있는 핵산(nucleic acid, DNA, RNA) 등을 불활성화시키고, 세포외기질(ECM)의 면역성을 제거할 수 있으며, 세균 등을 효과적으로 파괴하여 멸균할 수 있으며 더 바람직한 방사선의 조사범위는 40~150kGy이다.

또한 본 발명은 상기 방사선 조사 시간의 조사량에 따라 달라질 수 있는 데, 예를 들면 80kGy로 조사하는 경우 90 ~ 100시간 조사를 실시하며, 120kGy로 조사하는 경우 110 ~ 120시간 조사를 실시한다.

상기 방사선 조사는 저온 상태로 처리할 수 있는 데, -60℃~10℃로 유지하면서 처리하는 것이 바람직하다.

또한 소독하는 단계 전 또는 후에 밀폐포장단계를 추가할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (9)

1. 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 있어,
   지질과 수분이 각각 60~70중량%과 30~40중량%를 갖는 생체 지방조직을 준비하는 단계;
   20torr 이하의 진공상태 및 43℃ 이하에서 상기 생체 지방조직에서 수분만 선택적으로 제거하는 단계;
   상기 수분이 제거된 생체 지방조직에서 지질을 제거하는 단계; 및
   소독하는 단계로 구성된 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지질을 제거하는 단계 전에
   수분이 제거된 생체 지방조직을 분쇄하는 단계를 추가한 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 수분만 선택적으로 제거하는 단계는
   준비된 생체 지방조직을 먼저 동결하고 동결된 상태에서 물의 삼중점 압력인 4.3torr 또는 그 이하 고진공상태 조건에서에서 진행하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 지질을 제거하는 단계는 기계적 압착, 유기용매, 물 중 어느 하나 이상을 사용하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 기계적 압착은 10kg/cm^2이상의 압력으로 다공성 필터를 통해 지질을 배출하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 유기용매는 에탄올, 헥산, SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) 중 적어도 하나 이상인 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 소독하는 단계는 감마선, 전자선, EO gas, H2O2 vapor, 에탄올 vapor 중 적어도 어느 하나 이상을 사용하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 소독하는 단계 전 또는 후에 밀폐포장단계를 추가하는 것에 특징이 있는 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법.
   
9. 제1항 내지 제8항의 어느 하나의 생체 지방조직의 변질 방지 세포외기질 가공법에 의해 제조된 생체 지방조직 ECM분말.

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