KR20220072167A - Scafold for restoration of cartilage - Google Patents

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KR20220072167A
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scaffold
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cartilage regeneration
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채동식
강경일
우종수
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가톨릭관동대학교산학협력단
미라셀 주식회사
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Abstract

본 발명은 플레이트 형상의 베이스; 및 상기 베이스의 일 면에 연결되며, 중공의 형상으로 형성되어 내부에는 연골 배양 유도 물질을 이루는 복수의 조성물이 복수의 층을 이루며 수용될 수 있는 카트리지;를 포함하여, 연골 재생이 필요한 부위에 임플란트되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.The present invention is a plate-shaped base; and a cartridge connected to one surface of the base and formed in a hollow shape to contain a plurality of compositions constituting a cartilage culture inducing material in a plurality of layers therein; It is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it becomes.

Description

연골 재생용 스캐폴드{SCAFOLD FOR RESTORATION OF CARTILAGE}Scaffold for cartilage regeneration {SCAFOLD FOR RESTORATION OF CARTILAGE}

본 발명은 연골 재생용 스캐폴드에 관한 것이다.The present invention relates to a scaffold for cartilage regeneration.

연골(cartilage)이란 연골세포와 그것을 둘러싸고 있는 다량의 기질로 이루어진 조직으로서, 칼슘을 주성분으로 한 뼈인 경골(또는 골조직)과 대응되는 개념이다. 연골의 작용에는 관절의 골단을 덮는 관절연골에서 볼 수 있는 것처럼 골단의 마찰을 방지하는 이외에 기관, 귓바퀴와 같이 탄력을 유지하거나, 늑연골, 치골결합 연골과 같이 압력에 대한 저항력을 주는 것 등을 들 수 있다. 연골은 무신경, 무혈관, 무임파성이며, 한번 손상되면 원래대로 복구되지 않는다. 예를 들어 무릎, 고관절 및 턱관절과 같은 관절 내의 연골의 경우 충격의 흡수나 퇴행성 관절염 등에 따른 마모에 의하여 손상될 수 있으며, 이러한 경우 손상된 연골은 자연적으로 복구되지 않는다.Cartilage (cartilage) is a tissue composed of chondrocytes and a large amount of matrix surrounding it, and is a concept corresponding to the tibia (or bone tissue), which is a bone containing calcium as a main component. The action of cartilage includes preventing friction of the epiphysis as seen in the articular cartilage covering the epiphysis of the joint, maintaining elasticity such as organs and auricles, and providing resistance to pressure such as costal cartilage and pubis cartilage. can Cartilage is aneurysmal, avascular, and non-lymphatic, and once damaged, it cannot be restored to its original state. For example, cartilage within joints such as the knee, hip joint, and temporomandibular joint may be damaged by shock absorption or wear due to degenerative arthritis, and in this case, the damaged cartilage is not naturally restored.

따라서 연골이 마모되거나 손상되는 경우 인공 연골부재나 체내에서 채취한 연골이나 인공적으로 배양한 연골을 이용하여 마모 또는 손상된 연골을 대체하여야 한다.Therefore, when cartilage is worn or damaged, it is necessary to replace the worn or damaged cartilage using an artificial cartilage member, cartilage collected from the body, or artificially cultured cartilage.

다만, 실험실 수준에서 인공적으로 연골을 배양하는 경우 인위적인 성장인자만이 해당 연골의 배양에 이용되며, 그나마 이용되는 성장인자 또한 제한적인 실정이며, 이러한 환경에서 성장하는 연골의 경우 조직이 치밀하지 못하고 실제 인체에 적용되기에는 질적인 면에서 부적합한 경우가 대부분이며, 3차원적인 배양이 매우 어렵고 성장속도 또한 만족스럽지 못하다.However, in the case of artificially culturing cartilage at the laboratory level, only artificial growth factors are used for culturing the cartilage, and the growth factors used are also limited. In most cases, it is inappropriate in terms of quality to be applied to the human body, and the three-dimensional culture is very difficult and the growth rate is also not satisfactory.

그 예로서 연골세포를 분리하여 체외에서 배양하여 연골치환술을 시행한 경우 기존의 양호한 상태의 연골에 비하여 조직이 약하여 제 기능을 기대하기 어려운 수준이었으며, 줄기세포를 배양하여 체외에서 연골지지체 등을 이용하여 연골로 변환시킨 경우에도 실제 적용 사례에서는 조직이 치밀하지 못하여 뭉개지는 현상이 있었다. 즉, 종래의 실험실 수준에서의 연골 배양 방법의 경우 높은 비용에 비하여 효율이 매우 낮은 문제가 있었다.For example, when chondrocytes were isolated and cultured in vitro and cartilage replacement was performed, the tissue was weak compared to the existing cartilage in good condition, so it was difficult to expect its function. Thus, even when converted into cartilage, in the case of actual application, the tissue was not dense and crushed. That is, in the case of the conventional cartilage culture method at the laboratory level, there was a problem of very low efficiency compared to the high cost.

본 발명은 연골 재생이 필요한 부위에 이식되어, 주위의 정상 연골과의 부착 능력을 향상시킬 수 있는 연골 재생용 스캐폴드를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a scaffold for cartilage regeneration that can be implanted in a site requiring cartilage regeneration to improve adhesion to surrounding normal cartilage.

또한, 연골 배양 유도 물질은 줄기세포, 연골생성 유도인자 및 성장인자를 포함하는 3개의 층으로 형성되고, 줄기세포가 연골생성 유도인자 및 성장인자와 순차적으로 흡수되도록 하여 줄기세포가 영양물질을 흡수함으로써 성장할 수 있는 연골 재생용 스캐폴드를 제공하기 위한 것이다.In addition, the cartilage culture inducer is formed of three layers including stem cells, chondrogenesis inducers and growth factors, and the stem cells are sequentially absorbed with the chondrogenesis inducers and growth factors so that the stem cells absorb nutrients It is to provide a scaffold for cartilage regeneration that can grow by doing so.

또한, 방향성을 갖고 특정한 면 측으로 연골재생을 촉진이 가능한 연골 재생용 스캐폴드를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a scaffold for cartilage regeneration that has directionality and can promote cartilage regeneration toward a specific surface.

또한, 베이스의 일면에 지속적으로 연골 배양 유도 물질을 배출하는 카트리지를 포함함으로써 특정 방향에 대하여 연골배양을 유도 및 촉진하는 효과를 얻을 수 있는 연골 재생용 스캐폴드를 제공하기 위한 것이다.In addition, it is to provide a scaffold for cartilage regeneration that can obtain the effect of inducing and promoting cartilage culture in a specific direction by including a cartridge for continuously discharging the cartilage culture inducing material on one surface of the base.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플레이트 형상의 베이스; 및 상기 베이스의 일 면에 연결되며, 중공의 형상으로 형성되어 내부에는 연골 배양 유도 물질을 이루는 복수의 조성물이 복수의 층을 이루며 수용될 수 있는 카트리지;를 포함하여, 연골 재생이 필요한 부위에 임플란트되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a plate-shaped base; and a cartridge connected to one surface of the base and formed in a hollow shape to contain a plurality of compositions constituting a cartilage culture inducing material in a plurality of layers therein; including, implants in areas requiring cartilage regeneration It provides a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it becomes.

또한, 상기 연골 배양 유도 물질을 이루는 복수의 조성물은 줄기세포, 연골생성 유도인자, 성장인자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, a plurality of compositions constituting the cartilage culture inducing material may provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it includes stem cells, chondrogenesis inducers, and growth factors.

또한, 상기 카트리지 내부에는, 상기 줄기세포, 상기 연골생성 유도인자 및 상기 성장인자가 상부에서부터 하부로 차례로 3개의 층으로 구분되어 수용되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that the stem cells, the chondrogenesis inducer and the growth factor are divided into three layers sequentially from top to bottom and accommodated in the cartridge inside.

또한, 상기 연골생성 유도인자는 Runx2 및 Osterix 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, the chondrogenesis inducer may provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it comprises at least one of Runx2 and Osterix.

또한, 상기 성장인자는 TGF-b1, FGF, BMP-2, Hap 및 IGF 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, the growth factor may provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it comprises at least one of TGF-b1, FGF, BMP-2, Hap and IGF.

또한, 상기 줄기세포, 상기 연골생성 유도인자 및 상기 성장인자가 이루는 각 층 사이에는 분화 강화 물질이 형성되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that a differentiation enhancing material is formed between each layer of the stem cells, the chondrogenesis inducer and the growth factor.

또한, 상기 줄기세포, 상기 연골생성 유도인자 및 상기 성장인자가 각 층을 이루는 상태에서, 제1 시간 이후에 상기 줄기세포와 상기 연골생성 유도인자 사이의 층이 분해되어, 상기 줄기세포가 상기 연골생성 유도인자와 혼합되고, 제2 시간 이후에 상기 연골생성 유도인자와 상기 성장인자 사이의 층이 분해되어, 상기 연골생성 유도인자와 혼합된 상기 줄기세포가 상기 성장인자와 혼합되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, in a state in which the stem cells, the chondrogenesis inducer and the growth factor form each layer, the layer between the stem cells and the chondrogenesis inducer is decomposed after the first time, and the stem cells are the cartilage Mixed with the generation inducer, the layer between the chondrogenesis inducer and the growth factor is decomposed after a second time, and the stem cells mixed with the chondrogenesis inducer are mixed with the growth factor A scaffold for cartilage regeneration can be provided.

또한, 상기 카트리지의 외측면에는, 연골 재생이 필요한 부위 주변의 조직과의 부착력을 증가시키기 위한 부착 강화 물질이 형성되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, on the outer surface of the cartridge, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that the adhesion reinforcement material for increasing the adhesion to the tissue around the site where cartilage regeneration is required is formed.

또한, 상기 베이스 및 상기 카트리지는 생분해성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, the base and the cartridge may provide a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that formed of a biodegradable material.

본 발명의 실시예에 의하면, 연골 재생이 필요한 부위에 이식되어, 주위의 정상 연골과의 부착 능력을 향상시킬 수 있는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration that can be implanted in a site requiring cartilage regeneration and can improve adhesion to surrounding normal cartilage.

또한, 연골 배양 유도 물질은 줄기세포, 연골생성 유도인자 및 성장인자를 포함하는 3개의 층으로 형성되고, 줄기세포가 연골생성 유도인자 및 성장인자와 순차적으로 흡수되도록 하여 줄기세포가 영양물질을 흡수함으로써 성장할 수 있는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, the cartilage culture inducer is formed of three layers including stem cells, chondrogenesis inducers and growth factors, and the stem cells are sequentially absorbed with the chondrogenesis inducers and growth factors so that the stem cells absorb nutrients By doing so, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration that can grow.

또한, 방향성을 갖고 특정한 면 측으로 연골재생을 촉진이 가능한 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration that has directionality and can promote cartilage regeneration toward a specific surface.

또한, 베이스의 일면에 지속적으로 연골 배양 유도 물질을 배출하는 카트리지를 포함함으로써 특정 방향에 대하여 연골배양을 유도 및 촉진하는 효과를 얻을 수 있는 연골 재생용 스캐폴드를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a scaffold for cartilage regeneration that can obtain the effect of inducing and promoting cartilage culture in a specific direction by including a cartridge for continuously discharging the cartilage culture inducing material on one surface of the base.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연골 재생용 스캐폴드를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부에 복수의 층을 이루는 연골 배양 유도 물질이 수용된 카트리지의 단면을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연골 재생용 스캐폴드가 연골 손상 부위에 삽입된 것을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연골 재생용 스캐폴드의 단면을 나타낸 도면
1 is a view showing a scaffold for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing a cross-section of a cartridge in which the cartilage culture inducing material forming a plurality of layers is accommodated therein according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing that the scaffold for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention is inserted into the cartilage damaged site;
4 is a view showing a cross-section of a scaffold for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only one means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연골 재생용 스캐폴드(1)를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a scaffold 1 for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 연골 재생용 스캐폴드(1)는 연골 재생이 필요한 부위에 이식(implant)될 수 있다. 연골 재생용 스캐폴드(1)는 베이스(10) 및 카트리지(20)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the scaffold 1 for cartilage regeneration may be implanted in a site requiring cartilage regeneration. Cartilage regeneration scaffold (1) may include a base (10) and a cartridge (20).

베이스(10)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 베이스(10)는 연골 재생이 필요한 환부에 적용이 용이하도록 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.The base 10 may be formed in a plate shape. Specifically, the base 10 may be formed in a plate shape to facilitate application to the affected area requiring cartilage regeneration.

카트리지(20)는 베이스(10)의 일 면에 연결되며, 중공의 형상으로 형성되어 내부에는 연골 배양 유도 물질(30)을 이루는 복수의 조성물이 복수의 층을 이루며 수용될 수 있다. 구체적으로, 카트리지(20)는 베이스(10)의 일 면에서 일 방향으로 원통 형상으로 돌출 형성되는 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 카트리지(20)가 단면이 원형인 원통형의 형상으로 형성되는 것에 한정되는 것은 아니며, 카트리지(20)는 단면이 사각형, 오각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The cartridge 20 is connected to one surface of the base 10, and is formed in a hollow shape so that a plurality of compositions constituting the cartilage culture inducing material 30 can be accommodated in a plurality of layers. Specifically, the cartridge 20 may be formed in a shape protruding from one surface of the base 10 in a cylindrical shape in one direction. However, the cartridge 20 is not limited to being formed in a cylindrical shape having a circular cross-section, and the cartridge 20 may be formed in various shapes such as a square, a pentagonal, and the like in cross-section.

이러한 카트리지(20)의 내부에는 중공의 내부공간이 형성되어 연골 배양 유도 물질(30)이 수용될 수 있다.A hollow inner space is formed inside the cartridge 20 so that the cartilage culture inducing material 30 can be accommodated.

베이스(10)와 카트리지(20)는 생분해성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 생분해성 물질은 히알루로닉애씨드(글리코사미노글리칸), 알지네이트, 피브린, 콜라겐 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 베이스(10)와 카트리지(20)는 일체로 이루어질 수 있으며, 바이오 3D 프린팅 기술로 제작될 수 있다.The base 10 and the cartridge 20 may be made of a biodegradable material. For example, the biodegradable material may be any one of hyaluronic acid (glycosaminoglycan), alginate, fibrin, and collagen. In addition, the base 10 and the cartridge 20 may be formed integrally, and may be manufactured by bio 3D printing technology.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부에 복수의 층을 이루는 연골 배양 유도 물질(30)이 수용된 카트리지(20)의 단면을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a cross-section of the cartridge 20 in which the cartilage culture inducing material 30 forming a plurality of layers is accommodated therein according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 카트리지(20) 내부에는 복수의 조성물로 이루어지는 연골 배양 유도 물질(30)이 수용될 수 있다. 구체적으로, 연골 배양 유도 물질(30)을 이루는 복수의 조성물은 줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32), 성장인자(33)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the cartilage culture inducing material 30 made of a plurality of compositions may be accommodated inside the cartridge 20 . Specifically, the plurality of compositions constituting the cartilage culture inducing material 30 may include stem cells 31 , chondrogenesis inducers 32 , and growth factors 33 .

여기서, 연골생성 유도인자(32)는 Runx2 및 Osterix 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 성장인자(33)는 TGF-bi, FGF, BMP-2, Hap 및 IGF 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the chondrogenesis inducer 32 may include at least one of Runx2 and Osterix. In addition, the growth factor 33 may include at least one of TGF-bi, FGF, BMP-2, Hap, and IGF.

줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33)는 카트리지(20)의 상부에서부터 하부로 차례로 3개의 층으로 분리되어 수용될 수 있다.The stem cells 31, the chondrogenesis inducer 32 and the growth factor 33 may be separated into three layers sequentially from the top to the bottom of the cartridge 20 and accommodated.

구체적으로, 베이스(10)와 연결되는 부분이 하측인 것을 기준으로 할 때, 최하층에 성장인자(33)가 수용되고, 중간층에 연골생성 유도인자(32)가 수용되고, 최상층에 줄기세포(31)가 수용될 수 있다.Specifically, based on that the portion connected to the base 10 is on the lower side, the growth factor 33 is accommodated in the lowermost layer, the chondrogenesis inducer 32 is accommodated in the middle layer, and the stem cells 31 are accommodated in the uppermost layer. ) can be accepted.

또한, 줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33)가 이루는 각 층 사이에는 분화 강화 물질(34)이 형성될 수 있다. 분화 강화 물질(34)은 줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33)가 각 층으로 분리되어 수용되되, 시간이 흐름에 따라 각 층이 분해되어 줄기세포(31)가 연골생성 유도인자(32)와 혼합되어 분화되고, 그 이후에 성장인자(33)와 혼합되어 분화될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the differentiation enhancing material 34 may be formed between each layer of the stem cells 31 , the chondrogenesis inducer 32 , and the growth factor 33 . In the differentiation enhancing material 34, the stem cells 31, the chondrogenesis inducer 32 and the growth factor 33 are separated and accommodated in each layer, and as time passes, each layer is decomposed and the stem cells (31) may be mixed with the chondrogenesis inducer 32 to be differentiated, and then mixed with the growth factor 33 to be differentiated.

구체적으로, 줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33)가 각 층을 이루며 카트리지(20)에 수용된 상태에서, 연골 재생이 필요한 부위에 이식될 수 있다. 이 상태에서 제1 시간 이후에, 줄기세포(31)와 연골생성 유동인자(32) 사이의 층이 분해되어 줄기세포(31)가 연골생성 유도인자(32)와 혼합되며 영양물질을 흡수하며 분화될 수 있다. Specifically, in a state in which the stem cells 31 , the chondrogenesis inducer 32 , and the growth factor 33 form each layer and are accommodated in the cartridge 20 , it may be transplanted to a site requiring cartilage regeneration. After the first time in this state, the layer between the stem cells 31 and the chondrogenic flow factor 32 is decomposed so that the stem cells 31 are mixed with the chondrogenesis inducer 32, absorb nutrients, and differentiate can be

제1 시간보다 소정의 시간이 지난 제2 시간 이후에는, 연골생성 유도인자(32)와 성장인자(33) 사이의 층이 분해되어, 연골생성 유도인자(32)와 혼합된 줄기세포(31)가 성장인자(33)와 혼합될 수 있다.After the second time, which is a predetermined time longer than the first time, the layer between the chondrogenesis inducer 32 and the growth factor 33 is decomposed, and the stem cells 31 mixed with the chondrogenesis inducer 32 may be mixed with the growth factor 33 .

이처럼, 시간이 흐름에 따라 줄기세포(31)가 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33)와 혼합되며 영양물질을 흡수하고 연골 재생이 필요한 부위에서 보다 안정적으로 결합 및 연골이 생성될 수 있다.As such, as time passes, the stem cells 31 are mixed with the chondrogenesis inducing factor 32 and the growth factor 33, absorbing nutrients, and more stably bonding and cartilage can be generated at sites requiring cartilage regeneration. have.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연골 재생용 스캐폴드(1)가 연골 손상 부위에 삽입된 것을 나타낸 도면이다.3 is a view showing that the scaffold (1) for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention is inserted into the cartilage damaged site.

도 3을 참조하면, 카트리지(20)의 외측면에는 부착 강화 물질(40)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 부착 강화 물질(40)은 연골 재생이 필요한 부위 주변의 조직과 연결되어, 카트리지(20)의 부착력을 증가시킬 수 있다. 즉, 카트리지(20) 주위의 정상 연골과의 부착 능력을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 3 , an adhesion reinforcing material 40 may be formed on the outer surface of the cartridge 20 . Specifically, the adhesion strengthening material 40 may be connected to the tissue around the site requiring cartilage regeneration to increase the adhesion of the cartridge 20 . That is, it is possible to improve the ability to attach to the normal cartilage around the cartridge 20 .

또한, 본 발명에 따른 연골 재생용 스캐폴드(1)는 연골 재생이 필요한 부위에 이식되는 것으로써, 연골아래 뼈 즉, 연하골(subchondral bone)(53)까지 삽입 및 이식될 수 있다.In addition, the scaffold 1 for cartilage regeneration according to the present invention is implanted in a site requiring cartilage regeneration, and can be inserted and implanted up to the subchondral bone, that is, the subchondral bone 53 .

즉, 연골 재생용 스캐폴드(1)가 이식될 때, 베이스(10)는 연하골(subchondral bone)(53)에 위치되도록 이식되고, 카트리지(20)는 연골(normal cartilage)(51), 연골과 연하골의 경계면(tide mark)(52)에 걸져 위치되도록 이식될 수 있다.That is, when the scaffold (1) for cartilage regeneration is implanted, the base 10 is implanted to be positioned on the subchondral bone 53, and the cartridge 20 is cartilage (normal cartilage) 51, cartilage It can be implanted so as to be hung over the boundary surface (tide mark) 52 of the sublingual bone.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연골 재생용 스캐폴드(1)의 단면을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a cross-section of the scaffold 1 for cartilage regeneration according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 카트리지(20)는 커버부(22)를 더 포함하도록 형성될 수도 있다. 구체적으로, 카트리지(20)는 바디부(21) 및 커버부(22)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the cartridge 20 may be formed to further include a cover portion 22 . Specifically, the cartridge 20 may include a body portion 21 and a cover portion 22 .

바디부(21)는 베이스(10)의 일 면에서 일 방향으로 돌출 형성되며 내부에 연골 배양 유도 물질(30)이 수용되는 부분이다.The body portion 21 is formed to protrude in one direction from one surface of the base 10 and is a portion in which the cartilage culture inducing material 30 is accommodated.

여기서, 도 4a를 참조하면, 커버부(22)는 바디부(21)의 상단부에서 바디부(21)의 내부를 향해 돌출 형성되되, 바디부(21) 내부 중앙으로 갈수록 하향 경사지는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 커버부(22)는 바디부(21)의 상부를 완전히 차폐하지 않으며, 바디부(21) 내부공간이 외부와 연통될 수 있도록 중심부가 개방될 수 있도록 바디부(21)의 상단부에서 바디부(21) 내부로 소정 길이 돌출 형성될 수 있다.Here, referring to FIG. 4A , the cover part 22 is formed to protrude from the upper end of the body part 21 toward the inside of the body part 21 , and is inclined downward toward the inner center of the body part 21 . can be At this time, the cover part 22 does not completely shield the upper part of the body part 21 , and at the upper end of the body part 21 , the body part 21 may have an open center so that the inner space of the body part 21 can communicate with the outside. A predetermined length may be formed to protrude into the part 21 .

이처럼, 커버부(22)가 바디부(21) 내부로 하향 경사지게 형성됨으로써, 체크 벨브와 같은 역할을 할 수 있다. 즉, 커버부(22)가 내부로 하향 경사짐으로써, 카트리지(20) 외부의 물질이 유입되는 것은 용이하고, 내부의 물질이 유출되는 것은 서서히 진행되도록 하는 작용을 유도할 수 있다. 따라서, 카트리지(20) 내부에 저장되어 있는 연골 배양 유도 물질(30)의 공급 속도를 조절할 수 있다.As such, the cover portion 22 is formed to be inclined downwardly into the body portion 21, thereby serving as a check valve. That is, as the cover part 22 is inclined downwardly to the inside, it is easy for the material outside the cartridge 20 to flow in, and the material inside the cartridge 20 can be induced to slowly flow out. Therefore, the supply rate of the cartilage culture inducing material 30 stored inside the cartridge 20 can be adjusted.

여기서, 도 4b를 참조하면, 커버부(22)는 바디부(21) 내부를 3개의 층으로 분리할 수 있도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 바디부(21) 내부에 줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33) 각각이 3개의 층으로 분리되는 연골 배양 유도 물질(30)이 수용될 때, 커버부(22)는 줄기세포(31), 연골생성 유도인자(32) 및 성장인자(33) 각 층을 분리할 수 있도록 바디부(21) 내측면의 3개의 높이 지점에서 돌출 형성될 수 있다. 즉, 커버부(22)는 바디부(21)의 내부가 3개의 층으로 구분되도록 하여 각 층의 체크 벨브 기능을 할 수 있다.Here, referring to FIG. 4B , the cover part 22 may be formed to separate the inside of the body part 21 into three layers. Specifically, when the cartilage culture inducing material 30 in which each of the stem cells 31, the chondrogenesis inducer 32 and the growth factor 33 is separated into three layers is accommodated in the body portion 21, the cover The part 22 may be formed to protrude from three height points on the inner surface of the body part 21 so as to separate each layer of the stem cell 31 , the chondrogenesis inducer 32 and the growth factor 33 . That is, the cover part 22 may function as a check valve for each layer by dividing the inside of the body part 21 into three layers.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible within the limits without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the claims and equivalents as well as the claims to be described later.

1: 연골 재생용 스캐폴드
10: 베이스
20: 카트리지
21: 바디부
22: 커버부
30: 연골 배양 유도 물질
31: 줄기세포
32: 연골생성 유도인자
33: 성장인자
34: 분화 강화 물질
40: 부착 강화 물질
51: 연골(normal cartilage)
52: 연골과 연하골의 경계면(tide mark)
53: 연하골(subchondral bone)
1: Scaffold for cartilage regeneration
10: base
20: cartridge
21: body part
22: cover part
30: cartilage culture inducer
31: stem cells
32: chondrogenesis inducer
33: growth factor
34: differentiation enhancing substance
40: adhesion strengthening material
51: cartilage (normal cartilage)
52: the interface between the cartilage and the sublingual bone (tide mark)
53: subchondral bone

Claims (9)

플레이트 형상의 베이스; 및
상기 베이스의 일 면에 연결되며, 중공의 형상으로 형성되어 내부에는 연골 배양 유도 물질을 이루는 복수의 조성물이 복수의 층을 이루며 수용될 수 있는 카트리지;를 포함하여,
연골 재생이 필요한 부위에 이식(implant)되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
plate-shaped base; and
A cartridge that is connected to one surface of the base and is formed in a hollow shape to contain a plurality of compositions constituting a cartilage culture inducing material in a plurality of layers to be accommodated; including,
A scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it is implanted in a site requiring cartilage regeneration.
청구항 1에 있어서,
상기 연골 배양 유도 물질을 이루는 복수의 조성물은
줄기세포, 연골생성 유도인자, 성장인자를 포함하는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
The method according to claim 1,
A plurality of compositions constituting the cartilage culture inducing material is
A scaffold for cartilage regeneration, comprising stem cells, chondrogenesis inducers, and growth factors.
청구항 2에 있어서,
상기 카트리지 내부에는,
상기 줄기세포, 상기 연골생성 유도인자 및 상기 성장인자가 상부에서부터 하부로 차례로 3개의 층으로 구분되어 수용되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드,
3. The method according to claim 2,
Inside the cartridge,
Cartilage regeneration scaffold, characterized in that the stem cells, the chondrogenesis inducer and the growth factor are divided into three layers sequentially from the top to the bottom and accommodated;
청구항 3에 있어서,
상기 연골생성 유도인자는 Runx2 및 Osterix 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
4. The method according to claim 3,
The chondrogenesis inducer is a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it comprises at least one of Runx2 and Osterix.
청구항 3에 있어서,
상기 성장인자는 TGF-b1, FGF, BMP-2, Hap 및 IGF 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
4. The method according to claim 3,
The growth factor is a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that it comprises at least one of TGF-b1, FGF, BMP-2, Hap and IGF.
청구항 3에 있어서,
상기 줄기세포, 상기 연골생성 유도인자 및 상기 성장인자가 이루는 각 층 사이에는 분화 강화 물질이 형성되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
4. The method according to claim 3,
A scaffold for cartilage regeneration, characterized in that a differentiation enhancing material is formed between each layer of the stem cells, the chondrogenesis inducer and the growth factor.
청구항 3에 있어서,
상기 줄기세포, 상기 연골생성 유도인자 및 상기 성장인자가 각 층을 이루는 상태에서,
제1 시간 이후에 상기 줄기세포와 상기 연골생성 유도인자 사이의 층이 분해되어, 상기 줄기세포가 상기 연골생성 유도인자와 혼합되고,
제2 시간 이후에 상기 연골생성 유도인자와 상기 성장인자 사이의 층이 분해되어, 상기 연골생성 유도인자와 혼합된 상기 줄기세포가 상기 성장인자와 혼합되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
4. The method according to claim 3,
In a state in which the stem cells, the chondrogenesis inducer and the growth factor form each layer,
After the first time, the layer between the stem cells and the chondrogenesis inducer is decomposed, and the stem cells are mixed with the chondrogenesis inducer,
After a second time, the layer between the chondrogenesis inducer and the growth factor is decomposed, and the stem cells mixed with the chondrogenesis inducer are mixed with the growth factor.
청구항 2에 있어서,
상기 카트리지의 외측면에는,
연골 재생이 필요한 부위 주변의 조직과의 부착력을 증가시키기 위한 부착 강화 물질이 형성되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
3. The method according to claim 2,
On the outer surface of the cartridge,
A scaffold for cartilage regeneration, characterized in that an adhesion-reinforcing material is formed to increase adhesion with tissues around a site requiring cartilage regeneration.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스 및 상기 카트리지는 생분해성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 연골 재생용 스캐폴드.
The method according to claim 1,
The base and the cartridge is a scaffold for cartilage regeneration, characterized in that formed of a biodegradable material.
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