KR20230018554A - 탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재 및 그 제조 방법 - Google Patents

탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탈회골만으로 구성되는 골이식재의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 골이식재에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 골 분말을 탈회하여 탈회골 분말을 얻는 단계(a); 탈회골 분말과 물을 소정의 비율로 혼합하여 탈회골 반죽을 제조하는 단계(b); 탈회골 반죽을 오토클레이브로 처리하는 단계(c);를 포함하는 제조 방법에 의해, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체를 얻고, 이 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와, 탈회골 분말을 혼합하여 골이식재 형성용 혼합물을 제조하는 단계(d); 골이식재 형성용 혼합물을 동결 건조하는 단계(e);를 포함하는 골이식재의 제조 방법이 제공된다.
이와 같은 본 발명의 제조 방법에 의하면, 골충진제 제조용 담체로서 사용하기에 알맞은 점도를 갖는 탈회골 유래 담체를 제조할 수 있으며, 이 탈회골 유래 담체를 도입함으로써, 탈회골만으로 구성되어 골 유도능 및 생체 적합성이 우수하면서도, 또한 형태 유지력이 우수한 골이식재가 제공된다.

Description

탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재 및 그 제조 방법{BONE BLOCK WITH DEMINERALIZED BONE MATRIX-DERIVED CARRIER INTRODUCED, AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈회골만으로 구성되면서도 형태 유지력이 우수한, 탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자연 발생의 골은 유기물과 무기물로 이루어져 있다. 유기물로는 성장 인자, 연골 조직, 콜라겐, 및 다른 단백질을 포함하고, 무기물로는 칼슘포스페이트를 포함한다.
골 이식물은 골에 결함이나 상처가 발생하였을 때에 자연적인 재생 과정을 증대시키기 위하여 이용되며, 생체 적합성이 있어야 한다. 또한, 이상적인 골 이식물은 골 형성, 즉 골 전도와 동시에 골 유도를 할 수 있어야 한다.
치료를 목적으로 하는 골 이식은 손실된 뼈의 재건 목적 및 활액을 분비하는 관절 표면의 재건 목적으로 행해지고 있다. 예를 들어, 무유합골절의 치료, 관절 고정, 골강의 충진, 뼈 및 관절 부위 소실분에 대한 대체, 관골구와 두개골의 강화, 성장판 연골의 융합, 인대 손실분에 대한 뼈 및 근육의 이식 등 매우 다양한 분야에서 골 이식이 행해지고 있다. 이러한 골 이식을 통한 뼈의 재건에는, 자신의 뼈의 일부분을 채취하여 목적하는 신체 부위에 이식하는 자가 이식, 환자 본인이 아닌 다른 사람의 뼈를 이용하는 동종 이식, 다른 동물의 뼈를 이용하는 이종 이식이 있다.
가장 효과가 좋은 것은 자가 이식이지만, 공여 부위가 한정되어 있고 2차적인 수술을 수반한다는 단점이 있기 때문에, 이러한 자가 이식에 비해 골 결손 부위의 회복세가 비교적 더딤에도 불구하고, 동종 혹은 이종 이식이 자가 이식의 대체 수단으로 부상하고 있다. 특히, 탈회골(탈미네랄화된 골 입자, 탈염된 골 기질(Demineralized Bone Matrix; DBM))은 공여부로부터의 질병의 전염 위험으로부터도 안전한 이식재이며, 골 재생 능력이 우수하여 정형외과, 치과, 신경외과 등의 분야에서 골 재생이 느리거나 불가능한 부위에 충진재로서 사용되며, 또한 골 손상부의 치환, 관절 고정 및 강화, 골 종, 골 외상, 골절 치료에도 사용되고 있다. 탈회골에 존재하는 골형성 단백질(Bone Morphogenetic Protein; BMP)은 골 재생, 성장을 증대시키는 대표적인 물질이다.
그런데, 탈회골은 단독으로 이식하는 경우 형태 유지가 어렵기 때문에, 다른 물질과의 연계가 필요하였다. 이에 탈회골에 화학적 담체(carrier)인 글리세롤, 또는 유기 합성 고분자인 폴록사머 등을 혼합하여 제형화한 이식재들이 개발되어 있다.
그러나, 상기 글리세롤을 혼합한 이식재는 탈회골의 함량이 현저히 낮아져 골 재생 작용이 느리다는 문제가 있었으며, 상기 유기 합성 고분자를 혼합한 이식재는 생체 내에서 분해되지 않고 체액과의 친화성이 떨어져 신장에 부담이 갈 수 있다는 문제가 있었다.
한편, 탈회골 분말을 멸균 정제수로 반죽하여 스틱 모양으로 성형하는 방법도 고안되었으나(특허문헌 1), 이와 같이 탈회골만으로 구성된 골이식재는, 내구성 및 압축 강도가 충분하지 못하여, 형태 유지력이 떨어진다는 문제가 있었다.
이에, 상기와 같은 화학적 담체를 사용하지 않으면서도, 형태 유지력이 우수한 골이식재, 및 이러한 골이식재를 제조할 수 있는 담체의 개발이 요구되고 있었다.
등록특허공보 제10-1139660호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 탈회골만으로 구성되어 골 유도능 및 생체 적합성이 우수하면서도, 또한 형태 유지력이 우수한 골이식재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 탈회골만으로 구성되어 골 유도능 및 생체 적합성이 우수하면서도, 형태 유지력이 우수한 골이식재를 제조하기 위해 사용할 수 있는, 탈회골 유래 담체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 유리하게 해결하는 것을 목적으로 하여 예의 연구를 행하였다. 그 결과, 골 분말을 소정의 조건하에서 탈회하여 탈회골 분말을 제조하고, 이 탈회골 분말과 물을 소정의 비율로 혼합하여 탈회골 반죽을 제조한 후, 이 탈회골 반죽을 오토클레이브로 처리하면, 탈회골 분말이 물에 호적하게 용해되어, 골이식재 제조용 담체로서 사용되기에 알맞은 점도를 갖는, 탈회골 유래 담체가 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명에 의하면, 골 분말을 탈회하여 탈회골 분말을 제조하는 단계(a);
상기 단계(a)에서 제조된 탈회골 분말을 물과 혼합하여 탈회골 반죽을 제조하는 단계(b);
상기 단계(b)에서 제조된 탈회골 반죽을 오토클레이브로 처리하는 단계(c);를 포함하는, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법으로서,
상기 단계(b)에 있어서의 상기 탈회골 분말과 물의 혼합 비율이 중량비로, 상기 탈회골 분말 : 물 = 17 ~ 31 : 69 ~ 83인, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 탈회골을 물에 용해시켜 이루어지는 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체로서, 점도가 495 Pa·s 이상 2000 Pa·s 이하인, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상술한 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와, 탈회골 분말을 혼합하고 동결 건조하는, 골이식재의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상술한 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재가 제공된다.
본 발명에 의하면, 탈회골만으로 구성되어 골 유도능 및 생체 적합성이 우수하면서도, 또한 형태 유지력이 우수한 골이식재를 제조하는 데 사용할 수 있는, 탈회골 유래 담체 및 그 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 탈회골 유래 담체가 도입됨으로써, 탈회골만으로 구성되어 골 유도능 및 생체 적합성이 우수하면서도, 또한 형태 유지력이 우수한 골이식재 및 그 제조 방법이 제공된다.
도 1은, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 골이식재의 사진이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 골이식재의 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 1, 4, 6에서 제조된 탈회골 유래 담체 및 골이식재 형성용 혼합물을 몰드로 성형한 후의 상태를 나타내는 사진이다.
도 4는, 본 발명의 비교예 1, 3에서 제조된 탈회골 유래 담체 및 골이식재 형성용 혼합물을 몰드로 성형한 후의 상태를 나타내는 사진이다.
도 5는, 본 발명의 비교예 23, 비교예 24에 있어서, 탈회골 유래 담체 제조시, 탈회골과 물이 혼합된 상태를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
<탈회골 유래 담체의 제조 방법>
본 발명에 따른 탈회골 유래 담체(carrier)는, 탈회골만으로 구성되는 골이식재를 제조하기 위해 사용되며, 골 분말을 탈회하여 탈회골 분말을 제조하는 단계(a); 단계(a)에서 제조된 탈회골 분말과 물을 특정 비율로 혼합하여 탈회골 반죽을 제조하는 단계(b); 상기 탈회골 반죽을 오토클레이브로 처리하는 단계(c);를 포함하는 제조 방법에 의해 제조된다. 이하에서는 각 단계에 대하여 상세하게 설명한다.
[골 분말을 탈회하여 탈회골 분말을 제조하는 단계(a)]
단계(a)에서는, 골 분말을 특정 조건하에서 탈회하여 탈회골 분말을 제조한다. 구체적으로는, 상기 단계(a)는 골 분말을 탈회하는 단계; 탈회골을 중화시키는 단계; 동결 건조시키는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 골 분말은, 공여자로부터 채취한 뼈 조직을 전처리하고 분쇄하여 얻어지는 것으로, 골 분말의 제조 방법에 대해서는 후술한다.
(탈회 단계)
탈회(demineralization)는, 뼈 조직에 존재하는 칼슘포스페이트를 제거함으로써 BMP 등의 골 유도 단백질의 방출을 용이하게 하기 위한 것이다. 상기 단계(a)에서는, HCl, EDTA, 포름산(Formic acid), 시트릭산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 질산(nitric acid), 아질산(nitrous acid) 등의 산성 용액을 사용하여 탈회를 행할 수 있으며, 이 중에서도 HCl 수용액을 사용하여 탈회를 행하는 것이 바람직하다.
탈회시에 사용되는 산성 용액의 농도는 0.3N 이상이고, 1.5N 이하인 것이 바람직하다. 또한, 탈회 시간은, 사용되는 산성 용액의 농도가 0.3N 이상 0.8N 이하인 경우에는, 탈회 시간은 2시간 이상인 것이 바람직하고, 2.5시간 이상인 것이 보다 바람직하며, 7시간 이하인 것이 바람직하고, 6.5시간 이하인 것이 보다 바람직하며, 사용되는 산성 용액의 농도가 0.8N 초과 1.5N 이하인 경우에는, 탈회 시간은 0.1시간 이상인 것이 바람직하고, 0.3시간 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.5시간 이상인 것이 더욱 바람직하며, 7시간 이하인 것이 바람직하고, 6.5시간 이하인 것이 보다 바람직하고, 3시간 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 조건하에서 탈회함으로써, 뼈 조직 내에 존재하는 칼슘포스페이트를 충분히 제거하여 BMP 등의 골 유도 단백질이 용이하게 방출될 수 있도록 하는 동시에 탈회골 내의 골유도 단백질의 잔류량을 높여, 최종적으로 얻어지는 골이식재의 골 유도능을 우수한 것으로 할 수 있고, 또한 뼈 구조(bone structure)에 가해지는 손상(damage)을 최소화하여, 최종적으로 얻어지는 골이식재의 내구성 및 압축 강도를 높여, 형태 유지력이 우수한 것으로 할 수 있다.
한편, 탈회시의 온도는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 15℃ 이상 25℃ 이하의 조건하에서 행할 수 있다.
(중화 단계)
중화 단계에서는, 탈회 단계를 거쳐 얻어지는 탈회골을 중화시킨다. 중화 방법으로는, 예를 들어 수산화나트륨(NaOH)을 사용할 수 있으며, 또한 인산 완충 용액(phosphate buffer saline), 시중에 판매되는 생리식염수, 0.9% 염화나트륨 용액, 멸균 증류수 등으로 여러 번 세척하거나 탈회 반응 중인 산성 용액에 첨가하여 중화시킬 수 있다. 구체적으로는 탈회 단계를 거쳐 얻어지는 탈회골 1g당 10ml 이상 30ml 이하의 멸균 증류수를 사용해 여러 번 세척한 후, 탈회골 1g당 10ml 이상 30ml 이하의 인산 완충 용액을 사용해 진공 상태에서 여러 번 세척하여 중화시킬 수 있다.
(동결 건조 단계)
상기 중화 단계를 거친 탈회골을 동결 건조한다. 동결 건조의 방법으로는, 이에 한정되지 않지만, 예를 들어 탈회골을 사각 접시에 골고루 펴 담고, 공기 투과성 파우치로 사각 접시를 포장한 후에 동결 건조기에 넣어서 36시간 이상 동결 건조하여 탈회골의 수분 함유량이 6% 미만이 되도록 하는 방법을 이용할 수 있다.
상기 동결 건조 단계를 거쳐 얻어지는 탈회골은, 다음 단계에 제공하기 전에, 멸균하여 보관할 수 있으며, 멸균은, E.O. 가스 멸균, 감마선 멸균, E-beam선 멸균 등에 의해 수행할 수 있다.
[골 분말 제조 방법]
본 발명의 단계(a)에서 사용되는 골 분말은, 공여자로부터 채취한 뼈를 전처리하는 단계; 분쇄 및 선별하는 단계;를 포함하는 제조 방법에 의해 제조된다.
또한, 공여자로부터 채취한 뼈를 전처리하는 단계는, 공여자로부터 채취한 뼈에서 연조직을 제거하고 세척하는 단계; 세척한 뼈를 유기 용매에 침지시키고 교반하여 1차적으로 지질 및 면역항원을 제거하는 단계(이하, 「1차 탈지질 및 탈면역항원 단계」라고 하는 경우가 있다); 지질 및 면역항원을 제거한 뼈를 분쇄 및 선별하는 단계;를 포함한다.
(뼈 조직 채취 및 운반)
공여자로부터 뼈 조직을 채취하여 운반한다. 본 발명에서 사용되는 탈회골 분말을 제조하는 데 적합한 뼈(골)는, 자가, 동종, 또는 이종골이 사용될 수 있다. 이종골의 유용한 공급원은 돼지, 말, 또는 소일 수 있다. 상기 골은 피질, 망상, 또는 망상 피질일 수 있다. 바람직한 골은 대퇴골, 경골, 요골, 척골과 같은 피질 동종골이다.
(연조직을 제거하고 세척하는 단계)
당해 단계에서는, 뼈의 내부에 있는 골수 및 혈액이 제거되며, 바람직하게는 고압 멸균 정제수 및 원심 분리기를 사용하여 골수 및 혈액을 제거하고 세척한다.
(세포 불활성화)
상기 연조직을 제거하고 세척하는 단계를 행하기 전 또는 행한 후에, 뼈 조직에 항생제를 처리한 후, -40℃ 이하의 냉동고에 보관하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 면역 거부 반응을 일으킬 수 있는 뼈 조직 내의 세포를 불활성화시킬 수 있다.
이때, 저속 냉동 시스템을 이용하여 뼈 조직을 얼렸다가 녹일 수 있다. 저속 냉동 시스템은 액체 질소를 사용하여 1℃/분의 속도로 하강하도록 프로그램 되어 조직 내에 결정을 생성시키지 않으면서 냉동시킬 수 있다. 예를 들어, 상온 4℃에서 시작하여 1℃/분의 속도로 하강시켜 -4℃까지 떨어뜨리고, -4℃에서 20℃/분의 속도로 하강시켜 -45℃까지 떨어뜨리고, -45℃에서 15℃/분의 속도로 상승시켜 -10℃까지 올리고, -10℃에서 0.5℃/분의 속도로 하강시켜 -20℃까지 떨어뜨리고, -20℃에서 1℃/분의 속도로 하강시켜 -80℃까지 떨어뜨리는 조작을 하여, 조직 내에 결정을 생성시키지 않으면서 뼈 조직 내의 세포를 불활성화시킬 수 있다. 이후 보관을 할 경우에는 초저온 냉동고(-70℃)에서 보관하며, 사용할 경우에는 4℃에서 2시간, 실온에서 2시간 녹여 다음 단계를 진행할 수 있다.
(1차 탈지질 및 탈면역항원 단계)
당해 단계에서는 열수(뜨거운 물), 또는 클로로포름/메탄올, 95% 에탄올, 70% 에탄올, 디에틸 에테르(diethyl ether) 등의 다양한 유기 용매를 사용하여, 뼈 조직에서 지질 및 면역항원을 제거한다. 구체적으로는, 이에 한정되지는 않지만, 예를 들어 뼈 조직 1g당 5ml 이상 30ml 이하의 디에틸 에테르를 사용하여, 15℃ 이상 25℃ 이하의 온도 및 진공 상태에서, 약 3시간 이상 24시간 이하의 시간 동안 교반한 후, 2시간 이상 24시간 이하의 시간 동안 건조시킬 수 있다.
(분쇄 및 선별 단계)
당해 단계에서는, 1차 탈지질 및 탈면역항원 단계를 거친 후의 뼈 조직을 다양한 크기로 분쇄한다. 분쇄 후 다양한 크기의 체를 사용하여 분쇄된 뼈 조각을 크기에 따라 분리 및 선별한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 뼈(골) 조각은 규칙적이거나 불규칙한 섬유, 칩, 파편, 분말(파우더) 등과 같은 비교적 작은 뼈 조각을 나타낸다.
한편, 분쇄 및 선별 단계는, 1차 탈지질 및 탈면역항원 단계 이후 행하는 것에 한정되는 것은 아니며, 탈회골 분말의 입자 크기를 원하는 범위 내로 하기 위해 임의로 다른 단계의 전후에 더 행할 수 있다.
(2차 탈지질 및 탈면역항원 단계)
상기 분쇄 및 선별 단계 후 탈회 단계를 행하기 전에, 상기 1차 탈지질 및 탈면역항원 단계에서 미처 제거되지 않은 지질 및 면역항원을 제거하기 위해 2차 탈지질 및 탈면역항원 단계를 거칠 수 있다. 사용되는 용매의 종류 및 양, 교반 시간 및 온도, 건조 시간은, 상기 1차 탈지질 및 탈면역항원 단계에서와 동일하게 행할 수 있다.
[탈회골 반죽 제조 단계(b)]
단계(b)에서는, 상기 단계(a)를 거쳐 얻어진 탈회골 분말과, 물을 소정의 비율로 혼합하여 탈회골 반죽을 제조한다. 여기서 「탈회골 반죽」은 탈회골 분말과 물이 혼합된 상태를 의미하며, 혼합 방법은 특별히 한정되지 않는다.
또한, 탈회골 분말과 물의 혼합 비율은 중량비로, 탈회골 분말 : 물 = 17 ~ 31 : 69 ~ 83인 것이 바람직하고, 21 ~ 28 : 72 ~ 79인 것이 보다 바람직하고, 24 ~ 26 : 74 ~ 76인 것이 더욱 바람직하다. 탈회골 분말과 물의 혼합 비율이 상기 범위 내이면, 얻어지는 탈회골 유래 담체에 있어서 탈회골의 함유량이 충분히 확보되면서도, 오토클레이브로 처리한 경우에 탈회골 분말이 물에 호적하게 용해되어, 골이식재 제조용 담체로서 사용하기에 알맞은 점도를 갖게 되므로, 얻어지는 탈회골 유래 담체를 사용하여 제조되는 골이식재가 우수한 골 유도능 및 형태 유지력을 겸비하는 것으로 할 수 있다.
또한, 상기 단계(b)에서 사용되는 탈회골 분말은, 그 입자 크기가 500μm 이하인 것이 바람직하고, 400μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 300μm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 200μm 이하인 것이 가장 바람직하다. 탈회골 분말의 입자 크기를 상기 상한값 이하로 함으로써, 오토클레이브로 처리한 경우에 탈회골 분말이 물에 보다 호적하게 용해되어, 골이식재 제조용 담체로서 사용하기에 알맞은 점도를 갖게 되므로, 얻어지는 탈회골 유래 담체를 사용하여 제조되는 골이식재의 내구성 및 압축 강도를 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 상기 단계(b)에서 사용되는 물은, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 증류수(distilled water; DW), 멸균 정제수 등을 사용할 수 있다.
[오토클레이브 처리 단계(c)]
단계(c)에서는, 상기 단계(b)에서 제조된 탈회골 반죽을 오토클레이브로 처리함으로써, 골이식재 제조용 담체로서 사용되기에 알맞은 점도를 갖는 탈회골 유래 담체를 제조한다.
오토클레이브 처리는 가열 가압의 조건하에서 행하여지며, 100℃ 이상 130℃ 이하의 온도 및 1.9 kgf/cm2 이상 2.2 kgf/cm2 이하의 압력하에서 행할 수 있다. 또한, 오토클레이브 처리의 시간은, 단계(a)에 있어서의 (탈회 단계)의 탈회 조건에 따라 설정할 수 있으며, 단계(a)에 있어서의 (탈회 단계)에서 사용되는 산성 용액의 농도가 0.3N 이상 0.8N 이하인 경우, 2시간 이상 탈회된 조건에서, 10분 초과 65분 이하의 시간 동안 오토클레이브 처리되는 것이 바람직하고, 15분 이상 60분 이하의 시간 동안 오토클레이브 처리되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 단계(a)에 있어서의 (탈회 단계)에서 사용되는 산성 용액의 농도가 0.8N 초과 1.5N 이하인 경우, 0.1시간 이상 탈회된 조건에서, 10분 초과 65분 이하의 시간 동안 오토클레이브 처리하는 것이 바람직하고, 15분 이상 60분 이하의 시간 동안 오토클레이브 처리하는 것이 보다 바람직하다.
상기 조건하에서 오토클레이브 처리함으로써, 탈회골 분말이 물에 호적하게 용해되어, 골이식재 제조용 담체로서 사용하기에 알맞은 점도를 갖게 되는 동시에, 뼈 구조에 가해지는 손상을 최소화하여, 얻어지는 탈회골 유래 담체를 사용하여 제조되는 골이식재의 내구성 및 압축 강도를 우수한 것으로 할 수 있다.
<탈회골 유래 담체>
본 발명에 따른 탈회골 유래 담체는, 상술한 방법에 의해 제조되어, 탈회골이 물에 호적하게 용해되어 있기 때문에, 골이식재 제조용 담체로서 사용되기에 알맞은 점도를 갖는다.
구체적으로는, 본 발명에 따른 탈회골 유래 담체는, 점도가 495 Pa·s 이상, 2,000 Pa·s 이하 바람직하게는 700 Pa·s 이상, 1500 Pa·s 이하이다. 본 발명에 따른 탈회골 유래 담체는 이러한 소정의 점도를 가지므로, 골이식재 제조시 몰딩(molding)이 가능하도록 작용할 수 있어, 얻어지는 골이식재가 탈회골만으로 구성되어도, 내구성 및 압축 강도를 우수한 것으로 하여 골이식재의 형태 유지력을 우수한 것으로 할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 탈회골 유래 담체의 점도의 측정 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, Rheometer를 이용해서, 25℃에서 1/s shear rate로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 탈회골 유래 담체를 사용하여 골이식재를 제조하면, 골이식재를 탈회골만으로 구성할 수 있기 때문에, 골 유도능 및 생체 적합성을 우수한 것으로 할 수 있다.
<골이식재의 제조 방법>
본 발명에 따른 골이식재는, 상술한 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와, 탈회골 분말을 혼합하여, 골이식재 형성용 혼합물을 제조하는 단계(d); 및 골이식재 형성용 혼합물을 동결 건조하여 골이식재를 제조하는 단계(e);를 포함하는 제조 방법에 의해 제조된다.
[골이식재 형성용 혼합물 제조 단계(d)]
단계(d)에서는, 상술한 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와, 탈회골 분말을 혼합한다.
여기서, 상기 단계(d)에서 혼합되는 탈회골 분말은 그 제조 방법에 의해 한정되지 않으며, 예를 들어 본 발명의 상술한 단계(a)에 의해 제조된 것일 수 있다.
또한, 상기 단계(d)에서 혼합되는 탈회골 분말은, 상술한 단계(a)에 있어서 분쇄 및 선별 조건을 적당히 조정하여, 그 입자 크기가 상기 단계(a)에서 제조된 탈회골 분말과는 다른 것일 수 있다. 이 경우, 상기 단계(d)에서 혼합되는 탈회골 분말의 입자 크기는 150μm 초과 2,000μm 이하인 것이 바람직하고, 170μm 이상 1500μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 200μm 이상 850μm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 단계(d)에서 혼합되는 탈회골 분말의 입자 크기가 상기 범위 내이면, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와 균일하게 혼합되어, 최종적으로 얻어지는 골이식재의 내구성 및 압축 강도를 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 상기 단계(d)에 있어서, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와 탈회골 분말의 혼합 비율은 중량비로, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체 : 탈회골 분말 = 71 ~ 75 : 25 ~ 29인 것이 바람직하고, 72 ~ 74 : 26 ~ 28인 것이 보다 바람직하다. 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와 탈회골 분말의 혼합 비율이 상기 범위 내이면, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와 탈회골 분말이 균일하게 혼합되어, 최종적으로 얻어지는 골이식재의 내구성 및 압축 강도를 우수한 것으로 할 수 있다.
[동결 건조 단계(e)]
상기 단계(e)에서는, 상기 단계(d)를 거쳐 제조되는 골이식재 형성용 혼합물을 동결 건조시켜, 탈회골로 구성되는 골이식재를 제조한다.
구체적으로는, 골이식재 형성용 혼합물을 몰드(mold)를 이용하여 원하는 형상으로 성형하고, 동결 건조시켜, 탈회골로 구성되는 골이식재를 제조한다. 여기서, 동결 건조의 방법은 특별히 한정되지 않으며, 동결 건조 후 멸균 처리를 행해도 된다. 멸균 방법으로는 예를 들어, E.O. 가스 멸균, 가마선 멸균, E-Beam 멸균 등의 방법을 들 수 있다.
<골이식재>
본 발명에 따른 골이식재는 상술한 제조 방법에 의해 제조되며, 탈회골만으로 구성된다. 본 발명에 따른 골이식재는 이와 같이 탈회골만으로 구성되기 때문에, 골 유도능 및 생체 적합성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 골이식재는, 탈회골만으로 구성되어 있으면서도, 상술한 탈회골 유래 담체를 도입하여 제조되기 때문에, 내구성 및 압축 강도가 높아, 형태 유지력이 우수하다.
본 발명에 따른 골이식재는, 골충진재, 골접합재, 임플란트, 및 골지지체로 사용할 수 있으며, 특히, 근위경골 절골술(High Tibial Osteotomy; HTO), 발 및 발목 수술(foot & ankle surgery) 등에서와 같이, 뼈 각도 조정 및 골 조직 재생용 지지체로서 호적하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 골이식재의 형상은, 특별히 한정되지는 않으나, 블록의 형상인 것이 바람직하고, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 쐐기(wedge)의 형상인 것이 보다 바람직하다. 블록의 형상으로 하는 경우, 그 크기는 특별히 한정되지 않으나, 도 2를 참조하여 설명하면, 예를 들어 폭(W)이 10mm 이상 50mm 이하, 길이(L)가 10mm 이상 50mm 이하, 높이 1(H1)이 5mm 이상 20mm 이하, 높이 2(H2)가 2mm 이상 10mm 이하일 수 있다. 이 크기는 골이식재 제조시에 사용하는 몰드를 수정하여 변경할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하에서 구체적인 실험 방법 및 조건이 언급되어 있지 않은 경우에는 통상적인 실험 방법 및 조건으로 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된, 탈회골로 구성되는 골이식재의 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률은 이하의 방법에 의해 측정하였다.
[내구성]
실시예 및 비교예에서 제조된 블록형 골이식재 1g(W0)을 100mL의 생리 식염수에 침지시키고 37℃의 인큐베이터에서 100 rpm으로 진탕하였다. 3시간 후에 남아있는 골이식재 블록을 회수하여 동결 건조시킨 후 무게를 측정하여 Wt라고 하였다. 그리고, 하기 식에 의해 골이식재 블록의 내구성을 평가하였다.
내구성(%) = (Wt/W0) × 100
[압축 강도]
0.5cm × 0.5cm 크기의 블록형 골이식재를 제조하고, 만능 물성 측정기(Instron사 제조, Load cell 1kN, crosshead speed 2 mm/sec)로 압축하여, strain 10% 지점에서의 하중을 측정하였다.
[잔여 칼슘 농도]
실시예 및 비교예에서 제조된 골이식재 블록 내에 잔류하는 칼슘의 농도를, 유도결합 플라즈마 분석법(ICP-OES)을 이용하여 ppm 단위로 측정하고, 단위를 %로 환산하였다.
[BMP-2 잔류량]
실시예 및 비교예에서 제조된 블록형 골이식재 0.1g을 1mL의 4M 구아니딘(guanidine) 용액에 용해시켰다. 이 과정은 4℃의 인큐베이터에서 100 rpm, 16시간의 조건으로 행하였다. 상기 용액을 4000 rpm에서 30분간 원심분리하고 상청액을 회수하였다. 회수한 용액을 Spectrapor 3튜브(Mr 3500 컷오프)에서 4℃의 증류수에 대해 투석하고 동결 건조시켰다. 회수한 동결 건조 파우더를 BMP-2 ELISA kit를 이용하여 UV 450nm에서 정량하였다.
[세포 증식률]
실시예 및 비교예에서 제조된 블록형 골이식재 4g을 20mL의 세포 배양액에 침지시킨 후, 37℃에서 24시간 동안 5% CO2 인큐베이터 내에서 용출시켰다. 이 용액을 non-coated 96 well plate(PS)에서 2 × 103 cell 농도(N0)의 조골전구세포(MC3T3)에 직접 접촉시키고 세포를 배양하였다. 5일차에 MTT assay를 실행해 세포수를 측정하여 Nt로 하였다. 그리고, 하기 식에 의해 세포 증식률을 측정하였다.
세포 증식률(%) = (Nt/N0) × 100
<실시예 1>
[1-1. 탈회골 분말의 제조]
(1-1-1. 연조직 제거 및 세척)
국내외 조직 은행으로부터 입수한 사체의 뼈 조직에서 연조직을 제거하였다. 이 과정은 클린룸에서 트리밍 세트(Trimming set)를 이용하여 무균적으로 행하였다. 그 후, 고압 멸균수를 사용하여 혈액 및 골수를 제거하였다.
(1-1-2. 1차 탈지질 및 탈면역항원)
건조된 뼈를 디에틸에테르(diethyl ether)에 넣고 6시간 동안 교반한 후, 무균 작업대에서 14 ± 2시간 동안 건조시켜, 1차적으로 지질과 면역항원을 제거하였다.
(1-1-3. 분쇄 및 선별)
다음으로, 건조된 뼈를 뼈 분쇄기를 사용하여 분쇄하였다. 여기서, 분쇄 및 선별 조건은, 일부는 최종적으로 얻어지는 탈회골 분말의 입자 크기가 200μm 이하가 되도록 설정하였으며, 다른 일부는 최종적으로 얻어지는 탈회골 분말의 입자 크기가 200μm 이상 850μm 이하가 되도록 설정하였다. 그리고, 최종적으로 얻어지는 입자 크기가 200μm 이하인 탈회골 분말은 이하의 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 제공하였으며, 최종적으로 얻어지는 입자 크기가 200μm 이상 850μm 이하인 탈회골 분말은 이하의 [1-3. 블록형 골이식재의 제조]에 제공하였다.
(1-1-4. 2차 탈지질 및 탈면역항원)
분쇄된 골 분말을 70% 에탄올(ethanol)에 넣고 15 ~ 25℃에서 3시간 동안 처리한 다음 3% 과산화수소에 넣고 1시간 동안 처리한 후, 멸균 정제수를 사용하여 1회당 10분씩 3회 세척하였다. 세척이 끝난 후 골 분말을 다시 70% 에탄올에 넣고 15 ~ 25℃에서 1시간 동안 처리한 다음 무균 작업대에서 2시간 이상 건조시켰다.
(1-1-5. 탈회)
건조된 골 분말을 탈회 용액(산성 용액, 0.5N HCl)으로 15 ~ 25℃에서 6시간 동안 처리하였다.
(1-1-6. 중화)
탈회된 골 분말을 멸균 정제수를 사용하여 1회당 10분씩 3회 세척한 후, DPBS(인산 완충 용액)로 pH가 7이 될때까지 처리하였다.
(1-1-7. 동결 건조)
중화된 탈회골 분말을 사각 접시에 골고루 펴서 담고, 공기 투과성 파우치로 사각 접시를 포장한 후, 동결 건조기에 넣어서 36시간 이상 동결 건조하여, 수분 함유량이 6% 미만인 탈회골 분말을 얻었다.
[1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]
상기 [1-1. 탈회골 분말의 제조] 단계를 거쳐 얻어진 입자 크기가 200μm 이하인 탈회골 분말과 증류수를 혼합하여 탈회골 반죽을 제조하였다. 이 탈회골 반죽을 오토클레이브로 처리하여 탈회골 유래 담체를 얻었다. 이때, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율은 중량비로, 탈회골 분말 : 증류수 = 17.5 : 82.5가 되도록 하였다. 또한, 오토클레이브 처리는 온도 121℃, 압력 2kgf/cm2의 조건하에서 60분 동안 행하였다.
실시예 1에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 사진을 도 3(a)에 나타내었다. 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 탈회골 유래 담체에 있어서는, 탈회골 분말이 물에 충분히 용해되어 있으며, 이 탈회골 유래 담체에 대해 Rheometer를 이용하여, 25℃에서 1/s shear rate로 점도를 측정한 결과, 실시예 1에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 714.6 Pa·s였다.
[1-3. 블록형 골이식재의 제조]
얻어진 탈회골 유래 담체와, 상기 [1-1. 탈회골 분말의 제조] 단계를 거쳐 얻어진 입자 크기가 200μm 이상 850μm 이하인 탈회골 분말을 혼합하여 골이식재 형성용 혼합물을 제조하였다. 이때 탈회골 유래 담체와 탈회골 분말의 혼합 비율은 중량비로 73 : 27이었다. 이 골이식재 형성용 혼합물을 몰드에 넣어 도 1에 나타내는 바와 같은 블록 형태로 성형한 후, 동결 건조기에 넣어 동결 건조하여, 블록형 골이식재를 얻었다. 한편, 실시예 1의 골이식재 형성용 혼합물을 몰드에 넣어 성형한 후의 사진을 도 3(d)에 나타내었다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법으로 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<실시예 2>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 20 : 80이 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 한편, 실시예 2에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 790.8 Pa·s였다.
<실시예 3>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 22.5 : 77.5가 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 한편, 실시예 3에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 889.5 Pa·s였다.
<실시예 4>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 25 : 75가 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 실시예 4에 대해서는, 상술한 방법에 따라 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 및 세포 증식률을 측정한 결과, 잔여 칼슘 농도는 0.014%, BMP-2 잔류량은 1074.7pg/g, 세포 증식률은 694%였다.
한편, 실시예 4에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 사진을 도 3(b)에, 골이식재 형성용 혼합물을 몰드에 넣어 성형한 후의 사진을 도 3(e)에 나타내었으며, 실시예 4에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 986.4 Pa·s였다.
<실시예 5>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 27.5 : 72.5가 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 한편, 실시예 5에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1203.1 Pa·s였다.
<실시예 6>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 30 : 70이 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
한편, 실시예 6에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 사진을 도 3(c)에, 골이식재 형성용 혼합물을 몰드에 넣어 성형한 후의 사진을 도 3(f)에 나타내었으며, 실시예 6에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1501.9 Pa·s였다.
<비교예 1>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 12.5 : 87.5가 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
한편, 비교예 1에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 사진을 도 4(a)에 나타내었으며, 비교예 1에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 186.3 Pa·s였다. 또한, 비교예 1의 골이식재 형성용 혼합물을 몰드에 넣어 성형한 후의 사진을 도 4(c)에 나타내었으며, 수분이 많이 남아있고, 몰딩이 되지 않는 것을 알 수 있었다.
<비교예 2>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 15 : 85가 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 한편, 비교예 2에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 266.7 Pa·s였다.
<비교예 3>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 33.3 : 66.7이 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
한편, 비교예 3에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 사진을 도 4(b)에 나타내었으며, 비교예 3에서 얻어진 탈회골 유래 담체에 있어서는, 용해되지 않은 탈회골 분말이 잔존하여 Rheometer 장비로 점도 측정이 불가능하였다. 또한, 비교예 3의 골이식재 형성용 혼합물을 몰드에 넣어 성형한 후의 사진을 도 4(d)에 나타내었으며, 정상적으로 몰딩되지 않고, 탈회골 분말이 떨어지며 형태를 유지할 수 없는 것을 알 수 있었다.
<비교예 4>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이, 탈회골 분말 : 증류수 = 32.5 : 67.5가 되도록 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하고, 상술한 방법에 따라 내구성 및 압축 강도를 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 한편, 비교예 4에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도를 측정하고자 하였으나, 용해되지 않은 탈회골 분말이 잔존하여 Rheometer 장비로 점도 측정이 불가능하였다.
Figure pat00001
상술한 바에 의하면, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조시에, 탈회골 분말과 증류수의 혼합 비율이 본 발명의 범위 내(중량비로 17 ~ 31 : 69 ~ 83)인 경우, 탈회골이 물에 호적하게 용해되어, 탈회골 유래 담체가 골이식재 제조용 담체로서 사용하기에 적합한 점도를 갖게 되는 것을 알 수 있었다.
또한, 상기 표 1에 의하면, 이와 같이 소정의 점도를 갖는 탈회골 유래 담체를 사용하면, 골이식재 제조시 몰딩이 가능하도록 작용하여, 내구성 및 압축 강도가 높아 형태 유지력이 우수한 골이식재가 얻어지는 것을 알 수 있었다(실시예 1 ~ 6).
또한, 상기 실시예 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 골이식재(실시예 1 ~ 6)는, 잔여 칼슘 농도가 낮고, BMP-2 잔류량이 높고, 세포 증식률이 높아, 골 유도능 및 생체 적합성이 모두 우수한 것임을 알 수 있었다.
반면, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조시에, 탈회골 분말을 본 발명의 범위 미만으로 사용하는 경우에는, 골이식재 제조용 담체로서 사용하기에 충분한 점도가 얻어지지 않아, 골이식재 제조시, 몰딩 후 형태를 유지할 수 없으며, 얻어지는 골이식재의 내구성 및 압축 강도가 현저하게 떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 1, 2).
또한, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조시에, 탈회골 분말을 본 발명의 범위를 초과하여 사용하는 경우에는, 탈회골 분말이 물에 충분히 용해되지 않고, 얻어지는 탈회골 유래 담체가 지나치게 뻑뻑하며, 탈회골 분말이 균일하게 혼합되지 않아, 블록형 골이식재 제조시, 몰드 형태대로 몰딩되지 않으며, 얻어지는 골이식재는 내구성 및 압축 강도가 떨어져 형태 유지력이 떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 3, 4).
<비교예 5>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 0.1N HCl로, 탈회 시간을 0.5시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 5에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.06 Pa·s였다.
<비교예 6>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 5와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 6에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.09 Pa·s였다.
<비교예 7>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 5와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 7에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.10 Pa·s였다.
<비교예 8>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 0.1N HCl로, 탈회 시간을 1시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 8에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.08 Pa·s였다.
<비교예 9>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 8과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 9에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.12 Pa·s였다.
<비교예 10>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 8과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 10에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.22 Pa·s였다.
<비교예 11>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 0.1N HCl로, 탈회 시간을 3시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 11에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.12 Pa·s였다.
<비교예 12>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 11과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 12에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.33 Pa·s였다.
<비교예 13>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 11과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 13에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.57 Pa·s였다.
<비교예 14>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 0.1N HCl로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 14에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.69 Pa·s였다.
<비교예 15>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 14와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 15에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 0.97 Pa·s였다.
<비교예 16>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 14와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 한편, 비교예 16에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1.23 Pa·s였다.
Figure pat00002
상기 표 2에 의하면, 탈회골 유래 담체의 제조에 있어서, 탈회골 분말의 제조시에 사용되는 산성 용액의 농도가 본 발명에서 규정하는 하한 값(0.3N) 미만인 경우에는, 탈회가 충분히 되지 않아, 얻어지는 골이식재의 잔여 칼슘 농도가 높고 세포 증식률이 낮아 골 유도능이 떨어지고, 또한 탈회골 유래 담체로서 사용되기에 충분한 점도를 갖지 못하며, 얻어지는 골이식재의 내구성 및 압축 강도가 낮아 형태 유지력도 떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 5 ~ 비교예 16).
<비교예 17>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 시간을 0.5시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 17에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 105.8 Pa·s였다.
한편, 하기 표 3에는 실시예 4의 결과도 함께 나타냈다.
<비교예 18>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 17과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 18에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 113.3 Pa·s였다.
<비교예 19>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 17과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 19에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 122.0 Pa·s였다.
<비교예 20>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 시간을 1시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 20에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 180.3 Pa·s였다.
<비교예 21>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 20과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 21에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 221.8 Pa·s였다.
<비교예 22>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 비교예 20과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 비교예 22에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 386.3 Pa·s였다.
<비교예 23>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 오토클레이브 처리를 하지 않은 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 및 블록형 골이식재를 제조하고자 하였으나, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 탈회골 분말이 물에 충분히 용해되지 않아, 골이식재 제조용 담체로 사용하기에 적합하지 않았다.
<비교예 24>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서, 오토클레이브 처리 시간을 10분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 및 블록형 골이식재를 제조하고자 하였으나, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 탈회골 분말이 물에 충분히 용해되지 않아, 골이식재 제조용 담체로 사용하기에 적합하지 않았다.
<실시예 7>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 시간을 3시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 실시예 7에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 495.8 Pa·s였다.
<실시예 8>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 실시예 8에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 669.2 Pa·s였다.
<실시예 9>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 실시예 9에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 844.5 Pa·s였다.
<실시예 10>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 실시예 10에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 910.6 Pa·s였다.
<실시예 11>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 한편, 실시예 11에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 967.7 Pa·s였다.
Figure pat00003
상기 표 3 및 상술한 바에 의하면, 탈회골 유래 담체의 제조에 있어서, 탈회골 분말 제조시의 탈회 조건 및 오토클레이브 처리 조건이 본 발명에서 규정하는 조건(산성 용액의 농도가 0.3N 이상 0.8 이하, 탈회 시간이 2시간 이상 7시간 이하, 오토클레이브 처리 시간이 10분 초과 65분 이하)을 만족하는 경우에는, 제조되는 탈회골 유래 담체가 골이식재 제조용 담체로서 사용되기에 알맞은 점도를 가지며, 제조되는 탈회골 유래 담체가 도입된 블록형 골이식재의 잔여 칼슘 농도가 낮고, BMP-2 잔류량이 양호하고, 세포 증식률이 높아 골 유도능이 우수하고, 또한 내구성 및 압축 강도가 높아 형태 유지력도 우수한 것을 알 수 있었다(실시예 4, 7 ~ 11).
반면, 탈회골 유래 담체의 제조에 있어서, 탈회골 분말 제조시의 탈회 조건이 본 발명에서 규정하는 조건을 만족하지 않는 경우에는, 얻어지는 골이식재의 잔여 칼슘 농도, BMP-2, 및 세포 증식률 중 어느 하나 이상이 떨어져 골 유도능이 떨어지고, 또한 탈회골 유래 담체가 골이식재 제조용 담체로서 사용되기에 적합한 점도를 가지 못하며, 충분한 내구성 및 압축 강도가 얻어지지 않아 골이식재의 형태 유지력도 떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 17 ~ 22).
또한, 탈회골 유래 담체의 제조시에, 오토클레이브 처리를 하지 않은 경우 또는 오토클레이브 처리 조건이 본 발명에서 규정하는 조건을 만족하지 않는 경우에는, 탈회골 분말이 물에 충분히 용해되지 않아, 골이식재 제조용 담체로서 사용되기 적합한 탈회골 유래 담체가 얻어지지 않는 것을 알 수 있었다(비교예 23, 24).
<실시예 12>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 1.0N HCl로, 탈회 시간을 0.5시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 12에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 773.9 Pa·s였다.
<실시예 13>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 12와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 13에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 800.2 Pa·s였다.
<실시예 14>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 12와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 14에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 927.1 Pa·s였다.
<실시예 15>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 1.0N HCl로, 탈회 시간을 1시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 15에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1013.4 Pa·s였다.
<실시예 16>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 15와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 16에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1058.5 Pa·s였다.
<실시예 17>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 15와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 17에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1193.2 Pa·s였다.
<실시예 18>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 1.0N HCl로, 탈회 시간을 3시간으로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 18에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1306.0 Pa·s였다.
<실시예 19>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 18과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 19에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1415.4 Pa·s였다.
<실시예 20>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 18과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 20에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1516.3 Pa·s였다.
<실시예 21>
상기 (1-1-5. 탈회)에 있어서의 탈회 용액을 1.0N HCl로 변경하고, 상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 15분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 21에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1670.7 Pa·s였다.
<실시예 22>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 30분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 21과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 22에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1708.4 Pa·s였다.
<실시예 23>
상기 [1-2. 탈회골 유래 담체의 제조]에 있어서의 오토클레이브 처리 시간을 60분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 21과 동일하게 하여, 탈회골 분말, 탈회골 유래 담체, 블록형 골이식재를 제조하였다. 얻어진 블록형 골이식재에 대해, 상술한 방법에 따라 내구성, 압축 강도, 잔여 칼슘 농도, BMP-2 잔류량, 세포 증식률을 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 한편, 실시예 23에서 얻어진 탈회골 유래 담체의 점도는, 1832.6 Pa·s였다.
Figure pat00004
상기 표 4 및 상술한 바에 의하면, 탈회골 유래 담체의 제조에 있어서, 탈회골 분말 제조시의 탈회 조건 및 오토클레이브 처리 조건이 본 발명에서 규정하는 조건(산성 용액의 농도가 0.8N 초과 1.5N 이하, 탈회 시간이 0.1시간 이상 7시간 이하, 오토클레이브 처리 시간이 10분 초과 65분 이하)을 만족하는 경우에는, 제조되는 탈회골 유래 담체가 골이식재 제조용 담체로서 사용하기에 알맞은 점도를 가지며, 제조되는 탈회골 유래 담체가 도입된 블록형 골이식재의 잔여 칼슘 농도가 낮고, BMP-2 잔류량이 양호하고, 세포 증식률이 높아 골 유도능이 우수하고, 또한 내구성 및 압축 강도가 높아 형태 유지력도 우수한 것을 알 수 있었다(실시예 12 ~ 23).
또한, 탈회골 유래 담체의 제조에 있어서, 탈회골 분말 제조시에, 0.8N 초과 1.5N 이하의 농도를 갖는 산성 용액을 사용한 경우에는, 비교적 짧은 시간에도, 탈회가 충분히 진행되고, 제조되는 탈회골 유래 담체를 도입한 골이식재가 충분한 내구성 및 압축 강도를 갖는 것을 알 수 있었다.

Claims (13)

  1. 골 분말을 탈회하여 탈회골 분말을 제조하는 단계(a);
    상기 단계(a)에서 제조된 탈회골 분말을 물과 혼합하여 탈회골 반죽을 제조하는 단계(b);
    상기 탈회골 반죽을 오토클레이브 처리하는 단계(c);를 포함하는 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법으로서,
    상기 단계(b)에 있어서의 상기 탈회골 분말과 물의 혼합 비율이 중량비로, 상기 탈회골 분말 : 물 = 17 ~ 31 : 69 ~ 83인, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a)는, 상기 골 분말을 탈회하는 단계; 상기 탈회된 골 분말을 중화시키는 단계; 중화된 골 분말을 동결 건조시키는 단계;를 포함하며,
    상기 골 분말을 탈회하는 단계는, 골 분말에, 0.3N 이상 0.8N 이하의 산성 용액을 2시간 이상 7시간 이하의 시간 동안 처리하거나 또는 0.8N 초과 1.5N 이하의 산성 용액을 0.1시간 이상 7시간 이하의 시간 동안 처리하여 행하는, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 골 분말은, 공여자로부터 채취한 뼈에서 연조직을 제거하고 세척하는 단계; 상기 세척한 뼈를 유기 용매에 침지시키고 교반하여 지질 및 면역항원을 제거하는 단계; 상기 지질 및 면역항원을 제거한 뼈를 분쇄 및 선별하는 단계;를 거쳐 제조되는, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단계(c)를, 상기 탈회골 분말과 물을 혼합하고, 가열 가압하에 10분 초과 65분 이하의 시간 동안 오토클레이브 처리하는 것에 의해 행하는, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계(b)에 있어서의 상기 탈회골 분말과 물의 혼합 비율이 중량비로, 상기 탈회골 분말 : 물 = 21 ~ 28 : 72 ~ 79인, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a)에서 제조된 탈회골 분말의 입자 크기가 500μm 이하인, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체의 제조 방법.
  7. 탈회골을 물에 용해시켜 이루어지는 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체로서,
    점도가 495 Pa·s 이상 2000 Pa·s 이하인, 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체 또는 제7항에 기재된 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와, 탈회골 분말을 혼합하여 골이식재 형성용 혼합물을 제조하는 단계(d); 및
    상기 골이식재 형성용 혼합물을 동결 건조하여 골이식재를 제조하는 단계(e);를 포함하는, 골이식재의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계(d)에서 혼합되는 탈회골 분말의 입자 크기가 150μm 초과 2000μm 이하인, 골이식재의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단계(d)에 있어서의 상기 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체와, 상기 탈회골 분말의 혼합 비율이 중량비로, 상기 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체 : 탈회골 분말 = 71 ~ 75 : 25 ~ 29인, 골이식재의 제조 방법.
  11. 제7항에 기재된 골이식재 제조용 탈회골 유래 담체가 도입된 골이식재.
  12. 제11항에 있어서,
    쐐기(wedge) 형태인, 골이식재.
  13. 제12항에 있어서,
    뼈 각도(bone angle) 조정 및 골조직 재생용 지지체로서 사용되는, 골이식재.
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