KR20230046202A - 생리활성인자 탑재/세포 부착이 가능한 다공성 구조를 가지는 고분자 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

생리활성인자 탑재/세포 부착이 가능한 다공성 구조를 가지는 고분자 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시킨 것을 특징으로 하는 고분자 필름과 이의 제조방법, 상기 고분자 필름에 생리활성인자 또는 그 표면에 세포를 부착시킨 것으로, 상기 탑재된 생리활성인자는 초기 대량 방출되지 않고 서방형 방출되는 특성을 나타내며 상기 고분자 필름 표면에 부착된 세포는 고분자 필름의 다공성 구조 안에서 성장, 및 재생하여 인체의 조직/장기 재생, 암 유사 조직 형성 및 항암 면역 치료에 효과적으로 이용 가능한 특성을 가진다.

Description

생리활성인자 탑재/세포 부착이 가능한 다공성 구조를 가지는 고분자 필름 및 이의 제조방법{POLYMER FILM WITH POROUS STRUCTURE CAPABLE OF LOADING BIOACTIVEMOLECULES/ATTACHING CELLS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 생리활성인자 탑재 및 세포 부착이 가능한 다공성 구조를 가지는 고분자 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 고분자로 제조된 다양한 두께의 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입하고 상기 다공성 구조에 생리활성인자의 탑재시키거나 다공성 구조의 표면에 세포의 부착이 가능한 고분자 필름과 이의 제조방법에 관한 것이다.
조직공학 (tissue engineering)이 의학의 한 부분을 차지하게 되면서 인공장기나 세포를 이용한 치료가 새로운 중흥기를 맞이하고 있다. 조직공학은 조직을 재건하는데 근간이 되는 세포나 세포의 증식을 위한 생체 재료, 그리고 세포가 자랄 수 있는 미세 환경을 생리활성인자 등을 이용하여 적절히 조절하여 원하는 기능을 가진 생체조직으로 재생시키는 학문이다.
조직공학에서 중요한 하나의 요소인 지지체 (scaffold)는 생리활성인자를 담지하는 담지체 역할, 혹은 이식하는 세포가 잘 접착할 수 있게 지지하는 역할과 함께 손상된 조직을 물리적으로 연결해주는 기능도 담당한다.
지지체의 소재는 재생하고자 하는 조직의 종류에 따라 연조직의 경우 하이드로젤과 같은 소재가 주로 연구 되고 있으며, 경조직의 경우 재생하고자 하는 조직과 유사한 물성을 고려하여 생분해성 고분자 소재로 제작된 지지체가 주로 이용된다. 지지체의 기계적인 물성이 생체 조직과 유사하지 않으면 손상된 조직에 부정적인 영향을 미치며 또한 이식한 지지체가 시공간적으로 적절한 분해속도를 유지하지 않으면 오히려 조직의 재생을 방해하게 된다.
지지체에 의한 조직재생을 최적화하기 위해서는 지지체의 생체 활성을 높이고, 세포 적합성, 조직재생 유도능과 같은 기능을 개선하기 위한 전략이 필요하다. 이에 최근 손상된 조직의 기능회복을 효과적으로 유도할 수 있는 생리활성인자를 함유하며 이의 서방형 방출이 가능한 생체활성 고분자 지지체의 개발과 연구가 활발히 이루어지고 있다.
생리활성인자를 지지체 내에 효과적으로 도입하기 위해서 소수성 상호작용(hydrophobic interactions), 수소 결합(hydrogen bonding), 정전기적 인력(electrostatic attraction), 헤파린-기반의(heparin-mediated) 혹은 효소-기반의 결합(enzyme-mediated binding), 플라즈마 처리, 하이드로겔/리포좀/고형의 재료에 봉입(encapsulation) 등 수많은 기법들이 적용되고 있다.
하지만 상기 방법들은 비교적 복잡한 제조과정을 거쳐야 하고, 제조 과정에서 사용되는 유기용매 또는 표면 개질에 사용되는 독성 화합물 (용매, 가교제)의 잔류 등으로 인해 식약처 승인을 통한 실제 임상 적용은 매우 요원하다.
또한 상기의 방법들을 통해 도입된 생리활성인자는 초기에 폭발적으로 방출되는 문제로 인해 장기간 안정적으로 서방형 방출이 어렵다. 초기에 폭발적으로 방출된 단백질 기반의 생리활성인자는 체내에서 안정성이 좋지 못해 빠른 시간 내에 활성을 잃어버리며, 제조 과정에서 발생하는 생리활성인자의 3차원 구조 붕괴 등으로 인한 활성 감소로 인해 체내에서 발현시키기에는 큰 효과를 기대하기 어렵다.
세포 또한 조직공학에서 또 다른 중요한 하나의 요소로, 최근에는 세포를 단독으로 사용하기보다는 세포를 지지체에 부착시켜 함께 이식하는 방법이 사용된다. 이때, 지지체는 세포가 부착하는 구조물 역할로써 인체 3차원 세포외기질 (extracellular matrix; ECM) 환경을 모방해야 하며, 세포가 자라 들어오면서 서서히 녹아 흡수되는 성질을 갖는 것이 이상적이다. 또한, 적절한 기공성 (porosity)을 통해 기계적 안정성 및 세포 이동을 위한 충분한 면적을 제공해야 하며 지지체에 세포 부착성을 향상시켜 세포의 생존율을 높이는 것이 중요하다.
지지체 표면에 세포를 부착한 후 세포를 유지하고 증식시키기 위해서는 세포와 지지체 간 계면 특성이 매우 중요하다. 가장 중요한 것은 세포가 지지체 표면에 잘 부착하여야 하며, 지지체 내로 쉽게 이동할 수 있어야 하고 이를 유도하는 표면 성질 및 지지체내의 다공성과 세포와 세포, 또는 세포와 지지체간의 연결을 지원해 줄 수 있는 연결된 구조를 가져야 한다는 점이다.
따라서 세포의 부착성을 향상시키고 세포의 배양 환경을 더욱 최적화하기 위한 지지체에 대한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있지만, 아직까지 세포는 지지체의 미세한 기공을 통하여 지지체 내부로 침투하여 성장하는 것이 어렵고 또한 세포의 2차원적 성장만 가능하게 하여 세포가 바람직한 형상과 골격을 가지고 성장하는 데는 한계가 있다.
이처럼 조직공학을 이용하여 인체의 손상된 조직을 재생하고 인체와 유사한 인공장기를 개발하기 위해 많은 연구들이 활발히 진행되고 있지만, 임상 적용이 가능한 지지체의 제조와 생리활성인자의 도입 및 안정성, 제조된 지지체에 세포 부착성 향상과 세포 배양 환경 최적화 (인체 조직과 유사한 환경 형성) 등과 같은 상기 한계점을 해결하기는 어려운 상황이다. 따라서 이러한 한계점을 극복할 수 있는 간단한 제조공정을 가지며 기능향상이 가능한 제조방법이 필요한 실정이다.
한편, 이러한 고분자 재료를 이용하여 2차원 구조의 필름을 만들고, 여기에 다공성 구조를 도입하는 종래기술들은 주로 폴리올레핀계 고분자를 연신시켜 제조된 다공성 고분자 필름을 2차전지 등의 분리막 소재로 주로 사용하고 있다.
예를 들어, 한국공개특허 2001-0020347에서는 융점이 140℃ 이상인 제1 중합체 성분 약 15 내지 80 중량부, 및 (b) 융점이 120℃ 미만인 제2 중합체 성분 약 15 내지 80 중량부를 포함하는 둘 이상의 중합체 조성물을 공압출하고, 이어서 냉각하여 상분리한 후, 다층 필름의 연신으로 다공성 필름 구조를 형성함으로써 다층 필름을 형성하는 방법을 제시하였다.
또한, 미국등록특허 9991488 B2에서는 폴리올레핀계 수지 조성물을 포함하며, 여기서 폴리올레핀계 다공성 필름이 35.0에서 42.0㎡/g의 기공 표면 영역을 가지고 2.0 x 10-2에서 4.0 x 10-2 복굴절 및 폴리올레핀계 수지 조성물이 0.2에서 1 g/10min의 용융 흐름 지수를 가지는 공극률 40에서 80%인 배터리 분리막으로 사용 가능한 전기 저항(이온 투과성), 공기 투과도, 내전압성, 기계적 강도가 우수한 폴리올레핀계 다공성 필름을 제시하였다.
한편, 본 출원인의 한국공개특허 2021-0039549에서는 생체적합성과 생분해성을 가지는 고분자를 용융시키고, 3D 프린터를 이용하여 압출된 파이버들을 적층시켜 3D 프린팅 고분자 인공 지지체를 인체에 무해한 용매에서 열처리시켜 상기 파이버들의 표면 일부를 용해, 및 냉각시켜 상기 각 파이버들의 용해된 부분이 수많은 낙엽이 적층되어 쌓여 있는 것과 같은 낙엽적층형 다공성 구조로 변환시키는 과정을 거쳐 제조된 3D 프린팅을 이용한 다공성 고분자 인공 지지체 및 이의 제조방법을 제시하였다.
상기 3D 프린팅을 이용한 다공성 고분자 인공 지지체는 골 조직, 연골 조직, 간 조직, 치아 조직, 침샘 조직, 부갑상선 조직 중에서 선택되는 어느 하나의 조직의 재생을 위해 사용되도록 3차원 구조를 가지도록 한 데 특징이 있다.
이를 위해 상기 특허에서는 고분자 용액을 이용하여 각각의 파이버들로 제조하고, 상기 파이버들의 한 가닥가닥에 다공성 구조를 도입시킨 데 특징이 있는 3차원 구조의 다공성 고분자 인공 지지체로서, 상기 파이버들이 격자 형태로 쌓여있는 구조는 파이버 사이의 공간이 지지체 전체에 다공성을 부여한다. 그런데 이때 생성된 다공들은 기공 크기가 너무 크기 때문에 섬유 조직 등의 침투를 막아야 하는 차폐막[조직재생유도막; Guided tissue regeneration (GTR) membrane] 과 같은 용도로 사용하기에는 다공성 구조로 인한 효용성의 문제가 있다. 또한, 분리막을 포함한 전자재료로 사용할 경우에도 크기가 큰 다공은 오히려 결점(defect)으로 작용할 수가 있다.
한국공개특허 2001-0020347 미국등록특허 9991488 B2 한국공개특허 2021-0039549
본 발명은 기계적 물성이 우수한 고분자를 이용하여 2차원 형태의 필름 상으로 제조하고, 여기에 간단한 방법으로 다공성 구조를 도입하여 상기 다공성 구조에 생리활성인자나 세포 등을 부착하여 소정의 용도에 적절히 사용할 수 있는 다공성 구조를 가지는 고분자 필름을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 다공성 구조를 가지는 고분자 필름의 제조방법을 제공하는 데도 그 목적이 있다.
추가로 본 발명은 상기 다공성 구조를 가지는 고분자 필름의 단면 또는 양면에 형성된 다공성 구조에 생리활성인자가 탑재된 고분자 필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 다공성 구조를 가지는 고분자 필름의 단면 또는 양면에 형성된 다공성 구조의 표면에 세포를 부착시킨 고분자 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 필름은 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 결정성을 가지는 생체적합성 고분자는 결정성이 5 ~ 99 %의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 고분자 필름에 도입된 상기 다공성 구조는 낙엽적층형 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 필름은 바깥 외표면과 일정깊이 (외표면으로부터 ~100 ㎛)까지 낙엽적층형 다공성 구조가 형성되어 있으며, 상기 깊이부터 반대면까지는 다공성 구조가 형성되지 않은 매끈한 비다공성(dense) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고분자 필름은 2차원 구조로 된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리다이옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리프로필렌, 폴리락틱산, 폴리글리콜산, 폴리포스포에스터로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 필름은 상기 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름과 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입한 고분자 필름의 인장강도 값의 변화율은 ±30% 이내인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 2차원 고분자 필름 형태로 제조하는 단계, 상기 제조된 2차원 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시키는 단계, 및 다공성 구조가 형성된 상기 2차원 고분자 필름을 냉각시키는 단계를 포함하는 상기 다공성 구조를 가지는 고분자 필름의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고분자 필름은 1 ~ 50중량%의 고분자 용액을 이용하여 제조된 것이거나, 또는 해당 고분자에 열과 압력을 가해 제조되는 것일 수 있다.
상기 2차원 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입은 상기 2차원 고분자 필름을 테트라글리콜 (Tetraglycol), 1-메틸-2-피롤리디논 (1-methyl-2-Pyrrolidinone (NMP)), 트리아세틴 (triacetin), 벤질 알콜 (benzyl alcohol), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl Sulfoxide (DMSO)), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene oxide), 글리세롤(Glycerol), 폴리솔베이트(Polysorbate), 폴리에톡시화 캐스터 오일(Polyethyloxylated caster oil), 폴리에틸렌 글리콜 모노라울레이트(Propylene glycol monolaurate), 폴리글리세롤 올리에이트(Polyglycerol oleate), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(Diethylene glycol monoethyl ether) 중에서 선택되는 1종 혹은 2 종 이상의 혼합물로 이루어진 poor solvent에 접촉시킨 상태에서 열을 가하여 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 2차원 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시, 열을 가하는 조건은 40~300℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다.
추가로 본 발명은 상기 단면 또는 양면에 다공성 구조를 가지는 고분자 필름의 표면에 세포를 부착시킨 것을 특징으로 하는 세포 부착된 고분자 필름을 제공할 수 있다.
상기 세포는 상피세포, 섬유아세포, 골아세포, 연골세포, 심근 세포, 근세포, 간세포, 인간 유래 제대혈 세포, 중간엽 줄기세포, 골수유래줄기세포, 골막유래줄기세포, 혈관내피전구세포, 배아줄기세포, 및 유도만능줄기세포 (induced pluripotent stem cell) 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상잉 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 고분자 필름의 다공성 구조의 표면에 부착된 세포는 인체의 조직/장기 재생, 암 유사 조직 형성 및 항암 면역 치료에 이용되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 도입된 다공성 구조에 생리활성인자를 탑재시킨 것을 특징으로 하는 생리활성인자가 탑재된 고분자 필름을 제공할 수 있다.
상기 생리활성인자는 사이토카인, 호르몬, 인슐린, 및 항체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 펩타이드/단백질; fibroblast growth factors (FGFs), vascular endothelial growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), transforming growth factors (TGFs), bone morphogenetic proteins (BMPs), epidermal growth factor (EGF), insulin-like growth factor (IGF), 및 platelet-derived growth factor (PDGF) 중에서 선택되는 1종 이상의 성장인자; 유전자; 및 백신 중에서 선택되는 어느 하나가 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다공성 구조에 탑재된 생리활성인자는 상기 고분자 필름의 다공성 구조로부터 서방형 방출되는 특징을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 조직과 유사한 기계적 물성을 가지며 적절한 분해속도를 유지할 수 있도록 소정의 녹는점과 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 선별하고 이로부터 제조된 2차원 구조의 고분자 필름을 간단한 방법으로 처리하여 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 소정의 다공성 구조를 가지는 고분자 필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 상기 다공성 구조를 가지는 고분자 필름은 다공성 구조를 도입하기 전과 후의 고분자 필름의 기계적 강도가 유사하여 생체 조직과 유사한 기계적 물성을 유지하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에서는 2차원 구조의 고분자 필름의 단면 또는 양면을 poor solvent에 접촉시킨 상태에서 열을 가하는 매우 간단한 방법으로 소정의 깊이에 다공성 구조를 형성시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 고분자 필름은 그 단면 또는 양면에 형성된 독특한 다공성 구조로 인하여 종래와 같이 복잡한 제조과정이나, 유기용매 또는 표면 개질에 사용되는 독성 화합물 (용매, 가교제)의 잔류 문제없이도 효과적으로 생리활성인자를 탑재시킬 수 있으며, 상기 탑재된 생리활성인자는 초기 대량 방출되지 않고 서방형 방출되는 특성을 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 고분자 필름은 그 단면 또는 양면에 형성된 독특한 다공성 구조의 표면에 세포를 효과적으로 부착시킬 수 있어 세포를 고분자 필름에 부착시켜 함께 이식하여 소정의 용도에 다양하게 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 부착된 세포는 고분자 필름의 다공성 구조 표면에서 성장, 및 재생하여 인체의 조직/장기 재생, 암 유사 조직 형성 및 항암 면역 치료에 효과적으로 이용 가능한 특성을 가진다.
도 1~9는 각각 실시예 1~6, 비교예 1~3에 따라 제조된 시료의 구조를 확인한 SEM 사진이고,
도 10은 비교예 4(선행문헌 3)에 따라 제조된 3D 프린팅을 이용한 낙엽적층 구조의 다공성 3D 프린팅 인공 지지체의 내부 SEM 구조를 나타낸 결과이며,
도 11은 실시예 1, 실시예 5의 본 발명에 따라 제조된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 PCL 필름과; 비교예 1에 따라 제조된 낙엽적층구조가 도입되지 않은 PCL 필름의 각 시편을 이용한 인장 강도 측정 결과이고,
도 12는 실시예 7~8과 비교예 5에 따라 제조된 고분자 필름에 생리활성인자가 탑재된 여부를 형광현미경으로 관찰한 결과이며,
도 13은 실시예 9~10과 비교예 6에 따라 제조된 고분자 필름에 탑재된 생리활성인자 방출 거동을 확인한 결과이고,
도 14는 실시예 11~12와 비교예 7에 따라 고분자 필름에 부착된 세포의 형태를 SEM을 통해 관찰한 결과이다.
도 15는 비교예 8에 따라 3D 프린팅 인공 지지체에 부착된 세포의 형태를 SEM을 통해 관찰한 결과이다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 발명은 다공성 구조를 가지는 고분자 필름과 이의 제조방법, 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면의 다공성 구조에 생리활성인자가 탑재된 고분자 필름, 및 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면의 다공성 구조의 표면에 세포가 부착된 고분자 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 구조를 가지는 고분자 필름은 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 인체 조직에 사용가능하도록 고분자 필름 제조에 사용되는 고분자 또한 인체에 무해한 것으로 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성이 5 ~ 99 %의 범위인 결정성을 가지는 생체적합성 고분자가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 생체적합성 고분자의 녹는점(melting point)이 40℃ 미만인 경우에는 상온 혹은 체내에서의 안정성이 낮고 또한 300℃를 초과하는 경우에는 다공성 구조 도입을 위한 표면처리과정에서 과도한 에너지 소모 및 고분자의 분해가 유도되어 바람직하지 못하다.
또한, 생체적합성 고분자는 5 ~ 95%, 바람직하기로는 30 ~ 80%의 범위의 결정성을 가지는 것일 수 있으며, 상기 생체적합성 고분자의 결정성이 5% 미만으로 결정성이 너무 낮거나 비결정성을 가지는 경우 및 95%를 초과하는 높은 결정성을 가지는 경우에는 낙엽 적층형 다공성 구조가 형성되지 못하는 문제가 있어 바람직하지 못하다.
상기와 같이 녹는점과 결정성을 만족하는 본 발명에 따른 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리다이옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리프로필렌, 폴리락틱산, 폴리글리콜산, 및 폴리포스포에스터로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이 중에서 폴리카프로락톤, 폴리다이옥사논, 폴리에틸렌 등이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 고분자 필름은 먼저 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 용매에 용해시켜 고분자 용액을 제조하고, 상기 고분자 용액을 캐스팅(casting) 등의 공지의 방법을 이용하여 2차원 구조의 고분자 필름 상태로 제조할 수 있다. 상기 고분자 용액의 농도는 1 ~ 50중량%인 것이 형성되는 필름의 두께 조절 및 필름을 제조하는 과정에서의 용액의 취급 용이성 측면에서 바람직하다.
또한 본 발명에서는 용매를 사용하지 않고, 상기 각 고분자에 열과 압력을 가하여 용융시켜 2차원 구조의 고분자 필름 상태로 제조할 수도 있다.
본 발명에서 '2차원 구조의 고분자 필름' 이라는 것은 상기 고분자를 이용하여 2차원의 두께를 갖는 비다공성 고체상 (non-porous solid phase)을 포함하는 것으로, 본 출원인이 기 출원한 특허문헌 3에서 언급한 것과 같이 3D 프린팅 등을 이용하여 제조된 3차원 구조체와 구별하기 위하여 사용된 상이한 개념을 포함하는 의미이다.
또한, 본 발명에서는 상기 제조된 고분자 필름의 단면 또는 양면을 간단한 방법으로 처리하여 소정의 다공성 구조를 도입시킬 수 있다.
상기 다공성 구조의 도입은 상기 고분자 필름을 제조한 다음, 다공성 구조를 도입하고자 하는 고분자 필름의 단면 또는 양면에 poor solvent를 접촉시킨 상태에서 열을 가하여 이루어질 수 있다. 구체적으로는 고분자 필름의 단면 또는 양면에 열을 가하여 용융시키면 용융된 고분자가 접촉되어 있는 poor solvent에 살짝 용해되는 현상이 발생되고, 이를 냉각시키게 되면 상기 용해된 부분이 다시 고분자 표면에 침전되는 현상에 의해 낙엽이 쌓인 것과 같은 낙엽적층형 다공성 구조가 형성된다.
상기 다공성 구조 도입을 위해 사용되는 'poor solvent' 란 상기 제조된 고분자 필름이 상온에서 거의 용해되지 않고 특정 온도 이상에서 용해되는 현상을 일으키는 정도의 용해도를 가지는 용매를 포함하는 의미로서, 본 발명에서는 테트라글리콜 (Tetraglycol), 1-메틸-2-피롤리디논 (1-methyl-2-Pyrrolidinone (NMP)), 트리아세틴 (triacetin), 벤질 알콜 (benzyl alcohol), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl Sulfoxide (DMSO)), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene oxide), 글리세롤(Glycerol), 폴리솔베이트(Polysorbate), 폴리에톡시화 캐스터 오일(Polyethyloxylated caster oil), 폴리에틸렌 글리콜 모노라울레이트(Propylene glycol monolaurate), 폴리글리세롤 올리에이트(Polyglycerol oleate), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(Diethylene glycol monoethyl ether) 중에서 선택되는 1종 혹은 2 종 이상의 혼합물로 이루어진 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 2차원 고분자 필름에 열을 가하는 경우에는 상기 사용된 고분자들의 녹는점 근처인 40℃ 내지 300℃의 온도가 바람직하며, 다공성 구조를 도입하고자 하는 고분자 필름의 표면과 용매가 접촉할 수 있게 고분자 필름의 표면(단면)에 용매를 분주하거나 고분자 필름 전체(양면)가 용매에 담지될 수 있는 방법을 이용하게 되면 고분자 필름의 가열된 부분이 용융된 후 냉각되어 다공성 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시킴에 있어 그 단면에만 다공성 구조를 도입하는 경우에는 상기 나열된 어떤 방법을 사용하더라도 나머지 한 면은 다공성 구조가 형성되지 않도록 잘 밀봉된 조건에서 수행해야 함은 물론이다.
본 발명의 고분자 필름의 단면 또는 양면에 형성된 다공성 구조는 수많은 독립된 다공들이 존재함과 동시에 상기 수많은 다공들은 서로 연결되어 있으며, 그 모양이 마치 수많은 낙엽이 쌓여있는 것과 같은 낙엽적층형 구조를 가지는 데 특징을 가진다. 또한, 본 발명과 같이 수많은 다공들이 서로 연결된 낙엽적층형 다공성 구조는 독립된 수많은 다공들이 서로 연결되지 않은 다공성 구조에 비해 높은 표면적을 가지기 때문에 많은 양의 생리활성인자 담지, 이들의 서방형 방출 유도 및 그 표면에는 세포 부착이 가능한 면에서 유리한 특성을 가진다고 할 수 있다.
또한, 상기 고분자 필름에서 다공성 구조가 도입되지 않은 부분은 매끈한 비다공성(dense) 구조를 가지는 것일 수 있다. 즉, 소정의 용도에 따라 단면에만 다공성 구조를 도입시킬 수도 있고, 단면에만 다공성 구조를 도입시키는 경우에도 전체 두께를 기준으로 단면의 일부의 깊이(예를 들어, 고분자 필름 두께가 100mm 인 경우 한 면의 두께를 50mm, 다른 한 면의 두께를 50mm로 가정했을 때 한 면의 전체 두께 50mm 중 20mm의 깊이에까지만 다공성을 형성하는 것을 의미함. 따라서, 이 경우 나머지 20~50mm의 깊이까지는 비다공성 구조를 가짐)까지만 형성시킬 수도 있고 단면 전체(예를 들어, 고분자 필름 두께가 100mm 인 경우 한 면의 두께를 50mm, 다른 한 면의 두께를 50mm로 가정했을 때 한 면의 전체 두께 50mm에까지 모두 다공성을 형성하는 것을 의미함)에 형성시킬 수도 있다.
이러한 다공성 구조는 본 발명에서 특정 녹는점과 결정성을 만족할 때 도입될 수 있는 것으로, 사용되는 고분자 재료가 결정성이 없는 비결정성을 가지거나 녹는점이 40~300℃ 범위에 포함되지 않는 경우에는 상기와 같이 2차원 고분자 필름을 이용하여 poor solvent를 접촉시킨 상태에서 열을 가하더라도 낙엽 적층형 다공성 구조가 형성되지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 녹는점 범위를 가지고 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름과, 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입한 고분자 필름의 인장강도 값의 변화율은 ±30% 이내인 특징을 가진다. 이는 본 발명에 따른 고분자 필름을 체내 적용시 핸들링 가능한 정도의 물성을 가지도록 하기 위한 조건을 만족함에 있어 바람직하다.
즉, 본 발명에서는 다공성 구조를 도입하기 전과 후의 고분자 필름의 기계적 물성이 거의 유사하게 유지됨으로써, 표면의 다공성 구조를 도입하여도 다공성 구조로 인해 고분자 필름의 물성이 크게 감소하지 않고 유사하게 유지되면서 필름의 표면적을 증가시킬 수 있다. 이러한 고분자 필름의 표면적 증가는 기계적 물성을 유지하면서 전자 이동이 가능한 미세입자 또는 생리활성인자의 담지와 같이 기능성 부여가 가능하다.
따라서, 본 발명에 따른 다공성 구조를 가지는 고분자 필름은 섬유 조직 등의 침투를 막아야 하는 차폐막[조직재생유도막; Guided tissue regeneration (GTR) membrane], 인공조직 재료와 같은 바이오 소재는 물론, 센서, 전도성 필름과 같은 전기 재료에 사용 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 도입된 낙엽적층형 다공성 구조의 표면에 세포를 부착시킨 것을 특징으로 하는 세포 부착된 고분자 필름을 제공할 수 있다.
상기 세포는 상피세포, 섬유아세포, 골아세포, 연골세포, 심근 세포, 근세포, 간세포, 인간 유래 제대혈 세포, 중간엽 줄기세포, 골수유래줄기세포, 골막유래줄기세포, 혈관내피전구세포, 배아줄기세포, 및 유도만능줄기세포 (induced pluripotent stem cell) 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있으며, 상기 세포는 낙엽적층형 다공성 구조의 표면에 효과적으로 부착되어 인체의 조직/장기 재생, 암 유사 조직 형성 및 항암 면역 치료에 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 고분자 필름에 도입된 다공성 구조는 수많은 낙엽이 적층된 것과 같은 독특한 구조로 넓은 표면적을 가질 수 있고, 이로 인해 매끈한 비다공성의 표면보다 더 많은 양의 세포 부착이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 낙엽적층형 다공성 구조는 수많은 다공들이 서로 연결되어 있기 때문에 다공성 구조를 가지더라도 다공들이 서로 연결되지 않은 통상의 다공성 구조보다 더 많은 양의 세포 부착이 가능함은 당업자들에게 있어 자명하다.
본 발명의 고분자 필름의 낙엽적층형 다공성 구조의 표면에 세포의 부착은 통상의 공지된 방법을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 도입된 다공성 구조에 생리활성인자를 탑재시킨 것을 특징으로 하는 생리활성인자 탑재된 고분자 필름을 제공할 수 있다.
상기 생리활성인자는 사이토카인, 호르몬, 인슐린, 및 항체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 펩타이드/단백질; fibroblast growth factors (FGFs), vascular endothelial growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), transforming growth factors (TGFs), bone morphogenetic proteins (BMPs), epidermal growth factor (EGF), insulin-like growth factor (IGF), 및 platelet-derived growth factor (PDGF) 중에서 선택되는 1종 이상의 성장인자; 유전자; 및 백신 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 상기 생리활성인자는 상기 고분자 필름의 다공성 구조로부터 서방형 방출되는 특징을 가진다.
생리활성인자를 고분자 필름과 같은 지지체 내에 효과적으로 도입하기 위해서 소수성 상호작용, 수소 결합, 정전기적 인력, 헤파린-기반의(heparin-mediated) 혹은 효소-기반의 결합(enzyme-mediated binding), 플라즈마 처리, 하이드로겔/리포좀/고형의 재료에 봉입(encapsulation) 등 수많은 기법들이 적용되고 있으나, 복잡한 제조과정과, 제조 과정에서 사용되는 유기용매 또는 표면 개질에 사용되는 독성 화합물 (용매, 가교제)의 잔류 등으로 인해 식약처 승인을 통한 실제 임상 적용은 매우 힘든 게 현실이다.
그러나, 본 발명에서는 독특한 낙엽적층형 구조를 가지는 고분자 필름에 형성된 다공성 구조로 인해 종래와 같은 복잡한 전처리 과정을 거치거나, 인체 유해한 용매 등의 잔류 문제없이도 효과적으로 생리활성인자를 고분자 필름의 다공에 탑재시킬 수 있다.
또한, 상기 다공성 구조에 도입된 생리활성인자는 서방형 방출됨으로써 소정의 목적을 달성할 수 있는 기간 동안 그 활성을 유지할 수 있는 효과를 가짐으로써, 생리활성인자 탑재된 고분자 필름은 창상피복용 드래싱재, 지혈제, 조직 유도막, 약물 전달체, 세포 전달체로 이용될 수 있다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
실시예 1 : 다공성 구조가 단면에 존재하는 PCL 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 결정성(결정화도 30 ~ 50%)을 가지며, 녹는점이 60℃ 인 폴리카프로락톤 (polycaprolactone)을 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PCL 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켜 PCL 고분자 필름을 제조하였다.
상기 PCL 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 테플론 몰드를 이용하여 상기 제조된 PCL 필름을 고정시킨 후, poor solvent로서 테트라글리콜 (tetraglycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 테트라글리콜의 온도를 55℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 테플론 몰드에 고정된 PCL 필름의 한쪽 표면에 55℃의 테트라글리콜을 분주 후 1분 동안 55℃를 유지하면서 가열시킨 다음, 상기 PCL 필름을 4℃에서 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PCL 필름 표면에 생성된 다공성 구조 사이의 잔여 테트라글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 PCL 필름은 동결 건조시켜 다공성 구조가 단면에 존재하는 PCL 다공성 필름을 제조하였다.
실시예 2 : 다공성 구조가 단면에 존재하는 PCL 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 결정성(결정화도 30 ~ 50%)을 가지며, 녹는점이 60℃ 인 폴리카프로락톤 (polycaprolactone)을 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PCL 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켜 PCL 고분자 필름을 제조하였다.
상기 PCL 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 테플론 몰드를 이용하여 상기 제조된 PCL 필름을 고정시킨 후, poor solvent로서 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 폴리에틸렌글리콜의 온도를 55℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 테플론 몰드에 고정된 PCL 필름의 한쪽 표면에 55℃의 폴리에틸렌글리콜을 분주 후 1분 동안 55℃를 유지하면서 가열시킨 다음, 상기 PCL 필름을 4℃에서 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 폴리에틸렌글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PCL 필름 표면에 생성된 다공성 구조 사이의 잔여 폴리에틸렌글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 폴리에틸렌글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 PCL 필름은 동결 건조시켜 다공성 구조가 단면에 존재하는 PCL 다공성 필름을 제조하였다.
실시예 3 : 다공성 구조가 단면에 존재하는 PDO 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 결정성(결정화도 50 ~ 60%)을 가지며, 녹는점이 110℃인 폴리다이옥사논 (polydioxanone, PDO)을 160℃에서 용융시켜 투명한 상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PDO 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
상기 PDO 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 테플론 몰드를 이용하여 상기 제조된 PDO 필름을 고정시킨 후, 용매 테트라글리콜 (tetraglycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 테트라글리콜의 온도를 110℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 테플론 몰드에 고정된 PDO 필름의 한쪽 표면에 110℃의 테트라글리콜을 분주 후 40초간 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 PDO 필름을 80℃에서 60분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PDO 필름 표면에 생성된 다공성의 낙엽적층구조 사이의 잔여 테트라글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 PDO 필름은 동결건조시켜 다공성 구조가 단면에 존재하는 PDO 다공성 필름을 제조하였다.
실시예 4 : 다공성 구조가 단면에 존재하는 PE 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 결정성(결정화도 40 ~ 80%)을 가지며, 녹는점이 115~180℃인 폴리에틸렌 (polyethylene, PE)을 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PE 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
상기 PE 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 테플론 몰드를 이용하여 상기 제조된 PE 필름을 고정시킨 후, 용매 테트라글리콜 (tetraglycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 테트라글리콜의 온도를 180℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 테플론 몰드에 고정된 PE 필름의 한쪽 표면에 180℃의 테트라글리콜을 분주 후 120분간 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 PE 필름을 상온에서 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PE 필름 표면에 생성된 다공성 구조 사이의 잔여 테트라글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 PE 필름은 동결건조시켜 다공성 구조가 단면에 존재하는 PE 다공성 필름을 제조하였다.
실시예 5 : 다공성 구조가 양면에 존재하는 PCL 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 결정성(결정화도 30 ~ 50%)을 가지며, 녹는점이 60℃ 인 폴리카프로락톤 (polycaprolactone)을 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PCL 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
상기 PCL 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 용매 테트라글리콜 (tetraglycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 테트라글리콜의 온도를 55℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 제조된 PCL 필름 전체(양면)가 55℃의 테트라글리콜에 잠기도록 하여 40초간 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 PCL 필름을 상온의 테트라글리콜로 옮긴 다음, 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PCL 필름 표면에 생성된 다공성 구조 사이의 잔여 테트라글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 PCL 필름은 동결건조시켜 다공성 구조가 양면에 존재하는 PCL 다공성 필름을 제조하였다.
실시예 6 : 다공성 구조가 양면에 존재하는 PCL 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 결정성(결정화도 30 ~ 50%)을 가지며, 녹는점이 60℃ 인 폴리카프로락톤 (polycaprolactone)을 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PCL 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
상기 PCL 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 용매 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 폴리에틸렌글리콜의 온도를 55℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 제조된 PCL 필름 전체(양면)가 55℃의 폴리에틸렌글리콜에 잠기도록 하여 40초간 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 PCL 필름을 상온의 폴리에틸렌글리콜로 옮긴 다음, 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 폴리에틸렌글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PCL 필름 표면에 생성된 다공성 구조 사이의 잔여 폴리에틸렌글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 폴리에틸렌글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 PCL 필름은 동결건조시켜 다공성 구조가 양면에 존재하는 PCL 다공성 필름을 제조하였다.
비교예 1 : 다공성 구조가 도입되지 않은 PCL 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내는 폴리카프로락톤 (polycaprolactone, PCL)을 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 고분자 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
이후, 열처리 과정은 거치지 않고, 낙엽적층구조가 단면 또는 양면에 존재하는 다공성 PCL 필름과 비교하였다.
비교예 2 : PMMA를 이용한 고분자 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 비결정성이고, 녹는점이 160℃인 폴리메틸메타크릴레이트 (Polymethylmethacrylate, PMMA)를 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PMMA 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
상기 PMMA 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 용매 테트라글리콜 (tetraglycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 테트라글리콜의 온도를 160℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 제조된 PMMA 필름 전체가 160℃의 테트라글리콜에 잠기게 하여 40초간 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 PMMA 필름을 4℃에서 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PMMA 필름 표면의 잔여 테트라글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다. 세척이 끝난 PMMA 필름은 동결 건조시킨 후 관찰하였다.
비교예 3 : PS를 이용한 고분자 필름의 제조
생체적합성·생분해성을 나타내며 비결정성이고, 녹는점이 240℃인 폴리스타이렌 (Polystyrene, PS)를 용매인 디클로로메테인 (dicholoromethane)에 10 wt% 비율로 섞어준 다음, 투명한 용액상태가 될 때까지 교반시켰다. 투명해진 용액을 유리 페트리 접시에 분주한 다음, 5시간 동안 후드에서 건조시킨 후 흰색의 PS 필름 형태가 형성되면 진공 오븐에 넣고 24시간 건조시켰다.
상기 PS 고분자 필름에 다공성 구조를 도입시키기 위하여 용매 테트라글리콜 (tetraglycol)을 오일배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 테트라글리콜의 온도를 160℃가 되도록 맞추었다. 이후 상기 제조된 PS 필름 전체가 160℃의 테트라글리콜에 잠기가 하여 40초간 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 PS 필름을 4℃에서 10분 동안 냉각시킨 후, 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 PS 필름 표면의 잔여 테트라글리콜 용매를 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다. 세척이 끝난 PS 필름은 동결건조시킨 후 관찰하였다.
비교예 4 : 3D 프린팅을 이용한 3차원 구조의 PCL 고분자 인공지지체의 제조
특허문헌 3의 실시예 1에 따라 낙엽적층 구조의 다공성 3D 프린팅 인공 지지체를 제조하여 본 발명의 실시예에 따른 고분자 필름과 비교하였다.
생체적합성·생분해성을 나타내는 폴리카프로락톤 (polycaprolactone, PCL) 펠렛을 용융시켜 3D 프린터기에 넣고 압출 성형시켜 3D 프린팅 인공 지지체를 제작하였다. 3D 프린팅 인공 지지체의 규격은 파이버의 직경을 300㎛로 하여 사출시켜 가로*세로=300*600㎛의 격자 모양으로 하여 높이가 4000 ㎛가 되도록 쌓아 올려 3D 프린팅법을 이용하여 인공 지지체를 제조하였다.
그 후 용매 테트라글리콜을 오일 배쓰 (oil bath)를 이용하여 오일 중탕시켜 온도를 55℃가 되도록 맞추었다. 상기 제조된 인공 지지체를 상기 용매에 넣어 지지체가 완전히 잠기도록 하여 1분 동안 열처리를 진행하였다.
열처리 후 상기 인공 지지체를 테트라글리콜에서 꺼내어 유리 페트리 접시 위에 올려 실온에서 10분 동안 냉각시켰다.
냉각된 상기 인공 지지체를 상온의 새로운 테트라글리콜에 담구었다 빼는 과정을 진행하여 인공 지지체 표면에 생성된 낙엽적층 다공성 구조 사이의 잔여 폴리카프로락톤 용액을 세척시켰다. 그 후 증류수를 과량 넣어서 잔여 테트라글리콜을 완전히 세척해내었다.
세척이 끝난 인공 지지체는 동결건조시켜 낙엽적층 구조의 다공성 3D 프린팅 인공 지지체를 제조하였다
실험예 1 : 고분자 필름의 구조 확인
상기 실시예 1~6 및 비교예 1~3에 따라 각각 제조된 각 고분자 필름과 비교예 4에 따라 제조된 3D 인공지지체의 구조를 주사전자현미경 (SEM)을 통해 관찰하였으며 그 결과를 각각 도 1 내지 10에 나타내었다.
실시예 1~4와 같이 다공성 구조가 단면에만 형성시킨 각 고분자 필름(도 1~4)의 경우, 다공성 구조가 도입된 면(A면)의 표면에는 모두 다수의 다공들이 존재함을 확인할 수 있다. 이들의 표면(A면) 사진을 참조하며, 다수의 다공들은 서로 복잡하게 연결되어 있을 뿐만 아니라 수많은 낙엽이 적층되어 있는 것과 같은 낙엽적층형 다공성 구조를 형성함을 확인할 수 있다. 또한, 다공성 구조가 도입되지 않은 면(B면)의 표면에는 다공들이 형성되어 있지 않은 매끈한 구조를 가짐도 확인하였다. 또한, 각 고분자 필름의 절단면을 관찰한 사진(맨 앞 사진)을 참조하면, 바깥 외표면과 일정깊이 (외표면으로부터 ~100 ㎛)까지 다공성 구조가 적층되어 형성되어 있으며, 상기 깊이부터 반대면까지는 매끈한 비다공성(dense) 구조로 이루어져 있음을 확인할 수 있었다.
또한 양면에 다공성 구조가 존재하는 고분자 필름(실시예 5, 6)의 구조(도 5, 6)를 참조하면, 고분자 필름의 열처리를 진행한 양쪽 면(A면, B면) 모두의 표면에는 다수의 다공성 구조가 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 고분자 필름의 절단면을 관찰한 사진(맨 앞 사진)을 참조하면, 바깥 외표면과 일정깊이(외표면으로부터 ~100 ㎛)까지 다공성 구조가 적층되어 형성되어 있으며, 상기 깊이부터 반대면까지는 매끈한 비다공성(dense) 구조로 이루어져 있음을 확인할 수 있었다.
그러나, 다공성 구조가 도입되지 않은 비교예 1이나, 생체적합성·생분해성을 나타내지만 비결정성이거나 녹는점이 40~300℃ 범위에 포함되지 않는 비교예 2과 비교예 3에 따른 고분자 필름을 각각 나타낸 다음 도 7 내지 9를 참조하면, 열처리를 진행한 양쪽 표면(A면, B면)이 모두 매끄러우며, 고분자 필름의 절단면(맨 앞 사진)과 이의 확대사진을 보았을 때, 다공성이 전혀 없는 구조를 관찰할 수 있었다. 이를 통해 생체적합성·생분해성을 나타내지만 비결정성이거나 녹는점이 40~300℃ 범위에 포함되지 않는 고분자 필름에서는 용매를 이용하여 표면 열처리를 진행하여도 다공성의 구조가 형성되지 않는 것을 확인하였다.
또한, 상기 비교예 4와 같이 제조된 다공성 3D 프린팅 인공 지지체의 구조를 나타낸 다음 도 10에서도 인공지지체를 구성하는 파이버의 표면(a)에는 다수의 낙엽적층형 다공성 구조가 형성되어 있음을 확인할 수 있으며, 인공지지체를 구성하는 파이버의 단면(b)을 잘라 관찰한 사진과 이의 확대사진을 참조하면, 바깥 외표면과 일정깊이(전체 파이버 직경 200㎛ 중 50㎛)까지 낙엽적층형 다공성 구조가 형성되어 있으며, 상기 깊이부터 파이버 내부까지는 매끈한 비다공성(dense) 구조로 이루어져 있음을 확인할 수 있다.
뿐만 아니라, 비교예 4의 3D 프린팅 인공 지지체는 파이버의 직경을 300㎛로 하여 사출시켜 가로*세로=300*600㎛의 격자 모양으로 하여 높이가 4000 ㎛가 되도록 쌓아 올려 제조하고, 이를 처리하여 인공 지지체 표면에 낙엽적층 다공성 구조를 도입시킨 것이다.
결과적으로 비교예 4의 3D 프린팅 인공 지지체는 그 표면 다공성 구조는 본 발명의 실시예 5에 따라 제조된 고분자 필름의 다공성 구조(도 5)와 동등·유사하며, 형성된 공극 사이즈도 수 마이크론으로 유사하다.
그러나, 그 내부에서는 파이버들끼리 격자 형태로 적층시킨 구조이기 때문에 격자를 이루는 공간이 또 다른 다공성 구조를 형성하게 되는데, 이 내부의 다공 크기는 수백 마이크론 수준임을 확인할 수 있다. 특허문헌 3의 도 5를 나타낸 다음 도 10을 참조하면, 내부에 격자 간 적층으로 형성된 다공성 구조의 기공 크기는 500㎛ 이상임을 알 수 있다.
실험예 2 : 고분자 필름의 물성 측정
상기 실시예 1, 실시예 5의 본 발명에 따라 제조된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 PCL 필름과; 비교예 1에 따라 제조된 낙엽적층구조가 도입되지 않은 PCL 필름, 및 비교예 4(선행문헌 3)에 따라 제조된 3D 프린팅을 이용한 낙엽적층 구조의 다공성 3D 프린팅 인공 지지체의 각 시편을 이용하여 인장 강도를 측정하였다. PCL 필름은 시편절단 나이프를 이용하여 절단하였으며, 시편절단나이프의 크기는 필름 타입의 측정 규격인 ASTM D1708-13에 기준하여 준비하였다 (도 11 참조).
물성 측정 장비는 인장 강도를 측정할 수 있는 Instron 5966을 이용하여 측정하였으며, 측정 조건은 10kN load cell을 이용하고 cross-head speed는 10 mm/min으로 하여 측정하였다. 측정 결과 stroke(mm)에 따른 하중(N) 값을 얻을 수 있었는데 이 데이터를 기반으로 stress/strain curve를 그려서 각 실험군의 물성을 비교하였다. Strain(%) 부분은 시편이 시험기의 지그에 물렸을 때, 최종 높이인 35 mm로 나눈 뒤 백분율로 변환하였고 stress(Mpa) 부분은 하중(N) 값을 시편의 평행부분의 단면적인 1.1 mm2으로 나누었다. 만들어진 stress/strain curve를 이용하여 maximum stress 값을 정리하였다.
다음 도 11의 결과를 참조하면, 다공성 구조가 도입되지 않은 PCL 필름 (비교예 1)과 다공성 구조가 단면 (실시예 1) 또는 양면에 존재하는 PCL 필름 (실시예 5)의 인장 강도 측정 결과 물성 변화에 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. 이를 통해 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름과, 같은 재료로 제조된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름의 물성을 비교하였을 때 큰 변화가 없는 것으로 보아 도입된 다공 구조가 고분자 필름의 물성 변화에 영향을 미치지 않으며 기능 향상이 가능하다는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 4(선행문헌 3)에 따라 제조된 3D 프린팅을 이용한 낙엽적층 구조의 다공성 3D 프린팅 인공 지지체는 그 표면에는 낙엽적층형 다공성 구조를 가지지만, 그 내부에서는 파이버들끼리 격자 형태로 적층시킨 구조로 형성된 수백 마이크론 수준의 격자를 이루는 공간으로부터 형성된 또 다른 다공성 구조로 인해 의미있는 인장강도 측정이 불가하였다. 인장강도는 인장시 시료의 단위면적당 가해지는 힘을 측정하는 것인데, 이러한 기공 크기가 큰 다공성 구조를 가지는 경우에는 정확한 시료의 단면적을 측정하기 불가능하므로 의미있는 인장강도 측정이 불가하였다.
실시예 7~8 : 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름에 생리활성인자(FITC-BSA) 탑재
상기 실시예 1과 실시예 5에서 제조된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름에 생리활성인자 탑재 가능여부를 확인하기 위한 실험을 각각 진행하였다. 상기 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름을 가로*세로=12*12mm 크기로 진행하였고, 플루오레세인이소티오시안산염-소혈청알부민 (fluorescein isothiocyanate-bovine serum albumin; FITC-BSA)을 모델 생리활성인자로 선정하여 실험을 진행하였다. 생리활성인자 탑재 전, 70% 에탄올 처리를 통해 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름 표면의 친수화 처리를 진행한 다음, FITC-BSA를 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름 부피당 1 mg/mL의 농도로 제조하여 필름 표면에 분주하였다. 그 후 빛을 차단하여 4℃에서 3시간 보관하여 FITC-BSA를 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름 표면에 흡착을 유도하였고 이후 PBS로 3-5회 세척하여 흡착되지 않은 FITC-BSA를 세척하였다. 그 다음 동결 건조시켜 FITC-BSA가 흡착된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 각각 존재하는 고분자 필름(실시예 7, 8)을 제조하였다.
비교예 5 : 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름에 생리활성인자 탑재
상기 비교예 1에 따라 제조된 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름을 이용하여 상기 실시예 7~8과 동일하게 모델 생리활성인자인 FITC-BSA를 탑재시켜 비교하였다.
실험예 3 : 생리활성인자 탑재여부 확인
상기 실시예 7~8과 비교예 5에 따라 제조된 모델 생리활성인자인 FITC-BSA의 흡착이 완료된 고분자 필름 (가로*세로=12*12 mm)을 액체질소에 담가 순간적으로 얼린 다음, 면도칼로 얇게 잘라 단면이 보이게 슬라이드 글라스에 올려놓고 형광현미경으로 관찰하였으며, 그 결과를 다음 도 12에 나타내었다.
다음 도 12를 참조하면, FITC-BSA의 탑재 정도는 표면이 매끈한 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름 (비교예 5)에서는 형광 현미경 관찰 시, 형광 발현이 거의 보이지 않았다. 반면, 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름 (실시예 7, 8)에서는 표면에 형성된 다공성의 구조로 인해 매끈한 표면에서보다 형광 발현이 더 밝게 보이는 것을 통해 FITC-BSA가 더 많은 양 탑재되어 있음을 관찰 할 수 있었으며, 또한 FITC-BSA가 일정 부분에 집중된 것 없이 균일하게 탑재된 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 도입된 다공성 구조의 독특한 구조와 넓은 표면적으로 인해 매끈한 비다공성의 표면보다 생리활성인자의 흡착이 용이하며 많은 양의 생리활성인자가 고분자 필름 표면에 균일하게 탑재 가능하다는 것을 확인하였다.
실시예 9~10 : 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름에 생리활성인자(PDGF-ββ, BMP-2) 탑재
상기 실시예 1과 실시예 5, 비교예 1에 따라 제조된 고분자 필름에 생리활성인자인 PDGF-ββ (platelet-derived growth factor-ββ), BMP-2 (bone morphogenetic protein-2)를 각각 탑재시켜, 각각 실시예 9와 10, 비교예 6으로 하였다. 상기 생리활성인자의 농도는 고분자 필름 부피 당 1 μg의 농도로 제조하여 고분자 필름에 단순 흡착 과정을 통하여 탑재시켰다. PCL 필름의 경우 한쪽면에만, PCL 단면 다공성 필름의 경우 다공성 구조가 있는 면에 상기 PDGF-ββ 및 BMP-2를 탑재시켰으며, PCL 양면 다공성 필름의 경우 한쪽면 (A면)에는 PDGF-ββ를, 반대쪽면 (B면)에는 BMP-2를 각각 탑재시켰다.
실험예 4 : 고분자 필름에 탑재된 생리활성인자 방출 거동 확인
상기 실시예 9~10, 및 비교예 6에 따라 제조된 PDGF-ββ 및 BMP-2가 흡착된 고분자 필름을 소태아혈청이 1% 비율로 들어있는 PBS (보관용액)에 넣고 37℃, 50 rpm에서 보관하였다. 매일 보관용액을 채취하고 새로운 보관용액으로 갈아주었으며, 채취한 보관용액은 효소면역정량법으로 PDGF-ββ 및 BMP-2의 양을 측정하였다. 측정된 양은 누적 방출량으로 나타내었으며, 그 결과를 다음 도 13에 나타내었다.
다음 도 13을 참조하면, 생리활성인자의 탑재량은 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름 (비교예 6)과 비교하였을 때, 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름 (실시예 9, 실시예 10)에서 다공성으로 인해 약 4배 가량 생리활성인자가 더 많이 탑재된 것을 확인하였다 (탑재량은 최종 누적 방출량 기준).
또한, 방출거동의 경우, 세포의 연조직 및 경조직으로의 분화와 조직 형성을 위한 유효농도의 생리활성인자가 서방형으로 방출되고 있음을 확인하였고, 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름보다 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름에서 생리활성인자의 방출량이 더 많이 오랜기간 방출 되는 것을 확인하였다.
이러한 결과로부터, 어떠한 첨가제 및 표면 개질법 없이도 본 발명의 다공성 구조의 필름 표면의 독특하고 넓은 표면적의 낙엽 적층적층형 다공성 구조에 생리활성인자가 탑재 및 서방형 방출되고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 생리활성인자가 탑재된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름은, 표면에 부착된 세포 또는 주변 세포의 분화 촉진을 통한 조직의 재생을 보다 효과적으로 유도할 수 있음을 기대할 수 있었다.
실시예 11~12 : 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름에 세포 부착
상기 실시예 1과 실시예 5에 따라 제조된 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름을 가로*세로=12*12 mm 크기로 하여 총 분주 된 세포 수가 2x105 세포가 되도록 세포를 분주하였다. 세포를 분주하기 전, 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름의 표면을 70% 에탄올 처리를 통해 친수화를 진행하였다. 그 다음 2x105 세포 현탁액의 부피가 1 mL가 되게 하여 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름의 표면에 세포 현탁액을 분주한 후 약 16시간 동안 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 배양하여 세포 부착을 유도하여, 각각 실시예 11와 12에 따른 고분자 필름을 얻었다.
비교예 7 : 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름에 세포 부착
상기 비교예 1에 따라 제조된 다공성 구조가 도입되지 않은 고분자 필름을 이용하여 상기 실시예 11~12과 동일하게 세포를 부착시켜 비교하였다.
비교예 8 : 다공성 구조가 도입된 3D 프린팅 인공 구조체에 세포 부착
상기 비교예 4에 따라 제조된 3D 프린팅 인공 구조체의 표면 다공성 구조 및 내부 다공성 구조에 상기 실시예 11~12과 동일하게 세포를 부착시켜 비교하였다.
실험예 5 : 고분자 필름에 부착시킨 세포의 형태 확인
상기 실시예 11~12와 비교예 7에 따라 고분자 필름에 부착된 세포를 SEM을 통해 관찰하였으며 그 결과를 각각 다음 도 14에, 비교예 8의 다공성 구조가 도입된 3D 프린팅 인공 구조체에 부착된 세포의 SEM 결과를 다음 도 15에 나타내었다.
다음 도 14를 참조하면, 다공성 구조를 도입하지 않은 고분자 필름(비교예 7)의 각각 A면 (윗면)과 B면 (아랫면)을 확대했을 때, 표면에 세포가 매우 적은 양이 부착되어 있거나 거의 부착 되어 있지 않는 것을 확인하였다.
그러나, 본 발명의 실시예 11~12에 따른 다공성 구조가 단면 또는 양면에 존재하는 고분자 필름의 표면 관찰 시, 많은 양의 세포가 고분자 필름 표면의 다공성 구조 그 표면을 덮고 부착되어 있는 것을 확인하였다. 하지만 다공성 구조가 단면에 존재하는 고분자 필름(실시예 11)의 경우, 다공성 구조가 존재하지 않는 B면 (아랫면)에서는 부착된 세포가 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 도입된 다공성 구조의 독특한 구조로 인해 매끈한 비다공성의 표면보다 세포 부착성이 향상되었으며 다공성 구조의 넓은 표면적으로 인해 매끈한 비다공성의 표면보다 더 많은 양의 세포 부착이 가능하다는 것을 확인하였다.
또한, 다공성 구조가 도입된 3D 프린팅 인공 구조체에 세포 부착시킨 경우(도 15), 그 표면에 낙엽적층구조가 보이지 않을 정도로 많은 양의 세포가 부착되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 파이버 격자들이 적층되어 형성된 내부 기공에도 세포들이 쉽게 침투되어 점착된 것을 확인할 수 있다.
그러나 이러한 3D 프린팅 인공 구조체 자체의 격자구조에서 기인되는 큰 다공은 세포가 내부로 혹은 구조체 전체를 통해 투과가 가능하므로 GTR membrane (타겟 조직의 재생에 필요한 공간과 세포만 공급되고 타겟 조직의 재생을 방해하는 반흔 조직세포 등은 해당 공간 내로 침투를 억제함으로써 타겟조직의 효과적인 재생을 유도할 수 있는 막)으로 적용이 불가하다.

Claims (17)

  1. 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시킨 것을 특징으로 하는 고분자 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정성을 가지는 생체적합성 고분자는 결정성이 5 ~ 99 %의 범위를 가지는 것인 고분자 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 구조는 낙엽적층형 구조인 것인 고분자 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 필름은 바깥 외표면과 일정깊이 (외표면으로부터 ~100 ㎛)까지 낙엽적층형 다공성 구조가 형성되어 있으며, 상기 깊이부터 반대면까지는 매끈한 비다공성(dense) 구조를 가지는 것인 고분자 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 필름은 2차원 구조로 된 것인 고분자 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체적합성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리다이옥사논, 폴리카프로락톤, 폴리프로필렌, 폴리락틱산, 폴리글리콜산, 폴리포스포에스터로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것인 고분자 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 고분자 필름과
    상기 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입한 고분자 필름의 인장강도 값의 변화율은 ±30% 이내인 것인 고분자 필름.
  8. 녹는점(mp) 40~300℃이고, 결정성을 가지는 생체적합성 고분자를 이용하여 2차원 고분자 필름 형태로 제조하는 단계,
    상기 제조된 2차원 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입시키는 단계, 및
    다공성 구조가 형성된 상기 2차원 고분자 필름을 냉각시키는 단계를 포함하는 제1항에 따른 고분자 필름의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 고분자 필름은 1 ~ 50중량%의 고분자 용액을 이용하여 제조된 것이거나, 또는
    해당 고분자에 열과 압력을 가해 제조되는 것인 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 2차원 고분자 필름의 단면 또는 양면에 다공성 구조를 도입은 상기 2차원 고분자 필름을 테트라글리콜 (Tetraglycol), 1-메틸-2-피롤리디논 (1-methyl-2-Pyrrolidinone (NMP)), 트리아세틴 (triacetin), 벤질 알콜 (benzyl alcohol), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl Sulfoxide (DMSO)), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene oxide), 글리세롤(Glycerol), 폴리솔베이트(Polysorbate), 폴리에톡시화 캐스터 오일(Polyethyloxylated caster oil), 폴리에틸렌 글리콜 모노라울레이트(Propylene glycol monolaurate), 폴리글리세롤 올리에이트(Polyglycerol oleate), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(Diethylene glycol monoethyl ether) 중에서 선택되는 1종 혹은 2 종 이상의 혼합물로 이루어진 poor solvent에 접촉시킨 상태에서 열을 가하여 이루어지는 것인 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 열을 가하는 조건은 40~300℃의 온도에서 이루어지는 것인 제조방법.
  12. 제1항에 따른 단면 또는 양면에 다공성 구조를 가지는 고분자 필름의 표면에 세포를 부착시킨 것을 특징으로 하는 세포 부착된 고분자 필름.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 세포는 상피세포, 섬유아세포, 골아세포, 연골세포, 심근 세포, 근세포, 간세포, 인간 유래 제대혈 세포, 중간엽 줄기세포, 골수유래줄기세포, 골막유래줄기세포, 혈관내피전구세포, 배아줄기세포, 및 유도만능줄기세포 (induced pluripotent stem cell) 로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것인 세포 부착된 고분자 필름.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 고분자 필름의 표면에 부착된 세포는 인체의 조직/장기 재생, 암 유사 조직 형성 및 항암 면역 치료에 이용되는 것인 세포 부착된 고분자 필름.
  15. 제1항에 따른 고분자 필름의 단면 또는 양면에 도입된 다공성 구조에 생리활성인자를 탑재시킨 것을 특징으로 하는 생리활성인자가 탑재된 고분자 필름.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 생리활성인자는 사이토카인, 호르몬, 인슐린, 및 항체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 펩타이드/단백질; fibroblast growth factors (FGFs), vascular endothelial growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), transforming growth factors (TGFs), bone morphogenetic proteins (BMPs), epidermal growth factor (EGF), insulin-like growth factor (IGF), 및 platelet-derived growth factor (PDGF) 중에서 선택되는 1종 이상의 성장인자; 유전자; 및 백신 중에서 선택되는 어느 하나인 것인 생리활성인자가 탑재된 고분자 필름.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 생리활성인자는 상기 고분자 필름의 다공성 구조로부터 서방형 방출되는 것인 생리활성인자가 탑재된 고분자 필름.
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US20010020347A1 (en) 1999-12-17 2001-09-13 Francois De Gaillard Guide device for a window
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US20210039549A1 (en) 2018-02-02 2021-02-11 Varroc Engineering Private Limited Automobile headlight assembly

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