KR20240013949A - 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트에 관한 것으로서,생분해성 고분자인 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 생분해 기간이 짧은 반면 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 탄성복원력이 낮은 반면 생분해 기간이 긴 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하여 형성됨에 따라 이식 초기에는 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)에 의해 형상이 유지되고, 일정 시간이 지나 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)이 생분해된 후에는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)에 의해 팽창유지력을 유지할 수 있는 생분해성 미세도관의 제작이 가능하다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 생분해 기간이 짧은 반면 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 탄성복원력이 낮은 반면 생분해 기간이 긴 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하여 형성됨에 따라 이식 초기에는 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)에 의해 형상이 유지되고, 일정 시간이 지나 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)이 생분해된 후에는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)에 의해 팽창유지력을 유지할 수 있는 생분해성 미세도관의 제작이 가능하다.
Description
본 발명은 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생분해 기간이 짧은 반면 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 탄성복원력이 낮은 반면 생분해 기간이 상대적으로 긴 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트에 관한 것이다.
일반적으로 인체 또는 반려동물의 장기에 대한 수술을 하는 경우에는 담도, 췌관, 요관과 같은 매우 가는 관 모양의 장기를 서로 이어주거나, 부분적으로 손상된 부위를 봉합하는 경우가 빈번하게 발생한다.
위와 같은 장기들의 경우, 췌관은 2~3mm, 요관은 3~5mm, 담관은 6~7mm 정도로 직경이 아주 작아 연결이나 봉합이 쉽지 않을 뿐 아니라 연결이나 봉합이 적절히 되었다 하더라도 상처 치유 과정 자체에서 섬유화가 동반되므로 장기적으로 연결 또는 봉합 부위에 협착이 발생될 가능성이 매우 높다.
이러한 이유로 종래에는 장기들의 연결 또는 봉합 부위에 고무나 실리콘으로 제작된 인공 미세도관을 삽입하여 수술을 시행한 후, 일정 시간이 지나 이를 제거하는 방법을 실시하고 있다.
한편, 위와 같은 인공 미세도관의 경우 인체 또는 반려동물의 몸 밖으로 장시간 길게 뽑아 놓았다가 일정 시간이 지난 후 제거하는 방식을 사용하거나 짧은 미세도관을 장기 내에 거치시킨 후 일정 시간이 지난 후 장을 통해 자연적으로 빠져나오기를 기대하는 방식을 사용하고 있다.
이 때, 인체 또는 반려동물의 몸 밖으로 노출된 미세도관의 경우에는 관리가 어렵고, 감염의 위험이 있으며, 인체 또는 반려동물의 몸에 고통을 유발하는 문제가 있다.
그리고, 장기 내에 거치된 미세도관의 경우에는 일정 시간이 지난 후에도 빠져나오지 않아 문제가 되거나 원치 않는 곳으로 이동하여 합병증을 유발할 수 있는 문제점도 있다.
위와 같은 문제를 해결하기 위해 최근에는 일정 시간이 지난 후 인체 또는 반려동물의 몸 안에 잔류하지 않고 생분해되는 생분해성 미세도관에 대한 연구를 활발하게 진행하고 있으나, 시중에 유통되고 있는 생분해성 소재의 경우 생분해성 미세도관에 요구되는 물리적 성질 및 생분해 기간을 동시에 충족시킬 수 없어 사용에 제한적인 문제점이 있다.
따라서, 생분해성 미세도관에 요구되는 물리적 성질 및 생분해 기간을 동시에 충족시킬 수 있는 생분해성 소재의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 생분해 기간이 짧은 반면 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 탄성복원력이 낮은 반면 생분해 기간이 상대적으로 긴 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 생분해성 고분자인 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트가 제공된다.
여기서, 상기 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)과 상기 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 면적비가 5:5로 이루어지고, 요구되는 인장강도가 발현되도록 최대로 연신되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)과 상기 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 무게평균분자량의 각각 200,000 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 요구되는 인장강도가 2.0 g/d 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 직경이 0.25~0.40㎛ 범위로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 수술용 미세도관, 생분해성 혈관용 스텐트, 생분해성 비혈관용 스텐트, 생분해성 봉합사, 생분해성 주름제거 및 완화용 실, 뇌동맥류 색전술용 코일, 통증 완화용 실, 약물 전달체, 각종 충진제로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 생분해 기간이 짧은 반면 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 탄성복원력이 낮은 반면 생분해 기간이 긴 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하여 형성됨에 따라 이식 초기에는 탄성복원력이 우수한 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)에 의해 형상이 유지되고, 일정 시간이 지나 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)이 생분해된 후에는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)에 의해 팽창유지력을 유지할 수 있는 생분해성 미세도관의 제작이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 개략적인 사시도.
도 2는 비교예1 내지 비교예3에 따라 제조된 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 단면도.
도 3은 실시예1 내지 실시예3에 따라 제조된 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 단면도.
도 2는 비교예1 내지 비교예3에 따라 제조된 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 단면도.
도 3은 실시예1 내지 실시예3에 따라 제조된 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)는 생분해성 고분자인 폴리디옥사논(polydioxanone, 이하 ‘PDO’라 함)으로 이루어진 시스와, 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤(polycaprolactone, 이하 ‘PCL’이라 함)으로 이루어진 코어를 포함하여 이루어진다.
여기서, PDO는 하기 화학식 1과 같이, 주쇄에 에테르(ether)기 1개와 에스터(ester)기 1개를 갖는 생분해성 고분자로 단량체인 파라디옥사논(p-dioxanone)을 고리 열림 중합하여 얻어진다.
이러한 PDO는 탄성복원력 높아 형태복원이 우수한 반면 생분해기간이 6개월 이내로 짧아 본 발명에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)의 시스로 활용함으로써, 이를 통해 제조된 생분해성 미세도관이 이식 초기에 형상을 안정적으로 유지할 수 있도록 해준다.
여기서, PDO는 무게평균분자량이 200,000 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
그리고, PCL은 하기 화학식 2를 참조하면, PDO와 마찬가지로 주쇄에 에테르(ether)기 1개와 에스터(ester)기 1개를 갖는 생분해성 고분자이다.
이러한 PCL은 PDO에 비해 탄성복원력은 낮은 반면, 생분해 기간이 1년 이상으로 길어 본 발명에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)의 코어로 활용함으로써, 이를 통해 제조된 생분해성 미세도관이 PDO의 생분해 후 팽창유지력을 유지할 수 있도록 해준다.
여기서, PCL은 무게평균분자량이 200,000 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
<화학식 2>
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)는 생분해 기간이 짧은 반면 탄성복원력이 우수한 PDO를 시스로 활용하고, 탄성복원력이 낮은 반면 생분해 기간이 상대적으로 긴 PCL을 코어로 활용함에 따라 이식 초기에는 탄성복원력이 우수한 PDO에 의해 형상이 유지되고, 일정 시간이 지나 PDO가 생분해 된 후에는 PCL에 의해 팽창유지력을 유지할 수 있는 생분해성 미세도관의 제작이 가능하다.
즉, 본 발명은 인체 또는 반려동물의 몸체 삽입되는 미세도관과 같은 다양한 삽입형 의료기기에 요구되는 물리적 성질 및 생분해 기간을 동시에 충족시킬 수 있다.
한편, 상기한 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)는 생분해성 수술용 미세도관, 생분해성 혈관용 스텐트, 생분해성 비혈관용 스텐트와 같이 인체 또는 반려동물의 몸에 삽입되는 다양한 삽입형 의료기기에 적용 가능할 뿐 아니라 생분해성 봉합사, 생분해성 주름제거 및 완화용 실, 뇌동맥류 색전술용 코일, 통증 완화용 실, 약물 전달체, 각종 충진제로 사용될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트는 조직 재생, 상처 치유, 인체 지지 또는 질병의 치료, 치유, 완화, 개선을 위한 다양한 의료기기에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)는 PDO와 PCL의 면적비가 5:5로 이루어지고, 최대로 연신되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)는 최대로 연신된 후의 직경이 0.25~0.40㎛ 범위로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
위와 같이, PDO와 PCL의 면적비를 5:5로 하고, 최대로 연신하는 이유는 제조되는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트(1)를 이용하여 제조되는 생분해성 미세도관이 요구되는 충분한 인장물성과, 밸런스 있는 결정구조를 형성하기 위함이다.
이를 증명하기 위해 이하에서는 도2에 도시된 비교예1 내지 비교예3과, 도3에 도시된 실시예1 내지 실시예3과 같이, 연신비와 면적비가 다른 다양한 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
<비교예1>
도 2의 (a)와 같이, PDO와 PCL의 면적비가 3:7로 이루어지고, 지름 0.5mm를 갖는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
<실시예1>
비교예1을 6배의 연신비로 최대로 연신시켜 도 3의 (a)와 같이, 지름 0.38mm를 갖는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
<비교예2>
도 2의 (b)와 같이, PDO와 PCL의 면적비가 5:5로 이루어지고, 지름 0.47mm를 갖는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
<실시예2>
비교예2를 6배의 연신비로 최대로 연신시켜 도 3의 (b)와 같이, 지름 0.35mm를 갖는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
<비교예3>
도 2의 (c)와 같이, PDO와 PCL의 면적비가 7:3으로 이루어지고, 지름 0.46mm를 갖는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
<실시예3>
비교예3을 6배의 연신비로 최대로 연신시켜 도 3의 (c)와 같이, 지름 0.34mm를 갖는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트를 제조하였다.
상기와 같이, 제조된 비교예1 내지 비교예3과, 실시예1 내지 실시예3의 인장강도를 측정하였으며, 그 결과는 아래 표1과 같이 나타났다.
<표1>
상기 표1과 같이, 연신되지 않는 비교예1 내지 비교예3은 인장강도가 각각 0.2g/d, 0.21g/d, 0.25g/d로 요구되는 충분한 인장강도를 발현하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 비교예1 및 비교예2를 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예1 및 실시예2는 인장강도가 각각 2.14g/d, 2.24g/d로 요구되는 충분한 인장강도가 발현되는 것을 확인하였으나, 비교예3을 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예3은 인장강도가 1.33g/d로 요구되는 충분한 인장강도에 못 미치는 것을 확인할 수 있었다.
상기 결과를 통해 PDO와 PCL의 면적비가 3:7 또는 5:5로 이루어지고, 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예1 및 실시예2가 요구되는 충분한 인장강도를 발현하는 생분해성 이종 고분자 시스-코어 필라멘트임을 확인할 수 있었다.
이하에서는 상기와 같이 제조된 실시예1 내지 실시예3에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트의 XRD(X-Ray Diffraction) 분석을 통해 각각의 결정 강도(intensity)를 측정하였으며, 그 결과는 아래 표2에 나타내었다.
<표2>
상기 표2와 같이, PDO와 PCL의 면적비가 3:7로 이루어지고 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예1은 21.4˚와 23.7˚에서 각각 14,485cps와 4,620cps의 결정 강도를 나타냈다.
PDO와 PCL의 면적비가 5:5로 이루어지고 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예2는 21.4˚와 23.7˚에서 각각 9,440cps와 4,054cps의 결정 강도를 나타냈다.
PDO와 PCL의 면적비가 7:3으로 이루어지고 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예3은 21.8˚와 23.6˚에서 각각 9,428cps와 3,575cps의 결정 강도를 나타냈다.
즉, PDO와 PCL의 면적비가 3:7인 실시예1은 PCL위주의 결정구조가 형성되고, PDO와 PCL의 면적비가 7:3인 실시예3은 PDO위주의 결정구조가 형성되었으며, PDO와 PCL의 면적비가 5:5인 실시예2는 결정 구조가 균있있게 형성된 것을 확인할 수 있었다.
상기 결과를 종합해 볼 때, PDO를 시스로 하고 PCL을 코어로 하는 생분해성 이종 고분자 복합 필라멘트는 PDO와 PCL의 면적비가 5:5로 이루어지고 6배의 연신비로 최대로 연신시킨 실시예2가 요구되는 충분한 인장강도를 발현함과 아울러 밸런스 있는 결정구조가 형성되는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 이종 고분자 복합 필라멘트는 PDO와 PCL의 면적비가 5:5로 이루어지고 6배의 연신비로 최대로 연신되는 조건을 충족시켜야 함을 확인할 수 있었다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트
Claims (6)
- 생분해성 고분자인 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)으로 이루어진 시스와, 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)으로 이루어진 코어를 포함하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)과 상기 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 면적비가 5:5로 이루어지고, 요구되는 인장강도가 발현되도록 최대로 연신되는 것을 특징으로 하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리디옥사논(polydioxanone, PDO)과 상기 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 무게평균분자량의 각각 200,000 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트.
- 제2항에 있어서,
요구되는 인장강도가 2.0g/d 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트.
- 제1항에 있어서,
직경이 0.25~0.40㎛ 범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트.
- 제1항에 있어서,
수술용 미세도관, 생분해성 혈관용 스텐트, 생분해성 비혈관용 스텐트, 생분해성 봉합사, 생분해성 주름제거 및 완화용 실, 뇌동맥류 색전술용 코일, 통증 완화용 실, 약물 전달체, 각종 충진제로 사용되는 것을 특징으로 하는 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220090519A KR20240013949A (ko) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20240013949A true KR20240013949A (ko) | 2024-01-31 |
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| KR1020220090519A KR20240013949A (ko) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 생분해성 이종 고분자 복합 시스-코어 필라멘트 |
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| KR (1) | KR20240013949A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101962120B1 (ko) | 2018-05-31 | 2019-03-26 | 주식회사 브러시월드 | 생분해성 모노필라멘트 조성물 및 이를 이용한 모노필라멘트 제조방법 |
-
2022
- 2022-07-21 KR KR1020220090519A patent/KR20240013949A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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| KR101962120B1 (ko) | 2018-05-31 | 2019-03-26 | 주식회사 브러시월드 | 생분해성 모노필라멘트 조성물 및 이를 이용한 모노필라멘트 제조방법 |
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