KR20240081853A - A manufacturing method of adhesive material for fixing a medical device to a specific part of the human body inserted into it - Google Patents
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Abstract
본 발명은, (a) 키토산을 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계; (b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계; (c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; 및 (d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 합성하거나 합성된 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 인체 내에 삽입되는 의료기기에 코팅하는 접착성 물질 제조방법을 제공한다.
이를 통해, 접착성 물질이 코팅된 의료기기를 통해 인체내 특정 조직에서의 탈착을 방지하고 고정력을 증대시켜 수술후 환자의 통증을 완화시킬 수 있게 한다.The present invention includes the steps of (a) dissolving chitosan in an HCl solution to prepare a first solution; (b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol; (c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; and (d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to synthesize chitosan-gallic acid (Chi-GA) or synthesized chitosan-gallic acid (Chi-GA) ) provides a method of manufacturing an adhesive material that is coated on a medical device inserted into the human body.
Through this, medical devices coated with an adhesive material prevent detachment from specific tissues in the human body and increase fixation, thereby relieving the patient's pain after surgery.
Description
본 발명은 카테터 등의 인체 내에 삽입되는 의료기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체 내에 삽입되는 의료기기의 신체 조직 내 특정 부위에 고정화시키기 위한 의료기기용 접착성 물질 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to medical devices inserted into the human body, such as catheters, and more specifically, to a method of manufacturing an adhesive material for medical devices for immobilizing a medical device inserted into the human body to a specific part of the body tissue.
일반적으로 카테터는 인체 내의 혈액, 혈종 및 체액 등을 흡인하여 검사 또는 제거하거나 인체 내로 약제를 주입하기 위해 사용되는 의료용 도관 기구이다.In general, a catheter is a medical catheter used to aspirate and examine or remove blood, hematoma, and body fluids within the human body, or to inject drugs into the human body.
이러한 카테터는 사용되는 부위나 목적에 따라 오줌의 배출이나 방광 세정, 방광 내 약제 주입을 위한 요도 카테터와, 심장혈관을 확장하는 시술에 사용되는 벌룬 카테터와 약제주입 및 채혈을 위하여 정맥에 삽입하는 히크만 카테터와, 출산 직후 신생아의 기관과 구강 내에 흡입된 이물을 제거하는데 사용되는 기관 카테터 및 치과에서 시술시 발생되는 혈액, 타액을 흡인하여 배출하는데 사용되는 치과용 석션 카테터 등과 같이 그 종류가 매우 다양하다.Depending on the area and purpose for which these catheters are used, there are urethral catheters for urine discharge, bladder cleansing, and drug injection into the bladder, balloon catheters used for procedures to expand cardiovascular blood vessels, and hickeys inserted into veins for drug injection and blood collection. There are many different types, such as bay catheters, tracheal catheters used to remove foreign substances sucked into the newborn's trachea and oral cavity immediately after birth, and dental suction catheters used to aspirate and expel blood and saliva generated during dental procedures. do.
또한 카테터는 외과 수술 후 발생한 통증을 완화시키기 위해서도 사용된다. 외과적 수술 후에 환자들이 겪는 가장 큰 불편은 상처 부위의 통증이다. 수술 난이도와 수술 시간에 따라 차이가 있지만 수술을 받은 환자의 대부분 수술 후 36~48 시간 동안 통증으로 큰 고통을 겪는다. 최근 수술 부위의 통증을 경감하기 위한 장치로 페인버스터(painbuster)가 개발되어 그 활용도가 증가 추세이다. 페인 버스터는 '수술 부위로의 지속적 마취제 투여법'이라고 정의될 수 있으며, 카테터를 통해 수술 부위에 직접적으로 용액성 진통제를 용출(주입)시켜 통증을 감소시킨다. Catheters are also used to relieve pain after surgical procedures. The biggest discomfort patients experience after surgical procedures is pain at the wound site. Although there are differences depending on the difficulty of the surgery and the surgery time, most patients who undergo surgery suffer from severe pain for 36 to 48 hours after surgery. Recently, painbuster has been developed as a device to relieve pain at the surgical site, and its use is increasing. Pain buster can be defined as 'a method of continuous anesthetic administration to the surgical site' and reduces pain by eluting (injecting) a solution-based analgesic directly into the surgical site through a catheter.
종래의 카테터 장치는 수술 부위에 직접적으로 진통제를 주입시키는 방법을 활용하고 있으며, 특정부위 수술 후에 통증 신경이 밀집된 근막 아래층에 카테터를 삽입한 뒤, 작은 구멍을 통해서 국소마취제를 주입하는 방법을 채택하고 있다. Conventional catheter devices utilize a method of injecting painkillers directly into the surgical site. After surgery on a specific area, a catheter is inserted into the lower layer of the fascia where pain nerves are dense, and a local anesthetic is injected through a small hole. there is.
그러나, 이런 페인 버스터의 작동 기전 중의 하나의 단점으로 환자들의 움직임을 포함하여 수술 수 회복하는 환경에서 카테터 삽입 후에 진통제 주입이 필요한 조직에서의 탈착이 발생하여 국소마취제의 효과가 미미하거나 이를 통한 박테리아나 병원균들의 증식이 발생할 수 있다. However, one of the disadvantages of the pain buster's operating mechanism is that in an environment where patients are recovering from surgery, including movement, detachment occurs in tissues that require painkiller injection after catheter insertion, making the effect of the local anesthetic minimal or causing bacteria or Proliferation of pathogens may occur.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 접착성 물질이 코팅된 카테터 등의 의료기기를 통해 인체내 특정 조직에서의 상기 의료기기의 고정력을 증대시켜 수술후 환자의 통증을 완화시킴에 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to relieve the patient's pain after surgery by increasing the fixation force of the medical device in a specific tissue in the human body through a medical device such as a catheter coated with an adhesive material. there is.
이에 본 발명에서는 카테터 등의 의료기기에 접착 특성을 부여할 수 있는 키토산-갈릭산 물질 합성 방법과 합성된 키토산-갈릭산 물질을 카테터 등의 의료기기에 효율적으로 코팅할 수 있는 코팅 방법을 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention provides a method of synthesizing a chitosan-gallic acid material that can impart adhesive properties to medical devices such as catheters, and a coating method that can efficiently coat the synthesized chitosan-gallic acid material to medical devices such as catheters. You can.
이를 위해 본 발명은, (a) 키토산을 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계; (b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계; (c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; 및 (d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하는 접착성 물질 제조방법을 제공한다.For this purpose, the present invention includes the steps of (a) dissolving chitosan in an HCl solution to prepare a first solution; (b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol; (c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; and (d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution.
여기서, 상기 (a) 단계에서 상기 HCl 용액은 pH 5이고, 상기 (b) 단계에서 상기 제2용액은 pH 4.5이상 내지 5.5 이하의 범위인 것이 바람직하다.Here, in step (a), the HCl solution has a pH of 5, and in step (b), the second solution preferably has a pH ranging from 4.5 to 5.5.
또한, 상기 (d) 단계에서 투석된 용액을 동결건조기를 통해 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수할 수 있게 한다.In addition, chitosan-gallic acid (Chi-GA) can be recovered from the solution dialyzed in step (d) through a freeze dryer.
또한, 상기 키토산은 동물성 키토산과 식물성 키토산을 모두 포함할 수 있다.Additionally, the chitosan may include both animal chitosan and vegetable chitosan.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, (a) 키토산을 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계; (b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계; (c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; (d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계; (e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계; 및 (f) 인체 내에 삽입되는 의료기기 상에 상기 제4용액을 캐스팅하여 코팅하는 단계:를 포함하는 접착성 물질 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution; (b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol; (c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; (d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA); (e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water; and (f) casting and coating the fourth solution on a medical device to be inserted into the human body.
여기서, 상기 (f) 단계에서 상기 제4용액을 상기 의료기기 상에 분산시키고 상온에서 건조하는 것이 바람직하다.Here, in step (f), it is preferable to disperse the fourth solution on the medical device and dry it at room temperature.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, (a) 키토산을 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계; (b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계; (c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; (d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계; (e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계; 및 (f) 상기 제4 용액에 인체 내에 삽입되는 의료기기를 넣고 딥코팅하는 단계;를 포함하는 접착성 물질 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution; (b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol; (c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; (d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA); (e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water; and (f) adding a medical device to be inserted into the human body into the fourth solution and then dip-coating it.
여기서, 상기 (f)단계에서, 상기 의료기기를 상기 제4용액에 넣고 1시간, 2시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간 중 어느 하나의 시간 동안 코팅하고, 코팅된 의료기기를 증류수를 이용하여 1회 이상 세척한 후 건조시키는 것을 특징으로 한다.Here, in step (f), the medical device is placed in the fourth solution and coated for any one of 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours, 24 hours, and 48 hours, and the coated medical device is It is characterized by washing at least once using distilled water and then drying.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, (a) 키토산을 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계; (b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계; (c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; (d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계; (e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계; (f) 폴리아크릴산(Polyacrylic acid, PAA)을 증류수에 용해하여 제5용액을 제조하는 단계; 및 (g) 인체 내에 삽입되는 의료기기의 표면에서 상기 제4용액과 제5용액을 이용하여 다층박막적층(LbL) 기법을 통해 코팅하는 단계;를 포함하는 접착성 물질 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution; (b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol; (c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; (d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA); (e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water; (f) preparing a fifth solution by dissolving polyacrylic acid (PAA) in distilled water; and (g) coating the surface of a medical device to be inserted into the human body using the fourth and fifth solutions using a multi-layer thin film lamination (LbL) technique.
여기서, 상기 (g) 단계에서, (g-1) 상기 의료기기를 제4용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계; (g-2) 상기 의료기기를 제5용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계; (g-3) 상기 (g-1) 및 상기 (g-2)의 과정을 복수회 반복하고, 코팅된 의료기기를 건조하는 단계를 포함할 수 있다.Here, in step (g), (g-1) coating the medical device by immersing it in a fourth solution and washing it at least once using distilled water; (g-2) coating the medical device by immersing it in a fifth solution and washing it at least once using distilled water; (g-3) may include repeating the processes of (g-1) and (g-2) multiple times and drying the coated medical device.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, (a) 키토산을 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계; (b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계; (c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; (d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계; (e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계; (f) 인체 내에 삽입되는 의료기기의 표면을 상기 제4용액에 단일물질 다층박막적층(LbL) 기법을 통해 코팅하는 단계;를 포함하는 접착성 물질 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution; (b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol; (c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; (d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA); (e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water; (f) coating the surface of a medical device to be inserted into the human body with the fourth solution using a single-material multilayer thin film lamination (LbL) technique.
여기서, 상기 (f) 단계에서, (f-1) 상기 의료기기를 제4용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계; (f-2) 상기 의료기기를 다른 제4용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계; (f-3) 상기 (f-1) 및 상기 (f-2)의 과정을 복수회 반복하고, 코팅된 의료기기를 건조하는 단계를 포함할 수 있다.Here, in step (f), (f-1) coating the medical device by immersing it in a fourth solution and washing it at least once using distilled water; (f-2) coating the medical device by immersing it in a fourth solution and washing it at least once with distilled water; (f-3) may include repeating the processes (f-1) and (f-2) multiple times and drying the coated medical device.
또한, 상기 의료기기는 카테터, 약물을 전달하기 위한 접착제, 약물의 서방형 전달을 유도할 수 있는 약물 전달체, 접착성 조직공학용 담체 중 어느 하나가 선택될 수 있다.Additionally, the medical device may be any one of a catheter, an adhesive for drug delivery, a drug carrier capable of inducing sustained-release delivery of a drug, and a carrier for adhesive tissue engineering.
이를 통해, 접착성 물질이 코팅된 의료기기를 통해 인체내 특정 조직에서의 탈착을 방지하고 고정력을 증대시켜 수술후 환자의 통증을 완화시킬 수 있게 한다.Through this, medical devices coated with an adhesive material prevent detachment from specific tissues in the human body and increase fixation, thereby relieving the patient's pain after surgery.
본 발명은 카테터 등의 의료기기에 접착 특성을 부여할 수 있는 키토산-갈릭산 물질의 합성 방법과 이렇게 합성된 키토산-갈릭산 물질을 카테터 등의 의료기기에 효율적으로 코팅할 수 있는 코팅 방법을 제공할 수 있다.The present invention provides a method for synthesizing a chitosan-gallic acid material capable of imparting adhesive properties to medical devices such as catheters, and a coating method for efficiently coating the thus synthesized chitosan-gallic acid material on medical devices such as catheters. can do.
이를 통해 제조된 접착성 카테터는 현재 상용화되어 활용되고 있는 페인버스터 제품에 직접적으로 적용할 수 있으며, 이는 위장관 수술 후에 발생할 수 있는 환자들의 고통이나 통증을 경감시켜 주고, 증상을 완화시키거나 제어할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The adhesive catheter manufactured through this can be directly applied to the painbuster product that is currently being commercialized and used, and it can relieve the pain or pain that may occur in patients after gastrointestinal surgery and alleviate or control symptoms. It can provide effective effects.
특히, 본 접착성 카테터 물질을 카테터의 크기나 길이에 관계없이 코팅이 가능하여 활용도가 매우 높을 뿐만 아니라 개복 수술, 복강경 뿐만아니라 로봇을 포함한 다양한 수술 기법에 접목이 가능할 것으로 기대된다.In particular, this adhesive catheter material can be coated regardless of the size or length of the catheter, so it is not only highly usable, but is also expected to be applicable to various surgical techniques, including open surgery, laparoscopy, and robots.
또한, 본 접착성 키토산-갈릭산 물질은 카테터 고정용 물질로 활용이 가능할 뿐만 아니라 우수한 생체접착성 특성으로 인하여 의공학 분야에 활발한 응용이 기대되며, 특히, 특정부위에 약물을 전달하기 위한 접착제나, 약물의 서방형 전달을 유도할 수 있는 약물 전달체 뿐 아니라 접착성 조직공학용 담체로도 활용이 가능할 것으로 기대된다.In addition, this adhesive chitosan-gallic acid material can not only be used as a catheter fixation material, but is also expected to be actively applied in the field of biomedical engineering due to its excellent bioadhesive properties. In particular, it is expected to be used as an adhesive for delivering drugs to specific areas, It is expected that it can be used not only as a drug carrier that can induce sustained-release delivery of drugs, but also as a carrier for adhesive tissue engineering.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 키토산 및 키토산-갈릭산의 화학구조와 키토산으로부터 키토산-갈릭산을 합성하는 과정을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 합성된 키토산-갈릭산 합성물질의 자외선-가시광선 스펙트럼을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 합성된 도 1의 키토산-갈릭산 합성물질을 카테터 표면에 코팅하는 다양한 실시예를 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 코팅 방법에 의해 키토산-갈릭산이 코팅된 표면을 주사전자현미경을 통해 형태학적 특성을 나타낸 도면,
도 5는 도 3의 코팅 방법에 의해 키토산-갈릭산이 코팅된 표면의 물접촉각을 나타낸 도면,
도 6은 도 3의 코팅 방법에 의해 키토산-갈릭산의 조직 접착력 측정 방법을 나타낸 도면,
도 7은 도 3의 코팅방법에 의해 키토산-갈릭산이 코팅된 필름의 조작 접착능을 나타낸 도면,
도 8 및 도 9는 키토산-갈롤 고분자가 코팅된 얇은 카테터를 기반으로 동물 모델에 적용한 것으로, 특히, 도 9는 동물실험을 통해 조직 접착력을 확인한 동영상에서 접착력을 확인할 수 있는 부분을 캡쳐한 도면이다.1 is a diagram showing the chemical structures of chitosan and chitosan-gallic acid and the process of synthesizing chitosan-gallic acid from chitosan according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 2 is a diagram showing the ultraviolet-visible spectrum of the chitosan-gallic acid composite synthesized in Figure 1;
Figure 3 is a view showing various examples of coating the surface of a catheter with the chitosan-gallic acid composite material of Figure 1 synthesized according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 4 is a view showing the morphological characteristics of the surface coated with chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3 through a scanning electron microscope;
Figure 5 is a view showing the water contact angle of the surface coated with chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3;
Figure 6 is a diagram showing a method of measuring tissue adhesion of chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3;
Figure 7 is a diagram showing the operational adhesive ability of a film coated with chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3;
Figures 8 and 9 are applied to an animal model based on a thin catheter coated with chitosan-galol polymer. In particular, Figure 9 is a view capturing a portion where adhesion can be confirmed in a video confirming tissue adhesion through animal experiments. .
본 발명은 인체 내에 삽입되는 의료기기의 신체 특정 조직에서의 고정을 위한 접착성 물질 합성 방법과 이렇게 합성된 접착성 물질의 코팅 방법을 제공한다.The present invention provides a method of synthesizing an adhesive material for fixing a medical device inserted into the human body to a specific tissue of the body and a method of coating the adhesive material thus synthesized.
보다 상세하게는, 신체 조직 접착성 물질로 보고된 갈롤기를 생체친화적 고분자 물질인 키토산(Chitosan)에 도입하여 접착성 물질인 키토산-갈릭산 물질을 합성하는 방법을 설명한다. 여기서, 의료기기는 인체 내에 삽입되는 카테터 등의 기구 형태, 신체내 특정부위에 약물을 전달하기 위한 접착제 형태, 약물의 서방형 전달을 유도할 수 있는 약물 전달체 형태, 접착성 조직공학용 담체 등으로 다양한 형태에 적용가능하다. 또한, 이처럼 우수한 생체접착성 특성으로 인하여 상기 의료기기는 의공학 분야 제품에 다양하게 적용될 수 있으나, 본 발명에서는 카테터를 위주로 설명하여 설명상의 편의를 제공하고자 한다.In more detail, a method for synthesizing chitosan-gallic acid, an adhesive material, is described by introducing a gallol group, which has been reported to be an adhesive material for body tissues, into chitosan, a biocompatible polymer material. Here, medical devices come in various forms, such as devices such as catheters inserted into the human body, adhesives for delivering drugs to specific parts of the body, drug carriers that can induce sustained-release delivery of drugs, and carriers for adhesive tissue engineering. Applicable to shape. In addition, due to these excellent bioadhesive properties, the medical device can be applied to a variety of products in the biomedical engineering field. However, in the present invention, the description is mainly focused on catheters to provide convenience in explanation.
또한, 카테터 표면에 키토산-갈릭산 합성물질을 코팅하는 다양한 방법들을 제시하고, 최종적으로 이러한 키토산-갈릭산 물질의 합성 방법 및 이렇게 합성된 키토산-갈릭산 합성물질의 카테터 상에서 코팅 방법과 이러한 코팅 방법을 이용하여 제조된 접착성 카테터에 관한 정보를 제공한다.In addition, various methods of coating the chitosan-gallic acid composite material on the surface of the catheter are presented, and finally, a method of synthesizing this chitosan-gallic acid material, a method of coating the thus-synthesized chitosan-gallic acid composite material on a catheter, and a method of coating such a coating method. Provides information on adhesive catheters manufactured using .
이렇게 제조된 접착성 카테터는 환자들의 움직임을 포함하여 수술 후 회복하는 환경에서 발생할 수 있는 카테터 삽입 후 탈착문제를 해결하여 수술 후 환자의 통증을 완화시킬 수 있을 것으로 기대된다.The adhesive catheter manufactured in this way is expected to be able to alleviate the pain of patients after surgery by solving the problem of catheter insertion and detachment that can occur in the environment of recovery after surgery, including the movement of patients.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 키토산 및 키토산-갈릭산의 화학구조와 키토산으로부터 키토산-갈릭산을 합성하는 과정을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the chemical structures of chitosan and chitosan-gallic acid and the process of synthesizing chitosan-gallic acid from chitosan according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 키토산(Chitosan)에 갈릭산(Gallic acid)을 도입하기 위하여, 카복실기와 아민기의 커플링 시약으로 사용되는 EDC(1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, 249g)와 NHS(N-hydroxysuccinimide, 148g)를 사용하여, 아마이드 결합을 통해 갈릭산이 키토산 골격에 도입되게 한다.As shown in Figure 1, in order to introduce gallic acid into chitosan, EDC (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, which is used as a coupling reagent between a carboxyl group and an amine group, 249g) and NHS (N-hydroxysuccinimide, 148g) were used to introduce gallic acid into the chitosan skeleton through an amide bond.
여기서, 키토산은 가재, 게, 새우 등의 갑각류에 함유되어 있는 키틴을 인체에 흡수가 용이하도록 가공한 물질로서 동물성 키토산 뿐만아니라 버섯 등에서 추출된 식물성 키토산도 포함될 수 있다.Here, chitosan is a substance that processes chitin contained in crustaceans such as crayfish, crabs, and shrimp to facilitate absorption by the human body. It may include not only animal chitosan but also vegetable chitosan extracted from mushrooms, etc.
또한, 도 1의 합성된 키토산-갈릭산 물질(Chi-GA)의 화학구조식, x + y= m 에서, m= 16 내지 12,000의 정수이고, 바람직하게는 m= 50 내지 5,500의 정수이며, 보다 바람직하게는 m= 250 내지 2,500의 정수이다. In addition, in the chemical structural formula of the synthesized chitosan-gallic acid material (Chi-GA) of Figure 1, x + y = m, m = an integer of 16 to 12,000, preferably m = an integer of 50 to 5,500, more Preferably m=an integer of 250 to 2,500.
또한, 상기 화학 구조식에서 x : y = 99 : 1 내지 50 : 50 이며, 보다 바람직하게는 x : y= 99 : 1 내지 20 : 20이다.Additionally, in the above chemical structural formula, x:y=99:1 to 50:50, and more preferably x:y=99:1 to 20:20.
도 1을 참조하여 보다 자세히 살펴보면, 접착성 키토산-갈릭산 물질(Chi-GA) 의 합성 과정은 다음과 같다.Looking in more detail with reference to Figure 1, the synthesis process of adhesive chitosan-gallic acid material (Chi-GA) is as follows.
1) 키토산을 pH 5 HCl 용액에 용해하여 제1용액을 제조하는 단계;1) Preparing a first solution by dissolving chitosan in a pH 5 HCl solution;
2) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수/에탄올 1:1 혼합용액에 용해하여 제2 용액을 제조하는 단계;2) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a 1:1 mixed solution of distilled water/ethanol;
3) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계;3) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution;
4) 상기 제3용액을 교반하는 단계;4) stirring the third solution;
5) 상기 제4단계에서 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하는 단계; 및 5) dialyzing the third solution stirred in the fourth step using a dialysis membrane; and
6) 상기 제5단계에서 투석된 용액을 동결건조하는 단계로 구성될 수 있다.6) It may consist of freeze-drying the solution dialyzed in the fifth step.
이를 위한 실험예 1로서, 키토산-갈릭산의 합성과정을 살펴본다. 즉, 키토산(1g)을 pH 5 HCl (20mL) 용액에 용해하고, EDC(1-Ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide, 1.25g), NHS(N-hydroxysuccinimide, 0.74g), 갈릭산(1.1g)을 증류수 및 에탄올의 부피비 1:1 혼합용액(50mL)에 용해시킨 뒤, pH가 4.5 내지 5.5가 되도록 유지하여 12시간 동안 반응시켰다. 반응을 통해서 생성된 물질은 투석막(MWCO: 3.5 kDa)를 이용하여 정제하였으며, 최종 생성물은 동결건조를 통해 회수하였다.As Experimental Example 1 for this purpose, the synthesis process of chitosan-gallic acid is examined. That is, chitosan (1g) was dissolved in a pH 5 HCl (20mL) solution, EDC (1-Ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide, 1.25g), NHS (N-hydroxysuccinimide, 0.74g), and gallic acid. (1.1 g) was dissolved in a 1:1 mixed solution of distilled water and ethanol (50 mL), and the pH was maintained at 4.5 to 5.5 and reacted for 12 hours. The material produced through the reaction was purified using a dialysis membrane (MWCO: 3.5 kDa), and the final product was recovered through freeze-drying.
도 2는 도 1에서 합성된 키토산-갈릭산 합성물질의 자외선-가시광선 스펙트럼을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing the ultraviolet-visible spectrum of the chitosan-gallic acid composite synthesized in Figure 1.
도 2를 참조하면, 키토산-갈릭산 합성물질의 자외선-가시광선 스펙트럼을 통해, 265nm 영역대에서 갈릭산에서 나타나는 고유의 흡광도가 키토산-갈릭산 합성물질에서도 나타나는 것으로 보아 키토산 고분자 골격에 갈릭산이 도입되어 있음을 확인할 수 있다.Referring to Figure 2, through the ultraviolet-visible spectrum of the chitosan-gallic acid composite, the inherent absorbance of gallic acid in the 265 nm range is also seen in the chitosan-gallic acid composite, suggesting that gallic acid is introduced into the chitosan polymer skeleton. You can check that it is done.
이하에서 도 3 내지 도 8에서 상기 도 1의 키토산-갈릭산 합성물질을 카테터 표면에 코팅하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of coating the surface of a catheter with the chitosan-gallic acid composite material of FIG. 1 will be described in FIGS. 3 to 8.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 합성된 도 1의 키토산-갈릭산 합성물질을 카테터 표면에 코팅하는 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.Figure 3 is a view showing various examples of coating the surface of a catheter with the chitosan-gallic acid composite material of Figure 1 synthesized according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3(가)는 카테터 표면 위에 키토산-갈릭산 용액을 캐스팅하여 코팅하는 방법을 나타낸 도면, 도 3(나)는 키토산-갈릭산 용액에 카테터를 넣고 코팅하는 방법을 나타낸 도면, 도 3(다)는 카테터 표면 위에 키토산-갈릭산과 폴리아크릴산을 이용하여 다층박막적층을 통해 코팅하는 방법을 나타낸 도면, 도 3(라)는 카테터 표면을 키토산-갈릭산을 여러번 쌓은 방법을 통해 다층박막적층을 통해 코팅하는 방법을 나타낸 도면이다.Figure 3 (a) is a diagram showing a method of coating by casting a chitosan-gallic acid solution on the surface of a catheter, Figure 3 (b) is a diagram showing a method of coating a catheter by placing it in a chitosan-gallic acid solution, and Figure 3 (c) ) is a diagram showing a method of coating the surface of a catheter through multi-layer thin film lamination using chitosan-gallic acid and polyacrylic acid, and Figure 3 (d) shows a method of coating the catheter surface through multi-layer thin film lamination by stacking chitosan-gallic acid several times. This is a drawing showing the coating method.
도 3(가)를 참조하여, 제1 실시예로 합성된 키토산-갈릭산 물질의 코팅 방법은 다음과 같다.Referring to Figure 3 (a), the coating method of the chitosan-gallic acid material synthesized in the first example is as follows.
1) 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제1 용액을 제조하는 단계;1) Preparing a first solution by dissolving chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
2) 제1 용액을 카테터 위에 분산시켜주는 단계;2) dispersing the first solution on the catheter;
3) 제1 용액을 카테터 위에서 건조시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.3) It may include the step of drying the first solution on the catheter.
실험예 2로서, 예를 들면, 키토산-갈릭산(2 mg/mL)을 증류수에 녹이고, 카테터 위에 분산시켜 이를 상온에서 건조하였다.As Experimental Example 2, for example, chitosan-gallic acid (2 mg/mL) was dissolved in distilled water, dispersed on a catheter, and dried at room temperature.
도 3(나)를 참조하여, 제2 실시예로 합성된 키토산-갈릭산 물질의 코팅 방법은 다음과 같다.Referring to Figure 3 (b), the coating method of the chitosan-gallic acid material synthesized in the second example is as follows.
(1) 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제 1 용액을 제조하는 단계;(1) preparing a first solution by dissolving chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
(2) 카테터를 상기 제1 용액에 넣고 1시간, 2시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간 동안 코팅하는 단계;(2) placing the catheter in the first solution and coating it for 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours, 24 hours, and 48 hours;
(3) 코팅된 카테터를 증류수를 이용하여 3회 세척하는 단계; 및(3) washing the coated catheter three times using distilled water; and
(4) 코팅된 카테터를 건조시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.(4) It may include the step of drying the coated catheter.
실험예 3으로서, 예를 들면, 키토산-갈릭산(2 mg/mL)을 증류수에 녹이고, 카테터를 키토산-갈릭산 용액에 넣고, 1시간, 2시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간 코팅하였다. 이후 코팅된 카테터를 꺼내어 증류수에 3회 세척한 뒤 상온에서 건조하였다.As Experimental Example 3, for example, chitosan-gallic acid (2 mg/mL) was dissolved in distilled water, a catheter was placed in the chitosan-gallic acid solution, and the mixture was incubated for 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours, 24 hours, 48 hours. Time coated. Afterwards, the coated catheter was taken out, washed three times in distilled water, and dried at room temperature.
도 3(다)를 참조하여, 제3 실시예로 합성된 키토산-갈릭산 물질의 코팅 방법을 다음과 같다.Referring to Figure 3(c), the coating method of the chitosan-gallic acid material synthesized in the third example is as follows.
(1) 키토산-갈릭산(Chi-GA)를 증류수에 용해하여 제1 용액을 제조하는 단계;(1) preparing a first solution by dissolving chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
(2) 폴리아크릴산(Polyacrylic acid, PAA)을 증류수에 용해하여 제2 용액을 제조하는 단계;(2) preparing a second solution by dissolving polyacrylic acid (PAA) in distilled water;
(3) 카테터를 키토산-갈릭산이 포함된 제1 용액에 담가 코팅하는 단계;(3) coating the catheter by immersing it in a first solution containing chitosan-gallic acid;
(4) 카테터를 증류수를 이용하여 2회 세척하는 단계;(4) washing the catheter twice using distilled water;
(5) 카테터를 폴리아크릴산이 포함된 제2 용액에 담가 코팅하는 단계;(5) coating the catheter by immersing it in a second solution containing polyacrylic acid;
(6) 카테터를 증류수를 이용하여 2회 세척하는 단계; (6) washing the catheter twice using distilled water;
(7) 상기 제3 단계 내지 제6 단계의 과정을 2회, 4회, 10회, 20회, 50회, 100회를 반복하는 단계; (7) repeating the steps 3 to 6 2, 4, 10, 20, 50, and 100 times;
(8) 코팅된 카테터를 건조시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.(8) It may include the step of drying the coated catheter.
실험예 4로서, 예를 들면, 키토산-갈릭산(2 mg/mL)을 증류수에 녹이고, 폴리아크릴산(2 mg/mL)을 증류수에 녹였다. 먼저, 카테터를 키토산-갈릭산 용액에 넣고, 5분 동안 코팅을 실시한 뒤, 증류수를 이용하여 2회 세척하였다. 이후, 카테터를 폴리아크릴산 용액에 넣고 5분 동안 코팅을 실시한 뒤, 증류수를 이용하여 2회 세척하였다. 상기 과정을 1회로 하고, 2회, 4회, 10회, 20회, 50회, 100회 반복하였다. As Experimental Example 4, for example, chitosan-gallic acid (2 mg/mL) was dissolved in distilled water, and polyacrylic acid (2 mg/mL) was dissolved in distilled water. First, the catheter was placed in the chitosan-gallic acid solution, coated for 5 minutes, and then washed twice with distilled water. Afterwards, the catheter was placed in a polyacrylic acid solution, coated for 5 minutes, and then washed twice using distilled water. The above process was repeated 1 time, 2 times, 4 times, 10 times, 20 times, 50 times, and 100 times.
도 3(라)를 참조하여, 제4 실시예로 합성된 키토산-갈릭산 물질의 코팅 방법을 다음과 같다. Referring to Figure 3(d), the coating method of the chitosan-gallic acid material synthesized in the fourth example is as follows.
(1) 키토산-갈릭산(Chi-GA)를 증류수에 용해하여 제1 용액을 제조하는 단계;(1) preparing a first solution by dissolving chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
(2) 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제2 용액을 제조하는 단계;(2) preparing a second solution by dissolving chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
(3) 카테터를 키토산-갈릭산이 포함된 제1 용액에 담가 코팅하는 단계;(3) coating the catheter by immersing it in a first solution containing chitosan-gallic acid;
(4) 카테터를 증류수를 이용하여 2회 세척하는 단계;(4) washing the catheter twice using distilled water;
(5) 카테터를 키토산-갈릭산이 포함된 제2 용액에 담가 코팅하는 단계;(5) coating the catheter by immersing it in a second solution containing chitosan-gallic acid;
(6) 카테터를 증류수를 이용하여 2회 세척하는 단계; (6) washing the catheter twice using distilled water;
(7) 상기 제3 단계 내지 제6 단계의 과정을 2회, 4회, 10회, 20회, 50회, 100회를 반복하는 단계; (7) repeating the steps 3 to 6 2, 4, 10, 20, 50, and 100 times;
(8) 코팅된 카테터를 건조시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.(8) It may include the step of drying the coated catheter.
실험예 5로서, 예를 들면, 키토산-갈릭산(2 mg/mL)을 증류수에 녹인 용액을 준비하였다. 먼저, 카테터를 키토산-갈릭산 용액에 넣고, 5분 동안 코팅을 실시한 뒤, 증류수를 이용하여 2회 세척하였다. 이후, 카테터를 키토산-갈릭산 용액에 넣고 5분 동안 코팅을 실시한 뒤, 증류수를 이용하여 2회 세척하였다. 상기 과정을 1회로 하고, 2회, 4회, 10회, 20회, 50회, 100회 반복하였다. As Experimental Example 5, for example, a solution of chitosan-gallic acid (2 mg/mL) dissolved in distilled water was prepared. First, the catheter was placed in the chitosan-gallic acid solution, coated for 5 minutes, and then washed twice using distilled water. Afterwards, the catheter was placed in the chitosan-gallic acid solution, coated for 5 minutes, and then washed twice using distilled water. The above process was repeated 1 time, 2 times, 4 times, 10 times, 20 times, 50 times, and 100 times.
도 4는 도 3의 코팅 방법에 의해 키토산-갈릭산이 코팅된 표면을 주사전자현미경을 통해 형태학적 특성을 나타낸 도면이다.Figure 4 is a view showing the morphological characteristics of the surface coated with chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3 through a scanning electron microscope.
도 4(가)는 코팅전 카테터의 표면을 나타낸 이미지이고, 도 4(나)는 딥코팅 기법을 통한 키토산-갈릭산이 코팅된 표면을 나타낸 이미지이고, 도 4(다)는 다층박막적층(LbL) 기법을 통한 키토산-갈릭산이 코팅된 표면을 나타낸 이미지이고, 도 4(라)는 단일물질 다층박막적층(LbL) 기법을 통한 키토산-갈릭산이 코팅된 표면을 나타낸 이미지이다.Figure 4 (a) is an image showing the surface of the catheter before coating, Figure 4 (b) is an image showing the surface coated with chitosan-gallic acid through a dip coating technique, and Figure 4 (c) is a multi-layer thin film lamination (LbL). ) is an image showing the surface coated with chitosan-gallic acid through the technique, and Figure 4 (D) is an image showing the surface coated with chitosan-gallic acid through the single-material multilayer thin film lamination (LbL) technique.
도 4를 참조하면, 키토산-갈릭산이 안정하게 잘 코팅되어 있음을 확인할 수 있다.Referring to Figure 4, it can be seen that the chitosan-gallic acid is stably and well coated.
도 5는 도 3의 코팅 방법에 의해 키토산-갈릭산이 코팅된 표면의 물접촉각을 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the water contact angle of the surface coated with chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3.
도 5(가)는 코팅 전 카테터의 물 접촉각을 나타낸 도면이고, 도 5(나)는 코팅후 카테터의 물 접촉각을 나타낸 도면이다.Figure 5 (a) is a diagram showing the water contact angle of the catheter before coating, and Figure 5 (b) is a diagram showing the water contact angle of the catheter after coating.
도 5에 도시된 바와 같이, 코팅 전 카테터는 약 85°의 물 접촉각을 나타내나, 키토산-갈릭산을 코팅한 뒤에는 약 25°의 물 접촉각을 보여, 키토산-갈릭산 코팅을 통해 친수성이 증가한 것을 확인할 수 있다.As shown in Figure 5, the catheter before coating showed a water contact angle of about 85°, but after coating with chitosan-gallic acid, it showed a water contact angle of about 25°, indicating that hydrophilicity increased through chitosan-gallic acid coating. You can check it.
도 6은 도 3의 코팅 방법에 의해 키토산-갈릭산의 조직 접착력 측정 방법을 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing a method of measuring tissue adhesion of chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3.
키토산-갈릭산의 조직 접착력 측정을 위하여, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 조직 접착력을 측정하였다.To measure the tissue adhesion of chitosan-gallic acid, the tissue adhesion was measured as shown in FIG. 6.
현재 조직 접착력과 관련하여 표준화된 시험법이 없어, 다양한 문헌에 보고된 조직 접착력 측정 방법을 기반으로 이를 실험 특성에 맞게 수정하여 접착력을 측정하였다. Currently, there is no standardized test method related to tissue adhesion, so the adhesion was measured by modifying it to suit the experimental characteristics based on the tissue adhesion measurement method reported in various literature.
도 6(가)를 참조하면, 만능재료 시험기(Universal testing machine, UTM) 장비를 구성하였으며, 이의 인장강도(Tensile strength)를 측정하여 조직 접착력을 분석하였다. 보다 상세하게는 상단에 키토산-갈릭산이 코팅된 필름을 고정하고, 하단에는 돼지의 장이 접착된 필름을 붙여, 양쪽에 키토산-갈릭산이 코팅된 필름과 접착이 가능하도록 하였다. 조직 접착력 측정 실험에 사용한 필름은 총 1cm ×5cm로 잘라서 사용하였으며, 필름의 말단 1cm ×1cm에 코팅을 하거나 돼지 장을 접착시켰다.Referring to Figure 6 (a), a universal testing machine (UTM) equipment was constructed, and tissue adhesion was analyzed by measuring its tensile strength. More specifically, a film coated with chitosan-gallic acid was fixed at the top, and a film with pig intestines attached was attached to the bottom to enable adhesion to the film coated with chitosan-gallic acid on both sides. The film used in the tissue adhesion measurement experiment was cut into a total of 1cm × 5cm, and the end of the film, 1cm × 1cm, was coated or pig intestines were attached.
도 7은 도 3의 코팅방법에 의해 키토산-갈릭산이 코팅된 필름의 조작 접착능을 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram showing the operational adhesion of a film coated with chitosan-gallic acid by the coating method of Figure 3.
도 6에 제시한 조직 접착력 측정 방법을 기반으로 키토산-갈릭산이 코팅된 표면의 조직 접착력을 도 7을 통해 분석한 결과, 키토산-갈릭산을 고농도로 단층으로 쌓았을 경우, 12.1±5.8 kPa의 접착력을 나타내는 것으로 확인되었으며, 저농도로 10층을 쌓았을 경우, 33.2±10.4 kPa의 접착력을 나타내는 것으로 확인되어, 우수한 접착능을 가지는 것으로 확인되었다.Based on the tissue adhesion measurement method shown in Figure 6, the tissue adhesion of the surface coated with chitosan-gallic acid was analyzed in Figure 7. As a result, when chitosan-gallic acid was stacked in a single layer at a high concentration, the adhesion was 12.1 ± 5.8 kPa. It was confirmed that when 10 layers were stacked at low concentration, it showed an adhesive strength of 33.2 ± 10.4 kPa, confirming that it has excellent adhesive ability.
도 8 및 도 9는 키토산-갈롤 고분자가 코팅된 얇은 카테터를 기반으로 동물 모델에 적용한 것으로, 특히, 도 9는 동물실험을 통해 조직 접착력을 확인한 동영상에서 접착력을 확인할 수 있는 부분을 캡쳐한 도면이다. Figures 8 and 9 are applied to an animal model based on a thin catheter coated with chitosan-galol polymer. In particular, Figure 9 is a view capturing a portion where adhesion can be confirmed in a video confirming tissue adhesion through animal experiments. .
도 9(가)는 키토산-갈롤의 용액 캐스팅 방법(Solution casting)을 통한 코팅이 적용된 접착력 확인 캡쳐 화면이고, 도 9(나)는 키토산-갈록과 폴리아크릴릭엑시드의 LbL 방법을 통한 코팅이 적용된 접착력 확인 캡쳐 화면이고, 도 9(다)는 키토산-갈롤과 폴리아크릴릭엑시드의 용액 캐스팅 방법을 통한 코팅을 실시한 카테터를 이용한 조직 접착 특성을 나타낸 도면이다.Figure 9(a) is a capture screen confirming the adhesion with a coating applied through the solution casting method of chitosan-galol, and Figure 9(b) is a capture screen showing the adhesion applied with a coating using the LbL method of chitosan-galloc and polyacrylic acid. This is a confirmation capture screen, and Figure 9(c) is a diagram showing the tissue adhesion characteristics using a catheter coated through a solution casting method of chitosan-galol and polyacrylic acid.
접착성 키토산-갈롤 고분자가 코팅된 카테터의 접착력을 정성적으로 확인하기 위하여, 상기 도 9에 나타낸 바와 같이, 카테터를 쥐의 복막에 약 5초 동안 접착시킨 뒤, 이를 떼어내면서 나타나는 현상을 관찰하였다.In order to qualitatively confirm the adhesion of the catheter coated with the adhesive chitosan-galol polymer, as shown in Figure 9, the catheter was adhered to the rat peritoneum for about 5 seconds, and then the phenomenon that occurred while removing it was observed. .
상기 도 9에 나타낸 바와 같이, 접착성 키토산-갈롤 고분자가 코팅된 카테터는 우수한 조직접착력을 갖는 것으로 나타났으며, 특히 키토산-갈롤의 용액 캐스팅 방법과 키토산-갈롤과 폴리아크릴릭엑시드의 LbL 방법을 통해 진행된 카테터가 우수한 접착력을 나타냈음을 확인할 수 있다.As shown in Figure 9, the catheter coated with adhesive chitosan-galol polymer was shown to have excellent tissue adhesion, especially through the solution casting method of chitosan-galol and the LbL method of chitosan-galol and polyacrylic acid. It can be confirmed that the advanced catheter showed excellent adhesion.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention can be implemented independently or in combination with each other. In addition, the present invention has been described through the embodiments described in the drawings and detailed description of the invention, but these are merely illustrative, and various modifications and other equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. possible. Therefore, the scope of technical protection of the present invention should be determined by the attached patent claims.
Claims (13)
(b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계; 및
(d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법. (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution;
(b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol;
(c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution; and
(d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA); Material manufacturing method.
상기 (a) 단계에서 상기 HCl 용액은 pH 5이고,
상기 (b) 단계에서 상기 제2용액은 pH 4.5이상 내지 5.5 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to paragraph 1,
In step (a), the HCl solution has pH 5,
In step (b), the second solution has a pH ranging from 4.5 to 5.5.
상기 (d) 단계에서 투석된 용액을 동결건조기를 통해 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to paragraph 1,
A method for producing an adhesive material, characterized in that chitosan-gallic acid (Chi-GA) is recovered from the solution dialyzed in step (d) through a freeze dryer.
상기 키토산은 동물성 키토산과 식물성 키토산을 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to paragraph 1,
A method of producing an adhesive material, characterized in that the chitosan includes both animal chitosan and vegetable chitosan.
(b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계;
(d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계;
(e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계; 및
(f) 인체 내에 삽입되는 의료기기 상에 상기 제4용액을 캐스팅하여 코팅하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.(a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution;
(b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol;
(c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution;
(d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA);
(e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water; and
(f) Casting and coating the fourth solution on a medical device to be inserted into the human body.
상기 (f) 단계에서 상기 제4용액을 상기 의료기기 상에 분산시키고 상온에서 건조하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to clause 5,
In step (f), the fourth solution is dispersed on the medical device and dried at room temperature.
(b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계;
(d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계;
(e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계; 및
(f) 상기 제4 용액에 인체 내에 삽입되는 의료기기를 넣고 딥코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.(a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution;
(b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol;
(c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution;
(d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA);
(e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water; and
(f) Adding a medical device to be inserted into the human body into the fourth solution and dip-coating it.
상기 (f)단계에서,
상기 의료기기를 상기 제4용액에 넣고 1시간, 2시간, 6시간, 12시간, 24시간, 48시간 중 어느 하나의 시간 동안 코팅하고,
코팅된 의료기기를 증류수를 이용하여 1회 이상 세척한 후 건조시키는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.In clause 7,
In step (f) above,
The medical device is placed in the fourth solution and coated for any one of 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours, 24 hours, and 48 hours,
A method of manufacturing an adhesive material, characterized in that the coated medical device is washed at least once using distilled water and then dried.
(b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계;
(d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계;
(e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계;
(f) 폴리아크릴산(Polyacrylic acid, PAA)을 증류수에 용해하여 제5용액을 제조하는 단계; 및
(g) 인체 내에 삽입되는 의료기기의 표면에서 상기 제4용액과 제5용액을 이용하여 다층박막적층(LbL) 기법을 통해 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법. (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution;
(b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol;
(c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution;
(d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA);
(e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
(f) preparing a fifth solution by dissolving polyacrylic acid (PAA) in distilled water; and
(g) coating the surface of a medical device to be inserted into the human body using the fourth and fifth solutions using a multi-layer thin film lamination (LbL) technique.
상기 (g) 단계에서,
(g-1) 상기 의료기기를 제4용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계;
(g-2) 상기 의료기기를 제5용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계;
(g-3) 상기 (g-1) 및 상기 (g-2)의 과정을 복수회 반복하고, 코팅된 의료기기를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to clause 9,
In step (g) above,
(g-1) coating the medical device by immersing it in a fourth solution and washing it at least once using distilled water;
(g-2) coating the medical device by immersing it in a fifth solution and washing it at least once using distilled water;
(g-3) A method of producing an adhesive material, comprising repeating the processes (g-1) and (g-2) multiple times and drying the coated medical device.
(b) EDC, NHS, 갈릭산(gallic acid)을 증류수와 에탄올의 혼합용액에 용해하여 제2용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 제2용액을 상기 제1용액에 투입하여 제3용액을 제조하는 단계;
(d) 상기 제3용액을 교반하고 교반된 제3용액을 투석막을 이용하는 투석하고 투석된 용액을 건조하여 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 회수하는 단계;
(e) 상기 키토산-갈릭산(Chi-GA)을 증류수에 용해하여 제4용액을 제조하는 단계;
(f) 인체 내에 삽입되는 의료기기의 표면을 상기 제4용액에 단일물질 다층박막적층(LbL) 기법을 통해 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법. (a) dissolving chitosan in HCl solution to prepare a first solution;
(b) preparing a second solution by dissolving EDC, NHS, and gallic acid in a mixed solution of distilled water and ethanol;
(c) preparing a third solution by adding the second solution to the first solution;
(d) stirring the third solution, dialyzing the stirred third solution using a dialysis membrane, and drying the dialyzed solution to recover chitosan-gallic acid (Chi-GA);
(e) preparing a fourth solution by dissolving the chitosan-gallic acid (Chi-GA) in distilled water;
(f) coating the surface of a medical device to be inserted into the human body with the fourth solution using a single-material multilayer thin film lamination (LbL) technique.
상기 (f) 단계에서,
(f-1) 상기 의료기기를 제4용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계;
(f-2) 상기 의료기기를 다른 제4용액에 담가 코팅하고 증류수를 이용하여 1회 이상 세척하는 단계;
(f-3) 상기 (f-1) 및 상기 (f-2)의 과정을 복수회 반복하고, 코팅된 의료기기를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to clause 11,
In step (f) above,
(f-1) coating the medical device by immersing it in a fourth solution and washing it at least once using distilled water;
(f-2) coating the medical device by immersing it in a fourth solution and washing it at least once with distilled water;
(f-3) A method of producing an adhesive material, comprising repeating the processes (f-1) and (f-2) multiple times and drying the coated medical device.
상기 의료기기는 카테터, 약물을 전달하기 위한 접착제, 약물의 서방형 전달을 유도할 수 있는 약물 전달체, 접착성 조직공학용 담체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 접착성 물질 제조방법.According to any one of claims 5 to 12,
A method of manufacturing an adhesive material, wherein the medical device is one of a catheter, an adhesive for drug delivery, a drug carrier capable of inducing sustained-release delivery of a drug, and a carrier for adhesive tissue engineering.
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| KR20240081853A true KR20240081853A (en) | 2024-06-10 |
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