KR101403473B1

KR101403473B1 - 치과용 차폐막

Info

Publication number: KR101403473B1
Application number: KR1020110097751A
Authority: KR
Inventors: 권해용; 조유영; 류강선; 이광길; 강석우; 김성곤
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: KR20130033826A

Abstract

본 발명은 치과용 차폐막에 관한 것이다.
본 발명의 치과용 차폐막은 4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)과 실크 단백질을 포함한다.
본 발명에 의해, 뛰어난 항균성, 우수한 조골세포에서의 알칼리성 인산분해효소 활성, 및 골 결손부에서 뼈의 생성을 유의성 있게 개선시켜 주는 치과용 차폐막이 제공된다.

Description

치과용 차폐막{DENTAL MEMBRANE}

본 발명은 치과용 차폐막에 관한 것으로서, 특히 뛰어난 항균성, 우수한 조골세포에서의 알칼리성 인산분해효소 활성 및 골 결손부에서 뼈의 생성을 유의성 있게 개선시켜 주는 치과용 차폐막에 관한 것이다.

치아가 상실되면 치아 주변의 잇몸뼈도 차차 소실되어 추후 임플란트를 이용한 재건술이 어려워진다.

치아의 상실 이후에 발생하는 치아 주위 잇몸뼈의 소실을 억제하거나 임플란트 시술 시에 발생하는 일부 골결손부의 빠른 회복을 위하여 다양한 소재의 차폐막이 개발되어 있다.

즉, 차폐막은 골이식재는 아니지만 골결손부의 치유 단계에서 조기에 증식하는 섬유아세포나 상피세포의 침투를 막아서 결손부가 연조직으로 재생되는 것을 막고 뼈로 재생되는 것을 도와주는 보조 재료이다.

치과용 차폐막에 사용될 수 있는 재료는 이종 동물에서 기원한 교원섬유(콜라겐) 소재나 합성 수지 소재의 제품들이 개발되어 있다.

현재 가장 널리 사용되는 치과용 차폐막의 소재는 교원 섬유 소재로서 가격은 비싸지만 생체 내에서 분해되어 사라지므로 제거를 위한 2차 수술을 요하지 않는 것이 가장 큰 장점이다. 다른 천연물 소재의 차폐막으로는 키토산 소재의 차폐막이나 곤충 기원 단백질 소재로 실크 기원의 차폐막이 개발되어 왔다.

하지만 이러한 소재의 차폐막들은 상주균이 다양하고 많은 구강 내에서 사용됨에도 불구하고 항균성을 가지고 있지 않다.

치아를 발치하는 가장 많은 이유 중에 하나가 감염과 관련된 합병증이라는 사실을 감안하면 차폐막들이 가지고 있지 못한 항균성은 차폐막의 적용에 심각한 장애요인이라 할 수 있다.

그리고 기존의 차폐막이 가지고 있는 특징은 세포의 이동 차단이 가장 중요한데 이는 적절한 생분해 속도와 알맞은 크기의 기공으로 획득될 수 있는 성질이다.

만약에 세포의 이동 차폐와 더불어 조골세포의 활성을 일으킬 수 있는 성분이 차폐막에 포함될 수 있다면 기존의 차폐막에 비하여 훨씬 빠른 속도로 많은 양의 뼈 형성을 획득할 수 있으리라 사료된다.

본 발명의 목적은 종래 치과용 차폐막에 비해서, 항균성 및 조골세포에서의 알칼리성 인산분해효소활성의 증가, 골 결손부 및 임플란트 주위의 골결손부에서 뼈의 생성을 유의성 있게 개선시켜주는 치과용 차폐막을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 차폐막 조성물은 4-헥실레조르시놀 0.01~10중량%와 실크 단백질 90~99.99중량%로 이루어진다.

본 발명의 치과용 차폐막은 4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)과 실크 단백질을 포함하며, 특히 상기 4-헥실레조르시놀은 치과용 차폐막의 총 중량을 기준으로 0.01~10중량%를 포함하는 것이 특징이다.

바람직하게는 본 발명의 치과용 차폐막이 상기 4-헥실레조르시놀 0.01~10중량%와 상기 실크 단백질 90~99.99중량%로 이루어지는 것이 좋으며, 상기 실크 단백질은 실크 피브로인을 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 치과용 차폐막에는 상기 치과용 차폐막 총 중량을 기준으로 생체적용물질인 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 케라틴, 셀룰로오스, 피브로넥틴, 엘라스틴, 피브리노겐, 피브로모듈린, 라미닌, 테나신, 비트로넥틴, 알지네이트, 히알루론산, 실크 프로테인 및 그들의 유도체, 아가로스, 폴리락산(polylactic acid; PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid; PGA), 폴리락산과 폴리글리콜산의 공중합체(PLGA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone; PCL), 폴리{폴리(에틸렌옥사이드)테레프탈레이트-co-부틸렌테레프탈레이트}(PEOT/PBT), 폴리포스포에스터(polyphosphoester; PPE), 폴리포스파젠(PPA), 폴리안하이드라이드(Polyanhydride; PA), 폴리오르쏘에스터{polyortho ester; POE}, 플루로닉(pluronic) 127, 글리세린, 폴리(프로필렌푸마레이트)-디아크릴레이트{poly(propylene fumarate)-diacrylate; PPF-DA} 및 폴리에틸렌글라이콜디아크릴레이트{polyethylene glycol diacrylate; PEG-DA} 중 어느 하나 이상이 30 중량%이하로 더 포함되기도 한다.

본 발명의 치과용 차폐막 제조방법은 실크 단백질로부터 세리신을 제거하여 실크 피브로인을 얻는 단계, 상기 실크 피브로인에 염을 포함한 에탄올수용액으로 용해시킨 후 염과 에탄올을 제거하여 실크 피브로인 수용액을 준비하는 단계, 4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)을 에탄올로 용해시켜 4-헥실레조르시놀 에탄올용액을 준비하는 단계, 상기 실크 피브로인 수용액과 4-헥실레조르시놀 에탄올용액을 혼합하여 치과용 차폐막 조성물을 제조하는 단계 및, 상기 치과용 차폐막 조성물을 평평한 용기에 붓고 건조하여 치과용 차폐막을 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의해, 뛰어난 항균성, 우수한 조골세포에서의 알칼리성 인산분해효소 활성 및 골 결손부에서 뼈의 생성을 유의성 있게 개선시켜 주는 치과용 차폐막이 제공된다.

도 1은 4-헥실레조르시놀의 화학식 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 MG-63 세포에 4-헥실레조르시놀을 투여할 시 나타나는 알칼리성 인산분해효소의 활성 정도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 MG-63 세포에 4-헥실레조르시놀을 투여할 시 나타나는 오스테오칼신의 발현 정도를 보여주는 그래프이다
도 4는 본 발명의 치과용 차폐막 조성물에 대해 항균력을 나타낸 도면이다.
도 5는 임플란트 주위의 골 결손부에서 8주 경과시 신생골 형성정도를 나타낸 도면이다.
도 6은 가토의 두개골 결손 모형에서 2주 경과시 각 군의 상태를 미세전산화 단층 촬영한 사진도면이다.
도 7은 상기 도 6의 도면을 토대로 신생골 형성정도를 부피로 측정하여 나타낸 그래프이다.
control: 차폐막을 설치하지 않은 대조군,
commercials: 상용화된 차폐막을 설치한 군
silk fibroin: 본 발명인 4-헥실레조르시놀과 실크피브로인으로 이루어진 차폐막을 사용한 실험군

본 명세서에 기재된 용어, 기술 등은 특별한 한정이 없는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 의미로 사용된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명자들은 종래 치과용 차폐막의 문제점을 보완하기 위해, 종래 치과용 차폐막에 비해서 항균성 및 조골세포에서의 알칼리성 인산분해효소활성이 증가되고, 골 결손부 및 임플란트 주위의 골결손부에서 뼈의 생성을 유의성 있게 개선시켜주는 치과용 차폐막을 알아낸 것이다.

여기서 사용되는 용어 '치과용 차폐막'은 다양한 치과 질환에 의해 뼈 조직의 결손부가 생긴 경우, 이를 수복할 목적에서 보조적으로 사용하는 차폐막을 의미한다.

본 발명의 치과용 차폐막은 4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)과 실크단백질을 포함한다.

상기 4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)의 IUPAC 명은 4-헥실벤젠-1,3-디올(4-hexylbenzene-1,3-diol)이고, 도 1과 같은 화학구조를 갖는 화합물로서, 종래 장염의 치료 목적으로 올리브유에 타서 복용하거나 최근에는 바다새우의 탈색을 막을 목적으로 첨가되어 흔히 사용되어왔으며, 본 발명에서는 치과용 차폐막 총 중량을 기준으로 0.01~10중량% 포함되는 것이 특징이다.

즉, 상기 4-헥실레조르시놀의 중량이 0.01 중량% 미만일 때는 항균 효과를 기대하기가 어렵고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 함량의 증가에 따른 효과의 증가가 매우 미약한 반면에 제형상의 안정성이 확보되지 않아 치과용 차폐막의 형태적 안정성이 유지되지 않는 문제점이 있기 때문이다.

바람직하게는 본 발명의 치과용 차폐막은 상기 4-헥실레조르시놀 0.01~10중량%와 상기 실크 단백질 90~99.99중량%로 이루어진다.

즉, 상기 실크 단백질은 자연계에 존재하는 수많은 종류의 단백질 중에서 가장 순도(97% 이상)가 높은 단백질로써, 75%의 피브로인과 25%의 세리신을 주요 구성성분으로 하며, 이들은 아미노산이 탈수 축합하여 펩티드 결합을 하고 있는 폴리펩티드의 일종으로서, 실크 단백질의 함량이 90 중량%미만일 때는 뼈형성이 오히려 억제될 수 있으면서, 막형성에 어려움이 있으며, 99.99중량%를 초과할때는 항균효과를 기대하기 어려우며, 막의 유연성이 저하되기 때문이다.

또한, 상기 실크 단백질 중 실크 피브로인에는 18종의 아미노산이 비교적 골고루 존재하며, 양모섬유의 케라틴 단백질과는 달리 글리신과 알라닌의 함량이 매우 높다.

인체 피부를 구성하고 있는 주요 단백질인 콜라겐 단백질의 아미노산 중에서 가장 많은 성분이 피브로인 단백질 중의 글리신과 알라닌이다.

이처럼 사람의 피부와 유사한 아미노산 구조를 갖는 피브로인 단백질은 생체적합성이 우수하고 염증 반응이 없는 효과를 나타낸다. 따라서 본 발명에서는 실크 단백질로 실크 피브로인을 사용하는 것이 좋다.

상기와 같이 구성된 치과용 차폐막은 4-헥실레조르시놀과 실크단백질의 전체 구성량이 100중량%가 되도록 제조할 수 있으나. 상기 차폐막의 투명성과 물성을 해하지 않는 범위에서 생체 적합성 조직공학용 재료인 생체적용물질을 추가로 치과용 차폐막 총 중량에 대해 30중량%이하로 첨가하여 제조할 수도 있다.

이는 30중량%를 초과하는 경우 투명성 등이 저하되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

본 발명에서 "투명", "투명성"이라는 용어는 완전한 투명 상태 외에도 막의 내부를 관찰할 수 있는 정도의 투명 상태를 포함하는 의미로 사용한다.

상기 생체적용물질로는 어떠한 생체적용물질을 첨가하여도 무방하나, 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 케라틴, 셀룰로오스, 피브로넥틴, 엘라스틴, 피브리노겐, 피브로모듈린, 라미닌, 테나신, 비트로넥틴, 알지네이트, 히알루론산, 실크 프로테인 및 그들의 유도체, 아가로스, 폴리락산(polylactic acid; PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid; PGA), 폴리락산과 폴리글리콜산의 공중합체(PLGA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone; PCL), 폴리{폴리(에틸렌옥사이드)테레프탈레이트-co-부틸렌테레프탈레이트}(PEOT/PBT), 폴리포스포에스터(polyphosphoester; PPE), 폴리포스파젠(PPA), 폴리안하이드라이드(Polyanhydride; PA), 폴리오르쏘에스터{polyortho ester; POE}, 플루로닉(pluronic), 글리세린, 폴리(프로필렌푸마레이트)-디아크릴레이트{poly(propylene fumarate)-diacrylate; PPF-DA} 및 폴리에틸렌글라이콜디아크릴레이트{polyethylene glycol diacrylate; PEG-DA} 중 어느 하나 이상을 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 치과용 차폐막의 구조 및 기능에 부정적인 영향을 미치지 않는 한에서 항생제, 항바이러스제, 항균제, 핵산, 펩타이드 및 단백질 중 선택된 1종 이상으로 구성된 다양한 첨가제를 부가하여 제조할 수도 있다.

상기 항생제, 항바이러스제, 항균제 등은 치과용 차폐막의 감염을 막아주는 역할을 준다.

단백질로는 호르몬, 사이토카인, 효소, 항체, 성장인자, 전사조절인자, 백신, 구조단백질, 리간드 단백질, 수용체, 세포표면항원 및 수용체 길항물질로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나임을 특징으로 한다.

이렇게 형성된 본 발명의 치과용 차폐막은 골 결손부의 표면에 처리한 후, 임플란트를 시술한다.

여기서 용어 '임플란트(implant)'는 상실된 자연치아의 대체물 자체를 의미하거나 또는 나사 형상의 임플란트 매식체(fixture)를 치조골에 체결하여 일정 기간동안 뼈와 융합하도록 한 후 그 위에 교각치(abutment)와 인공치아인 치관(crown)등의 보철물을 고정시킴으로써 치아의 본래 기능을 회복시켜주는 치과시술을 의미하나, 본 명세서에서는 상실된 자연치아의 대체물 자체를 의미한다.

이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

실시예 1. 본 발명의 치과용 차폐막1 제조

시료로 누에고치를 사용하였으며 세리신을 제거하기 위하여 마리세유 비누(marseilles soap)와 탄산나트륨 용액(sodium carbonate solution)으로 100℃에서 1시간동안 정련하였다.

정련하여 생성된 실크 피브로인을 염화칼슘, 에탄올, 물 1:2:8 (몰비율)로 제작한 염화칼슘-알콜-수용액으로 80℃에서 20분 동안 용해한 후, 이를 투석막에 넣고 4일 동안 증류수에 투석하여 염과 에탄올을 제거하여 실크 피브로인 수용액을 제조하였다.

4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)을 에탄올로 용해하여 4-헥실레조르시놀 에탄올용액을 제조하였다.

상기와 같이 제조된 실크 피브로인 수용액에 상기 제조된 4-헥실레조르시놀 에탄올용액을 넣고 혼합하되, 전체 중량을 기준으로 3중량%는 4-헥실레조르시놀 에탄올용액이고 나머지 실크 피브로인 수용액으로 이루어지도록 혼합하여 치과용 차폐막 조성물을 제조하였다.

상기 치과용 차폐막 조성물을 평평한 폴리스틸렌 용기에 붓고 60 ℃에서 건조시켜 본 발명인 치과용 차폐막1을 제조하였다.

실시예 2. 본 발명의 치과용 차폐막2 제조

상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 전체 중량을 기준으로 5중량%는 4-헥실레조르시놀 에탄올용액이고 나머지 실크 피브로인 수용액으로 이루어지도록 혼합하여 이루어진 치과용 차폐막 조성물을 제조하고, 이 치과용 차폐막 조성물을 평평한 폴리스틸렌 용기에 붓고 60 ℃에서 건조시켜 본 발명인 치과용 차폐막2를 제조하였다.

실시예 3. 본 발명의 치과용 차폐막3 제조

상기 치과용 차폐막 조성물에 생체적용물질인 PEG 20,000(polyethylene glycol)을 조성물의 10중량%를 넣고 농축하였다. 그 후 평평한 폴리스틸렌 용기에 붓고 60 ℃에서 건조시켜 본 발명인 치과용 차폐막3을 제조하였다.

실험예 1과 2. 알칼리성 인산분해효소(alkaline phosphatase) 활성 및 오스테오칼신(osteocalcin) 발현량 측정

1) 실험방법 및 재료

MG63 세포(ATCC, 미합중국; 골아세포(osteoblast like cell))를 이용하여 실험관 내(In vitro) 시험을 실시하였다.

10% 우태아 혈청(PAA, 캐나다)이 보충되고, 1% 페니실린/스트렙토마이신(100X)을 포함하는, DMEM(Dulbecco Modified Eagles Medium)-고포도당(PAA Laboratories, 오스트리아)에서 80%의 컨플루언스까지 상기 세포를 증식하고, 5% CO₂ 및 99% 습도하의 37℃에서 보관하였다. 배지를 하루에 세 번 교환하였다.

그 다음, 비색정량분석법(colorimetric assay)으로 파쇄물(lysate)의 단백질 농도를 측정하였다.

이때, 알칼리성 인산분해효소(alkaline phosphatase)의 활성은 알칼리성 인산분해효소 측정 키트를 이용하여 측정하였는데 이는 37℃ 및 pH 10.2에서 효소의 활성에 따라서 p-니트리페닐포스페이트에서 p-니트로페놀로의 변환되는 정도를 흡광도를 측정하여 평가하였다.

오스테오칼신(osteocalcin) 발현량은 ELISA 키트를 이용하여 72℃에서 제조업체의 프로토콜에 따라 측정하였다.

2) 시험결과

ㄱ. 알칼리성 인산분해효소 활성측정결과

도 2에 나타나 있듯이 MG-63을 배양한 접시에 4-헥실레조르시놀의 농도별로 투입하여 알칼리성 인산분해효소의 활성 정도를 조사한 결과, 10 ㎍/㎖까지 지속적으로 투여량에 비례하여 알칼리성 인산분해효소의 활성이 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

ㄴ. 오스테오칼신(osteocalcin) 발현량 결과

도 3에 나타나 있듯이, MG-63을 배양한 접시에 4-헥실레조르시놀의 농도별로 투입하여 오스테오칼신의 발현 정도를 조사한 결과, 10 ㎍/㎖까지 지속적으로 투여량에 비례하여 오스테오칼신의 발현이 증가되는 것을 관찰할 수 있었다.

실험예 3. 항균성 실험

1) 실험방법

A. 박테리아

두 개의 치주 병균(포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis, ATCC 49417 및 프리보텔라 인터미디어(Prevotella intermedia, ATCC 25611)를 KCTC(Korean Collection for Type Cultures)으로부터 구입하였다.

스타필로코커스 오래우스(Staphylococcus aureus, ATCC 25923)를 ATCC(American Type Culture Collection)로부터 구입하였다.

상기 포르피로모나스 진지발리스 및 프리보텔라 인터미디어를 혐기성 조건하에서 1.0 g/㎖의 Vit K1 및 5 g/㎖의 헤민(Hemin)을 포함하는 혐기성 뇌심침출액체배지(Brain Heart Infusion broth)로 배양하였다.

스타필로코커스 오래우스를 호기성 조건하의 한천배지(nutrient agar)상에서 배양하였다.

B. 항균활성의 스크리닝

각각의 박테리아를 배양하고 450 nm에서의 0.5 흡광도에서 멸균 배지로 희석하였다.

포르피로모나스 진지발리스(ATCC49417) 및 프리보텔라 인터미디어(ATCC25611)를 위해 5% 양 혈액(sheep blood), 1.0 g/㎖ Vit K1 및 5 g/㎖ 헤민이 보충된 한천 평판 배지(blood agar plate) 상에, 200 ㎕의 박테리아 용액을 분산시켰다.

스타필로코커스 오래우스(ATCC25923)를 동일한 방식으로 뮬러 힌톤 아가(muller hinton agar) 배지 상에 분포시켰다.

각 균주마다 일반 차폐막, 0.1, 1, 10 ㎍/㎖, 0.1, 1, 10 mg/㎖의 4-헥실레조르시놀이 함유된 차폐막 조성물(실시예 1에 조성되어 있는 차폐막 조성물)을 각 플레이트 표면 위에 각각 올려놓았다.

상기 플레이트를 2일 동안 37℃의 혐기성 조건하에서 반응시켰다.

스타필로코커스 오래우스의 경우에, 플레이트를 1일 동안 37℃ 호기성 조건하에서 반응시켰다. 최대 억제환(inhibition zone) 지름을 측정하였다.

2) 실험결과

도 4는 항균제 테스트용 디스크에 테스트하고자 하는 항균제를 적신 후에 박테리아 배지에 적용한 결과이다.

즉, 4-헥실레조르시놀의 유효함량에 따른 포르피로모나스 진지발리스(ATCC49417)에 대한 항균력을 실험한 결과, 4-헥실레조르시놀이 0.1㎍/㎖과 1㎍/㎖이 함유될 시 억제환을 거의 관찰할 수 없었으나 1mg/㎖에서 10mg/㎖까지는 뚜렷한 억제환을 관찰할 수 있었고, 대조군으로 사용된 밴코마이신을 함유한 디스크보다 더 높은 항균활성을 나타냄을 확인하였다.

또한, 프리보텔라 인터미디어(ATCC25611)과 스타필로코커스 오래우스(ATCC25923)에 대해 대해서도 항균력을 나타내었다.

즉, 4-헥실레조르시놀의 유효함량이 0.1mg/㎖, 1mg/㎖, 10mg/㎖일 시 뚜렷한 억제환을 관찰할 수 있었고, 특히 4-헥실레조르시놀의 유효함량이 1mg/㎖, 10mg/㎖일 경우 대조군으로 사용된 밴코마이신을 함유한 디스크보다 더 높은 항균활성을 나타냄을 확인하였다.

따라서, 본 발명에서 4-헥실레조르시놀의 함유량은 차폐막 총 중량을 기준으로 0.1~10중량%함유될 시 그 항균력을 나타내는 것임을 확인하였다.

실험예 4. 임플란트 주위 골 결손부 뼈 재생실험

1) 동물 및 실험재료

평균 체중이 2.7 kg(2.5 내지 3.0 kg)인 10 마리의 4월령 뉴질랜드 가토를 본 발명의 실험에 이용하였다. 이 실험은 국립강릉원주대학교의 동물실험윤리위원회(No. 2009-NCT-006)의 승인을 받았다.

2) 수술 방법

0.4 ㎖의 케타민(ketamine)(100 mg/㎖)(케타라(Ketara) 및 0.3 ㎖의 크실라진(xylazine)(10 mg/kg 체중; Rompun; 바이엘 코리아)의 조합의 근육 주사를 통해 전신 마취(general anesthesia)를 유도하였다.

경골부위(tibia area)를 면도하고 포비딘-이오딘(povidine-iodine)으로 소독하였다.

그런 다음, 골막(periosteum)에 절개부위를 형성하였다. 날카로운 골막하 박리(subperiosteal dissection)를 시행하여 경골부위를 노출시켰다.

경골 부위에는 두 개의 폭 3.0mm, 길이 5.0mm의 골 결손부를 편측 피질골에 각각 형성하였다.

골 결손부 사이의 간격은 10.0mm이었다. 각각의 골결손부에는 임플란트(직경: 3.0 mm, 길이: 10.0 mm: MSP30103R, 오스템)를 식립하였다.

그 다음 골막(periosteum) 및 피부는 3-0 실크로 층 내를 메웠다.

수술 후에 3일 동안 하루에 3 번 가토에 젠타마이신(gentamicin) 1 mg/kg(Kookje Inc.,)을 근육 내 주입을 하였다.

각 가토는 개별적으로 가두고, 사료 및 물을 공급하였다. 8 주차에 열 마리의 가토를 희생시켜 본 실험에 사용하였으며, 이들의 정확한 확인을 위해 7일 동안 빌라누에바(villanueva) 골 염색 용액에서 염색하였다.

탈수 과정 이후에, 샘플을 메탈크릴산 메틸(methylmethacylate) 수지에 임비딩하였다.

그 다음 저 속도 다이아몬드 휠 쏘우를 이용하여 절편을 상기 임플란트의 장축을 따라 슬라이싱하였다.

마지막으로, 상기 절편을 30 m의 두께로 그라인딩하였다. 그리고 디지털 카메라를 이용하여 상기 절편의 디지털 이미지를 촬영하였다.

3) 실험결과

도 5에서 확인할 수 있듯이, 본 발명인 3% 4-헥실레조르시놀과 나머지 실크피브로인이 함유된 차폐막(실시예 1)을 설치한 경우가 차폐막을 설치하지 않은 대조군에 비하여 양질의 층판골의 형성량이 우수한 것을 관찰할 수 있다.

실험예 5. 가토의 두개골 결손 모델에서 일반 차폐막과 비교실험

1) 동물 및 실험재료

평균 체중이 2.7 kg(2.5 내지 3.0 kg)인 10 마리의 4-월령 뉴질랜드 가토를 본 발명의 실험에 이용하였다.

본 발명의 실험은 국립강릉원주대학교의 동물실험윤리위원회(No. 2009-NCT-006)의 승인을 받았다.

2) 수술 방법

두개골(cranial bone)를 면도하고 포비딘-이오딘(povidine-iodine)으로 소독하였다. 그런 다음, 골막(periosteum)에 절개부위를 형성하였다.

날카로운 골막하 박리(subperiosteal dissection)를 시행하여 두정골 부위를 노출시켰다.

한 마리에 두 개의 골결손 (직경: 8.0 mm)을 형성하였다. 여섯 마리의 토끼에서 12개의 골결손부를 얻을 수 있는데, 이를 3개의 군으로 나누어 첫 번째 군은 아무런 재료도 거치하지 않은 대조군으로 하고 두 번째 군은 상품으로 나와 있는 차폐막을 거치하였고 세 번째 군은 본 발명인 5% 4-헥실레조르시놀와 나머지 실크 피브로인으로 이루어진 차폐막(실시예 2)를 거치하였다.

수술 후에 3일 동안 하루에 3 번 가토에 젠타마이신(gentamicin) 1 mg/kg(Kookje Inc.)을 근육 내 주입을 하였다. 각 가토는 개별적으로 가두고, 사료 및 물을 공급하였다. 2주차에 가토를 희생시키고 미세전산화 단층 촬영을 통한 분석을 시행하였다.

3) 실험결과

도 6에서 확인할 수 있듯이, 수술후 2주가 경과된 상태에서 관찰한 결과 본 발명인 5% 4-헥실레조르시놀와 나머지 실크피브로인으로 이루어진 차폐막(실시예 2)의 경우 아무런 차폐막을 적용하지 않은 대조군이나 상용화된 차폐막을 적용한 군에 비하여 빠른 골재생을 볼 수 있다.

도 7에서도 확인할 수 있듯이. 미세전산화 단층촬영 분석결과에서도, 신생골의 부피는 아무런 차폐막을 적용하지 않은 대조군의 경우 8.90 1.51 mm³인데 비하여 본 발명인 5% 4-헥실레조르시놀와 나머지 실크피브로인으로 이루어진 차폐막(실시예 2)의 경우 23.27 5.80 mm³였다. 두 군 사이의 차이는 통계적으로 유의하였다 (p=0.014).

이에 비하여 상용화된 차폐막의 경우 신생골의 부피는 11.43 2.46 mm³였다.이를 대조군과 비교시에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다 (p>0.05).

하지만 상용화된 차폐막과 본 발명인 5% 4-헥실레조르시놀과 나머지 실크피브로으로 이루어진 차폐막(실시예 2)을 서로 비교하는 경우 두 군 사이의 차이는 통계적으로 유의하였다 (p=0.031).

이에, 본 발명에서는 뛰어난 항균성, 우수한 조골세포에서의 알칼리성 인산분해효소 활성, 및 골 결손부에서 뼈의 생성을 유의성 있게 개선시켜 주는 치과용 차폐막이 제공된다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 실험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예 및 실험예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

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누에고치를 정련하여 세리신을 제거한 후 실크 피브로인을 얻는 제1단계;
상기 제1단계에서 생성된 실크 피브로인에 염을 포함한 에탄올수용액으로 용해시킨 후, 염과 에탄올을 제거하여 염과 에탄올이 제거된 실크 피브로인 수용액을 준비하는 제2단계;
4-헥실레조르시놀(hexylresorcinol)을 에탄올로 용해시켜 4-헥실레조르시놀 에탄올용액을 준비하는 제3단계;
상기 제2단계에서 준비된 상기 실크 피브로인 수용액과 상기 제3단계에서 준비된 4-헥실레조르시놀 에탄올용액을 혼합하되, 상기 실크 피브로인 수용액은 95~97중량% 포함되며, 4-헥실레조르시놀 에탄올용액은 3~5중량%로 포함되도록 혼합하여 치과용 차폐막 조성물을 제조하는 제4단계 및,
상기 제4단계에서 제조된 치과용 차폐막 조성물에 생체적용물질인 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 케라틴, 셀룰로오스, 피브로넥틴, 엘라스틴, 피브리노겐, 피브로모듈린, 라미닌, 테나신, 비트로넥틴, 알지네이트, 히알루론산, 실크 프로테인, 아가로스, 폴리락산(polylactic acid; PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid; PGA), 폴리락산과 폴리글리콜산의 공중합체(PLGA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone; PCL), 폴리{폴리(에틸렌옥사이드)테레프탈레이트-co-부틸렌테레프탈레이트}(PEOT/PBT), 폴리포스포에스터(polyphosphoester; PPE), 폴리포스파젠(PPA), 폴리안하이드라이드(Polyanhydride; PA), 폴리오르쏘에스터{polyortho ester; POE}, 플루로닉(pluronic) 127, 글리세린, 폴리(프로필렌푸마레이트)-디아크릴레이트{poly(propylene fumarate)-diacrylate; PPF-DA} 및 폴리에틸렌글라이콜디아크릴레이트{polyethylene glycol diacrylate; PEG-DA} 중 어느 하나 이상을 상기 조성물의 10~30중량%를 넣고 농축한 후, 이를 평평한 용기에 붓고 건조하여 치과용 차폐막을 제조하는 제5단계;를 포함하여,
상기 치과용 차폐막의 적용 전과 대비하여 골 결손부에서 뼈의 생성이 더 높은 것이 특징인,
치과용 차폐막 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 제2단계에서 염을 포함한 에탄올수용액은 염화칼슘, 에탄올, 물이 1:2:8 (몰비율)로 이루어진 것이 특징인,
치과용 차폐막 제조방법.
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