KR20020005201A - 비등성 혼합물을 이용한 조직공학용 생분해성의 다공성고분자 지지체 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 생분해성 고분자와 비등성 혼합물이 함께 함유된 고분자용액을 이용하여 고분자 시편을 만든 다음 알콜 혼합수용액과 같은 비등 매질 하에서 비등(발포)하고 건조하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 상기 방법에 의해 제조된 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체에 관한 것으로서, 상기 생분해성의 다공성 고분자 지지체는 기공의 크기의 조절이 용이하고 다공도가 높으며 기공간 상호 연결되어 있는 연속 기포 구조(open cell structure)를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 생분해성의 다공성 고분자 지지체 및 그 제조방법은 기존의 고분자 지지체(scaffold)의 제조시 일반적으로 적용해온 염 침출법 (salt leaching technique)과 가스 발포법 (gas foaming technique)에 의해 발생하는 지지체 표면의 다공성 막힘 현상, 복잡한 제조과정 및 유해 물질의 분비 및 잔존 현상을 해결할 수 있는 대체 방안임과 아울러 거의 모든 조직 및 장기를 조직공학적으로 재생할 수 있다는 장점으로 가지고 있다.

Description

비등성 혼합물을 이용한 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체 및 그의 제조방법{BIODEGRADABLE POROUS POLYMER SCAFFOLDS BY USING EFFERVESCENT MIXTURE FOR TISSUE ENGINEERING AND THEIR PREPARATION METHODS}

본 발명은 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 생분해성 고분자와 비등성 혼합물이 함께 함유된 고분자용액을 이용하여 고분자 시편을 만들고, 알콜 혼합수용액과 같은 비등 매질 하에서 비등(발포)하고, 건조하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 상기 방법에 의해 제조된 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체에 관한 것으로서, 상기 생분해성의 다공성 고분자 지지체는 기공의 크기의 조절이 용이하고 다공도가 높으며 기공간 상호 연결되어 있는 연속 기포 구조(open cell structure)를 갖는 것을 특징으로 한다.

조직공학 (tissue engineering)이란 과학의 발달과 함께 등장한 새로운 분야의 하나로, 생명 과학과 공학의 기본 개념과 기술을 통합 응용하여 생체 조직의 구조와 기능 사이의 상관 관계를 이해하고 나아가서 생체 조직의 대용품을 만들어 이식함으로서 우리 몸의 기능을 유지, 향상 또는 복원하는 것을 목적으로 하는 응용 학문이다. 대표적인 조직공학 기법을 요약하면, 먼저 환자의 몸에서 필요한 조직을 채취하고 그 조직편으로부터 세포를 분리한 다음 이렇게 분리된 세포를 배양을 통하여 필요한 양만큼 증식시키고 다공성을 가지는 생분해성 고분자 지지체에 심어 일정기간 체외 배양한 뒤 이 하이브리드형 세포/고분자 구조물을 다시 인체 내에 이식하는 것이다. 이식 후 세포들은 대부분의 조직이나 장기의 경우 신생 혈관이형성될 때까지는 체액의 확산에 의해 산소와 영양분을 공급받다가 인체내에 혈관이 자라 들어와 혈액의 공급이 이루어지면 세포들이 증식 분화하여 새로운 조직 및 장기를 형성하고 고분자 지지체는 그동안 분해되어 없어지게 되는 기법을 응용하는 것이다. 따라서 이러한 조직공학 연구를 위해서는 우선 생체 조직과 유사한 생분해성 고분자 지지체를 제조하는 일이 중요하다. 인체 조직의 재생을 위해 사용되는 지지체 재료의 주된 요건은 조직세포가 재료 표면에 유착하여 3차원적 구조를 가진 조직을 형성할 수 있도록 기질 또는 틀의 역할을 충분히 해내야 하고 이식된 세포와 숙주 세포 사이에 위치하는 중간 장벽으로써의 역할도 해야 하는데, 이는 이식 후 혈액응고나 염증반응이 일어나지 않는 무독성의 생체적합성이 있어야 함을 의미한다. 또한 이식된 세포가 충분히 조직으로써 제기능과 역할을 하게 되면 원하는 시간에 따라 생체 내에서 완전히 분해되어 없어질 수 있는 생분해성을 지녀야 한다. 현재 널리 사용되고 있는 생분해성 고분자는 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(PLGA), 폴리-ε-카프로락톤(PCL), 폴리아미노산, 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르 및 이들의 공중합체 등이 있다. 그러나 현재까지는 PGA, PLA 및 PLGA만이 미국 식품의약청(FDA)으로부터 인체에 사용 가능한 생분해성 고분자로 승인되어 인체 조직의 체내 재생을 위한 다공성 고분자 지지체 재료로서 사용되고 있다.

한편 최근 여러 연구자들에 의해 고분자를 다공성 구조로 만들기 위한 여러 방법들이 시도되고 있는데, 대표적으로 예를 들면 단결정 소금을 혼합하여 건조한 후 소금을 물에 용해시켜 내는 염 침출법 (solvent-casting and particulate-leaching technique: A. G. Mikos 등,Polymer, 35, 1068, 1994), CO₂가스를 이용하여 고분자를 팽창시키는 가스 발포법 (gas forming technique: L. D. Harris 등,Journal of Biomedical Materials Research, 42, 396, 1998), 고분자 섬유를 부직포로 만들어 고분자 체(mesh)로 제조하는 방법 (fiber extrusion and fabric forming process: K. T. Paige 등,Tissue Engineering, 1, 97, 1995), 고분자 용액에 함유되어 있는 용매를 비용매속에 담구어 다공성을 만드는 상분리법 (thermally induced phase separation technique: C. Schugens 등,Journal of Biomedical Materials Research, 30, 449, 1996), 고분자 용액과 물을 혼합하여 유화 용액으로 제조한 후 액체 질소로 냉동시키고 동결 건조하는 유화 동결 건조법 (emulsion freeze-drying method: K. Whang 등,Polymer, 36, 837, 1995) 등이 있다.

그러나, 상기한 종래의 제조방법들은 전반적으로 기공의 크기의 조절이 쉽지 않고 다공도가 비교적 낮으며 기공간 open 구조가 잘 형성되지 않는 경우가 있다. 또한 지지체 표면의 다공성 막힘 현상이 야기되고 비교적 복잡한 제조과정과 제조시 발생할 수 있는 가스 등의 유해 물질의 분비 및 지지체내의 염의 잔존 등의 많은 단점들을 가지고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 생분해성 고분자 지지체를 제조하기 위하여 일반적으로 적용되어온 염 침출법과 또한 가스 발포법을 대체할 수 있는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 지지체 표면의 다공성 막힘 현상, 복잡한 제조과정 및 유해 물질의 분비 및 잔존 현상을 해결할 수 있는 새로운 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단하고, 기공 크기의 조절이 용이한 새로운 조직공학용 생분해성 다공성 고분자 지지체의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된, 다공도가 높고 기공간 상호 연결되어 있는 연속 기포 구조를 갖는 조직공학용 생분해성 고분자 지지체를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적 및 또 다른 목적은 생분해성 고분자와 비등성 혼합물을 함유하는 고분자용액을 이용하여 고분자 시편을 만들고, 알콜 혼합수용액과 같은 비등 매질 하에서 비등(발포)하고, 건조하는 단계를 포함하는 생분해성 고분자 지지체의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 생분해성 고분자 지지체에 의해서 성취될 수 있다.

도 1a는 폴리락트산(polylactic acid)로 제조된 지지체의 외부표면에 대한 주사전자현미경(SEM) 사진이며,

도 1b는 폴리락트산로 제조된 지지체의 내부단면에 대한 주사전자현미경 사진이다.

본 발명자들은 종래의 고분자 지지체의 제조 방법들이 가지고 있는 상기한 문제점을 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 인체에 무해한 약물 제제 성분중의 일종인 비등성 혼합물과 생분해성 고분자를 이용하는 새로운 조직공학용 생분해성 고분자 지지체의 제조 방법을 완성하였다. 즉, 본 발명은 일반적으로 위장 치료제 혹은 치과용 발포성 약물 제제를 제조시 사용하는 비등정 (발포정, effervescent tablet)을 만드는 방법을 응용한 것으로, 탄산염과 유기산을 함께 함유한 고분자용액을 수용액에 넣으면 물에 녹아 CO₂가 발생하여 기공이 생기는 원리를 이용한 것이다.

본 발명에 따른 조직공학용 생분해성 고분자 지지체의 제조방법은 생분해성 고분자와 비등성 혼합물을 함유하는 고분자용액을 이용하여 고분자 시편을 만들고, 이를 알콜 혼합수용액에서 비등(발포)하고, 건조하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 생분해성 고분자 지지체의 보다 구체적 제조 방법은:

a) 생분해성 고분자와 비등성 혼합물을 함유하는 고분자 용액을 고분자 재질의 틀에 붓고 용매를 증발시켜 디스크형 고분자 시편을 제조하는 단계;

b) 상기한 디스크형 고분자 시편을 물과 알콜의 혼합수용액과 같은 비등 매질하에서 비등(발포)하는 단계;

c) 상기 발포과정을 거친 시편을 초순도의 물로 세척하고 건조하는 단계를 포함한다.

a) 고분자 시편의 제조 단계

먼저 염 침출법과 동일한 방법으로 생분해성 고분자를 적당한 용매에 용해시킨 후, 여기에 다공성 생성을 위한 비등성 혼합물을 첨가하고 균일하게 혼합한다. 이 혼합 용액을 원하는 형태의 실리콘 재질의 틀에 부은 다음 용매를 어느 정도 증발시키면 디스크 형태의 시편이 제조된다.

본 발명에 따른 고분자 지지체 제조에 적용되는 생분해성 고분자 재료는 생체내에서 분해될 수 있는 무독성 고분자라면 모두 적용 가능한 바, 예를 들면 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(PLGA), 폴리-ε-카프로락톤(PCL), 폴리아미노산, 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르 및 이들의 공중합체 등이 있다. 그 중에서도 미국 식품의약청(FDA)으로부터 인체에 사용 가능한 생분해성 고분자로 승인되어 사용되고 있는 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산-글리콜산(PLGA) 공중합체 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이 생분해성 고분자의 분자량은 5,000 - 2,000,000, 보다 바람직하게는 10,000 - 700,000이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

고분자 용액의 농도는 5-15 중량%가 적당하며, 용매로는 고분자의 종류에 따라 클로로포름, 디클로로메탄, 아세톤, 디옥산, 테트라히드로퓨란 및 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.

본 발명에서 기공 형성을 위한 비등성 혼합물로는 탄산염과 유기산으로 구성되어 있는 바, 상기 비등성 혼합물은 일반 약물에 사용할 수 있는 인체 무해 물질임과 동시에 물에도 쉽게 용해되고 일정크기를 갖는 형태가 고체인 특징을 가지고 있다. 사용가능한 염으로는 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소암모늄, 탄산암모늄, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘 및 이들의 혼합물 등으로 이산화탄소를 발생하는 탄산염이다. 또한 사용가능한 산으로는 구연산(citric acid), 주석산(tartaric acid), 숙신산(succinic acid), 말레익산(maleic acid), 퓨마닉산(fumanic acid), 말로닉산(malonic acid), 말릭산(malic acid), 글루코닉산(gluconic acid), 뮤식산(mucic acid), 일부 아미노산 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

비등성 혼합물의 입자크기는 용도에 의존하며, 통상 10-500 um가 적당하고,그 함량은 비등성 혼합물/고분자와의 중량비가 5/1 ∼ 20/1이 바람직하다. 비등성 혼합물의 비율은 유기산과 탄산염이 1:1 내지 1:3 몰비의 범위내에서 조절되는 것이 바람직하며, 2가지 이상의 유기산을 사용시 유기산 상호간의 비율은 카르복실기의 몰비에 의존한다.

b) 고분자 시편의 비등(발포) 단계

상기 a) 단계에서 디스크 형태의 고분자 시편은 비등 과정을 거치게 된다. 고분자 시편의 비등(발포)은 잔존 유기용매를 제거하고 지지체의 침강을 유도하기 위하여 물과 알콜의 혼합수용액 매질(medium)하에서 수행되는 것이 바람직하다. 혼합수용액에 사용될 수 있는 알콜의 예로는 에탄올, 메탄올, 이소프로필알콜 등을 들 수 있으며, 그 함량은 1-95 부피%가 적당하다.

또한, 비등성 혼합물에 의해 CO₂가 발생할 때, 즉 비등할 때, 효과적인 비등(발포)과 생성된 기포에 의한 지지체로의 부착에 의한 떠오름 방지를 위해서 초음파(ultrasonic), 마이크로파(microwave), 교반 등을 포함하는 물리적 방법이 추가적으로 병행될 수 있다.

c) 건조 단계

비등 단계를 거친 상기 고분자 시편은 초순도의 물로 세척된 후, 건조되어 생분해성 고분자 지지체가 된다. 건조는 다공성 지지체에 함유된 과량의 수분 및 미량의 잔존 유기용매의 급격한 증발로 인한 수축 현상을 최소화하기 위하여 동결건조(freeze drying)나 상온 또는 사용한 지지체의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)이하의 가열상태에서 진공 건조를 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 몇단계를 거쳐 제조된 생분해성 고분자 지지체를 주사전자현미경(SEM - Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 그 결과를 도 1a(외부 표면에 대한 SEM) 및 1b(내부 단면에 대한 SEM)에 나타내었다. 상기 도 1a 및 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 따른 생분해성 고분자 지지체는 내부 및 외부가 균일한 다공질의 크기와 분포를 가지고 있으며 다공질의 크기는 다공도 형성을 위해 사용된 비등성 혼합물의 입자크기와 유사하였고, 특히 지지체 외부표면의 막힘이 관찰되지 않고 기공간 상호 연결되는 연속 기포 구조를 나타내었다. 수은 다공도 분석기(mercury porosimetry analyzer)를 통하여 다공도(porosity)를 분석한 결과 지지체의 전체적인 다공도가 대략 93∼98% 범위를 보였다.

이하, 다음의 실시예를 토대로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명할 것이나. 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1

락트산(lactic acid)과 글리콜산(glycolic acid)을 50 : 50의 중량비로 함유하고 분자량이 약 110,000인 폴리락트-글리콜산 공중합체(PLGA)를 클로로포름에 13 중량% 용액이 되도록 첨가한 후, 자석교반기를 이용하여 골고루 교반하여 용해 및 균질화되도록 하였다. 200-300 um 크기의 탄산수소나트륨과 구연산이 3:1몰비의 비등성 혼합물을 제조된 PLGA 용액에 비등성 혼합물/PLGA의 중량비가 20/1이 되도록 넣고 균일하게 혼합하였다. 이 혼합 용액을 원하는 형태의 실리콘 재질의 틀에 붓고 그대로 약 30분 정도 방치하여 용매는 어느 정도 증발시킨 후 디스크 형태의 시편를 제조하였다. 이 디스크 형태의 시편을 물과 에탄올의 부피비가 50 : 50인 혼합수용액에 넣고 초기에 초음파처리를 하면서 20시간정도 비등(발포)과정을 거친 후 시편을 꺼내어 20시간 동안 동결건조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체의 외부표면과 내부단면의 다공성의 형태 및 분포가 거의 동일하였으며, 다공질의 크기는 사용한 비등성 혼합물의 크기(200-300 um)와 비슷하였다. 또한 지지체 외부표면의 막힘이 관찰되지 않고 기공간 상호 연결되는 연속 기포 구조를 보였으며 지지체의 전체적인 다공도는 약 98%를 나타냈다.

실시예 2

분자량이 약 2,000,000인 폴리-L-락트산 (PLLA)이 5 중량%의 양으로 디클로로메탄에 용해되어 있는 PLLA 용액에, 200-300 um 크기의 탄산나트륨과 구연산이 1:1 몰비로 혼합되어 있는 비등성 혼합물을 중량비가 5/1(비등성 혼합물/PLGA)이 되도록 첨가한 후 균일하게 혼합하였다. 이 혼합 용액을 원하는 형태의 실리콘 재질의 틀에 붓고 그대로 약 30분 정도 방치하여 용매는 어느 정도 증발시킨 후 디스크 형태의 시편를 제조하였다. 이 디스크 형태의 시편을 물과 에탄올의 부피비가 50 : 50인 혼합수용액에 넣고 초기에 초음파처리를 하면서 20시간정도 비등(발포)과정을 거친 후 시편을 꺼내어 40^oC에서 20시간 동안 진공건조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 마찬가지로 지지체의 외부표면과 내부단면의 다공성의 형태 및 분포가 거의 동일하였으며, 다공질의 크기는 사용한 비등성 혼합물의 크기(200-300 um)와 비슷하였다. 또한 지지체 외부표면의 막힘이 관찰되지 않고 기공간 상호 연결되는 연속 기포 구조를 보였으며 지지체의 전체적인 다공도는 약 96%를 나타냈다.

실시예 3

락트산(lactic acid)과 글리콜산(glycolic acid)을 75 : 25의 중량비로 함유하고, 13 중량%의 양으로 아세톤에 용해되어 있는 분자량이 약 20,000인 폴리락트-글리콜산 공중합체(PLGA) 용액 및 다공질의 크기가 300-400 um인 탄산수소암모늄과 주석산의 비등성 혼합물을 사용하고, 발포후 상온에서 진공건조한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 입체 다공성을 가지는 고분자 지지체를 제조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 마찬가지로 지지체의 외부표면과 내부단면의 다공성의 형태 및 분포가 거의 동일 하였으며, 다공질의 크기는 사용한 비등성 혼합물의 크기(300-400 um)와 비슷하였다. 또한 지지체 외부표면의 막힘이 관찰되지 않고 기공간 상호 연결되는 연속 기포 구조를 보였으며 지지체의 전체적인 다공도는 약 95%를 나타냈다.

실시예 4

락트산(lactic acid)과 글리콜산(glycolic acid)을 85 : 15의 중량비로 함유하고, 10 중량%의 양으로 클로로포름에 용해되어 있는 분자량이 약 220,000인 폴리락트-글리콜산 공중합체(PLGA) 용액, 다공질의 크기가 400-500 um인 탄산염(탄산수소나트륨/탄산나트륨=1:1중량비)과 유기산(구연산/주석산=1:1중량비)의 비등성 혼합물을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 입체 다공성을 가지는 고분자 지지체를 제조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 마찬가지로 지지체의 외부표면과 내부단면의 다공성의 형태 및 분포가 거의 동일 하였으며, 다공질의 크기는 사용한 비등성 혼합물의 크기(400-500 um)와 비슷하였다. 또한 지지체 외부표면의 막힘이 관찰되지 않고 기공간 상호 연결되어 있는 연속 기포 구조를 보였으며 지지체의 전체적인 다공도는 약 93%를 나타냈다.

실시예 5

분자량이 약 5,000의 폴리-D,L-락트산 (PDLLA)이 8 중량%의 양으로 디옥산에 용해되어 있는 PDLLA 용액 및 다공질의 크기가 100-200 um인 탄산암모늄과 숙신산의 비등성 혼합물을 사용하였으며, 발포용액으로 물과 에탄올의 부피비가 95 : 5인 수용액을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 입체 다공성을 가지는 고분자 지지체를 제조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 유사한 결과를 나타내었다.

실시예 6

분자량이 약 100,000인 폴리-ε-카프로락톤(PCL)이 13 중량%의 양으로 테트라히드로퓨란에 용해되어 있는 PCL 용액 및 다공질의 크기가 10-100 um인 탄산수소칼륨과 말레익산의 비등성 혼합물을 사용하였으며, 발포용액으로 물과 에탄올의 부피비가 5 : 95인 수용액을 사용하여 마이크로파 처리를 행한 것 이외는 실시예 1과동일한 방법을 사용하여, 입체 다공성을 가지는 고분자 지지체를 제조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 유사한 결과를 나타내었다.

실시예 7

글리콜산(glycolic acid)과 ε-카프로락톤을 50 : 50 중량비로 함유하고, 15 중량%의 양으로 클로로포름에 용해되어 있는 분자량이 약 220,000인 공중합체 용액 및 탄산칼륨과 뮤식산의 비등성 혼합물을 사용하였으며, 발포용액으로 물과 메탄올과의 부피비가 50 : 50인 수용액을 사용하여 교반를 행한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 입체 다공성을 가지는 고분자 지지체를 제조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 유사한 결과를 나타내었다.

실시예 8

분자량이 약 200,000인 폴리오르쏘에스테르가 약 11 중량%의 양으로 용해되어 있는 클로로포름 용액 및 탄산칼슘과 아스파틱산의 비등성 혼합물을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 입체 다공성을 가지는 고분자 지지체를 제조하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 유사한 결과를 나타내었다.

실시예 9

약 100,000의 분자량을 갖는 폴리안하이드라이드를 사용하고 비등성 혼합물로 탄산수소나트륨과 글루타믹산을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하였다.

이렇게 제조된 입체 다공성의 고분자 지지체는 실시예 1과 유사한 결과를 나타내었다.

본 발명에 따른 생분해성 고분자 지지체의 제조 방법은 종래의 방법에 비해 제조 공정이 간단하고, 기공 크기의 조절이 용이할 뿐 아니라, 지지체 표면의 다공성 막힘 현상을 해결하고, 인체에 무해한 약물 제제의 성분을 이용함으로써 유해 물질의 분비 및 잔존 현상을 해결하여 그 효용성을 크게 높일 수 있다는 장점이 있다. 그리고 상기 방법에 의해 제조된 생분해성 고분자 지지체는 다공도가 높고, 기공간 서로 연결되어 있는 연소기포 구조 구조를 형성하고 있으며, 손상되었거나 병든 신체의 거의 모든 조직 및 장기를 조직공학적으로 재생할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 생분해성 고분자 지지체의 제조 방법은 기존의 고분자 지지체 제조시 일반적으로 적용해온 염 침출법 (salt leaching technique)과 가스 발포법 (gas foaming technique)을 대체할 것으로 예상된다.

Claims (19)

1. 생분해성 고분자와 비등성 혼합물을 함유하는 고분자용액을 이용하여 고분자 시편을 만들고, 비등 매질하에서 비등(발포)하고, 건조하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조된 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성의 다공성 고분자 지지체의 다공도가 93-98%인 것을 특징으로 하는 지지체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성의 다공성 고분자 지지체가 기공의 크기의 조절이 용이하고 기공간 상호 연결되어 있는 연속 기포 구조인 것을 특징으로 하는 지지체.
4. 생분해성 고분자와 비등성 혼합물을 함유하는 고분자용액을 이용하여 고분자 시편을 만들고, 비등 매질하에서 비등(발포)하고, 건조하는 단계를 포함하는 조직공학용 생분해성의 다공성 고분자 지지체의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 생분해성 고분자가 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(PLGA), 폴리-ε-카프로락톤(PCL), 폴리아미노산, 폴리안하이드라이드, 폴리오르쏘에스테르 및 이들의 유도체 중에서선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5항에 있어서, 생분해성 고분자의 분자량이 5,000에서 2,000,000인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 5항에 있어서, 고분자 용액의 농도가 5-15 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 용매로는 고분자의 종류에 따라 클로로포름, 디클로로메탄, 아세톤, 디옥산 및 테트라히드로퓨란 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 4항에 있어서, 비등성 혼합물이 탄산염과 유기산으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 탄산염이 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소암모늄, 탄산암모늄, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 9항에 있어서, 상기 유기산이 구연산, 주석산, 숙신산, 말레익산, 퓨마닉산, 말로닉산, 말릭산, 글루코닉산, 뮤식산, 일부 아미노산 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 9항에 있어서, 비등성 혼합물의 입자크기가 10 - 500 um인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 9항에 있어서, 비등성 혼합물의 함량이 비등성 혼합물/고분자와의 중량비가 5/1 ∼ 20/1인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 9항에 있어서, 비등성 혼합물인 유기산과 탄산염의 몰비가 1:1 내지 1:3의 범위 내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 4항에 있어서, 비등(발포) 매질로 물과 알콜의 혼합수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15항에 있어서, 혼합수용액에 사용되는 알콜이 에탄올, 메탄올, 이소프로필알콜 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 15항에 있어서, 알콜의 비율이 1-95 부피%을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 4항에 있어서, 비등(발포)과정에서 초음파, 마이크로파 및 교반을 포함하는 물리적인 방법을 병행하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 4항에 있어서, 상기 건조가 동결 건조, 또는 상온 또는 사용한 지지체의 유리전이온도(Tg)이하의 가열상태에서 진공 건조인 것을 특징으로 하는 방법.