KR101816139B1 - 바이오물질 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어류 비늘의 세포를 제거하는 단계, 상기 어류 비늘을 수분 함량이 약 50% 미만이 될 때까지 건조하는 단계, 및 상기 건조된 어류 비늘을 평균 직경 약 10,000 ㎛ 미만의 분쇄 입자로 분쇄하는 단계를 포함하며, 상기 분쇄 입자는 스폰지형의 매트릭스와 분말의 혼합물을 포함하는, 바이오물질의 제조 방법을 개시한다. 또한, 본 발명은 상기 어류 비늘을 200 ℃ 미만의 온도에서 열 처리하는 단계를 포함하는 단계에 의해 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공한다.

Description

바이오물질 및 그 제조방법{BIOMATERIAL AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 바이오물질 및 이의 제조 방법, 특히 조직 복구 및 이식에 사용하기 위한, 어류 비늘로부터 제조한 바이오물질에 관한 것이다.

바이오물질의 생물제제 및/또는 의약제로의 편입 및 환자 이식을 수반하는 조직 공학은 혈관신생, 조직 통합 및/또는 조직 리모델링을 자극할 것이다. 바이오물질은 인공 장기, 갱생 기구 또는 보형기 제조를 제조하여 천연 신체 조직을 교체하는데 사용되는 생체친화적인 합성 물질이다.

수년간, 콜라겐 섬유, 하이드로아파타이트(HAP) 및 트리-칼슘 포스페이트(TCP)는 인간 조직 임플란트에 사용되기 위한 우수한 생체친화성과 안정성을 가진 몇 가지 바이오물질이다. 그러나, 이들 바이오물질은 낮은 물리적 강도, 화합물 잔기의 가교 위험성, 육생 동물의 전염병 등의 문제점들을 가지고 있다.

따라서, 물리적 강도가 높으며, 육생 전염성 질환에 대한 접촉 가능성이 낮고, 조직 복구 또는 임플란트에 적용가능한 바이오물질을 개발하는 것이 바람직하다.

본 발명의 측면은 물리적 강도가 높으며, 육생 전염성 질환에 대한 접촉 가능성이 낮고, 조직 복구 또는 임플란트에 적용가능한 바이오물질을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 조직 복구 및 조직 이식에 있어서의, 전술한 방법에 의해 제조되는 바이오물질의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 측면은 상기에서 예시된 바와 같이 바이오물질을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 측면은, 어류 비늘을 무세포화(acellalarization) 하는 단계 및 어류 비늘을 분쇄 입자로 분쇄하는 단계를 포함하는 과정에 의해, 어류 비늘로부터 제조되며, 상기 분쇄 입자 각각은 스폰지형 매트릭스와 분말의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 바이오물질을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공하는 방법은, 박편 형태, 덩어리 형태로 만들기 위해 스폰지형 매트릭스 및 분말의 혼합물인 어류 비늘을 약 200 ℃ 미만의 온도 하에서 압출 가공하는 단계 또는 특정 형태로 만들기 위해 바람직한 몰드에서 압출 가공하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 측면은, 어류 비늘을 분쇄하는 단계 이전에, 어류 비늘을 건조하는 단계를 더 포함하는 과정에 의해, 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공한다. 상기 어류 비늘의 건조 단계는, 어류 비늘의 수분 함량이 약 50% 미만이 될 때까지 수행한다. 또한, 어류 비늘의 건조 단계 이전에, 비늘을 청결하게 하는 단계를 더 포함한다. 어류 비늘을 무세포화하는 단계는, 상기 비늘의 청결화 단계 이전에 수행하거나, 또는 상기 비늘의 건조 단계 이전에 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 상기 분쇄 입자로부터 매트릭스와 분말을 분리하는 단계를 더 포함하는 단계에 의해, 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공한다.

어류 비늘은 평균 직경이 20 cm 미만일 수 있다. 예를 들면, 어류 비늘의 평균 직경은 약 10 내지 20 cm일 수 있다. 특히, 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질의 재료는 여전히 어류 비늘의 오리지날 결합과 3차 구조를 유지하고 있다. 상기 분쇄 입자의 평균 직경은 약 10,000 ㎛ 미만일 수 있지만, 이러한 수치로 한정되는 것은 아니다. 어류 비늘은 특수 용도에 따라 더 작은 크기로 분쇄할 수 있다. 예컨대, 분쇄 입자의 평균 크기는 그 직경이 약 10 ㎛ 미만일 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 어류 비늘을 무세포화하는 단계 및 박편 형태, 덩어리 형태를 만들기 위해 어류 비늘을 압출 가공하거나 또는 특정 형태를 만들기 위해 바람직한 몰드에서 압출 가공하는 단계를 포함하는 단계에 의해, 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공한다.

어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공하는 방법에 있어서, 상기 압출 성형 단계는 약 200 ℃ 미만의 온도 하에서 수행한다. 상기 방법은 비늘을 압출 성형하는 단계 이전에 비늘을 청결화하는 단계를 더 포함한다. 비늘을 청결화하는 단계 이후에, 그리고 비늘을 압출 가공하는 단계 전에, 어류 비늘을 건조하는 단계를 더 포함한다. 어류 비늘을 건조하는 단계는 어류 비늘의 수분 함량이 약 50% 미만이 될 때까지 수행한다. 어류 비늘을 무세포화하는 단계는 비늘의 청결화 단계 이전에 수행하거나 또는 비늘의 건조 단계 이전에 수행할 수 있다. 또한, 어류 비늘을 물에 침지하는 추가적인 단계를 포함한다. 이 단계는 선택 사항이며, 비늘의 압출 성형 단계 이전에 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 바이오물질의 제조 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은, 어류 비늘을 수분 함량이 50% 미만이 될 때까지 무세포화된 어류 비늘을 건조하는 단계, 및 상기 건조한 어류 비늘을 각각의 평균 직경이 약 10,000 ㎛ 미만인 분쇄 입자로 분쇄하는 단계를 포함하며, 이때, 분쇄 입자는 스폰지형 매트릭스와 분말의 혼합물을 포함한다. 일 구현예에서, 어류 비늘의 수분 함량은 약 25% 미만이고, 분쇄 입자의 평균 직경은 약 5,000 ㎛ 미만이다.

본 발명의 다른 측면은 어류 비늘을 약 200 ℃ 미만의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하는 단계에 의해 어류 비늘로부터 제조되는 바이오물질을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 측면은 전술한 방법에 의해 어류 비늘로부터 바이오물질을 수득하는 것이다.

전술한 방법들에 의해 수득되는 바이오물질은 어류 비늘의 오리지날 결합과 3차 구조를 유지하고 있어, 물리적 강도가 세고, 육생 전염성 질환에 접촉될 가능성이 낮으며, 조직 복구 또는 조직 임플란트에 적용가능하다.

전술한 개요와 하기의 본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면과 조합하여 보다 나은 이해를 제공할 것이다. 본 발명을 예시할 목적으로, 도면에 현재 바람직한 구현예들을 나타낸다. 그러나, 본 발명은 도시된 정확한 배열 및 수단으로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1A는 본 발명에 따른 바이오물질의 제조 방법을 예시한 플로우 차트이다.
도 1B는 본 발명에 따른 바이오물질의 제조 방법을 예시한 플로우 차트이다.
도 1C는 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 바이오물질의 제조 방법을 예시한 플로우 차트이다.
도 1D는 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 바이오물질의 제조 방법을 예시한 플로우 차트이다.
도 1E는 본 발명의 실시예 3에 따른 바이오물질의 제조 방법을 예시한 플로우 차트이다.
도 1F는 본 발명의 실시예 3에 따른 바이오물질의 제조 방법을 예시한 플로우 차트이다.
도 2A는 5일간 본 발명에서 배양한 3T3(섬유모세포) 배양물의 SEM(주사 전자 현미경) 사진이다.
도 2B는 5일간 본 발명에서 배양한 골모세포종 배양물의 SEM 사진이다.
도 3A는 5일간 본 발명에서 배양한 3T3(섬유모세포) 배양물의 공초점 사진이다.
도 3B는 5일간 본 발명에서 배양한 골모세포종 배양물의 공초점 사진이다.
도 4는 5일간 본 발명에서 배양한 골모세포종 배양물의 H & E 염색 사진이다.

이하 본 발명의 구현예들을 첨부된 도면에 예시된 예를 들어 상세하게 설명한다.

도 1A에서, 본 발명은 어류 비늘(9)로부터 제조되는 바이오물질에 관한 것이다. 이 바이오물질은, 어류 비늘(9)을 무세포화하는 단계(S10), 상기 어류 비늘(9)의 수분 함량이 약 50% 미만이 될 때까지 어류 비늘(9)의 건조 단계(S12)를 포함하는 과정에 의해 제조된다. 그런 후, 건조된 어류 비늘(9)을 입자 크기가 약 10,000 ㎛ 미만인 분쇄 산물로 분쇄한다(S13). 일 구현예에서, 어류 비늘(9)의 수분 함량은 약 25% 미만이며, 분쇄 입자의 평균 직경은 약 5,000 ㎛ 미만이다.

본 발명의 일부 실시예에서, 어류 비늘(9)은 냉각 또는 냉동 방식으로 신선하게 준비할 수 있다. 본 발명의 구체적인 예에서, 바이오물질 제조를 위해 각각 평균 직경이 약 20 cm 미만인 어류 비늘(9)을 선택할 수 있다. 우선, 어류 비늘(9)을 저장액(hypotonic solution), 세정제, 트립톤 X-100, SDS(소듐 도데실 설페이트), 프로테아제 저해제, DNase, RNase 등과 같은 시약으로 무세포화하여, 어류 비늘(9)의 세포를 제거함으로써, 조직 복구, 임플란트 및 생체친화성에 영향을 미치는 잔류 세포가 없게 한다. 예컨대, 무세포화를 하지 않은 경우, 바이오물질에 대한 숙주 면역 반응과 거부 반응을 야기할 수 있다.

어류 비늘의 건조 전에, 어류 비늘(9)을 비제한적으로 계면활성제, 세정제, 60 ℃의 온수 및 에탄올과 같은 60 ℃의 극성 용매 등을 포함하는 그외 청결화제를 이용하여 스팀으로 세정(S11)함으로써 청결화할 수 있다. 그러나, 본 발명은 임의의 특정한 청결화 단계로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 어류 비늘은 박테리아 내독소의 검출 및 정량화를 위한 분석인 리물루스 아메보사이트 라이세이트(LAL)를 통과할 만큼 청결하다. 바람직하게는, 청결화된 어류 비늘은 약 1000 Eu/ml 미만의 LAL 테스트 수치를 가질 것이다.

도 1B는 본 발명에 따른 바이오물질의 제조 과정을 나타낸 다른 플로우 차트이다. 바이오물질의 제조 단계는 거의 도 1A와 동일하지만, 어류 비늘(9)을 무세포화하는 단계(S10)는 어류 비늘(9)의 청결화 단계(S11) 이후에 수행한다. 어류 비늘(9)의 무세포화 단계(S10)와 어류 비늘(9)의 청결화 단계(S11)의 순서는 선택적이다.

본 발명의 일 예에서, 어류 비늘(9)은 공기 분무, 오븐, 냉동 건조 또는 지금까지 이용가능한 임의의 다른 통상적인 건조 방법들에 의해 건조한다(S12). 또한, 어류 비늘은 에탄올 또는 그외 극성 유기 용매에 어류 비늘을 침지함으로써 탈수시킬 수 있다. 어류 비늘은 이의 수분 함량이 약 50% 미만, 바람직하게는 약 25% 미만이 될 때까지, 건조한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 건조된 어류 비늘을 평균 직경 약 10,000 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 5000 ㎛ 미만인 입자로 분쇄할 수 있다. 분쇄 입자는 스폰지형 매트릭스(14) 및 분말(15)의 혼합물을 포함할 수 있다. 예컨대, 분쇄 입자는 매트릭스 및 분말을 분리하기 위해 최적의 체를 이용하여 더욱 여과할 수 있다. 여과 단계는 체질 효과를 향상시키기 위해, 진동 수단을 보강하여 수행할 수 있다. 그 결과, 체에서 여과되는 입자들은 분말 형태의 바이오물질로 제공되지만, 여과 단계에서 잔류하는 여과물은 매트릭스 형태의 바이오물질을 형성한다. 또한, 어류 비늘을 분쇄할 수 있는 기구는, 분쇄 입자 각각의 평균 직경 크기가 약 10,000 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 5000 ㎛ 미만인 한, 임의의 특정 분쇄기, 분쇄 장치 또는 어류 비늘의 입자 크기를 줄이기 위해 사용되는 임의의 장치를 사용할 수 있으며, 이들로 한정되지 않는다.

이러한 제조물은 예컨대 압출 성형(S16), 여과, 완전 또는 부분 건조 및 멸균화에 의해 추가로 가공되어, 무균 바이오물질이 될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 이러한 단계들은 열처리하거나 하지 않으면서 수행할 수 있다. 이들 제조물은 다양한 결합 조직의 복구 조성물과 조합하여, 또는 그외 활성 또는 비활성 성분과 조합하여, 사용할 수 있다.

다른 일 예에서, 건조된 어류 비늘(9)을 약 200 ℃ 미만의 온도에서 수행되는 열 처리 등으로 압출 성형하여, 박편 형태, 덩어리 형태의 바이오물질을 제조하거나, 또는 바람직한 몰드로 압출 성형하여 특정 형태로 제조할 수 있다(17). 또한, 압출 성형 과정은 냉동 어류 비늘을 가지고 0 ℃ 보다 낮은 온도에서 수행할 수 있다. 그러나, 본 발명은 전술한 형태로 바이오물질을 제조하기 위한 전술한 방법으로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 또한, 어류 비늘은 청결화 단계(S11) 이후에, 약 200 ℃ 미만의 온도에서 압출 성형(S16)하여 박편 형태, 덩어리 형태로 바이오물질을 제조하거나, 또는 바람직한 몰드로 압출 성형하여 특정 형태로 제조(17)할 수 있으며, 어류 비늘(9)을 건조한 다음 압출 성형 단계를 진행하는 것이 편하다. 어류 비늘(9)을 물에 침지하는 추가적인 단계(S18)는 선택적으로 압출 성형 과정(S16) 이전에, 청결화 단계(S11) 이후에 수행한다. 또한, 본 발명의 또다른 예에서, 매트릭스(14) 또는 분말(15) 형태의 바이오물질은 약 200 ℃ 미만의 온도에서 더욱 압출 성형(S16)하여, 바이오물질을 박편 형태, 덩어리 형태로 변환하거나, 또는 바람직한 몰드로 압출 성형하여 특정 형태를 제조(17)할 수 있다. 그러나, 전술한 압출 성형은 본 발명에서 열 처리를 사용하는 것으로 한정되지는 않는다. 또한, 당해 기술 분야의 당업자는 임의 타입의 열 압출 성형, 열 프레싱 및 몰딩 단계 등의 그외 열 처리를 사용하여, 박편 형태, 덩어리 형태 또는 특정 형태의 바이오물질을 제조할 수 있다.

본 발명의 바이오물질은 조직 복구 인자를 포함하며, 다양한 조직 손상 및 조직 결함 부위를 복구시키는 조직 복구 물질로 제조할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 바이오물질은, 골 결함 부위, 연골 복구 부위, 치아 치조 복구 부위 또는 그외 연조직 결함 부위내, 외 또는 그 상부에 또는 그 근처에 주사 또는 주입용으로 준비할 수 있다. 다른 예로, 바이오물질은, 골 결함 부위, 연골 복구 부위 또는 그외 조직 결함 부위내, 외 또는 그 상부에 또는 그 근처에 이식될, 외과 이식 부위 또는 임플란트 상에 이식, 임플란트 주입을 위한 드레싱으로 제조할 수도 있다. 즉, 본 발명에서, 어류 비늘로부터 유래된 조직 복구 물질은 결합 조직의 외과 임플란트에 적용가능하므로, 외과 임플란트는 결합 조직의 결함 부위에 이식된다.

전술한 내용을 종합하면, 본 발명은 다양한 조직 복구 및 이식에 사용하기 위한, 어류 비늘(9)로부터 제조되는 분말, 매트릭스 및/또는 박편 형태의 바이오물질에 관한 것이다. 이들 어류 비늘(9)로부터 유래된 제조물은 또한 본원에서 분말 형태, 매트릭스 형태, 박편 형태로서 언급되거나, 또는 바람직한 몰드에서 압출 성형한 특정 형태(17)로 언급되며, 이는 조직 복구 인자들을 포함할 수 있으며, 추가로 가공하여 다양한 제형 및 경도를 제공할 수 있다.

이하, 하기 특정 실시예들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

실시예 1: 매트릭스 형태

도 1C를 참조하면, 어류 비늘로부터 실시예 1의 매트릭스 형태의 바이오물질을 제조하는 과정은, 어류 비늘(9)을 무세포화하는 단계(S20)로부터 시작되며, 이후 어류 비늘을 스팀 또는 증기로 청결화하는데, 예컨대 청결화한 어류 비늘의 LAL 테스트 수치가 약 1000 Eu/ml 미만이 될 때까지, 청결화하는 단계(S19)를 수행한다. 도 1D는 본 발명의 실시예 1에 따른 바이오물질의 다른 제조 방법을 도시한 플로우 차트이다. 먼저, 어류 비늘(9)을 청결화하며(S19), 이때 청결화된 어류 비늘의 LAL 테스트 수치는 약 1000 Eu/ml 미만이 될 것이다. 그런 후, 어류 비늘(9)을 무세포화(S20)한다. 어류 비늘(9)의 무세포화 단계(S20)와 어류 비늘(9)의 청결화 단계(S19)의 순서는 선택적이다. 그 후, 단계(S21)를 수행한다. 단계(S21)에서, 어류 비늘의 수분 함량이 50% 미만이 될 때까지 어류 비늘을 건조한다. 다음으로, 단계(S22)에서, 건조시킨 어류 비늘을 각 입자의 평균 직경이 10000 ㎛ 미만인 입자로 분쇄한다. 분쇄 입자는 스폰지형 매트릭스와 분말의 혼합물이다. 이후, 단계(S23)를 수행한다. 단계(S23)에서, 여과 단계는 혼합물로부터 매트릭스를 분리하기 위한 최적의 체를 이용하여 수행한다. 즉, 여과 단계에서 잔류하는 여과물은 매트릭스를 형성한다. 매트릭스는 HAP, TCP 및 콜라겐으로 구성되는 섬유성 조직을 포함한다.

실시예 2: 분말 형태

본 발명의 실시예 2에 따른 바이오물질의 제조 과정을 도시하는 플로우 차트인 도 1C 및 도 1D를 참조하면, 분말 형태의 바이오물질의 제조 과정은, 체질하는 여과 단계(S23)를 제외하고는, 매트릭스 형태의 바이오물질의 제조 과정과 비슷하며, 분쇄 입자 형태의 바이오물질은 여과되는 분말과 여과 단계(S23) 후에 체 상에 남겨진 매트릭스를 포함한다. 따라서, 분말 형태가 일정한 또는 물리적 구조를 가진다는 점에서, 분말 형태는 매트릭스 형태와 상이하다. 본 발명에서 바이오물질은 효소 처리되지 않기 때문에, 콜라겐, HAP 뿐만 아니라 어류 비늘의 오리지날 결합 및 3차 구조 유지한다는 점에 유념한다. 분말 형태는 매트릭스 형태와 다르며, 분말의 직경 크기는 5000 ㎛ 미만이다.

실시예 3: 박편 형태, 덩어리 형태 또는 바람직한 몰드에서 압출 성형하여 제조한 특정 형태

도 1E는, 본 발명의 실시예 3에 따라 바이오물질을 박편 형태 또는 덩어리 형태로 제조하기 위한 제조 과정 또는 특정 형태로 형성하기 위해 바람직한 몰드에서 압출 성형하는 과정을 도시한 플로우 차트이다. 어류 비늘로부터 바이오물질을 제조하는 과정은 어류 비늘을 무세포화하는 단계(S30)로 시작되며, 그 후 어류 비늘의 LAL 테스트 수치가 약 1000 Eu/ml 미만이 될 때까지 어류 비늘을 청결화하는 단계(S29)를 수행한다.

도 1F는, 본 발명의 실시예 3에 따라 바이오물질을 박편 형태 또는 덩어리 형태로 제조하기 위한 제조 과정 또는 특정 형태로 형성하기 위해 바람직한 몰드에서 압출 성형하는 과정을 도시한 다른 플로우 차트이다. 어류 비늘로부터 바이오물질을 제조하는 과정은 어류 비늘의 LAL 테스트 수치가 약 1000 Eu/ml 미만이 될 때까지 어류 비늘을 청결화하는 단계(S29)로 시작되며, 그 후 어류 비늘을 무세포화하는 단계(S30)를 수행한다. 어류 비늘(9)의 무세포화 단계(S30) 및 어류 비늘(9)의 청결화 단계(S29)의 순서는 선택적이다.

그 후, 단계(S31)를 수행한다. 단계(S31)에서, 어류 비늘의 수분 함량이 25% 미만이 될 때까지 어류 비늘을 건조한다. 다음으로, 단계(S32)에서, 건조시킨 어류 비늘을 각 입자의 평균 직경이 50000 ㎛ 미만인 입자로 분쇄한다. 분쇄 입자는 스폰지형 매트릭스와 분말의 혼합물이다. 이후, 단계(S33)를 수행한다. 단계(S33)에서, 여과 단계는 혼합물로부터 매트릭스와 분말을 분리하기 위한 최적의 체를 이용하여 수행한다. 매트릭스와 분말을 압출 성형하는 것을 포함하는 단계(S34)를 진행한다. 매트릭스와 분말은 각각 압출 성형 단계로 수행될 수 있다. 즉, 압출 성형 단계에서, 매트릭스와 분말은 함께 조합될 수 있다. 게다가, 매트릭스와 분말은 골 복구 또는 피부 복구 등의 여러 목적으로 여러가지 비율로 함께 조합될 수 있다.

다른 예로, 단계(S34)는, 바이오물질 제조 과정에서 전체 과정을 단순화하기 위해 청결화 단계(S29)를 수행한 다음 바로 수행할 수 있다. 또한, 이 과정은 도 1E 및 1F에 도시된 바와 같이 청결화되고 건조된 어류 비늘에 대한 압출 성형 단계를 수행하기 전에, 청결화 및 건조 단계들을 포함할 수 있다.

즉, 건조된 어류 비늘, 청결화하였으나 건조하지 않은 어류 비늘, 또는 어류 비늘로부터 유래된 매트릭스 또는 분말 형태의 바이오물질은, 압축 성형하여, 박편 형태, 덩어리 형태로 제조하거나, 또는 바람직한 몰드에서 압출 성형하여 특정 형태로 만든다. >100 g/2.5 cm³의 압력, 바람직하게는 >1 kg/2.5 cm³의 압력으로 미리 저온 압착시킨, 전체 어류 비늘 또는 여러가지 타입의 어류 비늘로부터 유래되는 바이오물질은, 바람직한 몰드에서 약 200 ℃ 미만의 온도 하에서 수행되는 고온 압착에 투입된다.

압출 성형 단계에서의 온도는 단지 예일 뿐이며, 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 어류 비늘은 -18 ℃ 내지 4 ℃, 30 ℃ 내지 60 ℃, 200 ℃ 미만에서 압출 성형할 수 있다. 또한, 압출 성형 과정의 시간은 압력에 따라 다르다. 바이오물질의 교차 연결은 글루타르알데하이드, EDC(1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)-카르보디이미드)와 같은 가교제를 압출 성형 수행 전에 최적의 농도로 첨가함으로써 화학적으로 또는 가열에 의해 물리적으로 달성할 수 있다. 상기 가교제는 바이오물질에서 아민기나 다른 반응성 기와 반응한다.

어류 비늘의 무세포화 단계 동안에, 대부분의 알부민과 약간의 글리코스아미노글리칸들만 제거되며, 콜라겐, 엘라스틴 및 대부분의 글리코스아미노글리칸들은 오리지날 구조의 세포외 매트릭스에 남아있어, 따라서, 무세포화된 바이오물질은 세포가 내부로 이동하기 위한 구조를 제공하며, 생체친화성이 우수하다.

도 2A는 본 발명에 기술된 바이오물질(20)과 함께 5일간 배양한 3T3(섬유아세포 22) 세포 배양물의 SEM 사진이다. 도 2B는 본 발명에 기술된 바이오물질(20)과 함께 5일간 배양한 골모세포종(24) 배양물의 SEM 사진이다. 이들 사진들에서, 세포(섬유모세포(22) 또는 골모세포종(24))가 본 발명에 기술된 바이오물질(20) 상에서 잘 증식할 수 있음을 알 수 있다.

도 3A는 본 발명에 기술된 바이오물질과 함께 5일간 배양한 3T3(섬유아세포) 세포 배양물의 공초점 사진이다. 도 3B는 본 발명에 기술된 바이오물질과 함께 5일간 배양한 골모세포종 배양물의 공초점 사진이다. 이들 사진들에서, 세포(섬유모세포 또는 골모세포종)가 본 발명에 기술된 바이오물질 상에서 잘 증식할 수 있음을 알 수 있다.

도 4는 본 발명에 기술된 바이오물질(20)과 함께 5일간 배양한 골모세포종(24) 세포 배양물의 H & E 염색 사진이다. 이 사진에서, 골모세포종 세포(24)는 본 발명에 기술된 바이오물질(20) 상에서 잘 증식할 수 있음을 알 수 있다.

당해 기술 분야의 당업자에게는, 본원에 기술된 설명과 본 발명의 실시를 감안하면 본 발명의 다른 구현예들도 자명할 것이다. 설명과 예들은 단지 예를 든 것일 뿐, 본 발명의 실제 범위와 사상은 첨부되는 청구항에 의해 정해지는 것으로 의도된다.

당해 기술 분야의 당업자에게는, 전술한 구현예들에 대해 광범위한 발명 컨셉내에서 변경할 수 있다는 것은, 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 기술된 특정 구현예로 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구항에 의해 정해지는 본 발명의 사상과 범위내에서의 변형을 포괄하는 것으로 이해된다.

Claims (28)

1. 비늘로부터 조직 복구 기구를 제조하는 방법으로서,
   알부민과 글리코스아미노글리칸들 일부를 제거하기 위해 어류 비늘을 무세포화(acellularizing)하는 단계; 및
   상기 어류 비늘을 복수의 분쇄 입자로 분쇄하는 단계를 포함하며,
   상기 분쇄된 입자는 스폰지형의 매트릭스와 분말의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 어류 비늘을 분쇄한 후에, 박편(flaky) 형태, 또는 덩어리(lump) 형태로 제조하기 위해, 200℃ 미만의 온도에서 스폰지형 매트릭스와 분말을 압출 성형하거나 또는 몰드에서 압출 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 무세포화(acellularizing)하는 단계의 전 또는 후에, LAL(Limulus Amebocyte Lysate) 수치가 1000 Eu/ml 미만이 될 때까지 상기 어류 비늘을 청결화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 어류 비늘을 분쇄하기 전에, 상기 어류 비늘을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 어류 비늘의 건조 단계는 어류 비늘의 수분 함량이 50% 미만이 될 때까지 어류 비늘을 건조하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 어류 비늘을 건조하기 전에 상기 어류 비늘을 청결화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 어류 비늘의 청결화 단계는 어류 비늘의 무세포화 단계 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제4항에 있어서, 상기 어류 비늘의 무세포화 단계 이전에 어류 비늘의 청결화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 분쇄 입자로부터 매트릭스와 분말을 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 분쇄 단계는 상기 어류 비늘을 평균 직경 10,000 ㎛ 미만의 복수의 분쇄 입자로 분쇄하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 분쇄 단계는 평균 직경이 20 cm 미만인 상기 어류 비늘을 복수의 분쇄 입자로 분쇄하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 알부민과 글리코스아미노글리칸들 일부를 제거하기 위해 어류 비늘을 무세포화하는 단계; 및
    상기 무세포화된 어류 비늘을 박편 형태, 덩어리 형태로 제조하기 위해 몰드에서 압출 성형하는 단계를 포함하는, 어류 비늘로부터 조직 복구 기구를 제조하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 압출 성형은 200 ℃ 미만의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 삭제
15. 제12항에 있어서, 상기 어류 비늘의 압출 성형 전에 상기 어류 비늘을 청결화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 어류 비늘의 청결화 단계와 상기 어류 비늘의 압출 성형 단계 사이에, 상기 어류 비늘을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 어류 비늘의 건조 단계는 어류 비늘의 수분 함량이 50% 미만이 될 때까지 어류 비늘을 건조하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 어류 비늘의 건조 단계 이전에 어류 비늘의 무세포화 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제15항에 있어서, 상기 어류 비늘의 청결화 단계 이전에 어류 비늘의 무세포화 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제12항에 있어서, 상기 어류 비늘의 압출 성형 단계 이전에 상기 어류 비늘을 물에 침지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제12항에 있어서, 상기 어류 비늘을 압출 성형하는 단계는 박편 형태로 제조하기 위해 수행되며, 이때 상기 어류 비늘의 평균 직경은 20 cm 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제12항에 있어서, 상기 조직 복구 기구의 LAL(Limulus Amebocyte Lysate) 수치가 1000 Eu/ml 미만이 될 때까지, 상기 어류 비늘을 청결화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 알부민과 일부 글리코스아미노글리칸들이 제거된 무세포화된 어류 비늘을 분쇄하여 제조되는 섬유 조직으로 만들어진 스폰지와 분말의 혼합물을 포함하며, LAL(Limulus Amebocyte Lysate) 수치가 1000 Eu/ml 미만인 것을 특징으로 하는, 어류 비늘로부터 제조되는 조직 복구 기구.
24. 제23항에 있어서, 상기 어류 비늘의 평균 직경이 20 cm 미만인 것을 특징으로 하는 조직 복구 기구.
25. 제23항에 있어서, 상기 섬유 조직 형태와 분말 형태의 혼합물은 평균 직경이 10,000 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 조직 복구 기구.
26. 알부민과 일부 글리코스아미노글리칸들이 제거된 하나 이상의 무세포화된 어류 비늘을 압출 성형하여 제조한 박편 형태를 포함하는, 어류 비늘로부터 제조되는 조직 복구 기구.
27. 제26항에 있어서, 상기 압출 성형 단계에 가교제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 조직 복구 기구.
28. 제26항에 있어서, 상기 조직 복구 기구는 LAL(Limulus Amebocyte Lysate) 수치가 1000 Eu/ml 미만인 것을 특징으로 하는 조직 복구 기구.

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