KR100564366B1 - Nonwoven nanofibrous membranes for guided tissue regeneration and their fabrication method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조직 재생용 차폐막 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물로부터 제조되는 나노섬유가 부직포 형태로 되어 있는 조직 재생용 차폐막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tissue regeneration shielding membrane and a method for manufacturing the same, and more particularly, the present invention relates to a tissue regeneration shielding membrane and a method for producing the non-woven fabric of nanofibers prepared from a mixture of natural and synthetic polymers.
본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 일정 강도, 생체 적합성 및 생체 분해성을 가지고 있으며, 약물을 첨가하여 제조할 경우에는 약물의 서방출 시스템으로 유지하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 나노섬유의 굵기 및 부직포 형성시에 나노섬유가 축적되는 정도를 조절하여 차폐막의 두께를 조절할 수 있고, 다공성 구조의 공극 크기를 조절할 수도 있어 차폐막을 사용하는 조건에 따라 변화시켜 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막을 구성하는 나노섬유가 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물로부터 한번에 제조될 수 있으므로, 적층과정 없이 간단하게 제조할 수 있다. The tissue regeneration shielding membrane according to the present invention has a certain strength, biocompatibility and biodegradability, and when the drug is added to maintain the sustained release system of the drug. In addition, the tissue regeneration shielding film according to the present invention can control the thickness of the shielding membrane by adjusting the thickness of the nanofibers and the degree of nanofibers accumulation when forming the nonwoven fabric, and can also control the pore size of the porous structure to use the shielding membrane It can be used depending on the conditions. In addition, since the nanofibers constituting the tissue regeneration shielding membrane according to the present invention can be produced from a mixture of a natural polymer and a synthetic polymer at a time, it can be produced simply without a lamination process.
차폐막, 나노섬유, 부직포, 키토산, 락트산 Shielding film, nanofiber, nonwoven fabric, chitosan, lactic acid
Description
도 1은 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막(실시예 1) 표면의 주사 전자 현미경 사진이고, 1 is a scanning electron micrograph of the surface of the tissue regeneration shielding membrane (Example 1) according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막(실시예 2) 표면의 주사 전자 현미경 사진이고, 2 is a scanning electron micrograph of the surface of the tissue regeneration shielding film (Example 2) according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막으로부터 방출되는 테트라사이클린의 농도를 경과 시간에 따라 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the concentration of tetracycline released from the tissue regeneration shielding membrane according to the elapsed time according to the present invention.
본 발명은 조직 재생용 차폐막 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물로부터 제조되는 나노섬유가 부직포 형태로 되어 있는 조직 재생용 차폐막에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tissue regeneration shielding membrane and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a tissue regeneration shielding membrane in which nanofibers prepared from a mixture of a natural polymer and a synthetic polymer are in the form of a nonwoven fabric.
치주 질환에 의해 손상된 치조골을 재생시키는 방법으로는 자가 골이식(autografting)으로 손상된 부위를 채워 고형을 유도하는 방법이 있다. 또 다른 방법으로 면역 원성을 제거한 사람이나 동물의 뼈를 인위적인 골대체 물질로서 이용하거나 상업적으로 시판되는 수산화 아파타이트를 이용하는 방법이 있다.As a method of regenerating alveolar bone damaged by periodontal disease, there is a method of inducing solid by filling the damaged area by autografting. Another method is to use the bones of human or animal from which immunogenicity has been removed as an artificial bone substitute or to use commercially available hydroxide apatite.
최근에는 인공 막을 조직에 도입함으로써 손상된 치주 조직의 치유를 증진시키고, 완전한 치주 조직으로의 복원을 꾀하는 동시에 골이식 결과를 개선시키고 새로운 치조골의 생성을 유도하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 기술에서 사용되는 차폐막은 손상 부위와 그 주위의 결체 조직을 격리 차단시킴으로써 새로운 치조골 및 치주 인대 조직을 생성시켜 치주조직의 재생이 원활히 일어날 수 있도록 한다. 즉, 차폐막으로 손상된 부위를 다른 주위 환경과 차단시켜 치은 섬유아세포가 침입하지 못하여 조직중에 있는 골 및 치주 인대 재생력이 있는 세포들이 방해를 받지 않고 새로운 치주 조직이 재생되도록 하는 것이다.In recent years, attempts have been made to improve the healing of damaged periodontal tissues by introducing artificial membranes into tissues, improve restoration of complete periodontal tissues, improve bone graft outcomes, and induce the production of new alveolar bone. The shield used in this technique isolates and blocks the connective tissue around the damaged area, creating new alveolar bone and periodontal ligament tissue to facilitate regeneration of the periodontal tissue. In other words, blocking the damaged area with other surroundings to prevent the gingival fibroblasts to invade, so that the cells of the bone and periodontal ligament regeneration in the tissue is not disturbed and the new periodontal tissue is regenerated.
초기 차폐막에 대한 연구는 폴리테트라플로오로에틸렌, 셀룰로오즈 아세테이트, 실리콘 고무 또는 폴리우레탄과 같은 비분해성 재료를 이용하였다. 그러나, 비분해성 재료로 제조된 차폐막은 치주골이 생성된 후 다시 차폐막을 제거하기 위한 2차 수술이 필요하고, 이러한 과정에서 불필요한 염증이나 조직 괴사가 일어날 수 있으며, 신생 조직에 대한 농양, 상피하방증식(epithelial down growth), 치주낭 형성, 염증이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.Early screening studies used non-degradable materials such as polytetrafluoroethylene, cellulose acetate, silicone rubber or polyurethane. However, the shielding membrane made of non-degradable material requires secondary surgery to remove the shielding membrane again after the periodontal bone is formed, and in this process, unnecessary inflammation or tissue necrosis may occur, abscesses to the neoplastic tissue, and the epithelial downtake Proliferation (epithelial down growth), periodontal pocket formation, inflammation may occur.
최근에는 폴리에스테르나 콜라겐과 같은 생분해성 고분자를 이용한 연구가 보고되고 있다. 생분해성 차폐막을 이용하면 차폐막을 제거하기 위한 재수술이 필요없고 비분해성 재료로 제조된 차폐막과 비교하여 조직을 재생하는 데에는 큰 차이가 없는 것으로 보고되고 있다. 그러나, 생분해성 재료를 이용하여 제조된 차폐막을 임상에 적용하는 경우에도 충분한 강도를 가지지 못하여 일정 형태를 유지하지 못하게 되고, 조직이 자랄 수 있는 공간을 확보하지 못하게 하며 재료에 의한 이차적인 염증 문제를 발생시키는 문제점이 있다. Recently, studies using biodegradable polymers such as polyester and collagen have been reported. The use of biodegradable barriers has been reported to eliminate the need for reoperations to remove the barriers and to show no significant difference in tissue regeneration compared to shields made of non-degradable materials. However, even in the case of applying a shielding membrane manufactured using biodegradable material in clinical practice, it does not have sufficient strength and thus cannot maintain a certain shape, and does not secure a space for tissue growth and prevents secondary inflammation caused by the material. There is a problem that occurs.
따라서, 차폐막은 치주골이 자라기 위한 공간을 유지할 수 있는 강도와 구조를 가져야 하며, 치주골 손상 부위에 적용시에 골세포와 적합성을 가져 골세포의 부착과 증식을 유도할 수 있어야 하고, 영양분과 수분의 공급을 원활히 할 수 있도록 다공성을 가져야 한다. Therefore, the shielding membrane should have the strength and structure to maintain the space for the periodontal bone growth, and should be compatible with the bone cells when applied to the periodontal bone injury site to induce the attachment and proliferation of the bone cells. It should be porous to facilitate the supply of moisture.
이러한 연구의 일환으로, 약물, 락트산의 단일 중합체, 락트산과 글리콜산의 공중합체 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 생분해성 고분자를 폴리글리콜산으로 제조된 망사에 도포하여 제조되는 차폐막이 보고되었다(등록특허 0180585). 상기 차폐막은 생분해성 고분자를 함유하는 고분자 용액이 폴리글리콜산 망사에 도포된 후 용매의 증발에 의해 고분자를 석출시키고, 석출된 고분자가 주변에 존재하는 폴리글리콜산 망사에 부착되어 이동이 저지됨으로써 장력을 받게 되어, 망사 사이의 공간에서 미세공이 형성되도록 하여 제조되는 것이다. 그러나, 차폐막 적용시 치주 조직의 재생을 원활히 하기 위해서는 치주 조직과 결체 조직을 격리시킬 수 있도록 하여야 하므로, 차폐막에서 형성되는 미세공의 공극 크기에 대한 조절이 필요하다. As part of this research, a shielding membrane produced by applying a biodegradable polymer selected from drugs, homopolymers of lactic acid, copolymers of lactic acid and glycolic acid, or mixtures thereof to a mesh made of polyglycolic acid has been reported (registered patent 0180585). The shielding membrane is tensioned by a polymer solution containing a biodegradable polymer is applied to the polyglycolic acid mesh and then precipitated by the evaporation of the solvent, the precipitated polymer is attached to the polyglycolic acid mesh in the surroundings to prevent movement It is to be produced, so that the micro-pores are formed in the space between the mesh. However, in order to facilitate the regeneration of the periodontal tissue when applying the shielding membrane, it is necessary to isolate the periodontal tissue and the connective tissue, so it is necessary to adjust the pore size of the micropores formed in the shielding membrane.
또한, 천연 고분자인 키토산과 합성 고분자인 생분해성 고분자를 이용하여 제조된 조직 재생 유도용 차폐막이 보고되었다(공개특허 2003-2224호). 구체적으로, 키토산으로 제조된 부직포에 생분해성 고분자 용액을 도포시켜 고분자막을 형성하고, 그 위에 키토산으로 제조된 부직포를 적층한 후 압착시켜 차폐막을 제조하는 것이다. 상기 차폐막에서 생분해성 고분자로 제조된 부직포에는 미세공이 형성되어 있어 치주골이 자라기 위한 조건을 제공해 주며, 부직포가 순차적으로 적층되어 있어 기계적 강도를 향상시킬 수 있도록 하였다. 그러나, 상기 차폐막은 키토산으로 제조된 부직포를 제조하는 단계, 생분해성 고분자 용액을 상기 부직포 위에 도포하여 고분자 막을 형성하는 단계 및 키토산으로 제조된 부직포를 상기 고분자 막에 적층하는 단계에 따라 제조되므로 제조 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.In addition, a membrane for inducing tissue regeneration using a chitosan which is a natural polymer and a biodegradable polymer which is a synthetic polymer has been reported (see Patent Publication No. 2003-2224). Specifically, a biodegradable polymer solution is applied to a nonwoven fabric made of chitosan to form a polymer membrane, and a nonwoven fabric made of chitosan is laminated thereon, followed by compression to prepare a shielding membrane. The nonwoven fabric made of biodegradable polymer in the shielding membrane is provided with micropores to provide conditions for growing periodontal bone, and the nonwoven fabric is sequentially laminated to improve mechanical strength. However, the shielding film is manufactured according to the step of preparing a nonwoven fabric made of chitosan, applying a biodegradable polymer solution on the nonwoven fabric to form a polymer film, and laminating a nonwoven fabric made of chitosan on the polymer film. There is a problem with this complexity.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 일정 강도와 생체 적합성 및 생분해성을 가지고 있으며, 미세공의 공극 크기 조절이 용이하고, 간단한 제조공정으로 제조할 수 있는 천연 고분자와 합성 고분자를 포함하는 차폐막 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
The present invention is designed to solve the above problems, the object of the present invention has a certain strength and biocompatibility and biodegradability, easy to control the pore size of the micropores, and can be produced by a simple manufacturing process and It is to provide a shielding film containing a synthetic polymer and a method of manufacturing the same.
본 발명은 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물로부터 제조되는 나노섬유가 부직포 형태로 되어 있는 조직 재생용 차폐막을 제공한다.The present invention provides a mask for regenerating tissue in which a nanofiber made from a mixture of a natural polymer and a synthetic polymer is in the form of a nonwoven fabric.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 키토산, 콜라겐 및 알긴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연 고분자와 락트산의 단일 중합체, 락트산과 글리코산의 공중합체, 글리코산의 단일 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성 고분자의 혼합물로부터 제조되는 나노섬유가 부직포 형태로 되어 있는 조직 재생용 차폐막을 제공한다. The present invention relates to a mixture of synthetic polymers selected from the group consisting of natural polymers selected from the group consisting of chitosan, collagen and alginic acid and lactic acid, copolymers of lactic acid and glycoic acid, homopolymers of glycoic acid, and mixtures thereof. Provided is a membrane for tissue regeneration in which the nanofibers produced are in the form of a nonwoven fabric.
본 발명에서 조직 재생용 차폐막을 구성하는 천연 고분자는 분자량이 8만 내지 15만의 키토산, 콜라겐 및 알긴산으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 키토산 또는 콜라겐으로 사용한다. 특히, 키토산은 글리코스아미노글라이칸(glycosaminoglycan)의 구조와 유사하여 생체 적합성이 뛰어나고, 섬유형성 유발인자(fibrogenic mediator)를 활성화시킴으로써 상처 수복 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 키토산은 구조내에 아민기를 포함하고 있어 락트산과 글리코산과 같은 폴리에스테르류의 산을 중화하여 국소적으로 산에 의해 생길 수 있는 염증 반응 및 조직 독성을 줄일 수 있다. 또한, 나노섬유로 제조 시 기계적 특성을 유지킬 수 있어 나노섬유의 안정성을 증가시키고, 부직포 형태로 제조될 때에도 공극과 형태를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 손상 부위에의 압력을 충분히 견뎌내도록 할 수 있다. In the present invention, the natural polymer constituting the tissue regeneration shielding membrane is selected from the group consisting of chitosan, collagen and alginic acid having a molecular weight of 80,000 to 150,000, and preferably used as chitosan or collagen. In particular, chitosan is known to be similar to the structure of glycosaminoglycan, so it is excellent in biocompatibility and has a wound repair effect by activating a fibrogenic mediator. In addition, chitosan contains an amine group in the structure, thereby neutralizing the acid of polyesters such as lactic acid and glycoic acid, thereby reducing the inflammatory response and tissue toxicity that can be locally generated by the acid. In addition, it is possible to maintain the mechanical properties when manufacturing the nanofibers to increase the stability of the nanofibers, to maintain a constant voids and form even when manufactured in the form of non-woven fabric, and to withstand the pressure to the damage site sufficiently have.
천연 고분자를 용해시킬 수 있는 용매로는 1,1,1,3,3,3-헥사플로오로프로필알콜을 사용할 수 있고, 이에 추가하여 염화메틸렌 또는 아세톤을 첨가하여 점도를 조절할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 천연 고분자 중 키토산은 1,1,1,3,3,3-헥사플로오프로필알콜과 염화메틸렌의 혼합 용매를 사용하며 상기 용매에 대해 0.5 내지 2%로 첨가되는 것이 바람직하고, 콜라겐은 1,1,1,3,3,3-헥사플로오프로필알콜을 사용하여 8 내지 12%로 첨가되는 것이 바람직하다.As a solvent capable of dissolving the natural polymer, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol may be used, and in addition to this, the viscosity may be adjusted by adding methylene chloride or acetone. It doesn't happen. Chitosan in the natural polymer is a mixed solvent of 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol and methylene chloride, and is preferably added at 0.5 to 2% with respect to the solvent, and collagen is 1, Preference is given to adding 8-12% using 1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol.
본 발명에서 조직 재생용 차폐막을 구성하는 합성 고분자는 분자량이 5만 내지 30만의 락트산의 단일 중합체, 락트산과 글리코산의 공중합체, 글리코산의 단일 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로 선택되며, 바람직하게는 락트산의 단일 중합체(폴리 락트산)를 사용한다. 특히, 락트산의 단일 중합체는 미국 식품의약품 안전청에 의해 생분해성 합성 고분자로 허가를 받은 물질로서, 생체내에서 안정하며 실제 임상 적용이 가능하다. 또한, 락트산의 단일 중합체의 구조내에 결정성이 있어서, 전기 방사하여 나노섬유 형태로 제조하여도 안정성을 유지할 수 있으며, 체온의 수용액상에서도 공극이 줄어들거나 형태가 변화하지 않는다. In the present invention, the synthetic polymer constituting the shielding membrane for tissue regeneration is selected from the group consisting of a homopolymer of lactic acid having a molecular weight of 50,000 to 300,000, a copolymer of lactic acid and glycoic acid, a homopolymer of glycoic acid, and a mixture thereof. Preferably a homopolymer of lactic acid (poly lactic acid) is used. In particular, the homopolymer of lactic acid is a biodegradable synthetic polymer licensed by the US Food and Drug Administration, which is stable in vivo and capable of practical clinical application. In addition, there is crystallinity in the structure of the homopolymer of lactic acid, so that it is possible to maintain stability even when prepared in the form of nanofibers by electrospinning, and even in an aqueous solution of body temperature, pores are not reduced or the shape is not changed.
합성 고분자를 용해시킬 수 있는 용매로는 1,1,1,3,3,3-헥사플로오로프로필알콜, 아세톤, 클로로포름, 염화메틸렌 및 이들의 혼합 용매를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 합성 고분자는 상기 용매에 대하여 5 내지 10 중량%로 첨가될 수 있다.As a solvent capable of dissolving the synthetic polymer, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol, acetone, chloroform, methylene chloride and a mixed solvent thereof may be used, but are not limited thereto. Synthetic polymer may be added in 5 to 10% by weight based on the solvent.
본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 상기 천연 고분자와 합성 고분자가 1:4 내지 4:1의 중량비로 혼합되도록 하고, 바람직하게는 1:2의 중량비로 혼합되도록 한다.The tissue regeneration shielding membrane according to the present invention allows the natural polymer and the synthetic polymer to be mixed in a weight ratio of 1: 4 to 4: 1, and preferably in a weight ratio of 1: 2.
본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막을 구성하는 나노섬유는 상기 천연 고분자와 합성 고분자를 포함하는 혼합물을 전기 방사기에 넣고 전기 방사하여 제조할 수 있다. Nanofibers constituting the tissue regeneration shielding membrane according to the present invention can be prepared by electrospinning the mixture containing the natural polymer and synthetic polymer in an electrospinner.
구체적으로는, 단계 3에서는 상기 방사액을 전기방사기를 이용하여 나노섬유를 제조한다.Specifically, in step 3 to prepare a nanofiber using the spinning solution electrospinner.
본원 발명에 있어서, 전기 방사기로서는 Chungpa EMT사(한국)에서 시판된 DH High Voltage Generator(모델명 : CPS-40K03VIT)를 사용할 수 있다. 이때, 방사액의 농도와 방사거리 등의 방사조건에 따라서 제조되는 형태를 조절할 수 있는 데, 본 단계에서는 전기방사기의 조건을 최적으로 조절하여 나노섬유를 제조한다. 상기 전기방사기의 조건은 방사거리가 10∼20 ㎝이며, 전압이 15∼25 V인 것이 바람직하다.In the present invention, as the electrospinner, a DH High Voltage Generator (model name: CPS-40K03VIT) sold by Chungpa EMT Co., Ltd. (Korea) may be used. At this time, it is possible to adjust the shape to be produced according to the spinning conditions, such as the concentration of the spinning solution and the spinning distance, in this step to produce nanofibers by optimally adjusting the conditions of the electrospinner. The condition of the electrospinner is preferably 10 to 20 cm in radiation distance and 15 to 25 V in voltage.
본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 도 1 및 도 2에서 보여지는 바와 같이 10nm 이상의 굵기를 갖는 나노 섬유가 부직포 형태로 되어 있는 것으로, 나노 섬유로 형성되는 2 ~ 10㎛ 공극 크기의 다공성 구조를 포함하고 있다. 이와 같은 다공성 구조는 10 ~ 30㎛ 크기의 재생 저해 세포인 결체 조직 세포가 침윤하지 못하도록 차단할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 다공성 구조는 재생 저해 세포는 차단하면서도 조직 재생을 유도할 수 있으므로, 차폐막의 선택적인 세포 성장 유도 기능을 확보할 수 있다. 특히, 키토산과 락트산의 단일 중합체를 포함하는 혼합물로부터 제조되는 나노섬유가 부직포 형태로 제조되는 조직 재생용 차폐막은 그 성질로 인해 일정 강도를 유지할 수 있고, 일정한 공극 크기를 유지할 수 있도록 한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the membrane for regenerating tissue according to the present invention has a nanofiber having a thickness of 10 nm or more in the form of a nonwoven fabric, and includes a porous structure having a pore size of 2 to 10 μm formed of nanofibers. Doing. Such a porous structure may block the invasive connective tissue cells, which are regeneration inhibitory cells of 10 to 30 μm in size. Therefore, the porous structure according to the present invention can induce tissue regeneration while blocking regeneration inhibitory cells, thereby securing a selective cell growth induction function of the shielding membrane. In particular, the tissue regeneration shielding membrane made of a nonwoven fabric of nanofibers prepared from a mixture comprising a homopolymer of chitosan and lactic acid can maintain a certain strength and maintain a constant pore size due to its properties.
또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 나노섬유의 굵기 및 부직포 형성시에 나노섬유가 축적되는 정도를 조절하여 차폐막의 두께를 조절할 수 있고, 다공성 구조의 공극 크기를 조절할 수도 있어 차폐막을 사용하는 조건에 따라 변화시켜 사용할 수 있다. 차폐막의 두께는 0.1~5mm로 하는 것이 바람직하며, 공극의 크기는 2 ~ 10㎛로 하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the tissue regeneration shielding film according to the present invention can control the thickness of the shielding membrane by adjusting the thickness of the nanofibers and the degree of nanofibers accumulation when forming the nonwoven fabric, and can also control the pore size of the porous structure to use the shielding membrane It can be used depending on the conditions. The thickness of the shielding film is preferably 0.1 to 5 mm, and the size of the voids is preferably 2 to 10 μm, but is not limited thereto.
구체적으로, 나노섬유는 혼합물이 방사되는 전기 방사기의 입구의 지름과 방출되는 속도, 전압 및 전기장, 첨가되는 고분자의 성질, 혼합물의 조성과 농도를 조절함으로써 나노섬유의 굵기를 조절할 수 있다. 나노섬유의 굵기가 0.001∼10㎛이 되도록 하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. Specifically, the nanofibers can control the thickness of the nanofibers by controlling the diameter of the inlet of the electrospinner from which the mixture is radiated, the rate at which it is released, the voltage and electric field, the properties of the polymer to be added, and the composition and concentration of the mixture. Preferably, the thickness of the nanofibers is 0.001 to 10 μm, but is not limited thereto.
또한, 나노섬유가 축적되는 정도는 축적 시간과 전압 거리를 조절하여 축적 정도와 공극을 조절할 수 있다.In addition, the degree of accumulation of the nanofibers can be controlled by adjusting the accumulation time and the voltage distance to adjust the accumulation degree and the voids.
또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 생체 분해성 및 생체 적합성이 있는 천연 고분자와 합성 고분자를 포함하는 혼합물로부터 나노섬유를 만들고 이를 부직포 형태의 막으로 제조한 것으로, 특히 나노섬유가 제조된 후 별다른 처리없이 부직포 형태로 만들 수 있다. 따라서, 차폐막을 구성하는 기본 골격을 형성한 후 생체 분해성 고분자로 도포할 필요없이 간단하게 제조할 수 있다. 그리고, 상기 나노섬유는 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물로부터 한번에 제조될 수 있으므로, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 천연 고분자로 부직포를 만든 후, 합성 고분자로 도포하고, 다시 천연 고분자로 된 부직포를 적층할 필요없이 간단하게 제조할 수 있다.In addition, the tissue regeneration shielding membrane according to the present invention is made of a nanofiber from a mixture comprising a biodegradable and biocompatible natural polymer and a synthetic polymer made of a non-woven membrane, especially after the nanofiber is manufactured It can be made into nonwoven form without treatment. Therefore, after forming the basic skeleton which comprises a shielding film, it can manufacture easily, without the need to apply | coat with a biodegradable polymer. And, since the nanofibers can be produced from a mixture of a natural polymer and a synthetic polymer at a time, the tissue regeneration shielding film according to the present invention is made of a non-woven fabric made of a natural polymer, and then coated with a synthetic polymer, the non-woven fabric made of a natural polymer again It can be produced simply without the need for lamination.
또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막과 상용화되어 임상에서 사용되고 있는 RESOLUT 또는 biofix 의 인장 강도를 비교하였을 때, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 인장 강도가 유사하거나 더 높은 값을 보여주었다. In addition, when comparing the tensile strength of RESOLUT® or biofix® that is commercially used with the tissue regeneration barrier according to the present invention, the tissue regeneration barrier according to the present invention showed similar or higher tensile strength.
본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 천연 고분자와 합성 고분자에 더하여 약물, 성장 인자 또는 세라믹을 추가로 포함할 수 있다. The tissue regeneration shielding membrane according to the present invention may further include a drug, a growth factor or a ceramic in addition to the natural polymer and the synthetic polymer.
상기 약물은 염증 반응을 줄이기 위한 항생제 또는 치주 질환 치료용 약물을 포함할 수 있다. 상기 치주 질환 치료용 약물은 메페남산, 이부프로펜, 플루비프로펜, 인도메타신, 나프록센, 메트로니다졸, 테트라시아클린, 미노사이클린, 옥시테트라사이클린 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 치주 질환 치료용 약물은 상기 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물에 미리 분산시키거나 에멀젼(emulsion) 형태로 봉입시켜 전기 방사시 방사되어 차폐막에 포함되도록 할 수 있고, 또는 차폐막을 먼저 제조한 후 차폐막을 약물을 함유하는 용액에 침지(soaking)시켜 차폐막에 포함되도록 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The drug may include an antibiotic for reducing the inflammatory response or a drug for treating periodontal disease. The drug for the treatment of periodontal disease is selected from the group consisting of mephenamic acid, ibuprofen, flubiprofen, indomethacin, naproxen, metronidazole, tetrasiacline, minocycline, oxytetracycline and mixtures thereof. The drug for treating periodontal disease may be previously dispersed in a mixture of the natural polymer and the synthetic polymer or encapsulated in an emulsion to be radiated during electrospinning to be included in the shielding membrane, or the shielding membrane may be prepared first, and then Soaking in the solution containing the drug may be included in the shielding membrane, but is not limited thereto.
상기 약물을 추가로 첨가하여 제조된 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 약물의 서방출 시스템을 유지하도록 할 수 있다. The membrane for regenerating tissue according to the present invention prepared by further adding the drug may maintain the sustained release system of the drug.
상기 성장인자는 혈소판 유래 증식 인자(platelet-derived growth factor), 인슐린 유사 성장인자, 상피 성장 인자, 종양 증식 인자 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 성장인자는 천연 고분자와 합성 고분자의 총 고분자 중량에 대하여 5 내지 20 중량%의 양으로 첨가한다.The growth factor is selected from the group consisting of platelet-derived growth factor, insulin-like growth factor, epithelial growth factor, tumor growth factor or mixtures thereof. The growth factor is added in an amount of 5 to 20% by weight based on the total polymer weight of the natural polymer and the synthetic polymer.
상기 세라믹은 수산화 아파타이트(hydroxyapatite), 트리칼슘 포스페이트(tricalcium phosphate) 또는 칼슘 메타포스페이트(calcium metaphosphate)를 사용할 수 있다. 상기 세라믹은 생체 적합성을 향상시키는 생체외 기질 성분 및/또는 기계적 강도와 골조직 재생 효과를 향상시키기 위해 첨가한다. 특히, 수산화 아파타이트는 화학적, 결정학적으로 뼈나 치아내의 무기 조직(inorganic component)과 유사한 특성을 가지고 있기 때문에, 인체 내에 이식 될 때 주위의 뼈나 조직과의 접착력 및 안정성이 우수하다는 장점이 있다. 따라서, 수산화 아파타이트를 추가로 첨가하여 제조한 차폐막으로부터 수산화 아파타이트가 서서히 방출되도록 함으로써 뼈의 성장에 따라 안정화되도록 하였다. The ceramic may be used hydroxyapatite, tricalcium phosphate (calcium phosphate) or calcium metaphosphate (calcium metaphosphate). The ceramic is added to enhance the ex vivo matrix component and / or mechanical strength and bone tissue regeneration effect to enhance biocompatibility. In particular, the hydroxide apatite chemically and crystallographically has properties similar to that of inorganic components in bones or teeth, and thus has an advantage of excellent adhesion and stability with surrounding bones or tissues when implanted in the human body. Therefore, the apatite hydroxide was slowly released from the shielding film prepared by further adding apatite hydroxide to stabilize the bone growth.
또한, 본 발명은 상기 조직 재생용 차폐막을 제조하는 방법을 제공한다. 구체적으로 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막을 제조하는 방법은 키토산, 콜라겐 및 알긴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연 고분자와 락트산의 단일 중합체, 락트산과 글리코산의 공중합체, 글리코산의 단일 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 합성 고분자를 포함하는 혼합 고분자 용액을 전기 방사하여 나노 섬유를 만들고, 상기 나노 섬유를 부직포 형태로 제조하는 것을 포함한다.The present invention also provides a method for producing the tissue regeneration shielding membrane. Specifically, the method for producing a tissue regeneration shielding membrane according to the present invention is a homopolymer of lactic acid and a natural polymer selected from the group consisting of chitosan, collagen and alginic acid, a copolymer of lactic acid and glycoic acid, a homopolymer of glycoic acid and their Electro-spinning a mixed polymer solution containing a synthetic polymer selected from the group consisting of mixtures to produce nanofibers, and manufacturing the nanofibers in the form of a nonwoven fabric.
상기 혼합 고분자 용액은 바람직하게는 용매, 용매의 0.5 내지 10%의 천연 고분자 및 용매의 5 내지 10%의 합성 고분자를 포함한다. 또한, 상술한 약물, 성장인자, 세라믹 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다. The mixed polymer solution preferably comprises a solvent, 0.5-10% of the natural polymer of the solvent and 5-10% of the synthetic polymer of the solvent. In addition, the above-described drugs, growth factors, ceramics or mixtures thereof may be further included.
상기 용매는 1,1,1,3,3,3-헥사플로오로프로필알콜, 염화메틸렌, 아세톤, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. The solvent is selected from the group consisting of 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol, methylene chloride, acetone, chloroform and mixtures thereof.
상기 혼합 고분자 용액을 전기 방사하여 나노섬유를 만드는 단계는 고분자 혼합 용액을 만드는 단계와 혼합용액을 충전하여 방사하는 단계를 포함한다. Electrospinning the mixed polymer solution to make nanofibers includes making a polymer mixed solution and filling and spinning the mixed solution.
상기 나노섬유를 부직포 형태로 제조하는 단계는 나노 섬유를 방사하는 과정에 있어서 혼합 고분자 용액을 전기방사기를 이용하여 집전판에 일정 시간이상 방사하여 일정 두께 0.3 내지 0.5mm의 차폐막을 제조하는 단계 잔류 용매를 제거하는 단계를 포함한다. In the manufacturing of the nanofibers in the form of nonwoven fabric, in the process of spinning the nanofibers, a step of preparing a shielding membrane having a predetermined thickness of 0.3 to 0.5 mm by spinning a mixed polymer solution on the current collector plate using an electrospinner for a predetermined time or more is remaining solvent. Removing the step.
이하, 하기 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 태양을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. The following examples are only intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.
<실시예 1><Example 1>
1,1,1,3,3,3-헥사플로오로프로필알콜과 염화메틸렌의 2:1(부피비) 용액에 키토산을 녹여 1% 농도의 키토산 용액을 제조하였다. 용액에 분자량 10만의 락트산의 단일 중합체를 용해시켜 10% 농도의 락트산의 단일 중합체 용액을 제조하였다. 상기 제조한 키토산 용액과 락트산의 단일 중합체 용액을 키토산과 락트산의 단일 중합체가 1:1, 1:2, 1:4, 2:1 또는 4:1의 비율이 되도록 혼합하여 혼합 고분자 용액을 제조하였다. 상기 제조한 혼합 고분자 용액을 저장소에 충전하고, 전기 방사법을 이용하여 나노 섬유를 제조하였다. 상기 전기 방사법을 위해서는 전기 방사기(DH High Voltage Generator, CPS-40K03VIT)를 사용하였으며, 전기 방사기의 입구 지름은 0.5mm, 용액의 방출 속도는 0.5ml/분으로, 전압은 20V, 전기장의 거리는 20cm로 하였다. 집전판위에 일정 시간 이상 용액을 방사하여 두께 0.2mm-0.5mm의 나노섬유 부직포를 제조한다. Chitosan solution was prepared by dissolving chitosan in a 2: 1 (volume ratio) solution of 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol and methylene chloride. A homopolymer solution of lactic acid at a concentration of 10% was prepared by dissolving a homopolymer of lactic acid with a molecular weight of 100,000 in the solution. The mixed polymer solution was prepared by mixing the prepared chitosan solution and the lactic acid homopolymer solution in a ratio of 1: 1, 1: 2, 1: 4, 2: 1, or 4: 1. . The prepared mixed polymer solution was filled in a reservoir, and nanofibers were prepared by electrospinning. For the electrospinning method, an electrospinning machine (DH High Voltage Generator, CPS-40K03VIT) was used, and the inlet diameter of the electrospinner was 0.5 mm, the discharge rate of the solution was 0.5 ml / min, the voltage was 20 V, and the distance of the electric field was 20 cm. It was. By spinning the solution on the current collector for a predetermined time or more to prepare a nanofiber nonwoven fabric of 0.2mm-0.5mm thickness.
상기 제조한 조직 재생 차폐막 중 키토산과 락트산의 단일중합체의 중량비가 1:2인 조직 재생용 차폐막의 표면을 주사 전자 현미경으로 관찰하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에서 보여지는 바와 같이, 나노섬유가 부직포 형태의 막을 형성한 것을 알 수 있으며, 나노섬유로 다공성 구조를 확인할 수 있다. 상기 다공성 구조를 구성하는 공극의 크기는 2 ~ 10㎛ 였다. 상기 공극은 시차 주사 현미경의 사진을 관찰하여 평균 크기를 측정하였다.The surface of the tissue regeneration shielding membrane in which the weight ratio of the homopolymer of chitosan and lactic acid in the prepared tissue regeneration shielding membrane was 1: 2 was observed with a scanning electron microscope, and the results are shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, it can be seen that the nanofibers formed a non-woven membrane, and the porous structure can be confirmed with the nanofibers. The pore size of the porous structure was 2 to 10 μm. The pore size was measured by observing a photograph of a differential scanning microscope.
<실시예 2><Example 2>
상기 실시예 1에서 제조한 키토산과 락트산의 단일중합체의 중량비가 1:2인 혼합 고분자 용액에 테트라사이클린을 5% 농도로 분산시킨 후, 상기와 동일한 방법을 실시하여 조직 재생용 차폐막을 제조하였다.After dispersing tetracycline at a concentration of 5% in a mixed polymer solution in which the weight ratio of the homopolymer of chitosan and lactic acid prepared in Example 1 was 1: 2, the same procedure as described above was performed to prepare a tissue regeneration shielding membrane.
상기 제조한 조직 재생 차폐막의 표면을 주사 전자 현미경으로 관찰하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에서 보여지는 바와 같이 나노섬유가 부직포 형태의 막을 형성한 것을 알 수 있으며, 나노섬유로 형성된 다공성 구조를 확인할 수 있다.The surface of the prepared tissue regeneration shielding membrane was observed under a scanning electron microscope, and the results are shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, it can be seen that the nanofibers formed a non-woven membrane, and the porous structure formed of the nanofibers can be confirmed.
<실시예 3><Example 3>
어린 소의 가죽으로부터 얻은 산 용해성 콜라겐을 1,1,1,3,3,3-헥사플로오로프로필알콜 용액에 용해시켜 10 중량% 농도의 콜라겐 용액을 제조하였다. 상기 실시예 1에 있어서의 키토산과 락트산의 단일중합체의 중량비가 1:2인 혼합 고분자 용액에 상기 콜라겐 용액을 8 중량% 농도로 첨가한 후, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 조직 재생용 차폐막을 제조하였다. An acid soluble collagen obtained from the skin of a young cow was dissolved in a 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropyl alcohol solution to prepare a collagen solution at a concentration of 10% by weight. After adding the collagen solution at a concentration of 8% by weight to a mixed polymer solution having a weight ratio of the homopolymer of chitosan and lactic acid of 1: 2 in Example 1, the tissue regeneration shielding membrane was prepared in the same manner as in Example 1. Prepared.
<실시예 4><Example 4>
상기 실시예 1에 있어서의 키토산과 락트산의 단일중합체의 중량비가 1:2인 혼합 고분자 용액에 소결한 수산화 아파타이트(지름 수㎛ )를 20중량%로 첨가한 후, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 조직 재생용 차폐막을 제조하였다. 20 wt% of sintered apatite hydroxide (diameter in diameter) was added to the mixed polymer solution in which the weight ratio of the chitosan and lactic acid homopolymer in Example 1 was 1: 2, and then in the same manner as in Example 1. A shield for tissue regeneration was prepared.
<실험예 1> 조직 재생 차폐막의 기계적 강도 측정Experimental Example 1 Measurement of Mechanical Strength of Tissue Regeneration Shielding Membrane
본 발명에 따른 조직 재생 차폐막의 기계적 강도를 알아보기 위해 인장 강도를 측정하였다. 인장강도는 인스트론(Instron 8511; Instron corp., USA)이 사용되었고, 500N 의 load cell을 1 mm/분의 속도로 사용하였으며, 시료는 실시예 1과 실시예 4에서 제조한 조직 재생용 차폐막을 이용하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다. Tensile strength was measured to determine the mechanical strength of the tissue regeneration shielding membrane according to the present invention. Tensile strength of Instron (Instron 8511; Instron corp., USA) was used, 500N load cell was used at a rate of 1 mm / minute, the sample was used for the tissue regeneration shielding membrane prepared in Examples 1 and 4 Was used. The results are shown in Table 1.
또한, 비교예로서 상용화되어 임상에서 사용되고 있는 RESOLULT 또는 biofix를 사용하였으며, 상기와 동일한 방법으로 인장강도를 측정하였다. 그 결과는 표 1에 나타내었다.In addition, as a comparative example, commercially available RESOLULT® or biofix used in the clinic was used, and tensile strength was measured in the same manner as described above. The results are shown in Table 1.
상기 표 1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1과 4에서 제조한 조직 재생용 차폐막은 RESOLULT 또는 biofix 와 인장강도가 유사하거나 더 높았다. 특히, 수산화아파타이트를 첨가하여 제조한 실시예 4의 조직 재생용 차폐막 은 매우 높은 인장강도를 보여주었다.As shown in Table 1, the tissue regeneration shielding membrane prepared in Examples 1 and 4 according to the present invention had a similar or higher tensile strength than RESOLULT® or biofix®. In particular, the tissue regeneration shielding membrane of Example 4 prepared by adding apatite hydroxide showed very high tensile strength.
<실험예 2> 약물 방출 실험Experimental Example 2 Drug Release Experiment
약물을 추가로 첨가하여 제조한 조직 재생용 차폐막에서 경과한 시간에 따른 약물의 방출 정도를 관찰하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.In order to observe the release of the drug over time in the tissue regeneration shielding membrane prepared by the addition of the drug was performed as follows.
실시예 2에서 제조한 조직 재생용 차폐막을 0.1M 인산염 완충액(PBS, pH 7.4)에 넣고, 37℃ 및 15rpm 조건에서 유지시켰다. 일정 시간 간격으로 방출액을 취하여 차폐막으로부터 방출되는 테트라사이클린을 측정하였다. 방출된 테트라사이클린의 농도는 자외선 흡광 광도계를 이용하여 274 nm에서 흡광량을 측정한 후, 표준 검정을 통해 계산하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다. The tissue regeneration shielding membrane prepared in Example 2 was placed in 0.1 M phosphate buffer (PBS, pH 7.4) and maintained at 37 ° C. and 15 rpm. The release liquid was taken at regular time intervals to measure the tetracycline released from the shielding membrane. The concentration of the released tetracycline was calculated by standard assay after measuring the absorbance at 274 nm using an ultraviolet absorbance photometer. The results are shown in FIG.
도 3에서 보여지는 바와 같이, 테트라사이클린은 초기에는 약물이 빨리 방출되었으나, 일정한 양으로 8 주일 동안 지속적으로 방출되어 약효량을 일정하게 유지하고 있음을 알 수 있다. As shown in Figure 3, tetracycline initially released the drug quickly, it can be seen that the drug is continuously released for 8 weeks in a constant amount to maintain a constant drug dose.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은 일정 강도, 생체 적합성 및 생체 분해성을 가지고 있으며, 약물을 첨가하여 제조할 경우에는 약물의 서방출 시스템으로 유지하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막은나노섬유의 굵기 및 부직포 형성시에 나노섬유가 축적되는 정도를 조절하여 차폐막의 두께를 조절할 수 있고, 다공성 구조의 공극 크기를 조절할 수도 있어 차폐막을 사용하는 조건에 따라 변화시켜 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조직 재생용 차폐막을 구성하는 나노섬유가 천연 고분자와 합성 고분자의 혼합물로부터 한번에 제조될 수 있으므로, 적층과정 없이 간단하게 제조할 수 있다. As described above, the tissue regeneration shielding membrane according to the present invention has a certain strength, biocompatibility and biodegradability, and can be maintained as a sustained release system of the drug when prepared by adding the drug. In addition, the shielding membrane for tissue regeneration according to the present invention can adjust the thickness of the nanofibers when the thickness of the nanofibers and the non-woven fabric is formed to control the thickness of the shielding membrane, it is possible to control the pore size of the porous structure conditions for using the shielding membrane It can be changed depending on use. In addition, since the nanofibers constituting the tissue regeneration shielding membrane according to the present invention can be produced from a mixture of a natural polymer and a synthetic polymer at a time, it can be produced simply without a lamination process.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101281723B1 (en) * | 2010-04-09 | 2013-07-04 | 서울대학교산학협력단 | Biopolymer/silica xerogel hybrid membrane modified by bioactive factors for guided tissue regeneration and Method thereof |
KR101377558B1 (en) | 2011-11-11 | 2014-03-25 | 김수홍 | Tissue or Organ repair kit composed of growth factors, barriers and scaffolds |
US9133246B2 (en) | 2011-04-22 | 2015-09-15 | Nano Intelligent Biomedical Engineering Corporation Co, Ltd. | Surface-active collagen membrane by peptide |
KR20160069949A (en) | 2014-12-09 | 2016-06-17 | 오스템임플란트 주식회사 | Membrane for guided bone regeneration and method of manufacturing thereof |
WO2016195290A1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | 주식회사 아모라이프사이언스 | Dental membrane |
KR20170016970A (en) * | 2014-06-10 | 2017-02-14 | 덤트리트 에이피에스 | Compositions comprising electrohydrodynamically obtained fibres for administration of specific dosages of an active substance to skin or mucosa |
US11045430B2 (en) | 2017-01-23 | 2021-06-29 | Afyx Therapeutics A/S | Method for preparing electrospun fibers with a high content of a bioadhesive substance |
US11801671B2 (en) | 2017-01-23 | 2023-10-31 | Afyx Therapeutics A/S | Method for fabrication of a two-layered product based on electrospun fibres |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100803287B1 (en) * | 2005-02-28 | 2008-02-13 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Method for Manufacturing a Barrrier Membrane for Guided Tissue Regeneration Having an Efficient Durability and the Barrier Membrane Using the Method |
KR100713619B1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-02 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Method for producing collagen/apatite composite membrane for guided bone regeneration |
KR100751547B1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-08-23 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Scaffold and method of manufacturing scaffold, and electrospinning device of manufacturing scaffold |
KR100740169B1 (en) * | 2006-06-28 | 2007-07-16 | 학교법인 포항공과대학교 | Cell containing alginic acid micro-fiber scaffold and fabrication method thereof |
KR100889593B1 (en) * | 2007-02-23 | 2009-03-20 | 부산대학교 산학협력단 | Hybrid Composite of Biopolymers and Bioceramics, and Method for Preparing the Same |
WO2008117949A1 (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Yesbio Co., Ltd. | Barrier membranes for guided bone regeneration |
KR100931919B1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-12-15 | 한양대학교 산학협력단 | Chitosan / polyaniline hybrid microfibers, process for their preparation and uses thereof |
KR100968231B1 (en) * | 2007-12-28 | 2010-07-06 | 한양대학교 산학협력단 | Nonwoven Nanofibrous Membranes for Guiding Bone Tissue Regeneration and Their Preparation Method |
KR101221339B1 (en) * | 2010-09-07 | 2013-01-11 | 조선대학교산학협력단 | Mebrane for Bone Regeneration and Method thereof |
KR101540845B1 (en) * | 2012-06-08 | 2015-07-31 | 이화여자대학교 산학협력단 | Patch for tissue regeneration comprising fibrous 3-dimensional scaffold |
KR101684790B1 (en) * | 2015-07-06 | 2016-12-08 | 대구가톨릭대학교산학협력단 | A porous membrane having different specific surface double layer for hard tissue regeneration and method for preparing the same |
-
2003
- 2003-11-19 KR KR1020030082272A patent/KR100564366B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101281723B1 (en) * | 2010-04-09 | 2013-07-04 | 서울대학교산학협력단 | Biopolymer/silica xerogel hybrid membrane modified by bioactive factors for guided tissue regeneration and Method thereof |
US9133246B2 (en) | 2011-04-22 | 2015-09-15 | Nano Intelligent Biomedical Engineering Corporation Co, Ltd. | Surface-active collagen membrane by peptide |
KR101377558B1 (en) | 2011-11-11 | 2014-03-25 | 김수홍 | Tissue or Organ repair kit composed of growth factors, barriers and scaffolds |
KR102127344B1 (en) * | 2014-06-10 | 2020-06-29 | 에이에프와이엑스 테라퓨틱스 에스에이 | Compositions comprising electrohydrodynamically obtained fibres for administration of specific dosages of an active substance to skin or mucosa |
KR102185355B1 (en) | 2014-06-10 | 2020-12-02 | 에이에프와이엑스 테라퓨틱스 에스에이 | Compositions comprising electrohydrodynamically obtained fibres for administration of specific dosages of an active substance to skin or mucosa |
KR20170016970A (en) * | 2014-06-10 | 2017-02-14 | 덤트리트 에이피에스 | Compositions comprising electrohydrodynamically obtained fibres for administration of specific dosages of an active substance to skin or mucosa |
KR20200078682A (en) | 2014-06-10 | 2020-07-01 | 에이에프와이엑스 테라퓨틱스 에스에이 | Compositions comprising electrohydrodynamically obtained fibres for administration of specific dosages of an active substance to skin or mucosa |
KR20160069949A (en) | 2014-12-09 | 2016-06-17 | 오스템임플란트 주식회사 | Membrane for guided bone regeneration and method of manufacturing thereof |
CN107567337A (en) * | 2015-06-01 | 2018-01-09 | 阿莫生命科学有限公司 | Dental film |
KR101810080B1 (en) * | 2015-06-01 | 2017-12-19 | 주식회사 아모라이프사이언스 | Membrane for dental |
CN107567337B (en) * | 2015-06-01 | 2020-11-17 | 阿莫生命科学有限公司 | Dental film |
WO2016195290A1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | 주식회사 아모라이프사이언스 | Dental membrane |
US11045430B2 (en) | 2017-01-23 | 2021-06-29 | Afyx Therapeutics A/S | Method for preparing electrospun fibers with a high content of a bioadhesive substance |
US11801671B2 (en) | 2017-01-23 | 2023-10-31 | Afyx Therapeutics A/S | Method for fabrication of a two-layered product based on electrospun fibres |
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