KR101573838B1 - 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 누에고치를 이용한 인공 생체막은 제 1두께의 단면을 갖는 누에고치에서 두 개 이상의 형태로 평면 분할된 상기 누에고치 편으로 제조되는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 제조과정이 상대적으로 간단하여 통상의 인공 생체막의 단가와 대비하여 훨씬 절감이 가능함과 동시에 세포배양능이 우수하며 생체적합성을 갖는 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법이 제공된다.
또한, 인공 생체막으로의 우수한 인장 강도와 연신율을 갖는 누에고치를 이용한 생체막 및 이의 제조방법이 제공된다.

Description

누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법{Artificial biomembrane using Cocoon and Method for manufacturing thereof}

본 발명은 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생체적합성을 가지면서 세포배양능이 우수한 누에고치를 이용한 생체막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 생체막으로의 우수한 인장 강도와 연신율을 갖는 누에고치를 이용한 생체막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

의료용 재료로서 사용되는 각종 소재 중 동물 유래의 콜라겐은 생체 친화성 및 조직 적합성이 우수하다. 또한, 지혈 작용을 가지며, 생체 내에서 완전히 분해 흡수되는 특성을 가지고 있다.

이러한 콜라겐은 동물의 피부, 뼈, 연골, 힘줄, 장기 등 각종 기관의 결함 조직으로부터, 산 가용화법, 알칼리 가용화법, 중성 가용화법, 효소 가용화법 등에 의해 추출 및 정제된 것이다.

종래 사용되고 있는 의료용 추출 콜라겐은 분자 수준에서는 모노머 내지 올리고머 정도로까지 분해된 것이고 분말상 또는 액상으로 보존된다.

이들 추출 콜라겐은 콜라겐 분자가 모노머 내지 올리고머 정도로 분해된 상태이기 때문에, 물, 체액 또는 혈액 등과 접촉하면 매우 빠르게 졸화되어 버린다.

이 때문에 이들 콜라겐은 의료용 재료로서 성형하여 사용할 시 생체에 적합하도록 하기 위해서 어느 정도의 경도를 갖도록 나일론, 실리콘 등의 합성 고분자 재료의 표면을 콜라겐으로 피복하여 사용하게 된다. 또한, 생체에 적용한 경우에 어느 정도의 기간동안 그 형상을 유지하기 위해 추출 콜라겐의 성형물을 가교제를 이용하여 화학적 가교처리, 또는 방사선, 전자선, 자외선, 열 등에 의한 물리적 가교 처리를 하여 사용하고 있다.

이렇게 콜라겐을 합성 고분자 재료와 조합한 재료의 경우, 합성 고분자 재료가 생체 내에 이물로서 잔존하여 육아(肉芽) 형성, 염증 등의 장해를 야기하기가 쉬우므로 이러한 재료를 모든 세포나 장기에 적용할 수는 없다.

또한, 콜라겐 재료에 가교 처리를 하여도 콜라겐 재료의 물성, 특히 인장 강도는 거의 상승하지 않기 때문에 이것을 가공하여 봉합을 필요로 하는 의료용 재료로 사용하기에는 불가능 하다.

또한, 글루타르알데히드 또는 에폭시 등의 가교제를 사용하면 가교제 자체의 생체에 대한 독성이 문제가 될 뿐만 아니라 콜라겐이 원래 갖는 생화학적 특성, 특히 세포 증식에 대한 촉진 효과가 손실된다는 결점도 있다.

또한, 물리적 가교 처리로서는 충분한 물성을 부여할 수 없으며, 또한 생체 내에서의 흡수 속도를 제어할 수 있도록 가교 처리하는 것도 곤란하다.

또한, 각종 질환 또는 외상 등 때문에 뇌나 각종 장기의 외과수술을 행하여 수술 상처를 폐쇄할 때에는 절개한 뇌경막, 심막, 흉막, 복막 또는 장막 등을 재봉합하여 폐쇄할 필요가 있지만 봉합한 부분에 의해 단축분이 생기거나 막이 부분적으로 절제되기 때문에 수술 상처를 완전히 폐쇄할 수 없고 막에 결손부가 생기는 일이 많다.

이러한 결손부를 그대로 방치하면 막의 결손된 부분에서 뇌, 심장, 폐, 장 등의 장기가 탈출하여 중대한 장해를 일으키거나 장기나 장기 주변에 물이나 공기에 노출되어 수술 상처가 치유되지 않는다.

이 때문에 종래에는 이 결손 부분의 보전재로서 사용할 수 있는 의료용 대체막으로써 사채에서 채취한 동결건조 인간 뇌경막이나 다공성의 연신 폴리테트라플루오로에틸렌필름재(EPTFE), 폴리프로필렌매쉬, 테프론시이트, 다크론시이트 등이 사용되고 있다.

그러나, 상기 인간 뇌경막은 보전된 인간 뇌경막과 뇌실질조직이 유착을 일으켜 수술 후에 간질발작을 야기할 우려가 있으며, 특히 상기 EPTFE는 생체내에서 분해되지 않고 이물로서 잔존하기 때문에 감염을 일으키기 쉽다. 또한 생체 조직과 접촉하면 조직 세포가 지방 변성을 일으키는 등, 수술 후 합병증을 일으키는 경우가 많다고 알려져 있다.

이에 생화학적 특성을 유지하면서도 봉합 가능한 정도의 물성을 갖으며, 생체로의 적용 후에도 어느 정도의 기간 동안 그 형상을 유지할 수 있는 생체막용 여러가지의 소재 개발이 현재 이루어지고 있다.

관련 선행기술로는 대한민국공개특허 제10-2002-0036225호(공개일: 2002년 05월 16일, 명칭: 피부질환 보호- 치료용 생체막)과 대한민국등록특허 제10-1280722호(등록일: 2013년 06월 25일, 명칭: 콜라겐으로 이루어지는 박 필름 다방성 구조체, 그것을 포함하는 조직 재생용 부재, 및 그들의 제조방법) 등이 있다.

본 발명의 목적은 제조과정이 상대적으로 간단하여 통상의 인공 생체막의 단가와 대비하여 훨씬 절감이 가능함과 동시에 세포배양능이 우수하며 생체적합성을 갖는 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 동시에 생체막으로의 우수한 인장 강도와 연신율을 갖는 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법을 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 누에고치를 이용한 인공 생체막은 제 1두께의 단면을 갖는 누에고치에서 두 개 이상의 형태로 평면 분할된 상기 누에고치 편으로 제조되는 것이 특징이다.

상기 제 1두께의 상기 누에고치 편을 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 두 개 이상으로 두께 분할하여 상기 누에고치 편으로 제조되는 것이 특징이다.

상기 두께 분할된 상기 제 2두께의 누에고치 편은 내피 또는 외피인 것을 특징으로 하는 상기 누에고치 편으로 제조되는 것이 특징이다.

상기 제 1두께의 상기 누에고치 편을 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 세 개 이상으로 두께 분할하여 상기 누에고치 편으로 제조하되, 상기 두께 분할된 상기 제 2두께의 누에고치 편은 중피인 것을 특징으로 하는 상기 누에고치 편으로 제조되는 것이 특징이다.
본 발명의 누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법은, 제 1두께의 단면을 갖는 누에고치를 두 개 이상의 형태로 평면 분할하여 상기 제 1두께의 누에고치 편들을 제조하는 제 1단계를 포함하는 것이 특징이다.

삭제

상기 제 1단계에서 제조된 상기 제 1두께의 누에고치 편을 두 개 이상으로 두께 분할하여, 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 누에고치 편들을 제조하는 제 2단계를 포함하는 것이 특징이다.

상기 제 2단계에서 제조된 상기 제 2두께의 누에고치 편들을 패킹하는 제 3단계를 포함하는 것이 특징이다.

상기 각 단계 전이나 후에 멸균의 처리를 적어도 한 회 이상 실시하는 단계를 추가로 포함하는 것이 특징이다.

상기 제 2단계에서 상기 제 2두께를 갖는 누에고치 편들은 내피 또는 외피 인 것이 특징이다.
상기 제 1단계에서 제조된 상기 제 1두께의 누에고치 편을 세 개 이상으로 두께 분할하여, 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 누에고치 편들을 제조하는 제 2단계를 포함하되, 상기 제 2 단계에서 상기 제 2두께를 갖는 누에고치 편들은 중피인 것이 특징이다.

본 발명의 인공 생체막은 생체막이 필요로 하는 물성인 인장강도와 연신율이 우수하며, 동시에 세포배양능이 우수하며 생체적합성을 갖는다. 더불어 제조과정이 용이함으로써 통상의 인공 생체막과 대비하여 생산단가의 절감이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 인공 생체막에 사용된 누에고치의 모폴로지를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명인 누에고치를 이용한 인공 생체막의 기계적 물성(인장강도)을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명인 누에고치를 이용한 인공 생체막의 세포배양능을 나타낸 도면이다.

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.

생체막이라 함은 세포막이나 세포소기관을 구성하는 막을 말한다, 즉, 외계와의 경계로서 핵산, 단백질, 기타의 생체물질이 외부로 흩어지는 것을 방지하고 독립된 환경을 형성하여 생명활동을 영위하도록 한다. 또한, 세포를 둘러싸서 외부환경으로부터 세포를 보호하며, 세포질과 외부환경 사이의 물질수송의 통로 역할도 한다.

이에 생체막은 봉합 가능한 정도의 물성을 갖으면서 생체로의 적용 후에도 어느 정도의 기간 동안 그 형상을 유지할 수 있어야 한다. 또한 수술 후 수술 상처의 유착을 방지하고 감염의 우려가 없으며 조직변성을 일으키지 않고 재생 촉진 작용까지 겸한 특성을 갖는 소재를 사용하는 것이 중요하다.

인공 생체막으로 일반적으로 인공 신경관, 인공 척수, 인공 식도, 인공 기관, 인공 혈관, 인공 밸브, 대체 뇌경막, 인공 고막 등의 인공 의료용 대체막이 사용된다.

그러나, 현재까지 알려져 사용되고 있는 인공 생체막은 상기와 같은 특성을 갖기 위해 여러 가지 물리적 가교처리를 하는 등의 전처리과정을 거친 바, 장기 착용시 이로 인한 생체에 대한 독성이 문제가 되거나 생체 내에 이물로서 잔존하는 등의 문제점을 갖고 있다. 또한, 상기와 같은 특성을 갖기 위해 투입된 전처리과정 및 약품처리 등을 통해 고가의 재료로 사용되는 바, 용이하게 사용하기에 어려운 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 인공 생체막의 사용이 상대적으로 간단하도록 하여 통상의 인공 생체막의 단가와 대비하여 훨씬 절감이 가능함과 동시에 세포배양능이 우수하며 생체적합성을 갖고 동시에 우수한 인장 강도와 연신율을 갖는 누에고치를 이용한 인공 생체막을 제조하게 된 것이다.

본 발명의 누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법을 도 1에 도시된 것을 토대로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1. 제1단계; 제 1두께의 누에고치 편들 제조

도 1A와 같이 제 1두께의 단면을 갖는 누에고치(10)를 준비한다.

누에고치는 누에가 스스로 실을 토해서 몸을 감싸고 만든 집을 의미하는 것으로써, 명주실의 원료로 사용되는 것이 일반적이다. 본 발명은 이러한 유휴자원인 누에고치를 재활용함으로써 새로운 고부가가치 창출이 가능하게 되어 잠업 농가의 소득증대 효과를 갖게 된다.

이러한 누에고치는 누에가 깨끗한 뽕잎만 먹으면서 자연적으로 만들어낸 것이므로, 독성이 없으며 친환경 소재로 사용하기에 매우 적합하다.

이에, 인공 생체막의 소재로 누에고치(10)를 사용하게 되었으며, 이렇게 준비된 상기 누에고치(10)는 도 1B~1E와 같은 제조단계를 거쳐 두 개 이상의 형태로 평면 분할하여 상기 제 1두께의 누에고치 편들을 제조한다.

자세히 설명하면, 준비된 타원형의 누에고치(10)를 반으로 나눌 수 있도록 도 1B와 같이 절개선1(11)을 통하여 절개한다. 반으로 절개된 누에고치는 반타원형을 띄게 되며, 상기 절개된 누에고치는 내면(13)을 볼 수 있도록 도 1C와 같이 개구한다.

다음으로, 상기 개구된 누에고치의 내면(13)을 도 1D와 같이 평면으로 펼쳐질 수 있도록 반타원형의 누에고치의 테두리를 절취하여 도 1E와 같은 제 1두께의 누에고치 편들(20)을 제조한다.

본 발명에서는 제조되는 인공 생체막은 반드시 평평하게 면이 형성될 필요는 없다. 즉, 절단된 누에고치의 형상이 원래 둥근 형상이므로 필요에 따라서는 그 둥근 형상을 활용하여 인공 생체막을 제조할 수도 있다. 실제로 인공 생체막의 크기를 작게 제조하기 위하여 좁은 면적의 누에고치 편이 채취될 경우에는 누에고치 편이 상대적으로 평평하게 형성되지만, 인공 생체막이 넓게 누에고치로부터 절개될 경우에는 어느 정도 곡면의 형상을 갖을 수도 있다.

본 발명에서 제1두께의 단면을 갖는 누에고치 편의 제조를 위한 다른 방법은 변형예인 도 2에 나타나 있다. 자세히 설명하면, 준비된 타원형의 누에고치(10)의 내면(13)을 볼 수 있도록 도 2B, 2C와 같이 절개선2(15)와 절개선3(17)을 통하여 절개한 후 개구한다. 그 다음 도 2D와 같이 곡선 형상 그대로 펼친 후 도 2E와 같은 제 1두께의 누에고치 편들(20)을 제조하기도 한다.

도 1과 도 2에 제시된 누에고치 편들의 제조방법은 일실시예들을 나타내는 것으로서, 이는 누에고치에서 누에고치 편들을 절단하여 제조하는 방법을 한정하는 것은 아니다. 즉, 채취된 누에고치를 상기 도 1과 도 2의 방법으로 절단하여 제 1두께의 누에고치 편들을 제조할 수도 있지만, 다른 방법이나 순서로 적절하게 절단하여 제조할 수도 있다.

2. 제2단계; 제 2두께의 누에고치 편들(인공 생체막) 제조

상기 제 1단계에서 제조된 상기 제 1두께의 누에고치 편(20)은 여러 겹층으로 구성되어 있는 바, 어느 단면층을 사용하여도 인공 생체막으로서의 사용이 가능하다.

이에 상기 제 1단계에서 제조된 상기 제 1두께의 누에고치 편(20)을 인공 생체막으로 사용가능 하도록 두 개 이상으로 적절한 두께로 두께 분할하여, 제 2두께를 갖는 누에고치 편(30)들을 제조한다. 이때, 상기 제 2두께는 두께 분할로 제 1두께보다 얇게 되는 것이 특징이다.

이렇게 제조한 누에고치 편(30)들은 그 상태 그대로 인공 생체막으로서 어떠한 용도로도 모두 사용이 가능하다. 필요시에는 살균 처리 및 약품 처리를 추가적으로 할 수도 있다.

자세히 설명하면, 누에고치의 단면의 두께(제 1두께)는 품종에 따라 0.3~1.0 mm 두께로 다양하게 존재한다.

본 발명에서는 원칙적으로 모든 종류의 누에고치가 사용가능하다. 그러나 본 발명의 실시예를 위하여 단면의 두께가 0.5~0.8 mm 인 누에고치를 사용한다. 그리고 본 발명을 위하여 누에고치의 내피와 중피 그리고 외피의 구분은 다음과 같이 정의한다. 우선, 외피는 누에고치의 외부 표면에서 누에고치의 단면 두께의 25% 정도까지를 외피로 정의한다. 내피는 누에고치의 내부 표면에서 누에고치의 단면 두께의 15% 정도까지를 내피로 정의한다. 그리고 나머지 60%에 해당되는 부분인 즉, 외부 표면으로 부터의 외피와 내부 표면으로 부터의 내피를 제거한 부분을 중피라고 정의한다. 상기의 단면 두께의 수치값들은 도 3에서 볼 수 있듯이 각 부분(내피, 중피, 외피)들의 특징을 유지하는 경계값으로 확인되었다. 즉, 누에고치의 외부로부터 단면 두께가 약 25% 정도까지의 누에고치 편은 외피로 높은 연신율을 갖는 것이 특징이며, 외피 다음으로 단면 두께가 약 60% 정도까지는 중피로 공극률이 높아 높은 세포성장능을 갖는 것이 특징이며, 마지막으로 남은 단면 두께인 약 15% 정도는 내피로 매끈한 표면을 갖으며, 높은 인장강도를 갖는 것이 특징인 것으로 확인되었다.

누에고치의 단면 두께에 따라 차이는 있지만 누에고치 편의 평면분할은 많게는 16겹 정도까지 용이하게 박리할 수 있었다. 인공 생체막의 종류나 용도에 따라 적절한 강도나 연신율에 맞추어 두께를 조절할 수 있다. 실제로 단면의 두께가 0.5~0.8 mm 인 누에고치를 이용하여 최종 분할된 인공 생체막의 두께는 0.01mm에서 0.7mm의 두께로 박리하여 제작할 수 있었다. 이렇게 생성된 상기 누에고치 편(30)들은 인공 생체막으로써의 용도별로 각 특성에 맞게 선택하여 사용하는 것이 좋다.

도 4에 나타나 있듯이 외피(35)의 경우에는 내피(31) 및 중피(33)에 비하여 연신율이 높아 탄력을 필요로 하는 용도의 생체막으로 사용하기에 적합하다. 연신율의 경우 외피가 가장 높고, 내피가 가장 낮았다.

또한, 내피(31)의 경우에는 표면이 매끈하여 잘 달라붙지 않으며, 인장강도가 제일 높아, 강도가 요구되는 용도의 생체막으로 사용하기에 적합하다. 인장강도의 경우 내피가 가장 높고, 외피가 가장 낮았다.

또한, 중피(33)의 경우에는 공극률이 커서 우수한 세포성장능을 나타내므로 결손된 부위에 빠른 치유를 필요로 하는 용도의 생체막으로 사용이 적합하다.

이하에서는 실시예 및 실험예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들 실시예 및 실험예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

<실시예 1> 본 발명의 인공 생체막1 제조

누에고치(10)를 준비하고, 준비된 상기 누에고치의 적정 부분을 절개한 후 분할하여 내부를 개구하였다.

그 다음 이를 평평하게 하여 곡선으로 이루어져 있던 내부를 평면으로 이루어질 수 있도록 제조하였다.

그 후 직사각형의 모양으로 절단하여 누에고치 편(20)들을 제조하였다.

이렇게 제조된 상기 절단된 누에고치 편(20)들은 상기 누에고치의 가장 안쪽면(13)에 해당되는 부분 즉, 내피를 0.07 mm 두께로 벗겨내었다.

그 다음 벗겨낸 내피부분을 멸균하여 본 발명의 인공 생체막1을 제조하였다.

<실시예 2> 본 발명의 인공 생체막2 제조

상기 실시예 1에서 내피를 벗겨내고 남은 누에고치 편을 준비하였다.

상기 준비된 남은 누에고치 편에서 상기 내피를 벗겨낸 부분의 반대부분인 가장 바깥부분 즉, 외피를 0.07 mm 두께로 벗겨내었다.

그 다음 이 벗겨낸 외피부분을 멸균하여 본 발명의 인공 생체막2를 제조하였다.

<실시예 3> 본 발명의 인공 생체막3 제조

상기 실시예 2에서 외피, 내피를 모두 벗겨내고 남은 나머지 부분인 즉, 중피를 0.07 mm 두께로 하나씩 벗겨낸 뒤 멸균하여 본 발명의 인공 생체막3을 제조하였다.

<실험예 1> 본 발명의 인공 생체막에 사용된 누에고치의 모폴로지 확인

1. 실험방법

실시예 1 내지 3을 통해 얻은 본 발명의 인공 생체막에 사용된 누에고치의 견층별 모폴로지를 관찰하기 위해 주사전자현미경(SEM)으로 확대 촬영하였으며, 육안으로도 관찰한 바, 도 3과 같이 나타났다.

2. 실험결과

도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 내피(실시예1, A), 중피(실시예3, B), 외피((실시예2, C)를 이루고 있는 실의 두께와 공극형태 등, 누에고치 층에 따라 형태적 차이가 있었으며, 내피는 육안으로 관찰 시에도 더 매끈한 표면을 가지고 있음을 확인하였다. 이는 내피, 중피, 외피가 생체막 각각의 용도에 맞게 사용이 가능함을 의미한다.

다시 말해 도 3에 나타난 바와 같이, 내피는 표면이 매끈하므로 방수효과가 있으며 상대적으로 잘 달라붙지 않는 특성이 필요한 생체막으로 사용하기에 적합하며, 중피의 경우에는 공극률이 커서 우수한 세포성장능을 나타내므로 결손된 부위에 빠른 치유를 필요로 하는 용도의 생체막으로 사용이 적합함을 알 수 있다.

<실험예 2> 본 발명의 누에고치를 이용한 인공 생체막의 누에고치 층별 기계적 물성 측정

1. 실험방법

실시예 1 내지 3에 따른 본 발명의 누에고치를 이용한 인공 생체막의 누에고치 층별 기계적 물성을 측정하기 위하여, 만능시험기(universal testing machine, DAEYEONG, Korea)를 이용하여 인장시험을 하였다.

분석을 위한 시편은 2.5× 0.07(가로×세로) mm로 제작하였으며, 표점 거리 10 mm, 10 mm/분의 속도로 제작된 막을 당겨 측정하였다.

그 결과, 도 4(압력당(strain, mm) 인장강도(stress, MPa)를 측정) 및 하기 표 1과 같이 나타났다.

2. 실험결과

	인장강도(MPa)	연신율(%)
내피(실시예1)	60.20±5.3	12.45±1.5
중피(실시예3)	46.19±2.2	15.05±1.7
외피(실시예2)	29.36±3.1	18.93±1.3

도 4 및 상기 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 누에고치 층에 따른 인장강도와 연신율 역시 차이가 있었으며, 인장강도는 내피가 가장 우수하게 나타났으며, 연신율은 외피가 가장 우수하게 나타남을 확인하였다.

다시 말해, 인장강도가 높은 내피의 경우에는 강도에 영향을 많이 받는 인공 생체막의 용도로 사용하기에 적합하며,

연신율이 높은 외피의 경우에는 잘 늘어나는 성향을 중시하여 탄력을 필요로 하는 용도의 생체막으로 사용하기에 적합함을 알 수 있다.

<실험예 3> 본 발명의 중피 이용 인공 생체막의 두께에 따른 기계적 물성 측정

1. 실험방법

본 발명의 중피 이용 인공 생체막의 두께에 따른 기계적 물성을 측정하기 위하여, 만능시험기(universal testing machine, DAEYEONG, Korea)를 이용하여 인장시험을 하였다. 마른 상태의 시료와 생리식염수에 1시간 동안 침지하여 젖은 상태의 시료에 대한 기계적 물성을 분석하였다. 대조군으로 시판되고 있는 콜라겐 막을 이용하여 분석하였다. 분석을 위한 시편은 20× 2.5(가로×세로) mm로 제작하였으며, 표점거리 20 mm, 10 mm/분의 속도로 제작된 막을 당겨 측정하였다. 그 결과, 하기 표 2와 같이 나타났다.

2. 실험결과

종류	두께(mm)	최대하중(N)		인장강도(MPa)		연신율(%)
		Dry	Wet	Dry	Wet	Dry	Wet
중피	0.01	6	3	2	13	2	23
	0.02	9	8	2	20	1.4	29.4
	0.04	17	11	4	14	1.8	23
	0.06	16	16	4	13	1.6	31.8
	0.08	33	15	8	9	2.4	25.2
	0.1	37	20	9	10	2	30.2
	0.2	88	62	22	16	2.8	26.6
	0.4	113	80	28	10	2.8	31.6
콜라겐	0.2	3.3	0.25	0.8	0.05	7.8	18.8

상기 표 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 누에고치 두께에 따른 인장강도와 연신율의 차이가 나타나는 바, 인장강도와 연신율은 두께가 증가할수록 우수하였으며, 마른 상태보다는 젖은 상태에서 인장강도와 연신율 모두 우수하였다. 이에 반면, 시판되는 인공 생체막인 콜라겐 막은 젖은 상태에서 인장강도가 16배 감소하였다. 이는 젖은 상태의 콜라겐 막보다 누에고치로부터 얻어진 생체막의 물성이 오랜기간 유지된다는 것을 보여준다.

<실험예 4> 본 발명의 인공 생체막의 세포배양능 측정

1. 실험방법

인공 생체막의 세포배양능을 측정하기 위하여, 생쥐유래 섬유아세포 L929를 인공 생체막 위에서 37℃, 5% CO₂조건으로 배양하였다. 세포 배양을 위한 배지는 10% (v/v) FBS (fetal bovine serum, GIBCO)와 100 U 스트렙토마이신과 100 μg/ml penicillin (GIBCO)이 함유된 DMEM 배지(Dulbeccos modified Eagles medium-high glucose, WelGENE, Korea)를 사용하였다. 인공 생체막에 대한 세포배양능력을 MTT법을 이용하여 측정하였다.

그 결과, 도 5(내피, 중피, 외피별로 나타나는 세포생장 활성도(relative activity)를 측정)와 같이 나타났다.

2. 실험결과

도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 모든 층의 누에고치 인공 생체막에서 세포 생장이 우수하였지만 특히 중피의 경우 내피에 비해 4배까지 세포생장이 증가하였다.

다시 말해, 세포생장능을 필요로 하는 용도로는 내피보다는 중피를 사용하는 것이 적합함을 알 수 있다. 또한, 대조군으로 시판되고 있는 콜라겐 막과 비교해 본 바, 콜라겐 막의 세포생장능보다 본 발명의 누에고치 인공 생체막의 세포생장능이 더 우수하게 나타남을 확인하였다.

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.

10: 누에고치
11: 절개선1
13: 내면
15: 절개선2
17: 절개선3
20: 제 1두께의 누에고치 편들
30: 제 2두께의 누에고치 편들
31: 내피
33: 중피
35: 외피

Claims (16)

1. 제 1두께의 단면을 갖는 누에고치에서 두 개 이상의 형태로 평면 분할된 상기 누에고치 편으로 제조된,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1두께의 상기 누에고치 편을 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 두 개 이상으로 두께 분할하여 상기 누에고치 편으로 제조된,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 두께 분할된 상기 제 2두께의 누에고치 편은 내피인 것을 특징으로 하는 상기 누에고치 편으로 제조된,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1두께의 상기 누에고치 편을 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 세 개 이상으로 두께 분할하여 상기 누에고치 편으로 제조하되, 상기 두께 분할된 상기 제 2두께의 누에고치 편은 중피인 것을 특징으로 하는 상기 누에고치 편으로 제조된,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 두께 분할된 상기 제 2두께의 누에고치 편은 외피인 것을 특징으로 하는 상기 누에고치 편으로 제조된,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 누에고치 편은 멸균 처리된 것을 특징으로 하는,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 누에고치 편은 멸균 처리된 것을 특징으로 하는,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 누에고치 편은 멸균 처리된 것을 특징으로 하는,
   누에고치를 이용한 인공 생체막.
   
9. 삭제
10. 제 1두께의 단면을 갖는 누에고치를 두 개 이상의 형태로 평면 분할하여 상기 제 1두께의 누에고치 편들을 제조하는 제 1단계;를 포함하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1단계에서 제조된 상기 제 1두께의 누에고치 편을 두 개 이상으로 두께 분할하여, 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 누에고치 편들을 제조하는 제 2단계;를 더 포함하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.
    
12. 상기 청구항 11에 있어서,
    상기 제 2단계에서 제조된 상기 제 2두께의 누에고치 편들을 패킹하는 제 3단계;를 포함하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.
    
13. 상기 청구항 10 또는 11에 있어서,
    상기 각 단계 전이나 후에 멸균의 처리를 적어도 한 회 이상 실시하는 단계를 추가로 포함하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.
    
14. 상기 청구항 12에 있어서,
    상기 제 2단계에서 상기 제 2두께를 갖는 누에고치 편들은 내피인 것을 특징으로 하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.
    
15. 상기 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1단계에서 제조된 상기 제 1두께의 누에고치 편을 세 개 이상으로 두께 분할하여, 상기 제 1두께 보다 얇은 제 2두께를 갖는 누에고치 편들을 제조하는 제 2단계;를 더 포함하되 상기 제 2단계에서 상기 제 2두께를 갖는 누에고치 편들은 중피인 것을 특징으로 하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.
    
16. 상기 청구항 12에 있어서,
    상기 제 2단계에서 상기 제 2두께를 갖는 누에고치 편들은 외피인 것을 특징으로 하는,
    누에고치를 이용한 인공 생체막의 제조방법.

Images