KR101733865B1 - Hemostatic material comprising the nanofiber and method for thereof - Google Patents
Hemostatic material comprising the nanofiber and method for thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101733865B1 KR101733865B1 KR1020150090982A KR20150090982A KR101733865B1 KR 101733865 B1 KR101733865 B1 KR 101733865B1 KR 1020150090982 A KR1020150090982 A KR 1020150090982A KR 20150090982 A KR20150090982 A KR 20150090982A KR 101733865 B1 KR101733865 B1 KR 101733865B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solution
- thrombin
- calcium chloride
- electrospinning
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 title claims abstract description 74
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title description 46
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 claims abstract description 102
- 229960004072 thrombin Drugs 0.000 claims abstract description 102
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 90
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 73
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 68
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 79
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 73
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 63
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 63
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 61
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 31
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 claims description 19
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 6
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 6
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 6
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 6
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 4
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 36
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 33
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 27
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 26
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 26
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 25
- 229940019700 blood coagulation factors Drugs 0.000 description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 17
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 16
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 16
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 16
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 16
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 16
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 239000002874 hemostatic agent Substances 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 11
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 11
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 10
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 10
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 10
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 8
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 8
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 6
- 229940030225 antihemorrhagics Drugs 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 5
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoroethene Chemical group FC=C(F)F MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 4
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 4
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 4
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 4
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- PGOHTUIFYSHAQG-LJSDBVFPSA-N (2S)-6-amino-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-4-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S,3R)-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S,3R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-1-[(2S,3R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-1-[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-amino-4-methylsulfanylbutanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]propanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-3-methylbutanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]acetyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-3-sulfanylpropanoyl]amino]-4-methylsulfanylbutanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-3-(1H-imidazol-5-yl)propanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-3-carboxypropanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-3-methylbutanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-4-oxobutanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoyl]amino]-4-carboxybutanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]hexanoic acid Chemical compound CSCC[C@H](N)C(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](Cc1cnc[nH]1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](Cc1ccccc1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(O)=O PGOHTUIFYSHAQG-LJSDBVFPSA-N 0.000 description 3
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010060964 Arterial haemorrhage Diseases 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010000499 Thromboplastin Proteins 0.000 description 3
- 102000002262 Thromboplastin Human genes 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 3
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000002008 hemorrhagic effect Effects 0.000 description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 3
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 2
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 2
- 208000005422 Foreign-Body reaction Diseases 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 231100000263 cytotoxicity test Toxicity 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 2
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 210000004623 platelet-rich plasma Anatomy 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010039627 Aprotinin Proteins 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 1
- 102000052052 Casein Kinase II Human genes 0.000 description 1
- 108010010919 Casein Kinase II Proteins 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 206010018852 Haematoma Diseases 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical class Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001953 Hypotension Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010029350 Neurotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 206010073391 Platelet dysfunction Diseases 0.000 description 1
- 229920002732 Polyanhydride Polymers 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 108010094028 Prothrombin Proteins 0.000 description 1
- 102100027378 Prothrombin Human genes 0.000 description 1
- PPWHTZKZQNXVAE-UHFFFAOYSA-N Tetracaine hydrochloride Chemical compound Cl.CCCCNC1=CC=C(C(=O)OCCN(C)C)C=C1 PPWHTZKZQNXVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 206010044221 Toxic encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 229960004405 aprotinin Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 208000034158 bleeding Diseases 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- SLPJGDQJLTYWCI-UHFFFAOYSA-N dimethyl-(4,5,6,7-tetrabromo-1h-benzoimidazol-2-yl)-amine Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C2NC(N(C)C)=NC2=C1Br SLPJGDQJLTYWCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- ZPNFWUPYTFPOJU-LPYSRVMUSA-N iniprol Chemical compound C([C@H]1C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@H]2CSSC[C@H]3C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@H](C(N[C@H](C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=4C=CC(O)=CC=4)C(=O)N[C@@H](CC=4C=CC=CC=4)C(=O)N[C@@H](CC=4C=CC(O)=CC=4)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CSSC[C@H](NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CC=4C=CC=CC=4)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC2=O)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CSSC[C@H](NC(=O)[C@H](CC=2C=CC=CC=2)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H]2N(CCC2)C(=O)[C@@H](N)CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N2[C@@H](CCC2)C(=O)N2[C@@H](CCC2)C(=O)N[C@@H](CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)NCC(=O)N2[C@@H](CCC2)C(=O)N3)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CC=2C=CC=CC=2)C(=O)N[C@H](C(=O)N1)C(C)C)[C@@H](C)O)[C@@H](C)CC)=O)[C@@H](C)CC)C1=CC=C(O)C=C1 ZPNFWUPYTFPOJU-LPYSRVMUSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000005228 liver tissue Anatomy 0.000 description 1
- 208000012866 low blood pressure Diseases 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000034217 membrane fusion Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- OZGLSWNKIORECE-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylformamide;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound CN(C)C=O.OC(=O)C(F)(F)F OZGLSWNKIORECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 230000007135 neurotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000228 neurotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 206010034754 petechiae Diseases 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001606 poly(lactic acid-co-glycolic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene fumaric acid Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 230000031915 positive regulation of coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229940039716 prothrombin Drugs 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 206010041232 sneezing Diseases 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 208000010110 spontaneous platelet aggregation Diseases 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A61F13/00029—
-
- A61F13/00008—
-
- A61F13/00017—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
본 발명은 우수한 혈액응고능, 생체 적합성을 보이는 지혈재에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전기방사가 가능한 고분자 물질, 염화칼슘, 트롬빈 및 방사용매를 포함한 용액을 전기방사하여 형성되는 전기방사형 고분자 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 지혈재는 활성층; 및 상기 활성층 상에 배치된 지지층을 포함하며, 상기 지지층은 수분 흡수성을 갖는 섬유이며, 상기 활성층은 전기방사형 고분자 섬유로 된 매트릭스층; 및 상기 매트릭스층에 분산된 염화칼슘과 트롬빈; 을 포함한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to hemostatic materials exhibiting excellent blood coagulation ability and biocompatibility, and more particularly, to hemostatic materials exhibiting superior blood coagulation ability and biocompatibility, and more particularly to hemostatic materials having electrospinning polymeric material formed by electrospinning a solution containing an electrospunable high molecular substance, calcium chloride, thrombin, .
The hemostatic material includes an active layer; And a support layer disposed on the active layer, wherein the support layer is a fiber having water absorbency, the active layer is a matrix layer made of electrospun polymeric fibers; And calcium chloride and thrombin dispersed in the matrix layer; .
Description
본 발명은 전기방사형 고분자 섬유를 포함하는 지혈재 및 그 제조 방법에 관한 것으로써, 상세하게는 활성층 및 상기 활성층 상에 배치된 지지층을 포함하며, 상기 지지층은 수분 흡수성 섬유이며, 상기 활성층은 전기방사형 고분자 섬유로 된 매트릭스층 및 상기 매트릭스층에 분산된 염화칼슘과 트롬빈을 포함하여 우수한 혈액응고능을 갖는 지혈재에 관한 것이다. The present invention relates to a hemostatic material including an electrospun polymeric fiber and a method of manufacturing the hemostatic material, and more particularly, to a hemostatic material including an active layer and a support layer disposed on the active layer, wherein the support layer is a water- To a hemostat having excellent blood coagulation ability including a matrix layer made of polymer fibers and calcium chloride and thrombin dispersed in the matrix layer.
지혈이란 혈관에 상처가 나서 혈액이 외부의 이물질과 접촉하면 혈소판이나 혈장에 존재하는 여러 혈액 응고인자가 복잡한 경로를 거쳐 혈전을 야기하여 상처부위의 출혈을 멎게 하는 것을 의미한다.Hemostasis means that blood vessels are injured and blood comes into contact with foreign matter, and various blood coagulation factors present in the platelets or plasma cause a clot through the complicated pathway to stop hemorrhage of the wound.
혈관이 외상이나 질환에 의하여 손상을 받아 출혈이 발생하게 되면 출혈을 멈추기 위해 먼저 혈관수축이 이루어지고, 이어서 1 차 지혈과정인 혈소판의 부착 및 응집에 의한 혈소판 마개가 형성되며, 2 차 지혈과정인 응고인자들의 활성화를 통하여 섬유소가 만들어지고 지혈 마개가 형성되어 출혈 부위의 완전한 지혈이 이루어지게 된다.When blood vessels are damaged by trauma or disease and bleeding occurs, blood vessel constriction is first performed to stop the bleeding, followed by formation of a platelet plug by adhesion and coagulation of platelets, which is a primary hemostatic process, Through the activation of coagulation factors, fibrin is formed and a hemostasis plug is formed and complete hemostasis of bleeding site is achieved.
2 차 지혈과정에 관여하는 혈액응고인자들의 대표적인 작용기전을 설명하면 먼저, 출혈 시에 파괴된 혈소판에서 트롬보플라스틴이 혈장 중으로 방출되어, 혈장 속에 존재하는 비활성상태인 프로트롬빈에 작용하게 되고, 프로트롬빈을 활성상태의 트롬빈으로 전환하는 작용을 한다. 이어서, 활성상태의 트롬빈이 혈액 속의 가용성 피브리노겐을 가수분해하여 불용성인 피브린으로 전환하는 반응을 촉매하고, 이 피브린이 서로 엉겨서 혈소판 마개를 더욱 단단히 고정함으로써, 출혈이 멎는 지혈과정이 이루어지게 된다.To explain the typical mechanism of action of blood coagulation factors involved in the second hemostatic process, thromboplastin is released into the blood plasma at the time of hemorrhage and acts on the inactive prothrombin present in plasma, To thrombin in the active state. Subsequently, active thrombin catalyzes the conversion of soluble fibrinogen in the blood into a fibrin that is insoluble, and the fibrin clumps together to fix the platelet plug more tightly, resulting in a hemostatic process that stops bleeding.
하지만, 이러한 체내 지혈과정의 경우 가벼운 상처로 인한 경증출혈에는 충분히 지혈효과를 발휘할 수 있지만, 외과수술 시나 응급상황에서 발생하는 과다출혈의 경우 그 출혈을 충분히 멎게 하는데 한계가 있으므로 다른 효과적인 지혈방법의 사용이 추가적으로 요구되는 경우가 다반사이다. However, in the case of such a hemorrhage in the body, the hemorrhage can be sufficiently exerted for mild hemorrhage due to mild wound. However, in case of hemorrhage occurring during surgical operation or emergency, there is a limit to stop the hemorrhage sufficiently. There are many cases in which additional requirements are required.
이러한, 지혈방법으로는 크게 기계적 방법, 냉온에 의한 방법 및 화학적 방법 등이 존재하는데, 이중 화학적 방법으로는 혈액응고제 등을 출혈부위에 처치하여 출혈을 멎게 하는 것이 대표적이다.Such hemostatic methods include a mechanical method, a cold method, and a chemical method. In chemical methods, hemostasis is stopped by treating a blood coagulant or the like at a bleeding site.
현재 화학적 방법을 적용한 의료용 제제인 지혈재의 상용화된 제품을 살펴보면, 대표적으로 Surgicel®, Gelfoam®, Floseal® 및 Avitene® 등이 있다Currently, there are Surgicel ® , Gelfoam ® , Floseal ®, and Avitene ® , which are commercial products of hemostatic materials, which are chemical agents applied by chemical methods.
Surgicel®은 산화재생셀룰로오스로 만들어진 흡수성 니트로써, 산도가 높아 지혈과 동시에 향균 작용을 하며 7-14일 후 흡수된다. 그러나, 동맥 출혈에는 효과가 낮고, 체액의 피막 형성 및 이물질에 대한 거부반응, 비과적 (rhinological)인 용도에서는, 낮은 pH로 인한 진통, 재채기 및 신경독성이 발생한다는 보고가 있다.Surgicel ® is an absorbent knit made from oxidized and regenerated cellulose. It has a high acidity and acts as an antimicrobial with hemostasis and absorbed after 7-14 days. However, it has been reported that low blood pressure results in pain, sneezing and neurotoxicity in arterial bleeding, in the formation of body fluids, in rejection of foreign substances, and in rhinological applications.
Gelfoam®은 정제 젤라틴에 포름알데히드를 열 중합 발포 공정을 통해 스펀지 상으로 만든 다공성 폼 형태의 지혈제이다. 비용이 적게 들어 수술 및 외상 시 흡수성 지혈제로 사용되고, 사용 후 4-6주 내에 조직에서 완전히 흡수된다. 하지만, 동맥출혈이나 출혈이 계속되고 있는 경우에는 압력 때문에 안전하게 붙어있지 못하여 출혈이 계속될 가능성이 있고, 이물반응으로 피막형성 및 혈종을 생성할 수 있다는 단점이 있다.Gelfoam ® is a porous foam-type hemostatic agent made by sprinkling formaldehyde in refined gelatin through a thermal polymerization foaming process. It is low cost and used as an absorbable hemostat during surgery and trauma and is completely absorbed in the tissue within 4-6 weeks after use. However, if arterial bleeding or hemorrhage continues, hemorrhage may continue due to pressure failure, and there is a disadvantage in that a foreign body reaction may lead to the formation of a membrane and hematoma.
Floseal®은 Bovine 젤라틴과 트롬빈의 혼합물로 이루어진 높은 점도의 겔이다. 불규칙하고 축축한 표면인 점막 및 혈소판 기능 이상이 있을 때 사용 가능하다. 하지만 가격이 비싸고 유착을 일으킬 수 있으며, 이물 반응, 점막과 유합 및 염증반응을 일으킨다는 부작용이 있다.Floseal ® is a high viscosity gel consisting of a mixture of Bovine gelatin and thrombin. It can be used when there is irregular and damp surface mucosa and platelet dysfunction. However, it is expensive and can cause adhesion, and there is a side effect of causing foreign body reaction, mucous membrane fusion and inflammatory reaction.
Avitene®은 bovine corium collagen으로부터 partial hydrochloric acid salt로 제조된다. 이것은 혈소판을 공격해서 섬유 종괴를 형성하는 응고인자를 유리시킨다. 수술 중에 모세혈관 출혈을 조절하거나 결찰 등의 일반적인 방법이 비효과적이거나 불가능할 때 쓰인다. 하지만, 쉽게 부스러질 수 있으며, 겸자에 붙어 쉽게 떨어지지 않아 조작이 쉽지 않고, 흡착력이 낮아 지혈효과가 높지 않다.Avitene ® is made from bovine corium collagen with partial hydrochloric acid salt. This releases the clotting factor that attacks the platelets and forms a fibrous mass. It is used when the usual way of controlling capillary hemorrhage during surgery or ligation is ineffective or impossible. However, it can be easily broken, and it is not easily fallen on the forceps, so it is not easy to operate, and the attraction force is low and the hemostatic effect is not high.
이와 같이, 현재 상용되고 있는 흡수성 패킹은 고가고 판매되고 있음에도 그 지혈효과가 충분하지 못하거나, 점막의 재생효과가 미미한 경우가 많다. 따라서, 비용이 저렴하고, 지혈효과, 생체적합성 및 점막의 재생을 도와 재출혈을 방지할 수 있는 새로운 지혈제를 개발할 필요성이 계속적으로 요구되고 있다.As described above, although the currently available absorbent packing is sold at a high price, its hemostatic effect is not sufficient or the mucous membrane regeneration effect is often insignificant. Therefore, there is a continuing need to develop a new hemostatic agent that is inexpensive, has a hemostatic effect, biocompatibility, and regeneration of the mucous membrane and can prevent rebleeding.
이런 상용화된 제품과 더불어 등의 전기방사형 고분자 섬유에 다양한 혈액응고인자를 포접시키는 의료용 재료도 있다.In addition to these commercially available products, there are medical materials that encapsulate various blood coagulation factors in electrospun polymeric fibers.
종래의 경우 이러한 전기방사형 고분자 섬유를 사용한 지혈재를 제조하는 과정에서 전기방사성이 좋으면서 고분자 섬유에 함유되는 혈액응고인자 단백질 또는 혈액응고인자 첨가제 등의 활성도가 유지될만한 방사용매 및 방사방법을 선정하는데 제한이 되는 문제점이 있어왔다.In the conventional case, the spinning solvent and the spinning method in which the activity of the blood coagulation factor protein or the blood coagulation factor contained in the polymer fiber is maintained while the electrophoretic property is good in the process of manufacturing the hemostatic material using the electrospun polymeric fiber is selected There has been a problem of being limited.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 외과수술 혹은 창상 시 과다출혈이 일어나는 출혈면의 빠른 혈액 흡수와 신속한 혈액응고인자의 방출에 기인한 우수한 혈액응고능을 가지며, 부피대비 표면적이 넓어 혈액응고인자의 포접율이 우수한 전기방사형 고분자 섬유를 포함하는 지혈재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The technical problem to be solved by the present invention is to have an excellent blood coagulation ability due to the rapid blood absorption of the hemorrhagic facet which causes excessive hemorrhage during surgical operation or wound and rapid release of blood coagulation factor, It is an object of the present invention to provide a hemostatic material containing electrospun polymer fibers excellent in swelling rate and a method of manufacturing the hemostatic material.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 활성층; 및 상기 활성층 상에 배치된 지지층을 포함하며, 상기 지지층은 수분 흡수성을 갖는 섬유이며, 상기 활성층은 전기방사형 고분자 섬유로 된 매트릭스층; 및 상기 매트릭스층에 분산된 염화칼슘과 트롬빈; 을 포함한다.According to an aspect of the present invention, And a support layer disposed on the active layer, wherein the support layer is a fiber having water absorbency, the active layer is a matrix layer made of electrospun polymeric fibers; And calcium chloride and thrombin dispersed in the matrix layer; .
바람직하게는 상기 고분자 섬유는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸 렌옥사이드(PEO), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분(starch), 폴리아크릴산(PA) 및 히알루론산(Hyaluronic acid) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.Preferably, the polymer fibers are selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), carboxymethylcellulose (CMC), starch, polyacrylic acid (PA) Hydroxycarboxylic acid, and hyaluronic acid.
또한 바람직하게는, 상기 지지층은 셀룰로오스, 산화재생셀룰로오스, 실크피브로인, 젤라틴, 키토산, 히알루론산 등으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1 종을 포함할 수 있다.Also, preferably, the support layer may include at least one member selected from the group consisting of cellulose, oxidized regenerated cellulose, silk fibroin, gelatin, chitosan, hyaluronic acid, and the like.
또한 바람직하게는, 상기 고분자 섬유는 중량 평균 분자량이 20,000 내지 2,000,000 g/mol 일 수 있다.Also, preferably, the polymer fibers may have a weight average molecular weight of 20,000 to 2,000,000 g / mol.
또한 바람직하게는, 상기 고분자 섬유는 50 내지 2000 nm의 평균 직경을 가질 수 있다.Also preferably, the polymer fibers may have an average diameter of 50 to 2000 nm.
또한 바람직하게는, 상기 매트릭스층은 0.01 내지 10 μm의 기공 사이즈를 가질 수 있다.Also preferably, the matrix layer may have a pore size of 0.01 to 10 μm.
또한 바람직하게는, 상기 활성층은 10 내지 100 g/m2 의 평량을 가질 수 있다.Also preferably, the active layer may have a basis weight of 10 to 100 g / m 2 .
또한 바람직하게는, 상기 염화칼슘 및 트롬빈은 상기 고분자 섬유 1 mg 당 5 내지 100 μg의 함량비를 가질 수 있다.Preferably, the calcium chloride and thrombin may have a content ratio of 5 to 100 μg / mg of the polymer fiber.
본 발명의 실시예에 따른 지혈재의 제조방법은 물에 염화칼슘을 용해시켜 10 내지 300 mg/ml 농도의 염화칼슘 용액을 준비하는 단계; 물에 트롬빈을 용해시켜 20 내지 25,000 unit/ml농도의 트롬빈 용액을 준비하는 단계; 70 내지 100 %의 농도를 갖는 에탄올 용액에 폴리비닐피롤리돈을 용해시켜 PVP 용액을 준비하는 단계; 상기 PVP 용액에 상기 염화칼슘 용액을 혼합시켜 제 1 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제 1 혼합용액에 상기 트롬빈 용액을 혼합하여 제 2 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제 2 혼합용액을 지지층 상에 전기방사 하는 전기방사 단계; 및 상기 제 2 혼합용액으로 전기방사된 지지층을 오븐에서 건조하는 단계; 를 포함한다. A method of preparing a hemostatic material according to an embodiment of the present invention comprises dissolving calcium chloride in water to prepare a calcium chloride solution having a concentration of 10 to 300 mg / ml; Dissolving thrombin in water to prepare a thrombin solution at a concentration of 20 to 25,000 unit / ml; Preparing a PVP solution by dissolving polyvinylpyrrolidone in an ethanol solution having a concentration of 70 to 100%; Mixing the PVP solution with the calcium chloride solution to prepare a first mixed solution; Mixing the thrombin solution with the first mixed solution to prepare a second mixed solution; An electrospinning step of electrospinning the second mixed solution on the support layer; And drying the support layer electrospun with the second mixed solution in an oven; .
그리고, 바람직하게는 상기 전기방사 단계는, 전압 1 내지 100 kV, 토출속도 0.1 내지 10 ml/h, 방사거리 3 내지 30 cm, 습도 1 내지 50 %의 전기 방사 조건에서 수행될 수 있다.And, preferably, the electrospinning step may be carried out under electrospinning conditions of a voltage of 1 to 100 kV, an ejecting speed of 0.1 to 10 ml / h, a radiation distance of 3 to 30 cm, and a humidity of 1 to 50%.
본 발명은 친수성, 생분해성 고분자로 제조된 유연한 구조의 전기방사형 고분자 섬유를 사용하여 시술자의 취급용이성을 증대한 효과가 있다.The present invention has the effect of enhancing the ease of handling by the practitioner by using an electrospun polymeric fiber having a flexible structure made of a hydrophilic and biodegradable polymer.
또한, 상기 전기방사형 고분자 섬유에 지혈을 촉진하는 혈액응고인자를 도입하고, 이들이 효과를 나타내는 최적의 농도를 설정하여 지혈재의 혈액응고능을 증대시키는 효과가 있다.Further, there is an effect of introducing blood coagulation factors for promoting hemostasis into the above-mentioned electrospun polymeric fibers, and setting an optimal concentration to exhibit these effects, thereby increasing the blood coagulation ability of the hemostatic material.
또한, 최적의 전기방사성을 갖고, 혈액응고인자의 변성을 방지하는 방사용매, 방사조건, 지혈재의 물성 등을 선택함으로서, 우수한 혈액응고능을 갖고 사용감이 뛰어난 지혈재를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of providing a hemostatic material having excellent blood coagulation ability and excellent feeling of use by selecting a spinning solvent having optimal electrospinning property, preventing the denaturation of blood coagulation factors, spinning conditions, and physical properties of hemostat .
그리고, 수분 흡수성 섬유를 마련하여 신속한 혈액 흡수능을 보이며, 혈액에 닿으면 팽창하는 성질 때문에 출혈부위를 효과적으로 압박하는 효과가 있다.In addition, water-absorbing fibers are provided to exhibit rapid blood-absorbing ability, and when infected to the blood, it expands, thereby effectively compressing the bleeding site.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈재의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 사용한 전기방사 장치의 모식도와 사진을 나타낸 도면이다.
도 3은 방사용매의 농도를 달리하여 제조된 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 표면을 나타낸 SEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 미세 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스와 셀룰로오스 부직포의 접착 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 영상분석기를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 직경 분포를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스 표면에 함유된 염화칼슘 및 트롬빈의 정량값을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 염화칼슘 및 트롬빈의 분산/응집성 관찰 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 물 접촉각을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 수분 흡수율을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 염화칼슘 양을 정량하기 위한, 염화칼슘 표준 용액의 Standard Curve를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 트롬빈 양을 정량하기 위한, 트롬빈 표준 용액의 Standard Curve를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스에 포함된 트롬빈의 활성도를 측정하기 위한, 트롬빈 표준 용액의 Standard Curve를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 체외에서 진행한 혈액응고시간을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 칼슘 재첨가 실험을 통한 혈장 단백질 형성시간을 측정한 결과값을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 혈소판 점착능 평가 결과를 나타낸 도면이다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유 매트릭스의 세포독성평가 결과를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈재의 동물실험을 통한 지혈시간 결과를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈재의 동물실험을 통한 출혈량 결과를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈재의 동물실험을 통한 시간당 출혈량 결과값을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈재의 동물실험을 통한 조직학적 평가 결과를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 지혈재의 동물실험을 통한 조직학적 평가 결과를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a structure of a hemostatic material according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view and a photograph of an electrospinning apparatus used in the present invention.
3 is an SEM photograph showing the surface of an electrospinning polymeric fiber matrix prepared by varying the concentration of the spinning solvent.
4 is a view showing a microstructure of an electrospinning polymeric fiber matrix according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an adhesion state between the electrospun polymeric matrix and the cellulose nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a diameter distribution of an electrospinning polymeric fiber matrix according to an embodiment of the present invention through an image analyzer.
7 is a graph showing quantitative values of calcium chloride and thrombin contained on the surface of the electrospun polymeric matrix according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the results of dispersion / cohesion observation of calcium chloride and thrombin in an electrospun polymer matrix according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing a result of measurement of the water contact angle of the electrospinning polymeric fiber matrix according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the water absorption rate of the electrospinning polymeric fiber matrix according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a standard curve of a calcium chloride standard solution for quantifying the amount of calcium chloride in an electrospun polymer matrix according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a standard curve of thrombin standard solution for quantifying the amount of thrombin in the electrospun polymer matrix according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing a standard curve of thrombin standard solution for measuring the activity of thrombin contained in the electrospun polymer matrix according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing blood coagulation time in vitro of an electrospinning polymeric matrix according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 15 is a graph showing the results of measurement of plasma protein formation time by an experiment of addition of calcium source to an electrospun polymer matrix according to an embodiment of the present invention. FIG.
16 is a graph showing the results of evaluating the platelet adhesion ability of the electrospinning polymeric fiber matrix according to an embodiment of the present invention.
17 is a diagram showing the cytotoxicity evaluation result of the electrospun polymeric matrix according to one embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing results of hemostasis through an animal experiment of a hemostatic material according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 19 is a graph showing the result of bleeding through an animal experiment of a hemostatic material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a graph showing the results of an hourly bleeding amount through an animal experiment of a hemostatic material according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 21 is a diagram showing a histological evaluation result of an animal test of a hemostatic material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a view showing a histological evaluation result of an animal test of a hemostatic material according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
그러나, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, it is to be understood that the present invention may be embodied with various changes and modifications, and the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
또한, 본 발명의 명세서 내지 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하려는 의도가 아니고, 한정적으로 해석되어서도 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Also, the terms or words used in the specification or claims of the present invention should not be construed as being restricted to ordinary or dictionary terms, nor should they be construed as limiting, and the inventor should explain his or her invention in the best way It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be properly defined.
또한, 구성의 명칭을 제 1, 제 2 로 구분한 것은 단순히 그 구성을 용이하게 구분하기 위한 것이지 하기의 설명에 따라 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.It is to be noted that the division of the names of the components into the first and second parts is merely for easily distinguishing the components thereof, and is not necessarily limited to the order in accordance with the following description.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예 등이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and they do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that various changes and modifications may be made.
이하, 본 발명의 전기방사형 고분자 섬유를 포함하는 지혈재 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a hemostatic material including the electrospun polymeric fiber of the present invention and a method for producing the hemostatic material will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방사형 고분자 섬유를 포함한 지혈재(100)의 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a structure of a
본 발명의 전기방사형 고분자 섬유를 포함하는 지혈재는 활성층(110); 및 상기 활성층(110) 상에 배치된 지지층(120)을 포함하며, 상기 지지층(120)은 수분 흡수성 섬유이며, 상기 활성층(110)은 전기방사형 고분자 섬유로 된 매트릭스층(111) 및 상기 매트릭스층(111)에 분산된 염화칼슘(112)과 트롬빈(113)을 포함하는 지혈재이다.The hemostatic material including the electrospun polymeric fiber of the present invention includes an
본 발명의 상기 활성층(110)은 출혈면에 접촉하여 약리성을 나타태는 층으로써, 전기방사가 가능한 고분자 물질, 혈액응고인자 및 방사용매를 포함한 용액을 전기방사한 전기방사형 고분자 섬유로 이루어진 매트릭스층(111)을 포함한다.The
상기 매트릭스층(111)은 고분자 물질을 전기방사 하여 생성된 얇은 나노섬유가 여러 번 겹치고 적층되어 짜기, 엮기 또는 그 외의 결합 수법에 의해 형성된 3 차원의 망상구조체를 의미한다.The
상기 고분자 물질을 이용한 전기방사형 고분자 섬유는 고분자 특유의 독성으로 인한 각종 부작용을 유발할 염려가 적으며, 생체안정성이 우수하고, 수분 흡수가 잘 이루어 지는 합성 고분자 물질, 천연 고분자 물질을 사용하거나 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.The electrospun polymeric fiber using the polymeric material may be a synthetic polymeric material or a natural polymeric material that is less likely to cause various side effects due to the toxicity specific to the polymer and has excellent biostability and water absorption, Can be used.
상기 천연 고분자 물질의 경우 생체 적합성과 생체 활성이 좋지만, 기계적 강도와 분해 속도 조절이 어렵고, 조직으로부터 쉽게 분리될 수 있어, 각종 병원균에 오염될 가능성이 있을 수 있다. Although the natural polymeric material has good biocompatibility and bioactivity, it is difficult to control the mechanical strength and decomposition rate, can be easily separated from the tissue, and may be contaminated with various pathogens.
상기 합성 고분자 물질은 크게 생분해성 합성 고분자와 비생분해성 합성 고분자 등으로 분류될 수 있다. 합성 고분자 물질은 고분자를 이루는 단량체가 가진 화학적, 물리적 성질을 합성 가공하는 과정에서 용이하게 컨트롤 할 수 있기 때문에 목적에 맞는 특성을 부여하기 용이하여, 그 목적에 맞는 의료 조직공학용 지지체 등의 의료용 재료를 설계할 수 있다. 더불어 상기 생분해성 합성 고분자의 경우는 생체 내에서 가수분해되거나 효소 분해되기 때문에 의료용 재료로 바람직하게 사용될 수 있다.The synthetic polymer material can be broadly divided into a biodegradable synthetic polymer and a non-biodegradable synthetic polymer. Since synthetic polymeric materials can be easily controlled in the process of synthesizing and processing the chemical and physical properties of the monomers constituting the polymer, it is easy to impart characteristics suitable for the purpose, and a medical material such as a medical tissue- Can be designed. In addition, the biodegradable synthetic polymer can be preferably used as a medical material because it is hydrolyzed or enzymatically decomposed in vivo.
여기서, 본 발명의 전기방사형 고분자 섬유를 이루는 고분자 물질은 생체적합성이 높고 낮은 독성을 갖는 합성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다.Here, the polymer material constituting the electrospinning polymeric fiber of the present invention is preferably a synthetic polymer having high biocompatibility and low toxicity.
상기 고분자 물질은 특별히 제한하지 않으나 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리락틱에시드(PLA), 폴리에스터(Polyester), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리안하이드라이드, 폴리프로필렌푸마르산, 폴리글리콜릭에시드, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), poly(lactic acid-co-glycolic acid), poly(lactic acid-co-ε-caprolactone), 폴리아크릴산(PA), 전분(Starch), 폴리아크릴산(PA) 및 히알루론산(Hyaluronic acid) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용할 수 있고, 바람직하게는, 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 사용하는 것이 좋다.The polymeric material is not particularly limited, but may be selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone (PVP), polylactic acid (PLA), polyester, polycaprolactone (PCL), polyanhydride, polypropylene fumaric acid, polyglycolic acid , Polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), carboxymethyl cellulose (CMC), poly (lactic acid-co-glycolic acid), poly (lactic acid-co-epsilon-caprolactone) It is possible to use at least one substance selected from the group consisting of starch, polyacrylic acid (PA) and hyaluronic acid, and it is preferable to use polyvinylpyrrolidone (PVP).
상기 폴리비닐피롤리돈(PVP)은 생체 친화성, 낮은 독성, 우수한 접착력, 착화합물 형성 능력 등의 우수한 성질을 가지고 있으며, 물을 포함한 대부분의 용매에 대하여 용해성이 우수하여 의학, 화장품, 접착제, 합성세제 및 생체 재료 등 그 응용 범위가 매우 다양하다. 또한, 상기 폴리비닐피롤리돈은 FDA에 승인된 재료로써 훌륭한 생체적합성을 갖기 때문에, 생체 의학적 응용에 있어서 광범위하게 사용될 수 있으며, 높은 전기방사성을 가지고 있는 장점이 있다.The polyvinylpyrrolidone (PVP) has excellent properties such as biocompatibility, low toxicity, excellent adhesive force, and ability to form a complex, and has excellent solubility in most solvents including water, Detergents and biomaterials. In addition, the polyvinylpyrrolidone is an FDA approved material and has excellent biocompatibility, which can be widely used in biomedical applications and has the advantage of having high electrospinning properties.
상기 고분자 물질의 중량 평균 분자량은 고분자 물질의 전기방사성에 영향을 미칠 수 있으므로, 본 발명의 상기 고분자 물질의 바람직한 중량 평균 분자량은 20,000 내지 2,000,000 g/mol 일 수 있으며, 바람직하게는 300,000 내지 1,800,000 g/mol 일 수 있다. 더욱 바람직하게는 800,000 내지 1,400,000 g/mol 의 중량 평균 분자량을 갖는 것이 좋다.Since the weight average molecular weight of the polymer material may affect the electrospinning property of the polymer material, the weight average molecular weight of the polymer material of the present invention may be 20,000 to 2,000,000 g / mol, preferably 300,000 to 1,800,000 g / mol. And more preferably 800,000 to 1,400,000 g / mol.
만약, 20,000 이하의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자 물질이 포함된 방사용액을 전기방사하는 경우, 전기방사성이 떨어져 제조되는 지혈재의 기계적 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 2,000,000 이상의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자 물질이 포함된 방사용액을 전기방사하는 경우, 전기방사 과정에서 방사용액의 최외각 표면이 붕괴될 수 있기 때문에, 원형이나 납작한 리본형 등의 불규칙한 섬유 형태를 가지면서 섬유가 고형화되는 문제가 발생할 수 있다. If electrospinning liquid containing a polymer substance having a weight average molecular weight of 20,000 or less is electrospun, there is a problem that the mechanical strength of the hemostatic material produced by dropping electrospinning is lowered, and a polymer having a weight average molecular weight of 2,000,000 or more When the spinning solution containing the substance is electrospinning, since the outermost surface of the spinning solution may collapse in the electrospinning process, there may occur a problem that the fibers are solidified while having an irregular fiber shape such as a circular shape or a flat ribbon shape have.
따라서, 상기 중량 평균 분자량을 범위를 갖는 고분자 물질이 포함된 방사용액을 전기방사하는 경우, 전기방사성 및 기계적 성질이 우수하고, 유연성을 가져 사용감이 뛰어난 균일한 섬유상의 시트를 제조할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, when electrospinning a spinning solution containing a polymer material having a weight average molecular weight range, it is possible to produce a uniform fibrous sheet having excellent electrospray and mechanical properties and flexibility and excellent feeling of use have.
본 발명의 상기 혈액응고인자는 지혈반응 단백질 및 지혈반응 첨가제 등의 혈액응고물질을 포함할 수 있다.The blood coagulation factor of the present invention may include a blood coagulation substance such as a hemostatic reaction protein and a hemostatic reaction additive.
상기 지혈반응 단백질은 트롬빈, 트롬보플라스틴, 피브리노겐, 피브린 및 카제인 키나제 II 등으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으나, 바람직하게 트롬빈을 사용하는 것이 좋고, 상기 지혈반응 첨가제는 혈액응고 제 XIII 인자, 알부민, 이소류신, 글리신, 아르기닌, 글루타민산, 염화나트륨, 글리세롤, 만니톨, 시트르산나트륨, 아프로티닌, 염화칼슘 등 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으나, 바람직하게 염화칼슘을 사용하는 것이 좋다.The hemostatic reaction protein may be at least one selected from the group consisting of thrombin, thromboplastin, fibrinogen, fibrin and casein kinase II. Preferably, thrombin is used, and the hemostatic reaction additive is a blood coagulant At least one member selected from the group consisting of albumin, isoleucine, glycine, arginine, glutamic acid, sodium chloride, glycerol, mannitol, sodium citrate, aprotinin, calcium chloride and mixtures thereof may be used, It is good.
또한, 방사용액을 제조 시 상기 지혈반응 단백질 및 지혈반응 첨가제 등을 병용하여 사용할 수 있다.In addition, a hemostatic reaction protein and a hemostatic reaction additive may be used in combination when the spinning solution is prepared.
이러한 상기 혈액응고인자는 전기방사가 가능한 고분자 물질 용액 중에 분산시키고, 이 용액을 전기방사 하여 생성되는 고분자 섬유에 포접될 수 있다.The blood coagulation factor may be dispersed in a solution of a polymer substance capable of being electrospun and encapsulated in a polymer fiber produced by electrospinning the solution.
본 발명의 상기 지지층(120)은 출혈면에서 효과적으로 혈액을 흡수하고, 혈액을 흡수함에 따라 팽창하여, 출혈면에서 효과적인 압박 지혈 작용을 일으키게 하는 층으로써, 셀룰로오스, 산화재생셀룰로오스, 실크피브로인, 젤라틴, 키토산, 히알루론산 등으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 물질로 제조된 수분 흡수성 섬유일 수 있다. The
본 발명의 상기 방사용매는 상기 전기방사가 가능한 고분자 물질 및 혈액응고인자를 포함한 용액을 제조 할 때 사용할 수 있다.The spinning solvent of the present invention can be used for preparing a solution containing the above-mentioned electrospun polymer material and blood coagulation factor.
상기 방사용매의 종류를 특별히 제한하는 것은 아니나 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아세톤, 트리플루오르에틸렌(TFE), 트리플루오르아세트산(TFA), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸아세트아마이드(DMA), 디메틸설폭시드, 헥사플루오르이소프로판올(HFIP), 헥세인, 벤젠, 아세트산, 포름산, 클로로포름, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 등 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 물 또는 에탄올을 사용할 수 있다.The type of the spinning solvent is not particularly limited, but water, methanol, ethanol, propanol, butanol, acetone, trifluoroethylene (TFE), trifluoroacetic acid (TFA), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMA) (HFIP), hexane, benzene, acetic acid, formic acid, chloroform, tetrahydrofuran (THF), dichloromethane (DCM) and the like, and mixed solvents thereof. , Preferably water or ethanol.
상기 에탄올을 사용하여 전기방사 용액을 제조하는 경우, 제조되는 지혈재의 독성이 낮고, 잔존 용매의 제거가 용이하다.When the above-mentioned ethanol is used to produce an electrospun solution, toxicity of the produced hemostatic agent is low and removal of the remaining solvent is easy.
상기 용매로써 에탄올을 사용하는 경우, 방사용액의 최종 농도가 70 내지 80 %의 농도를 갖는 에탄올을 사용하는 것이 바람직하다. 만약 방사용액에서 에탄올 농도가 70 % 이하인 경우, 전기방사 시 전기방사성이 떨어지고, 용매가 튀어 섬유가 군데군데 녹는 현상이 발생할 수 있으며, 반대로 방사용액에서 에탄올의 농도가 80 % 이상인 경우 혈액응고인자 단백질의 3 차원적 구조의 변형을 가할 수 있어, 이로 인해 제조되는 지혈재의 혈액응고능이 저하될 수 있다. When ethanol is used as the solvent, ethanol having a final concentration of 70 to 80% of the spinning solution is preferably used. If the concentration of ethanol in the spinning solution is less than 70%, electrospinning may degrade electrospinning, resulting in melting of the solvent and scattering of the fibers. In contrast, when the concentration of ethanol in the spinning solution is 80% or more, Dimensional structure of the hemostatic material can be deformed, and the blood coagulation ability of the hemostatic material produced thereby can be lowered.
따라서, 상기 방사용액에서 최종 에탄올 농도가 상기 농도 범위를 갖는다면, 방사용액 표면의 전기전도도가 증가하여 이에 따라 더 많은 전하들이 제트(jet)를 형성하여 섬유형성이 용이해지기 때문에, 섬유 매트릭스의 방사성 및 물성이 우수해지며, 혈액응고인자에 변성을 유도하지 않아 높은 혈액응고인자 단백질의 활성도가 유지되는 지혈재를 제조할 수 있는 효과가 있다.Therefore, if the final ethanol concentration in the spinning solution has the above-mentioned concentration range, the electric conductivity of the surface of the spinning solution increases, and thus more electric charges form jets, thereby facilitating the formation of fibers. It is possible to produce a hemostatic material which is excellent in radioactivity and physical properties and does not induce denaturation in blood coagulation factors and maintains activity of a high blood coagulation factor protein.
전술한 내용과 같이 구성된 용액을 전기 방사하여 형성되는 섬유 매트릭스 및 이를 포함하는 지혈재(100)는 다음과 같은 단계를 포함하여 제조될 수 있다.The fibrous matrix formed by electrospinning a solution configured as described above and the
먼저, 물에 염화칼슘을 용해시켜 10 내지 300 mg/ml 농도의 염화칼슘 용액을 준비하는 단계; 물에 트롬빈을 용해시켜 20 내지 25,000 unit/ml 농도의 트롬빈 용액을 준비하는 단계; 70 내지 100 % 의 농도를 갖는 에탄올 용액에 폴리비닐피롤리돈을 용해시켜 PVP 용액을 준비하는 단계; 상기 PVP 용액에 상기 염화칼슘 용액을 혼합시켜 제 1 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제 1 혼합용액에 상기 트롬빈 용액을 혼합하여 제 2 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제 2 혼합용액을 지지층 상에 전기방사 하는 전기방사 단계; 및 상기 제 2 혼합용액으로 전기방사된 지지층을 오븐에서 건조하는 단계; 를 포함한다.First, dissolving calcium chloride in water to prepare a calcium chloride solution having a concentration of 10 to 300 mg / ml; Dissolving thrombin in water to prepare a thrombin solution at a concentration of 20 to 25,000 unit / ml; Preparing a PVP solution by dissolving polyvinylpyrrolidone in an ethanol solution having a concentration of 70 to 100%; Mixing the PVP solution with the calcium chloride solution to prepare a first mixed solution; Mixing the thrombin solution with the first mixed solution to prepare a second mixed solution; An electrospinning step of electrospinning the second mixed solution on the support layer; And drying the support layer electrospun with the second mixed solution in an oven; .
또한, 전압 1 내지 500 w의 조건에서 초음파 처리하는 단계를 더 포함 할 수 있으며, 염화칼슘, 트롬빈 등의 혈액응고인자의 방출속도를 제어하기 위해 지혈재 표면에 소정의 고분자를 코팅하는 단계가 더 포함될 수 있다.
The method may further include a step of performing ultrasonic treatment under a condition of a voltage of 1 to 500 W, and further includes coating a predetermined polymer on the surface of the hemostatic material to control the rate of release of blood coagulation factors such as calcium chloride and thrombin .
여기서, 종래의 지혈재 제조방법에는 트롬빈, 염화칼슘 등의 혈액응고인자를 용매에 한번에 투입시킨 후 이들을 용해시켜 방사용액을 제조하였으나, 본 발명의 제조방법에서는 각각의 혈액응고인자들을 용매에 용해시킨 후 이를 전기방사형 고분자 용액에 순차적으로 첨가 및 혼합시켜 방사용액을 제조한다.
In the conventional hemostatic material manufacturing method, blood coagulation factors such as thrombin, calcium chloride and the like are put into a solvent at one time and dissolve them to prepare a spinning solution. In the manufacturing method of the present invention, however, the blood coagulation factors are dissolved in a solvent This is sequentially added to and mixed with the electrospinning polymer solution to prepare a spinning solution.
본 발명의 상기 염화칼슘을 용매에 용해시켜 염화칼슘 용액을 제조하는 단계에서, 상기 용매는 상기 전술한 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아세톤, 트리플루오르에틸렌(TFE), 트리플루오르아세트산(TFA), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸아세트아마이드(DMA), 디메틸설폭시드, 헥사플루오르이소프로판올(HFIP), 헥세인, 벤젠, 아세트산, 포름산, 클로로포름, 테트라하이드로퓨란(THF), 디클로로메탄(DCM) 등 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있으나, 바람직하게 물을 사용하는 것이 좋다. 이때, 상기 고농도의 염화칼슘 용액은 10 내지 300 mg/ml의 초기농도를 갖는 것이 바람직하다.
In the step of dissolving the calcium chloride of the present invention in a solvent to prepare a calcium chloride solution, the solvent is selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, butanol, acetone, trifluoroethylene (TFE), trifluoroacetic acid Dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMA), dimethylsulfoxide, hexafluoroisopropanol (HFIP), hexane, benzene, acetic acid, formic acid, chloroform, tetrahydrofuran (THF), dichloromethane And a mixed solvent thereof. However, it is preferable to use water. At this time, it is preferable that the high-concentration calcium chloride solution has an initial concentration of 10 to 300 mg / ml.
본 발명의 상기 트롬빈을 용매에 용해시켜 고농도의 트롬빈 용액을 제조하는 단계에서, 상기 트롬빈이 방사용매인 에탄올에 잘 용해되지 않으므로, 상기 용매는 바람직하게 물을 사용하는 것이 좋으며, 이때 상기 고농도의 트롬빈 용액은 20 내지 25,000 unit/ml의 초기효소농도를 갖는 것이 바람직하다.
In the step of dissolving the thrombin of the present invention in a solvent to prepare a thrombin solution at a high concentration, the thrombin is not dissolved well in the ethanol used as the solvent. Therefore, it is preferable to use water as the solvent, The solution preferably has an initial enzyme concentration of 20 to 25,000 unit / ml.
본 발명은 상기 방사용매인 에탄올에 전기방사가 가능한 고분자 물질인 폴리비닐피롤리돈을 용해시켜 PVP 용액을 제조하는 단계를 포함한다.The present invention includes a step of dissolving polyvinylpyrrolidone, which is a high molecular substance capable of electrospinning, in ethanol used as a solvent to prepare a PVP solution.
상기 폴리비닐피롤리돈의 경우 물, 에탄올, 메탄올, THF, 클로로포름 및 DCM 등의 다양한 방사용매에 잘 용해되기 때문에 상기 방사용매의 선택은 특별히 제한하는 것은 아니나, 70 내지 100 % 농도의 에탄올을 사용하는 것이 좋으며, 전기방사 과정 후 휘발이 잘 되고, 혈액응고인자인 트롬빈의 활성도에 영향을 미치지 않게 방사용액의 최종농도가 70 내지 80 % 에탄올이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그 외 추가적인 의의에 대해서는 상기 서술한 내용과 동일하므로, 그 의의에 대한 내용은 생략하기로 한다.The polyvinylpyrrolidone is soluble in various spinning solvents such as water, ethanol, methanol, THF, chloroform and DCM. Therefore, the selection of the spinning solvent is not particularly limited, but ethanol of 70 to 100% It is preferable that the final concentration of the spinning solution is 70 to 80% ethanol so that volatilization is good after the electrospinning process and the activity of thrombin, which is a blood coagulation factor, is not affected. The other significance is the same as that described above, so the content of the significance thereof will be omitted.
여기서, 기초 수지인 PVP 용액의 농도에 따라, 이를 통해 제조되는 지혈재의 상기 활성층(110)의 물성, 품질, 방사용이성이 달라질 수 있다.Here, depending on the concentration of the PVP solution as the base resin, physical properties, quality, and ease of radiation of the hemostatic material produced through the PVD solution may vary.
상기 PVP 용액은 3 내지 20 wt%의 농도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 15 wt%의 농도를 갖는 것이 좋다. The PVP solution may have a concentration of 3 to 20 wt%, preferably 5 to 15 wt%.
상기 PVP 용액의 농도는 앞으로 후술하게 될 방사용액의 점도를 결정짓는 중요한 요소가 될 수 있다. 방사용액의 점도의 경우 고분자간 인력과 반발력에 의존하며, 분자간 상호작용의 특징을 나타내므로 제조되는 전기방사형 고분자 섬유의 형성과 평균 직경에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 상기 PVP 용액이 3 wt% 이하의 PVP 농도를 갖게 되면, 방사용액의 점도가 너무 낮아 전기방사 시 제트의 형성이 불안정해져, 전기방사형 고분자 섬유를 제조하였을 때 원형 또는 비드 구조의 형태를 갖는 섬유를 형성할 수 있는 문제점이 발생할 수 있고, 반대로 PVP 20 wt% 이상의 농도를 갖게 되면 방사용매에 의한 용액표면의 전기전도도가 감소하여, 균일한 직경을 갖는 섬유를 제조하기 힘들고, 또한 높은 점도로 인해 방사성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 상기 제시한 농도 범위를 갖는 PVP용액을 이용하여 전기방사형 고분자 섬유를 제조하는 경우, 전기방사성이 우수하고, 균일한 형태의 고분자 매트릭스를 제조할 수 있다.
The concentration of the PVP solution may be an important factor determining the viscosity of the spinning solution to be described later. The viscosities of spinning liquids depend on the interfacial attraction and the repulsive force and are important factors affecting the formation and average diameter of the electrospun polymer fibers produced due to their intermolecular interactions. When the PVP solution has a PVP concentration of 3 wt% or less, the viscosity of the spinning solution is too low to form an unstable jet during electrospinning. When the electrospun polymer is produced, fibers having a circular or bead structure On the contrary, when PVP has a concentration of 20 wt% or more, the electrical conductivity of the surface of the solution due to the spinning solvent decreases, making it difficult to produce fibers having a uniform diameter, and due to the high viscosity, Can be reduced. When the electrospun polymer fiber is prepared using the PVP solution having the above-mentioned concentration range, a polymer matrix having excellent electrospinning property and uniform shape can be produced.
본 발명은 상기 PVP 용액에 상기 염화칼슘 용액을 혼합시켜 제 1 혼합용액을 제조하는 단계를 포함하고 이어서, 상기 제 1 혼합용액에 상기 트롬빈 용액을 혼합시켜 제 2 혼합용액을 제조하는 단계를 포함한다.The present invention includes a step of mixing the calcium chloride solution with the PVP solution to prepare a first mixed solution, and then mixing the thrombin solution with the first mixed solution to prepare a second mixed solution.
여기서, 본 발명의 제조방법적 특징인 상기 PVP 용액에 상기 염화칼슘 용액 및 트롬빈 용액을 순차적으로 첨가하는 것은, 트롬빈의 활성 상태 유지와 관련이 있다. 종래의 경우 염화칼슘과 트롬빈, 트롬보플라스틴과 같은 혈액응고반응 단백질 및 전기방사용 고분자를 한번에 방사용매에 용해시켜 전기방사용 용액을 제조하는 방법이 주로 사용되었다.Here, the sequential addition of the calcium chloride solution and the thrombin solution to the PVP solution, which is a feature of the manufacturing method of the present invention, is related to the maintenance of the active state of thrombin. Conventionally, a method of preparing an electrolytic solution by dissolving blood coagulation reaction proteins such as calcium chloride, thrombin, and thromboplastin and an electric discharge polymer in a spinning solvent at one time has been mainly used.
하지만, 상기 종래의 방식대로 섬유형태의 지혈재를 제조하는 경우 염화칼슘이 용매에 용해시킬 때 방출되는 반응열로 인해 혈액응고반응 단백질이 변성되어 그 혈액응고능이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the case of producing a hemostatic material in the form of a fiber according to the conventional method, the blood coagulation reaction protein is denatured due to the reaction heat released when the calcium chloride is dissolved in the solvent, and the blood coagulation ability is lowered.
본 발명의 제조방법의 경우 염화칼슘과 트롬빈을 각각 용매에 용해시켜 수용액 상태로 제조하고, 이를 PVP용액에 각기 따로 첨가시키기 때문에, 종래에 발생하였던 혈액응고반응 단백질이 변성되어 혈액응고능이 저하되는 것을 최소화함으로써, 우수한 혈액응고능을 보이는 지혈재를 제조할 수 있는 효과가 있다.In the case of the production method of the present invention, calcium chloride and thrombin are dissolved in a solvent to prepare an aqueous solution, respectively, and these are separately added to the PVP solution. Thus, the conventionally generated blood coagulation reaction protein is denatured to minimize the deterioration of blood coagulation ability Thereby, a hemostatic material having excellent blood coagulation ability can be produced.
본 발명에서 사용되는 상기 제 2 혼합 용액을 상온에서 점도 측정을 실시한 경우, 통상적으로 50 내지 5000 mPaㆍs 이고, 바람직하게는 100 내지 1000 mPaㆍs 이다. 만약 제 2 혼합용액이 상기 점도 범위를 벗어나게 되는 경우 전기방사가 용이하지 못해, 고른 섬유 분포를 갖는 섬유 매트릭스를 수득하기 어렵다.When the viscosity of the second mixed solution used in the present invention is measured at room temperature, it is usually from 50 to 5000 mPa.s, and preferably from 100 to 1000 mPa.s. If the second mixed solution is out of the viscosity range, electrospinning is not easy, and it is difficult to obtain a fiber matrix having a uniform fiber distribution.
상기 제 2 혼합 용액 내에서의 염화칼슘의 농도는 1 내지 10 mg/ml 일 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 8 mg/ml의 농도를 가질 수 있다. 만약, 상기 제 2 혼합 용액 내에서의 염화칼슘 농도가 1 mg/ml 이하인 경우, 충분한 지혈능을 보이기 어려우며, 반대로 염화칼슘 농도가 10 mg/ml 이상인 경우 그 첨가량에 비해 큰 폭의 지혈능 상승을 기대하기 어렵고, 제조비용 또한 증가하므로, 염화칼슘은 제 2 혼합용액 내에서 1 내지 10 mg/ml의 농도를 갖는 것이 바람직하다.The concentration of calcium chloride in the second mixed solution may be 1 to 10 mg / ml, and preferably 3 to 8 mg / ml. If the concentration of calcium chloride in the second mixed solution is less than 1 mg / ml, it is difficult to exhibit sufficient hemostatic function. On the contrary, if the concentration of calcium chloride is more than 10 mg / ml, It is preferable that the calcium chloride has a concentration of 1 to 10 mg / ml in the second mixed solution.
상기 제 2 혼합 용액 내에서의 트롬빈의 농도는 10 내지 1000 unit/ml 일 수 있으며, 바람직하게는 100 내지 600 unit/ml의 농도를 가질 수 있다. 만약, 상기 제 2 혼합 용액 내에서의 트롬빈의 농도가 10 unit/ml 이하인 경우, 충분한 지혈능을 보이기 어려우며, 반대로 트롬빈의 농도가 1000 unit/ml 이상인 경우 그 첨가량에 비해 큰 폭의 지혈능 상승을 기대하기 어렵고, 제조비용 또한 증가하므로, 트롬빈은 제 2 혼합용액 내에서 10 내지 1000 unit/ml의 농도를 갖는 것이 바람직하다.The concentration of thrombin in the second mixed solution may be 10 to 1000 unit / ml, preferably 100 to 600 unit / ml. If the concentration of thrombin in the second mixed solution is less than 10 unit / ml, it is difficult to exhibit sufficient hemostatic function. On the other hand, when thrombin concentration is more than 1000 unit / ml, It is difficult to expect and the production cost also increases, so that thrombin preferably has a concentration of 10 to 1000 unit / ml in the second mixed solution.
본 발명은 상기 PVP, 염화칼슘 및 트롬빈이 포함되어 용해된 상태인 제 2 혼합용액을 전기방사 하여 활성층을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention includes a step of electrospinning a second mixed solution containing PVP, calcium chloride and thrombin in a dissolved state to form an active layer.
여기서, 본 발명에서 사용한 전기방사 장치의 모식도와 사진을 나타낸 도면인도 2 를 참조하면, 전기방사 장치의 구성은 크게 세 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째로 전압공급이 가능한 고전압 공급 장치, 두 번째로 제조되는 나노섬유를 적층시키는 목적으로 사용되는 드럼형태의 집전판(collector), 마지막으로 고분자 용액을 소정의 기설정된 일정한 양, 일정한 유체속도 (flow rate)로 제어하는 주사기펌프(syringe pump), 주사기 및 금속 주사기 바늘 등으로 이루어진 주사기부 등이 있다.Here, referring to the schematic diagram and photographs of the electrospinning apparatus used in the present invention, the structure of the electrospinning apparatus can be largely divided into three types. A collector in the form of a drum used for the purpose of laminating the second nanofibers to be manufactured, and finally a polymer solution in a predetermined predetermined amount and at a constant fluid velocity (for example, a syringe pump, a syringe, and a syringe needle, and the like.
여기서, 지지층으로써 상기 활성층의 일면에 적층시켜 지혈작용을 보조할 다당류 기반의 물질, 셀룰로오스, 산화재생셀룰로오스, 실크피브로인, 젤라틴, 키토산, 히알루론산 등으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 물질로 제조된 수분 흡수성 섬유로 이루어진 시트를 적층시킬 수 있다.Here, the support layer may be a layer made of at least one substance selected from the group consisting of a polysaccharide-based substance that is laminated on one side of the active layer to assist in a hemostatic action, cellulose, oxidized regenerated cellulose, silk fibroin, gelatin, chitosan, hyaluronic acid, A sheet made of absorbent fibers can be laminated.
이어서, 상기 수분 흡수성 섬유로 이루어진 시트를 상기 드럼형태의 집전판에 덧씌워 직접 전기방사할 수도 있고, 수분 흡수성 시트를 상기 전기방사하여 형성한 활성층 일면에 일반적인 접착 방식에 의해서 더 적층시킬 수도 있다.
The sheet made of the water-absorbing fiber may be covered with the drum-shaped current collecting plate and directly electrospun. Alternatively, the water-absorbing sheet may be further laminated on one surface of the active layer formed by the electrospinning by a general bonding method.
본 발명의 상기 전기방사 단계는 1 내지 100 kV의 전압, 토출속도 0.1 내지 10 ml/h, 3 내지 30 cm의 방사거리 1 내지 50 %의 습도의 전기방사 조건으로 방사할 수 있다. 상기 범위와 같은 전기방사 조건으로 수득한 지혈재의 경우 인장강도, 파단신율 등의 기계적 물성이 우수하고, 유연성이 증대되며, 비표면적이 높아 신속한 혈액응고인자의 방출이 유도되기 때문에 출혈면에서의 우수한 혈액응고능을 보이는 효과가 있다.The electrospinning step of the present invention may be carried out under electrospinning conditions of a voltage of 1 to 100 kV, a discharge rate of 0.1 to 10 ml / h, a radiative range of 3 to 30 cm and a humidity of 1 to 50%. The hemostatic material obtained under the electrospinning conditions such as the above range is excellent in mechanical properties such as tensile strength and elongation at break, has increased flexibility, and has a high specific surface area, which leads to rapid release of blood coagulation factors. Blood clotting ability.
본 발명은 상기 단계들을 거친 지혈재를 오븐에서 5 내지 24 시간 동안 건조하는 단계를 포함한다.The present invention includes a step of drying the hemostatic material through the steps in an oven for 5 to 24 hours.
상기 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 전기방사형 고분자 섬유의 평균 직경은 50 내지 2000 nm 일 수 있으며, 바람직하게는 350 내지 1000 nm 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 450 내지 650 nm 일 수 있다. 상기 섬유의 평균 직경이 50 nm 이하인 경우, 지혈재의 충분한 기계적 강도를 유지할 수가 없으며, 반대로 섬유의 평균 직경이 2000 nm 이상인 경우 섬유의 비표면적이 작아져, 혈액응고인자의 용해성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 여기서 섬유의 직경이란 섬유 단면의 직경을 나타낸다. The average diameter of the electrospun polymer fibers of the present invention produced by the above-described method may be 50 to 2000 nm, preferably 350 to 1000 nm, and more preferably 450 to 650 nm. When the average diameter of the fibers is 50 nm or less, sufficient mechanical strength of the hemostatic material can not be maintained. On the contrary, when the average diameter of the fibers is 2000 nm or more, the specific surface area of the fibers is decreased, and the solubility of the blood coagulation factor is lowered . Here, the diameter of the fiber refers to the diameter of the fiber cross-section.
본 발명의 상기 활성층의 평량은 10 내지 100 g/m2 일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 50 g/m2 의 평량을 갖는 것이 바람직하다. 만약 평량이 10 g/m2 이하인 경우 지혈재가 지혈에 필요한 충분한 기계적 강도를 유지할 수가 없으며, 반대로 100 g/m2 의 평량을 갖는 경우 지혈재를 출혈면에 적용 시 염증반응을 일으킬 가능성이 커질 수 있다.The basis weight of the active layer of the present invention may be 10 to 100 g / m 2 , preferably 20 to 50 g / m 2 . If the basis weight is less than 10 g / m 2 , the hemostatic material can not maintain sufficient mechanical strength required for hemostasis. Conversely, if the hemostatic material has a basis weight of 100 g / m 2 , have.
본 발명의 상기 활성층(110)의 밀도는 100 내지 300 mg/cm3 일 수 있다. 만약 상기 활성층(110)의 밀도가 100 ㎎/㎤ 이하이면 사용성이 저하되며, 반대로 밀도가 300 ㎎/㎤ 이상이면 활성층의 기공이 작아져, 유연성 및 지혈성 단백질의 용출성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.The density of the
본 발명의 전기방사형 고분자 섬유로 된 매트릭스층(111)은 0.01 내지 10μm의 기공 사이즈를 가질 수 있으며, 바람직하게 3 내지 8μm 의 기공 사이즈를 가질 수 있다. 만약 상기 전기방사형 고분자 섬유로 된 매트릭스층(111)의 기공 사이즈가 0.01 μm 이하인 경우 수분 흡수능이 떨어져, 출혈면의 혈액 속 수분을 잘 흡수하지 못해 혈액응고인자의 방출을 저해할 수 있으며, 반대로 10μm 이상의 기공 사이즈를 갖는 경우 유연성 또는 지혈성이 저하될 수 있는 문제점이 발생한다.The
본 발명의 활성층(110)은 10 초 이내에 90 내지 100 % 수분흡수율을 가질 수 있다.The
상기 수분흡수율 범위를 갖는다면, 신속한 수분흡수능을 보여, 출혈면에서 효과적으로 혈액응고인자를 방출시켜 우수한 지혈효과를 나타낼 수 있는 효과가 있다. If the water absorption rate is within the above-described range, it is possible to exhibit an excellent ability to absorb moisture and to release blood coagulation factors effectively from the bleeding point, thereby exhibiting an excellent hemostatic effect.
본 발명의 상기 전기방사형 고분자 섬유가 염화칼슘 및 트롬빈을 함유하는 경우, 그 함유량은 전기방사형 고분자 섬유 1 mg 당 5 내지 100 μg의 양을 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 염화칼슘의 경우 1 mg 당 10 내지 60 μg의 양을 함유하는 것이 좋고, 트롬빈의 경우 1 mg 당 10 내지 60 μg의 양을 함유하는 것이 바람직하다. 만약, 염화칼슘 및 트롬빈의 함유량이 전기방사형 고분자 섬유 1 mg 당 5 μg 보다 적으면 충분한 지혈 효과를 나타내지 않고, 100 μg 보다 많으면 나타내는 지혈능에 비해 제조 비용이 증가하므로 바람직하지 않다.
When the above-mentioned electrospun polymeric fiber of the present invention contains calcium chloride and thrombin, the content thereof preferably contains an amount of 5 to 100 μg per 1 mg of the electrospun polymeric fiber, more preferably 1 mg per calcium chloride It is preferable that the amount of the thrombin is in the range of 10 to 60 μg, and in the case of thrombin, the amount of the thrombin is preferably 10 to 60 μg per mg. If the content of calcium chloride and thrombin is less than 5 μg per 1 mg of the electrospun polymer fiber, a sufficient hemostatic effect is not exhibited. If the content is more than 100 μg, the manufacturing cost is increased as compared with the hemostatic performance.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 하기의 실시예를 제시하고, 하기 실시예를 참고로 더욱 상세히 설명되나, 하기 실시예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 본 발명을 예시하는 것이 때문에 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 하기에 서술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the present invention, but rather illustrate the present invention. Should be considered. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the description below, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
또한, 하기 실시예에서 "고농도" 또는 "저농도"로 표기한 것은, 일반적인 농도의 정량적 의미를 포함하는 것 아니라, 나중에 희석되는 양에 대한 그 비교적인 값을 용이하게 나타내기 위한 것이다.
In addition, the expression "high concentration" or "low concentration" in the following examples is intended not to include the quantitative meaning of general concentration but to easily indicate the relative value for the amount to be diluted later.
<< 실시예Example 1-1> 제조 준비 1-1> Manufacturing Preparation
본 발명에서 사용한 전기방사 장치의 모식도와 사진을 도 2 에 나타내었다. 상기 전기방사 장치의 구성은 전압공급이 가능한 고전압 공급 장치 (high voltage DC power supply unit, 청파 EMT), 방사되는 섬유를 적층시키는 드럼형태 (Φ = 200 mm, stainless steel)의 집전판, 방사용액을 일정량씩 일정한 토출속도 (flow rate)로 배출하는 주사기펌프 (syringe pump, KDS220) 주사기 (gastight and luel lock type 10 ml, Hamilton) 및 금속 주사기 바늘 (21 G, Hamilton) 등으로 구성된다. 상기 드럼형태 집전판에는 섬유 매트릭스와 이중층을 이루어 지혈작용을 보조할 셀룰로오스 부직포를 씌웠다. 상기 전기방사 장치는 습, 온도를 일정하게 유지하기 위해 목재 챔버 안에 설치하였고, 전기방사 시 중력의 영향을 배제하기 위해 방사방향은 중력의 수직상태로 향하도록 설치하였다.
Fig. 2 shows a schematic view and a photograph of the electrospinning apparatus used in the present invention. The configuration of the electrospinning apparatus is a high voltage DC power supply unit (a blue EMT) capable of supplying a voltage, a collector plate of a drum type (Φ = 200 mm, stainless steel) for laminating spun fibers, And a syringe pump (KDS220) syringe (gastight and
<< 실시예Example 1-2> 고농도 염화칼슘 용액과 고농도 1-2> High concentration calcium chloride solution and high concentration 트롬빈Thrombin 용액의 제조 Preparation of solution
염화칼슘(anhydrous, 93 %, 대정케미칼 제조)을 3차 증류수에 용해시켜 66 mg/ml 와 264 mg/ml의 농도를 갖는 고농도 염화칼슘 용액을 제조하였고, 트롬빈(Bovine Throbim, RMBIO(USA))을 3차 증류수에 용해시켜 6,000 units/ml 와 24,000 units/ml의 효소농도를 갖는 고농도 트롬빈 용액을 제조하였다.
High concentration calcium chloride solution with concentrations of 66 mg / ml and 264 mg / ml was prepared by dissolving calcium chloride (anhydrous, 93%, manufactured by Daejeon Chemical) in tertiary distilled water. Thrombin (Bovine Throbim, RMBIO Dissolved in distilled water to prepare high concentration thrombin solutions with enzyme concentrations of 6,000 units / ml and 24,000 units / ml.
<< 실시예Example 1-3> 1-3> PVPPVP // CaClCaCl 22 /Thrombin 용액의 제조/ Thrombin solution
용매는 독성이 낮고 트롬빈 활성도에 영향을 가장 덜 미치며, 휘발이 빠르게 진행되어 나노섬유 제조가 용이한 70 wt% 및 80 wt% 의 농도를 갖는 에탄올 용매를 이용하였다. 용액 제조는 먼저 용매인 에탄올에 폴리비닐피롤리돈(PVP, average Mw 1,300,000, Sigma Aldrich)를 완전히 용해시켜 10 wt%의 농도를 갖는 PVP 용액을 제조하였다.The solvent used was ethanol solvent with low concentration of 70 wt% and 80 wt%, which had low toxicity, had the least effect on thrombin activity and volatilized rapidly and easy to produce nanofibers. The solution was prepared by completely dissolving polyvinylpyrrolidone (PVP, average Mw 1,300,000, Sigma Aldrich) in ethanol as a solvent to obtain a PVP solution having a concentration of 10 wt%.
상기 PVP 용액을 제조 후, 66 mg/ml의 농도를 갖는 염화칼슘 용액을 첨가하여 염화칼슘 용액이 PVP 용액 중에 완전히 혼합된 제 1 혼합용액을 제조하고, 이어서, 상기 제 1 혼합용액에 6,000 units/ml의 효소 농도를 갖는 트롬빈 용액을 첨가한 후 24 시간 이상 교반시켜, 용액 내에서 에탄올이 70 내지 80 wt%의 최종농도를 갖고, 염화칼슘이 5.5 mg/ml의 최종농도를 가지며, 트롬빈이 500 units/ml의 최종농도를 갖는 제 2 혼합용액을 제조하였다.
After the PVP solution was prepared, a calcium chloride solution having a concentration of 66 mg / ml was added to prepare a first mixed solution in which the calcium chloride solution was completely mixed in the PVP solution, and then the first mixed solution was added with 6,000 units / ml After adding thrombin solution having an enzyme concentration and stirring for more than 24 hours, the ethanol has a final concentration of 70 to 80 wt% in the solution, the calcium chloride has a final concentration of 5.5 mg / ml, the thrombin is 500 units / ml To prepare a second mixed solution.
<< 실시예Example 1-4> 1-4> PVPPVP // CaClCaCl 22 /Thrombin 섬유 매트릭스의 제조(전기방사)/ Thrombin Fabrication of Fiber Matrix (Electrospinning)
전기방사의 다양한 공정인자 중 섬유형태에 큰 영향을 주는 방사용액의 농도, 인가전압, 방사거리, 유체속도, 집전판의 형태, 온도 및 습도에 따른 각각의 섬유 매트릭스를 제조하여 구조 및 형태를 분석한 후, 염화칼슘 및 트롬빈이 섬유에 잘 분산되어있는지를 분석하고, 재현성이 가장 좋은 조건을 검토하여 대량 방사하여 회수하는 방법으로 수행하였다.The structure and form of each fiber matrix are determined according to concentration, applied voltage, scattering distance, fluid velocity, shape of collector plate, temperature and humidity, which have a great influence on fiber shape among various process factors of electrospinning. After that, calcium chloride and thrombin were analyzed to see whether they were well dispersed in the fiber, and the most reproducible conditions were investigated and mass radiation was carried out.
먼저, 상기 실시예 1-3 에서 제조된 제 2 혼합용액(방사용액)을 금속바늘이 있는 10 ml 주사기에 주입한 후, 주사기 끝과 200 rpm 으로 회전하고 있는 드럼형태의 집전판 사이에 고전압 공급장치로 20 kV의 전압을 건 후, 24 ml의 방사용액을 12 시간 동안 전기방사 하여 섬유 매트릭스를 제조하였다. 이때, 주사기 끝과 드럼형태의 집전판 사이의 방사거리는 15 cm 이고 주사기펌프에 의한 유체의 토출속도는 2 ml/h의 조건을 유지하였다.First, the second mixed solution (spinning solution) prepared in Example 1-3 was injected into a 10-ml syringe with a metal needle, and then a high voltage was applied between the tip of the syringe and the drum- After applying a voltage of 20 kV to the device, 24 ml of spinning solution was electrospun for 12 hours to prepare a fiber matrix. At this time, the spinning distance between the tip of the syringe and the collector plate of the drum was 15 cm, and the discharge speed of the fluid by the syringe pump was maintained at 2 ml / h.
전기방사는 목재 챔버 안에서 실시되어 가능한 습도와 온도를 일정하게 유지하며 사용하였으며, 상온에서 전기방사 하는 동안 제습기를 가동하여 30 % 이하의 일정 습도를 계속 유지하였다. The electrospinning was carried out in a wood chamber, keeping the humidity and temperature as constant as possible. During the electrospinning at room temperature, the dehumidifier was operated to keep constant humidity below 30%.
또한, 중력의 영향을 배제하기 위해 방사방향은 중력의 수직상태로 설치하여 방사하였다. 상기 전술한 과정을 통해 전기방사 된 나노섬유는 섬유상에 포함된 잔존용매와 습기를 제거하기 위하여 진공오븐에서 24 시간 건조한 후, 최종 생성물을 수득하였다.
In addition, in order to exclude the effect of gravity, the radial direction was set up in the vertical state of gravity and radiated. The nanofibers electrospun through the above process were dried in a vacuum oven for 24 hours to remove residual solvent and moisture contained in the fiber, and then the final product was obtained.
< 비교예 1> 5.5 mg/ml의 농도를 갖는 염화칼슘 용액을 포함한 전기방사용액을 기초로 섬유 매트릭스를 제조하였다.
& Lt; Comparative Example 1 > Calcium chloride having a concentration of 5.5 mg / ml A fiber matrix was prepared on the basis of an electric spinning solution containing a solution.
< 비교예 2> 500 units/ml의 농도를 갖는 트롬빈 용액을 포함한 전기방사용액을 기초로 섬유 매트릭스를 제조하였다.
& Lt; Comparative Example 2 > A fiber matrix was prepared based on an electric spinning solution containing a thrombin solution having a concentration of 500 units / ml.
< 비교예 3> 염화칼슘이 4 배인 22 mg/ml 농도를 갖는 염화칼슘 용액 및 500 units/ml의 농도를 갖는 트롬빈 용액을 포함하는 전기방사 용액을 기초로 섬유 매트릭스를 제조하였다.
<Comparative Example 3> The calcium chloride was prepared in four times 22 mg / ml concentration of the calcium chloride solution and the
< 비교예 4> 트롬빈이 4 배인 2000 units/ml의 트롬빈 농도를 갖는 트롬빈 용액 및 5.5 mg/ml의 농도를 갖는 염화칼슘 용액을 포함하는 전기방사용액을 기초로 섬유 매트릭스를 제조하였다.
<Comparative Example 4> The thrombin four
<< 시험예Test Example 1> 섬유 매트릭스의 형태 및 미세구조 관찰 1> Observation of morphology and microstructure of fiber matrix
전기방사법으로 제조된 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 4 의 섬유 매트릭스의 형태 및 구조를 전계 방사형 주사전자현미경(FE-SEM, JSM-6500F, d=1.5 nmb, JEOL, JAPAN)을 이용하여 관찰하였다. The morphology and structure of the fiber matrix of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 prepared by electrospinning were observed using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, JSM-6500F, d = 1.5 nmb, JEOL, JAPAN) Respectively.
이때, 전 처리과정으로써 섬유 매트릭스 표면을 150초간 Sputter coater (108auto, degree of vacuum: 0.001 mb, Cressington Scientific Instruments Inc., UK) 를 이용하여 플래티넘 코팅 처리하였으며, 가속전압은 10 kV로 고정하였다.At this time, the surface of the fiber matrix was pretreated with platinum coating using a sputter coater (108 auto, degree of vacuum: 0.001 mb, Cressington Scientific Instruments Inc., UK) for 150 seconds, and the acceleration voltage was fixed at 10 kV.
여기서, PVP를 단독으로 첨가하고 방사용매로써 70 %의 에탄올 용액을 사용한 섬유 매트릭스 및 80 %의 에탄올 용액을 사용한 섬유 매트릭스의 표면 사진을 나타낸 도 3을 참조하면, 방사용매로써 70 %의 에탄올 용액을 사용한 섬유 매트릭스(도 3의 a,b)의 경우 전기방사과정에서 용매가 튀어 섬유가 군데군데 녹은 흔적들이 발견되었으나, 방사용매로써 80 %의 에탄올 용액을 사용한 섬유 매트릭스(도 3의 c,d)의 경우 전기방사 과정에서 용매가 튀는 현상이 발견되지 않아 군데군데 녹은 흔적이 없는 균일한 섬유 매트릭스를 얻을 수 있었다.3, which shows a photograph of the surface of a fiber matrix using 70% ethanol as a spinning solvent and a fiber matrix using 80% ethanol as a spinning solvent, a 70% ethanol solution as a spinning solvent In the case of the used fiber matrix (FIGS. 3 (a) and 3 (b)), traces of the solvent were found to be scattered in the electrospinning process, but the fiber matrix (c, d in FIG. 3) using 80% The solvent splashing phenomenon was not observed in the electrospinning process, so that a uniform fiber matrix having no trace of melting was obtained.
더불어, PVP 단독방사, 실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 4의 섬유 매트릭스의 미세 구조를 나타낸 사진인 도 4를 참조하면, 상기 6 가지 조건의 섬유 매트릭스가 모두 잘 방사되었다. In addition, referring to FIG. 4, which is a photograph showing the microstructure of the fiber matrix of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, both of the fiber matrices of the six conditions were well spun.
또한, 도 5를 참조하면 PVP/CaCl2/thrombin 섬유 매트릭스 제조를 위한 방사조건을 확립한 후, 셀룰로오스 부직포 상에 직접 전기 방사하였고 부직포 상에 섬유가 잘 방사되는지 확인하기 위해 청단색소를 넣어 방사를 한 결과 부직포 상에 전기방사형 고분자 섬유의 방사가 잘 이루어지고, 깔끔한 외관을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 5, after establishing the spinning conditions for the PVP / CaCl 2 / thrombin fiber matrix preparation, the cellulose fibers were directly electrospun onto the nonwoven fabric. To confirm whether the fibers were well dispersed on the nonwoven fabric, As a result, it was confirmed that the electrospun polymer fiber was well-radiated on the nonwoven fabric and the appearance was neat.
<< 시험예Test Example 2> 나노섬유의 2> of nanofiber 직경diameter 분석 analysis
나노섬유의 직경 및 직경분포를 조사하기 위하여 영상분석기 (IMT i-solution ver 7.6, Image & microscope Technology Inc.)를 이용하였다. 먼저 영상분석 프로그램으로 FE-SEM을 통해 얻어진 전기방사형 고분자 섬유 이미지의 scale bar를 보정한 뒤 평균직경을 분석하였다. 샘플은 영상분석기로 각각 다른 100개의 섬유직경을 측정하여 평균직경을 계산하였고, 전체적으로 섬유직경의 분포도를 막대 그래프로 표현하였다.To investigate the diameter and diameter distribution of nanofibers, an image analyzer (IMT i-solution ver 7.6, Image & microscope Technology Inc.) was used. First, the average bar diameter was analyzed after correcting the scale bar of the electrospinning polymer fiber image obtained by FE-SEM with an image analysis program. The average diameter of the sample was measured by measuring 100 different fiber diameters with an image analyzer, and the distribution of the fiber diameters as a whole was represented by a bar graph.
도 6을 참조하면, 10 wt% PVP 나노섬유의 평균직경은 571 ± 0.08 nm로 관찰되었다. 이러한 나노사이즈의 섬유형태는 섬유들 사이의 나노사이즈의 다공성을 가지고 이로 인해 큰 비표면적 특징을 나타낸다. 큰 비표면적을 가짐으로써 혈액과 접촉하였을 때, 더욱 빠르게 혈액응고인자를 방출하여 신속한 지혈이 가능하다.
Referring to FIG. 6, the average diameter of 10 wt% PVP nanofibers was 571 ± 0.08 nm. These nano-sized fiber shapes have nano-sized porosity between the fibers and thus exhibit large specific surface area characteristics. By having a large specific surface area, it is possible to release blood coagulation factors more rapidly and to perform rapid hemostasis when contacted with blood.
<< 시험예Test Example 3> 나노섬유의 Energy 3> Energy of nanofiber DispersiveDispersive X-ray Spectrometer(EDS) 분석 X-ray Spectrometer (EDS) analysis
실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 4의 나노섬유를 EDS 분석하여, 각각의 나노섬유 상에 존재하는 염화칼슘과 트롬빈의 분포를 측정하였다. 염화칼슘의 경우 Ca을 통해, 트롬빈의 경우엔 그 3차원 단백질 구조상에 존재하는 아미노산 중 시스테인과 메티오닌에 존재하는 황원자를 통해 정량하였다.The nanofibers of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 were analyzed by EDS to determine the distribution of calcium chloride and thrombin present on each nanofiber. In the case of calcium chloride, thrombin was quantitated through Ca, and the threonine present in cysteine and methionine among the amino acids present in the three - dimensional protein structure.
그 결과 염화칼슘이나 트롬빈을 첨가하지 않은 나노섬유의 경우엔 칼슘이나 황원자가 검출되지 않았으나, 염화칼슘이나 트롬빈을 첨가한 나노섬유의 경우에는 칼슘 및 황원자가 검출된 것을 확인할 수 있었다As a result, no calcium or sulfur atoms were detected in the case of nanofibers not containing calcium chloride or thrombin, but calcium and sulfur atoms were detected in the case of nanofibers added with calcium chloride or thrombin
도 7을 참조하면, 염화칼슘이 첨가된 나노섬유는 전체 표면에 칼슘이 약 1.5 ~ 2 % 정도, 트롬빈이 첨가된 나노섬유의 경우 표면에 황이 약 0.2 % 정도 함유되어 있는 것으로 나타났고, 황의 함유량이 칼슘에 비해 적은 이유는 트롬빈의 단백질 구조 상에 황을 포함하는 시스테인과 메티오닌의 비율이 낮기 때문인 것으로 판단된다.
Referring to FIG. 7, calcium chloride-added nanofibers have calcium of about 1.5 to 2% on the whole surface and thrombin-added nanofibers contain about 0.2% of sulfur on the surface. The reason for this is that the ratio of cysteine to methionine, which contains sulfur, is low on the protein structure of thrombin.
<< 시험예Test Example 4> 염화칼슘 및 4> calcium chloride and 트롬빈의Thrombin 분산/ Dispersion/ 응집성Coherence 관찰 observe
본 발명의 전기방사를 통해 얻은 PVP 나노섬유 매트릭스의 나노섬유 상에 칼슘과 트롬빈의 분산정도를 관찰하기 위해 EDS mapping 촬영을 실시하였다. 도 8을 참조하면 칼슘은 하늘색 점으로 표현하였고, 트롬빈의 단백질 구조에 있는 아미노산 중 시스테인과 메티오닌에 존재하는 황은 자주색 점으로 표현하였다. EDS mapping was performed to observe the degree of dispersion of calcium and thrombin on the nanofibers of the PVP nanofiber matrix obtained by electrospinning of the present invention. Referring to FIG. 8, calcium is represented by a light blue dot, and sulfur present in cysteine and methionine among the amino acids in the protein structure of thrombin is expressed as a purple point.
그 결과 도 8을 참조하면, 염화칼슘이나 트롬빈이 한 군데 뭉쳐있지 않고 잘 분산되어 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전기방사를 통해 염화칼슘 및 트롬빈 입자들이 섬유상에 골고루 잘 분산될 수 있다는 것을 나타내고, 염화칼슘과 트롬빈이 잘 분산되어 있음으로써 지혈재로 사용될 때 출혈부위에 효과적인 지혈작용이 일어날 수 있음을 의미한다.
As a result, referring to FIG. 8, it can be confirmed that calcium chloride and thrombin are not clustered together and are well dispersed. This indicates that calcium chloride and thrombin particles can be uniformly dispersed in the fibrous phase through electrospinning and that the calcium chloride and thrombin are well dispersed, which means that when used as a hemostat, an effective hemostatic effect may occur at the bleeding site.
<< 시험예Test Example 5> 섬유 매트릭스의 물 5> Water in fiber matrix 접촉각Contact angle 측정 Measure
본 발명의 전기방사를 통해 얻은 PVP 섬유 매트릭스를 물 접촉각 측정장비(Model: Phoenix 300, SEO Co. Ltd, Korea)를 이용하여 각 섬유 매트릭스의 물 접촉각과 흡수속도를 비교, 분석하였다. 분석의 정확성을 높이기 위해 각 시트상에서 물방울을 10번 이상 위치를 바꾸어 측정하여 평균값을 계산하였다.The PVP fiber matrix obtained through electrospinning of the present invention was compared and analyzed for water contact angle and absorption rate of each fiber matrix using a water contact angle measuring device (Model:
도 9 및 상기 표 1을 참조하면, 염화칼슘과 트롬빈이 함유되지 않은 PVP 섬유 매트릭스의 경우 물 접촉각이 평균 49.63°인 것으로 나타났고, 염화칼슘 및 트롬빈이 함유된 섬유 매트릭스의 경우 물 접촉값이 평균 0°나타나, 접촉각이 더 낮아지고 흡수속도 또한 더 빨라지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 친수성인 트롬빈과 염화칼슘이 나노섬유에 함유되면서 친수성의 표면특성을 강화시킨 것으로 사료된다.Referring to FIG. 9 and Table 1, the water contact angle of the PVP fiber matrix containing no calcium chloride and thrombin was 49.63 ° on average, and in the case of the fiber matrix containing calcium chloride and thrombin, the water contact value was 0 ° The contact angle was lower and the absorption rate was also faster. It is considered that the hydrophilic surface properties are enhanced by containing hydrophilic thrombin and calcium chloride in the nanofiber.
도 10은 수분 흡수율을 나타내는 도면으로써, PVP 나노섬유의 경우 수분 흡수능이 뛰어나, 이로 인해 출혈 시 나노섬유가 녹으면서 섬유 상에 있던 혈액응고인자를 빠르게 방출시켜 줌으로써 출혈시간을 단축시키는 효과가 있다.FIG. 10 is a graph showing the water absorption rate. In the case of PVP nanofibers, it has an excellent ability to absorb moisture, thereby rapidly releasing blood coagulation factors on the fibers while the nanofibers melt while bleeding, thereby shortening the bleeding time.
이와 더불어, 셀룰로오스 부직포의 경우 접촉각이 0°로 매우 친수성이고 흡수속도가 빠른 것으로 나타났는데, 이는 출혈 시 혈액흡수를 매우 신속하게 해주어 지혈효과를 더욱 조력하는 효과가 있는 것으로 판단된다.
In addition, the cellulose nonwoven fabric has a contact angle of 0 °, which is very hydrophilic and has a fast absorption rate, which is considered to have an effect to assist hemostatic effect by rapidly absorbing blood during bleeding.
<< 시험예Test Example 6> 섬유 매트릭스 상에 존재하는 염화칼슘의 정량 6> Determination of calcium chloride present on the fiber matrix
본 발명의 전기방사를 통해 얻은 PVP 섬유 매트릭스에 함유된 Ca을 유도결합 플라즈마 분광계(ICP/OES, 720-ES, Varian)를 이용하여 정량하였다.Ca contained in the PVP fiber matrix obtained through the electrospinning of the present invention was quantified by using an inductively coupled plasma spectrometer (ICP / OES, 720-ES, Varian).
먼저, 표준용액으로 0, 1, 2, 5, 10, 20 ppm의 농도를 갖는 염화칼슘 용액을 제조하고 이의 흡광도를 측정해 도 11에 도시된 Standard curve를 얻었다. 이어서, PVP 나노섬유를 10 mg/ml의 농도를 갖도록 증류수에 녹인 후, 이의 흡광도 결과 값을 상기 표준용액의 Standard curve의 값과 비교하여 나노섬유에 함유된 염화칼슘의 농도를 측정하여 전기방사 전, 후 PVP 나노섬유에 존재하는 Ca 양을 분석하였다.First, a calcium chloride solution having the concentrations of 0, 1, 2, 5, 10, and 20 ppm was prepared as a standard solution, and its absorbance was measured to obtain the standard curve shown in FIG. Next, the PVP nanofibers were dissolved in distilled water to have a concentration of 10 mg / ml. The absorbance of the PVP nanofibers was compared with the standard curve of the standard solution to determine the concentration of calcium chloride contained in the nanofibers. The amount of Ca in PVP nanofiber was analyzed.
상기 표 2를 참조하면, PVP 나노섬유 1 mg 당 Ca이 47.03 μg 존재 하는 것으로 나타났으며, Ca의 수득률이 94.82 %로 전기방사로 손실되는 Ca의 양이 미미 하다는 것을 확인할 수 있다.
Referring to Table 2, 47.03 μg Ca was present per 1 mg of PVP nanofiber, and the yield of Ca was 94.82%, indicating that the amount of Ca lost by electrospinning is small.
<< 시험예Test Example 7> 섬유 매트릭스 상에 존재하는 7 > fiber matrix 트롬빈의Thrombin 정량 dose
본 발명의 전기방사를 통해 얻은 PVP 섬유 매트릭스에 함유된 트롬빈을 Bradford assay 방법을 이용해 정량하였다. Standard protein 으로써 0, 25, 50, 75, 100 units/ml 의 효소농도를 갖는 트롬빈 용액을 만들어 쿠마시 블루 G-250 다이(dye)를 첨가한 후 595 nm 에서 흡광도 측정을 하여, 도 12에 도시된 Standard curve 를 얻었다. 이어서, PVP 나노섬유를 10 mg/ml의 농도를 갖도록 증류수에 녹인 후, 위와 동일한 방식으로 흡광도를 측정한 후 Standard curve의 값과 비교하여 PVP 나노섬유에 함유된 황원자의 양을 정량하였다. The thrombin contained in the PVP fiber matrix obtained through the electrospinning of the present invention was quantitated using the Bradford assay method. A thrombin solution having an enzyme concentration of 0, 25, 50, 75, and 100 units / ml was prepared as a standard protein, and a coumaric blue G-250 dye was added to measure the absorbance at 595 nm. The standard curve was obtained. Next, the PVP nanofibers were dissolved in distilled water to have a concentration of 10 mg / ml, absorbance was measured in the same manner as above, and the amount of sulfur atoms contained in the PVP nanofibers was determined by comparing with the standard curve.
상기 표 3을 참조하면, 전기방사 전에 넣어준 트롬빈의 양은 1 mg당 47.7 μg이나, 전기방사 후에 트롬빈의 양은 1 mg당 33.5 μg 으로 70.23 %의 수득률을 나타냈으며, 전기방사를 거치더라도 효과적으로 트롬빈이 PVP 섬유 매트릭스에 남아 있는 것을 나타낸다.
Referring to Table 3 above, the amount of thrombin added per electrospray was 47.7 μg per 1 mg of electrospin, but the amount of thrombin after electrospinning was 33.5 μg per 1 mg, indicating a yield of 70.23%. Even after electrospinning, PVP fiber matrix.
<< 시험예Test Example 8> 섬유 매트릭스 상에 존재하는 8 > fiber matrix 트롬빈의Thrombin 활성도 측정 Activity measurement
본 발명의 전기방사를 통해 얻은 PVP 섬유 매트릭스에 함유된 트롬빈의 활성도를 측정하기 위해서 Chromogenic method를 이용하였다. 먼저, Tris buffer를 용매로 제조된 트롬빈 용액과 S-2238 용액, 전기방사로 제조된 나노섬유를 녹인 용액을 만들어 트롬빈 활성도 측정에 사용하였다. 4 mM S-2238을 1 mM로 희석하여 준비해두고, 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 units/ml의 트롬빈 용액을 제조하여, 이를 1 mM S-2238과 10 분간 반응시켰다. 10 분 후에 20 % acetic acid를 첨가하여 반응을 종결시키고, microplate reader를 이용해 405 nm에서 흡광도를 측정하여 도 13 에 도시된 standard curve를 얻었다. 이어서, 전기방사로 제조된 나노섬유를 0.1 mg/ml로 녹여, 이를 분석하여 결과값을 standard curve의 값과 비교하여 나노섬유에 함유된 트롬빈의 활성도를 계산하였고, 이를 통해 전기방사 전, 후 트롬빈의 활성도 변화를 비교, 분석하였다.Chromogenic method was used to measure the activity of thrombin contained in PVP fiber matrix obtained by electrospinning of the present invention. First, a thrombin solution prepared by dissolving Tris buffer in a solvent, S-2238 solution, and nanofiber prepared by electrospinning was prepared and used for measurement of thrombin activity. A thrombin solution of 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 units / ml was prepared by diluting 4 mM S-2238 to 1 mM and reacted with 1 mM S-2238 for 10 minutes. After 10 minutes, 20% acetic acid was added to terminate the reaction, and the absorbance was measured at 405 nm using a microplate reader to obtain the standard curve shown in FIG. Next, the nanofibers prepared by electrospinning were dissolved in 0.1 mg / ml, and the results were compared with the values of the standard curve. The activity of thrombin contained in the nanofibers was calculated, Were compared and analyzed.
상기 표 4를 참조하면, 섬유 매트릭스 상에서의 트롬빈의 활성도는 112.94 %인 것으로 확인되었다. 이를 통해 전기방사에 의해 효소의 활성이 저해되지 않는다는 것과 용매인 에탄올이 트롬빈을 영구히 변형시키지 않으며, 나노섬유의 건조에 의해 에탄올이 모두 증발된 뒤에는 트롬빈 활성이 재생되는 것으로 나타났다.
Referring to Table 4 above, it was confirmed that the activity of thrombin on the fiber matrix was 112.94%. This indicates that the activity of the enzyme is not inhibited by electrospinning and ethanol as a solvent does not permanently change the thrombin and thrombin activity is regenerated after the ethanol is completely evaporated by drying of the nanofibers.
<< 시험예Test Example 9> 섬유 매트릭스의 9> of fiber matrix 전혈whole blood 응고 실험 (Lee-white method) Lee-white method
전혈 응고 실험으로 Lee-white method를 실시하였다. Lee-white method는 혈액응고시간을 측정하는 것으로, 혈액 0.5 ml, 1 ml에서 나노섬유 샘플 20 mg에 대한 혈액응고시간을 측정하였고, 유리표면을 대조군으로 하여 실험을 진행한 결과를 도 14 에 나타내었다. Lee-white method was used for whole blood coagulation experiment. The Lee-white method measures the coagulation time of blood. The blood coagulation time of 20 mg of nanofiber sample was measured at 0.5 ml and 1 ml of blood, and the experiment was performed using the glass surface as a control. .
대조군과 나노섬유 샘플을 비교하였을 때 5.5 mg/ml의 염화칼슘이 함유되어 있는 PVP 나노섬유 샘플을 제외하고 모든 샘플의 혈액응고시간이 대조군보다 상당히 짧은 것으로 나타났다. 5.5 mg/ml의 염화칼슘을 함유한 나노섬유가 대조군보다도 혈액응고시간이 길게 나타난 이유는 칼슘이온이 너무 고농도로 되면서 칼슘이온이 혈액 속에 있는 트롬빈과 비특이적으로 반응하여 피브린 형성을 지연시킨 것으로 판단된다. 나머지 샘플끼리 비교하였을 때는 서로 큰 차이가 나지 않았는데, 이는 이미 혈액응고반응이 일어나기에 충분한 양의 칼슘과 트롬빈이 있기 때문에 칼슘과 트롬빈의 양이 더 늘어나더라도 큰 차이가 없는 것으로 보여진다.
Comparing the control and nanofiber samples, the blood coagulation times of all samples were significantly shorter than those of the control, except for PVP nanofiber samples containing 5.5 mg / ml of calcium chloride. Nanofibers containing 5.5 mg / ml of calcium chloride showed longer blood coagulation time than the control group because calcium ions were excessively concentrated and calcium ions were nonspecifically reacted with thrombin in the blood to delay fibrin formation. Compared with the other samples, there was no significant difference between the two, since there was already enough calcium and thrombin for the blood clotting reaction that the amount of calcium and thrombin could be increased even more.
<< 시험예Test Example 10> 섬유 매트릭스의 칼슘 재첨가 실험을 통한 10> Experiment of calcium matrix addition of fiber matrix 혈장단백질Plasma protein 형성시간 측정 Formation time measurement
혈장단백질과의 상호작용을 확인하기 위해 Platelet-Poor-Plasma (PPP)를 채취하여 칼슘 재첨가 실험을 진행하였고, 이를 통해 혈장단백질의 fibrin network 형성 시간 (PRT)을 측정하였다. 대조군은 전혈응고실험과 마찬가지로 유리표면으로 두었고, 대조군과 각 나노섬유 샘플들의 실험 결과값을 도 15에 나타내었다. 대조군과 나노섬유 샘플을 비교하면 5.5 mg/ml의 염화칼슘이 함유되어 있는 PVP 나노섬유 샘플을 제외하고 모든 샘플의 fibrin network 형성 속도가 대조군보다 약 7 배정도 빠른 것으로 확인되었고, 5.5 mg/ml의 염화칼슘이 함유되어 있는 PVP 나노섬유 외에 나머지 나노섬유 샘플 종류에 따라서는 큰 차이가 나타나지 않았다.
Platelet-poor plasma (PPP) was sampled to confirm the interaction with plasma proteins, and the fibrin network formation time (PRT) of the plasma protein was measured. The control group was placed on a glass surface as in the whole blood coagulation experiment, and the experimental results of the control group and each nanofiber sample are shown in FIG. Comparing the control and nanofiber samples, the fibrin network formation rate of all samples was found to be about 7 times faster than the control group, except for the PVP nanofiber sample containing 5.5 mg / ml of calcium chloride, and 5.5 mg / In addition to the PVP nanofibers contained, there was no significant difference depending on the type of the remaining nanofibers.
<< 시험예Test Example 11> 섬유 매트릭스의 혈소판 11> Platelet of fibrous matrix 점착능Viscosity 평가 evaluation
혈소판 점착 및 활성능을 확인하기 위해 혈소판이 많이 함유되어 있는 Platelet-Rich-Plasma (PRP)를 일반 셀룰로오스 부직포와 혈액응고인자를 함유하는 나노섬유가 방사된 셀룰로오스 부직포에 각각 도입한 뒤, 이를 glutaraldehyde로 고정하여 SEM 촬영을 하였으며, 그 결과를 도 16에 나타내었다. SEM 촬영 결과, 일반 셀룰로오스 부직포에서는 혈소판이 보이지 않는데, 이는 혈소판이 부직포 기공 사이로 모두 빠져나간 것으로 판단된다. 나노섬유/셀룰로오스의 경우 혈소판이 응집되어 셀룰로오스 섬유 가닥 군데군데 붙어 있는 것이 관찰되었으며, 이는 혈소판이 나노섬유와 접촉하면서 활성화되어 기공 사이사이로 빠져나가기도 전에 셀룰로오스 섬유에 응집, 점착되는 것으로 판단된다.
Platelet-Rich-Plasma (PRP), which contains platelet-rich platelets, was introduced into a cellulose nonwoven fabric containing a general cellulose nonwoven fabric and a blood coagulation factor, The result was shown in FIG. 16. As shown in FIG. As a result of SEM photographing, platelets were not observed in a general cellulose nonwoven fabric, which is considered to be due to the fact that platelets have all passed through the nonwoven fabric pores. In the case of nanofibers / cellulose, it was observed that platelets aggregated and stuck to the cellulosic fiber strands, and it was judged that the platelets coagulated and adhered to the cellulose fibers before they were activated through contact with the nanofibers and passed between the pores.
<< 시험예Test Example 12> 12> PVPPVP // CaClCaCl 22 /Thrombin 섬유 매트릭스의 세포독성평가/ Cytotoxicity Assessment of Thrombin Fiber Matrix
세포 독성 시험은 국제 시험 규격 ISO 10993-5에 의거하여 공인인증기관에 세포독성평가를 의뢰하기 전에 마우스의 섬유아세포 (NIH/3T3)를 이용하여 시험물질이 세포의 배양환경상에서 세포에 어떠한 독성을 야기하는지를 평가하였다. 마우스의 섬유아세포를 6-well plate에 2 × 105 cells/well 농도로 분주한 뒤 37 ℃, 5 % CO2 환경에서 24 시간 배양하였다. 용출물은 24 시간 동안 같은 환경에서 배지에 시험물질을 용출시킨 뒤, 3000 rpm으로 원심분리한 용액의 상층액을 채취하여 사용하였다. 6-well plate에 배양된 섬유아세포에 용출물을 처리한 뒤 48 시간 더 배양하였고, 그 후 wst-1을 처리하여 2 시간 반응시킨 후 ELISA leader를 이용하여 450 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 도 17을 참조하면, 선정된 용출기준에서 95 % 이상 세포가 생존해 있는 것을 확인할 수 있었다. The cytotoxicity test was carried out using mouse fibroblasts (NIH / 3T3) prior to commissioning an accredited certification body to assess the cytotoxicity according to the international test standard ISO 10993-5. . The mouse fibroblasts were seeded at a density of 2 × 10 5 cells / well in a 6-well plate and cultured for 24 hours at 37 ° C and 5% CO 2 . The eluate was used for elution of the test substance in the medium in the same environment for 24 hours, and then the supernatant of the solution centrifuged at 3000 rpm was collected and used. The fibroblasts cultured on the 6-well plate were treated with the eluate and cultured for another 48 hours. Then, wst-1 was treated for 2 hours, and the absorbance at 450 nm was measured using an ELISA leader. Referring to FIG. 17, it was confirmed that more than 95% of the cells survive on the predetermined dissolution criterion.
또한, 인증기관 실험을 통한 세포독성 시험결과인 표 5를 참조하면, 93 %의 세포생존율을 보임으로서, 세포 독성 1 등급(> 80 %)에 해당하는 결과를 얻을 수 있었다.In addition, referring to Table 5, which is the result of the cytotoxicity test by the certification body experiment, the cell survival rate was 93%, which is equivalent to the first degree (> 80%) of cytotoxicity.
<< 시험예Test Example 13> 지혈재의 동물실험을 통한 지혈시간 및 출혈량 평가 13> Assessment of hemostasis time and blood loss through animal experiment of hemostatic material
본 발명에 의한 지혈재의 지혈능 평가를 위해 SD Rat의 복부를 개복한 후, 사전에 무게를 재둔 필터페이퍼와 파라필름 상에 간을 올려놓은 후, 간의 좌엽에 15 번 메스로 약 4 mm의 상처를 내어 출혈을 유도한 뒤, 본 발명의 지혈재를 출혈면에 접촉시켰다.For evaluation of the hemostatic effect of the hemostatic material according to the present invention, the abdomen of the SD rats was opened, and the liver was placed on the filter paper and the parafilter, which had been weighed beforehand. To induce bleeding, and then the hemostatic material of the present invention was brought into contact with the bleeding surface.
실시예 1의 섬유 매트릭스 및 셀룰로오스 부직포가 이중층으로 이루어진 지혈재를 이용하여 실험을 진행하였고, 대조군으로는 상처 낸 후로 아무 처리하지 않은 경우와 Surgicel을 사용한 경우, 두 가지로 두었다. 군당 SD Rat 20 마리씩을 적용하여 각 군의 지혈시간과 출혈량, 시간당 출혈량에 대한 평균값을 도출하였으며, 이 실험을 통해 측정된 지혈시간을 도 18에, 출혈량을 도 19에, 시간당 출혈량을 도 20 나타내었다.Experiments were carried out using a hemostat made up of a double layer of the fibrous matrix and the cellulose nonwoven fabric of Example 1, and the control group was divided into two groups: untreated and Surgicel. Twenty SD rats per group were used to calculate mean values of hemostasis time, blood loss, and blood loss per hour in each group. The hemostasis time measured in this experiment was shown in FIG. 18, the blood loss was shown in FIG. 19, .
도 18을 참조하면, 지혈시간은 대조군의 경우 약 2 분 30 초, Surgicel의 경우 약 2 분, 실시예 1의 경우 2 분 이내로 지혈이 이루어짐을 확인할 수 있었고, 도 19를 참조하면, 출혈량은 대조군이 약 479 mg, Surgicel이 약 316 mg, 실시예 1의 경우 약 194 mg으로 실시예 1의 출혈량이 가장 적음을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 시간당 출혈량을 분석한 결과를 도 20에 나타내었는데, 대조군은 169.07 mg/min, Surgicel은 154.32 mg/min, 실시예 1은 114.08 mg/min으로 실시예 1의 지혈능이 가장 우수한 것으로 판단되었고, 이를 통해 본 발명의 지혈재가 현재 시판되고 있는 지혈제인 Surgicel 보다 효과적인 것으로 나타났다.
Referring to FIG. 18, it was confirmed that the hemostasis was performed within about 2
<< 시험예Test Example 14> 섬유 매트릭스의 조직학적 평가 14> Histological Evaluation of Fiber Matrix
본 발명의 지혈재에 의해 지혈된 상처 구역의 조직학적 분석 결과를 도 21과 도 22 에 나타내었다. 조직학적 분석시험은 liver tissue sample을 획득한 다음, H&E 및 Carstairs staining하여 ×50 배율에서 지혈부위를 관찰하였다. H&E staining은 세포의 핵은 파랗게, 세포질은 붉게 염색시켜, 조직의 성분 및 상태를 확인할 수 있었고, 상처부위에 적혈구가 응집되어 있음을 볼 수 있었다. Carstairs staining은 피브린을 붉게, 혈소판은 파랗게 염색시켜 지혈이 된 조직의 상태를 더욱 자세히 확인할 수 있었다. 혈소판은 본래 지혈이 되면 상처부위에 혈소판 응집이 일어나고 피브린과 적혈구들이 서로 엉겨 혈전을 형성하게 되는데, 조직학적 분석 결과 상처부위 주변에 피브린과 적혈구, 혈소판이 많이 응집되어 있음을 확인할 수 있었다.
The results of the histological analysis of the wound area hemostatted by the hemostat material of the present invention are shown in FIG. 21 and FIG. Histological analysis was performed to obtain a liver tissue sample, and stained with H & E and Carstairs to observe the hemostasis site at × 50 magnification. H & E staining showed that the nucleus of the cells was blue and the cytoplasm was redded to confirm the composition and condition of the tissue, and the red blood cells were aggregated at the wound site. Carstairs staining showed fibrin red and platelet blue staining to better understand the condition of the hemostatic tissue. When platelets are originally hemostatic, platelet aggregation occurs at the wound site, and fibrin and red blood cells are entangled with each other to form a thrombus. Histological analysis showed that fibrin, red blood cells, and platelets aggregated around the wound site.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 지혈재
110: 활성층 111: 매트릭스층
112: 염화칼슘 113: 트롬빈
120: 지지층100: Hemostatic agent
110: active layer 111: matrix layer
112: calcium chloride 113: thrombin
120: support layer
Claims (10)
상기 활성층 상에 배치된 지지층을 포함하며,
상기 지지층은 셀룰로오스, 실크피브로인, 젤라틴, 키토산 및 히알루론산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 수분 흡수성을 갖는 섬유이며,
상기 활성층은 전기방사형 고분자 섬유로 된 0.01 내지 10 μm의 기공 사이즈의 매트릭스층 및 상기 매트릭스층에 분산된 염화칼슘과 트롬빈을 포함하며,
상기 활성층은 10 내지 100 g/m2의 평량을 가지며,
상기 고분자 섬유는 71 내지 79 %의 농도를 갖는 에탄올 용액에 용해된 폴리비닐피롤리돈 용액을 포함하는 지혈재.An active layer; And
And a support layer disposed on the active layer,
Wherein the support layer is a water-absorbing fiber comprising at least one member selected from the group consisting of cellulose, silk fibroin, gelatin, chitosan and hyaluronic acid,
Wherein the active layer comprises a matrix layer of 0.01 to 10 占 퐉 pore size of electrospun polymeric fibers and calcium chloride and thrombin dispersed in the matrix layer,
The active layer has a basis weight of 10 to 100 g / m < 2 &
Wherein the polymer fiber comprises a polyvinylpyrrolidone solution dissolved in an ethanol solution having a concentration of 71 to 79%.
상기 고분자 섬유는 중량 평균 분자량이 20,000 내지 2,000,000 g/mol 인 지혈재.The method according to claim 1,
Wherein the polymer fiber has a weight average molecular weight of 20,000 to 2,000,000 g / mol.
상기 고분자 섬유는 50 내지 2000nm의 평균 직경을 갖는 지혈재.The method according to claim 1,
Wherein the polymer fibers have an average diameter of 50 to 2000 nm.
상기 염화칼슘 및 트롬빈은 상기 고분자 섬유 1 mg 당 5 내지 100 μg의 함량비를 갖는 지혈재.The method according to claim 1,
Wherein the calcium chloride and thrombin have a content ratio of 5 to 100 μg / mg of the polymer fiber.
물에 트롬빈을 용해시켜 20 내지 25,000 unit/ml 농도의 트롬빈 용액을 준비하는 단계;
71 내지 79 %의 농도를 갖는 에탄올 용액에 폴리비닐피롤리돈을 용해시켜 PVP 용액을 준비하는 단계;
상기 PVP 용액에 상기 염화칼슘 용액을 혼합시켜 제 1 혼합용액을 제조하는 단계;
상기 제 1 혼합용액에 상기 트롬빈 용액을 혼합하여 제 2 혼합용액을 제조하는 단계;
상기 제 2 혼합용액을 지지층 상에 전압 1 내지 100 kV, 토출속도 0.1 내지 10 ml/h, 방사거리 3 내지 30 cm 및 습도 1 내지 50 %의 전기 방사 조건에서 전기방사 하는 전기방사 단계; 및
상기 제 2 혼합용액으로 전기방사된 지지층을 오븐에서 건조하는 단계;
를 포함하는 지혈재의 제조방법.
Dissolving calcium chloride in water to prepare a calcium chloride solution having a concentration of 10 to 300 mg / ml;
Dissolving thrombin in water to prepare a thrombin solution at a concentration of 20 to 25,000 unit / ml;
Preparing a PVP solution by dissolving polyvinylpyrrolidone in an ethanol solution having a concentration of 71 to 79%;
Mixing the PVP solution with the calcium chloride solution to prepare a first mixed solution;
Mixing the thrombin solution with the first mixed solution to prepare a second mixed solution;
An electrospinning step of electrospinning the second mixed solution on a supporting layer under electrospinning conditions of a voltage of 1 to 100 kV, a discharging speed of 0.1 to 10 ml / h, a flash range of 3 to 30 cm and a humidity of 1 to 50%; And
Drying the support layer electrospun with the second mixed solution in an oven;
Wherein the hemostatic material is a hemostatic material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150090982A KR101733865B1 (en) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | Hemostatic material comprising the nanofiber and method for thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150090982A KR101733865B1 (en) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | Hemostatic material comprising the nanofiber and method for thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170001846A KR20170001846A (en) | 2017-01-05 |
| KR101733865B1 true KR101733865B1 (en) | 2017-05-10 |
Family
ID=57835701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150090982A Active KR101733865B1 (en) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | Hemostatic material comprising the nanofiber and method for thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101733865B1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108785734A (en) * | 2018-07-17 | 2018-11-13 | 江西省科学院应用化学研究所 | A kind of stanch fibre material of absorbable and degradable |
| CN113604958A (en) * | 2021-08-11 | 2021-11-05 | 浙江理工大学 | Preparation method and application of anti-infection composite layer medical dressing |
| CN115814149A (en) * | 2022-12-30 | 2023-03-21 | 东华大学 | Modified carboxymethyl chitosan hemostatic material and preparation method thereof |
| CN116590821B (en) * | 2023-05-10 | 2024-02-06 | 潮州市苏菲亚时装有限公司 | Synthesis method and application of breathable polyester fabric |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508305A (en) | 2000-09-01 | 2004-03-18 | ヴァージニア コモンウェルス ユニバーシティ インテレクチュアル プロパティー ファンデーション | Matrix and tissue based on electroprocessed fibrin |
| KR101213460B1 (en) | 2003-01-20 | 2012-12-20 | 잇판자이단호진 가가쿠오요비겟세이료호겐쿠쇼 | Hemostatic materials |
| JP2014014596A (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Jnc Corp | Hemostatic material |
-
2015
- 2015-06-26 KR KR1020150090982A patent/KR101733865B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508305A (en) | 2000-09-01 | 2004-03-18 | ヴァージニア コモンウェルス ユニバーシティ インテレクチュアル プロパティー ファンデーション | Matrix and tissue based on electroprocessed fibrin |
| KR101213460B1 (en) | 2003-01-20 | 2012-12-20 | 잇판자이단호진 가가쿠오요비겟세이료호겐쿠쇼 | Hemostatic materials |
| JP2014014596A (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Jnc Corp | Hemostatic material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170001846A (en) | 2017-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Trinca et al. | Electrospun multilayer chitosan scaffolds as potential wound dressings for skin lesions | |
| Nakielski et al. | Blood interactions with nano-and microfibers: Recent advances, challenges and applications in nano-and microfibrous hemostatic agents | |
| Seon et al. | Functional improvement of hemostatic dressing by addition of recombinant batroxobin | |
| EP2785386B1 (en) | Hemostatic bioabsorbable device with polyethylene glycol binder | |
| US11433160B2 (en) | Formed sheet product and hemostatic material | |
| JP4920177B2 (en) | Hemostatic device | |
| KR101011937B1 (en) | Hemostatic wound dressing and preparation method thereof | |
| KR101733865B1 (en) | Hemostatic material comprising the nanofiber and method for thereof | |
| JP2005169103A (en) | Hemostatic wound dressing containing proteinaceous polymer | |
| TW200406232A (en) | Hemostatic wound dressing and method of making same | |
| Repanas et al. | Coaxial electrospinning as a process to engineer biodegradable polymeric scaffolds as drug delivery systems for anti-inflammatory and anti-thrombotic pharmaceutical agents | |
| JP2004290649A (en) | Hemostatic bandage for injury and production method thereof | |
| CN107708751A (en) | Medical fibre structure comprising calcium carboxymethylcellulose and chitosan compound and preparation method thereof | |
| KR102685039B1 (en) | Powder type hemostatic agent comprising biocompatible polymer and method for manufacturing the same | |
| Karahaliloğlu et al. | Active nano/microbilayer hemostatic agents for diabetic rat bleeding model | |
| JP5544206B2 (en) | Fiber composite | |
| JP5479584B2 (en) | Reinforcing material for biological glue and method for producing the same | |
| TWI400075B (en) | Spinning solution and method for manufacturing biomaterial fibers | |
| KR20240077779A (en) | Bio support with improved hemostasis and adhesive performance | |
| Ji et al. | Rapid hemostatic covered stent with drug-loaded gelatin-alginate/PVDF Janus composite membrane for coronary artery perforation | |
| TR2021006995A1 (en) | A Nanofiber Care Cover | |
| Anderson Jr | Incorporation of Tetracycline Hydrochloride into Electrospun Fibrinogen: a study of mechanical properties and time release | |
| HK1204774B (en) | Sheet molding and hemostatic material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150626 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20161028 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20170425 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20170428 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20170428 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200409 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210408 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220330 Start annual number: 6 End annual number: 6 |