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KR20190018350A - Nanofibril-reinforced polymer hydrogel complex and preparation method thereof - Google Patents

Nanofibril-reinforced polymer hydrogel complex and preparation method thereof Download PDF

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KR20190018350A
KR20190018350A KR1020170103213A KR20170103213A KR20190018350A KR 20190018350 A KR20190018350 A KR 20190018350A KR 1020170103213 A KR1020170103213 A KR 1020170103213A KR 20170103213 A KR20170103213 A KR 20170103213A KR 20190018350 A KR20190018350 A KR 20190018350A
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Abstract

Provided are a nanofibril reinforced polymer hydrogel composite which is able to be used as a cell culture support body and capable of improving the proliferation and survivability of cells, and a manufacturing method thereof. The method includes: a step of making nanofibers by electrically spinning a hydrophobic polymer solution; a step of making nanofibril by hydrolyzing the nanofibers; a step of mixing the nanofibril with the hydrophobic polymer solution; and a step of forming a cross-linked bond of the nanofibril.

Description

나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 및 이의 제조방법{Nanofibril-reinforced polymer hydrogel complex and preparation method thereof} [0001] The present invention relates to nanofibril-reinforced polymer hydrate gel complexes and nanofiber-reinforced polymer hydrogel complexes,

나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소수성 고분자 및 친수성 고분자로부터 제조된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법과 이에 따라 제조된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a nanofibril-reinforced polymer hydrate gel composite prepared from a hydrophobic polymer and a hydrophilic polymer, and to a nano-fibril-reinforced polymer hydrate gel composite prepared thereby.

조직공학(tissue engineering)은 생명과학과 공학의 기본 개념과 기술을 통합 응용하여 생체조직의 구조와 기능 사이의 상관관계를 이해하고, 나아가서 생체조직의 대용품을 만들어 다시 체내에 이식함으로써 우리 몸의 기능을 유지, 향상 또는 복원하는 것을 목적으로 하는 응용학문이다. 이러한 조직공학은 사람이나 동물의 조직을 채취하고 그 조직으로부터 세포를 분리시킨 후 세포배양 지지체(스캐폴드)에 배양하여 세포-지지체 복합체를 제조한 후, 제조된 세포-지지체 복합체를 다시 인체나 동물 내에 이식하는 것을 기본원리로 한다.Tissue engineering is the application of fundamental concepts and techniques of life sciences and engineering to understand the relationship between structure and function of living tissue, and then to make a substitute for living tissue and transplant it back into the body. Maintenance, enhancement or restoration. In such tissue engineering, tissues of humans or animals are collected, cells are separated from the tissues and cultured on a cell culture support (scaffold) to prepare a cell-support complex, and then the prepared cell- The basic principle is to transplant in.

조직공학 기술은 인공피부, 인공뼈, 인공연골, 인공각막, 인공혈관 및 인공근육 등 인체의 거의 모든 장기에 적용되고 있는데, 이러한 생체조직 및 장기의 재생을 최적화하기 위해서는 기본적으로 생체조직과 유사한 지지체가 제공되어야 한다. 이상적인 지지체의 기본 요건은 크게 무독성, 기계적 물성 그리고 다공성을 들 수 있다. 또한, 특히 생체모방적(biomimetic) 3D 스캐폴드는 생체내(in vivo)에서와 유사한 방식으로 세포가 행동하게 할 수 있다. Tissue engineering techniques have been applied to almost all organs of human body such as artificial skin, artificial bone, artificial cartilage, artificial cornea, artificial blood vessel and artificial muscle. In order to optimize the regeneration of such living tissues and organs, basically, Should be provided. The basic requirements of an ideal support are largely non-toxic, mechanical properties and porosity. In addition, biomimetic 3D scaffolds, in particular, can allow cells to behave in a manner similar to in vivo .

특허문헌 1은 재생의학, 조직 공학, 줄기세포 배양 및 분화, 약물 전달체 등과 같은 다양한 바이오 분야에 폭넓게 응용될 수 있는 히알루론산 기반의 수화겔 복합체를 기재하고 있다. 그러나 이와 같은 히알루론산 수화겔을 비롯하여 일반적인 친수성 수화겔은 세포의 부착율 면에서 미흡한 점이 있었다. 또한 기타 생분해성 고분자로부터 제조된 세포배양 지지체도 만족할 만한 세포의 생존율, 증식율, 및 부착율을 보여주지 못하였다. Patent Document 1 discloses a hyaluronic acid-based hydrogel complex which can be widely applied to various biotechnological fields such as regenerative medicine, tissue engineering, stem cell culture and differentiation, drug delivery, and the like. However, such hydrophilic hydrogels including hyaluronic acid hydrogels have been insufficient in terms of cell adhesion rate. In addition, cell culture supports prepared from other biodegradable polymers did not show satisfactory cell survival rate, proliferation rate, and adhesion rate.

따라서, 우수한 물성과 동시에 세포의 생존율, 증식율, 및 부착율을 높일 수 있고, 3차원적인 세포배양이 가능한 세포배양 지지체에 대한 연구가 필요하다. Therefore, it is necessary to study cell culture supports capable of enhancing cell survival rate, proliferation rate and adhesion rate, and capable of three - dimensional cell culture at the same time as excellent physical properties.

한국등록특허 제10-1726126호Korean Patent No. 10-1726126

본 발명은 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a nano-fibril-reinforced polymer hydrate gel composite.

본 발명은 또한, 상기 제조방법에 의해 제조된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 제공한다. The present invention also provides a nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel composite produced by the above-described method.

본 발명의 일 양상은One aspect of the present invention is

소수성 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유를 제조하는 단계;Preparing nanofibers by electrospinning the hydrophobic polymer solution;

상기 나노섬유를 가수분해하여 나노피브릴을 제조하는 단계;Hydrolyzing the nanofibers to produce nanofibrils;

친수성 고분자 용액에 상기 나노피브릴을 첨가하여 혼합하는 단계; 및Adding and mixing the nanofibrils to a hydrophilic polymer solution; And

상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계를 포함하는, 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법을 제공한다. And forming a cross-linking of the nanofibrils. The present invention also provides a method for producing a nanofiber-reinforced polymer-hydrated gel.

본 발명의 다른 일 양상은 In another aspect of the present invention,

상기 제조방법에 의해 제조된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 제공한다. The nano-fibril-reinforced polymer-hydrated gel composite produced by the above-described method is provided.

본 발명의 일 구체예에 따른 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 세포의 생존율, 증식율, 및 뻗침 현상을 개선하여 효과적인 3차원 세포배양 지지체를 제공할 수 있다. The nano-fibril-enhanced polymeric hydrate gel complex according to one embodiment of the present invention can improve the survival rate, proliferation rate, and spreading effect of the cells, thereby providing an effective three-dimensional cell culture support.

도 1은 일 구체예에 따른 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 2(가)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 디지털 이미지를 나타낸다. 도 2(나)는 주사 전자 현미경 사진을 나타낸다.
도 3(가)는 나노피브릴에 수화겔을 배양하기 전 탄성계수를 나타낸다. 도 3(나)는 나노피브릴에 수화겔을 14일 동안 배양한 후 탄성계수를 나타낸다. 도 3(다)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 무게 손실률(%)을 측정한 결과이다. 도 3(가)~(다)에서는 나노피브릴을 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 함유하는 수화겔의 탄성계수 또는 무기 손실률을 측정한 값을 각각 검은색, 붉은색, 초록색, 노란색, 파란색 및 보라색으로 나타내었다.
도 4는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 세포를 14일 동안 배양하였을 때 세포의 생존율(%)을 나타낸다.
도 5(가)((ㄱ)~(ㅂ))는 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 나노피브릴을 함유할 때 수화겔 안의 세포를 공초점 레이저 현미경으로 확인한 결과를 나타낸다. 도 5(나)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 안의 세포의 뻗침 정도를 측정한 결과를 나타낸다. 도 5(다)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 안의 세포의 둘레 길이(㎛)를 측정한 결과를 나타낸다.
도 6은 나노피브릴 안의 세포의 유전자 발현을 RT-PCR에 의해 측정한 결과를 나타낸다(((ㄱ)~(ㅂ)): 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 나노피브릴을 함유하는 수화겔).
FIG. 1 is a schematic view showing a method of manufacturing a nano-fibril-reinforced polymer-hydrogel composite according to an embodiment.
Figure 2 (a) shows a digital image of a nanofiber-reinforced polymeric hyd ... 2 (B) shows a scanning electron microscope photograph.
Figure 3 (A) shows the modulus of elasticity before culturing the hydrogel in nanofibrils. Figure 3 (B) shows the elastic modulus after incubation of the hydrogel in the nanofibrils for 14 days. 3 (C) shows the result of measuring the weight loss rate (%) of the nanofiber-reinforced polymer-hydrated gel complex. In Figs. 3 (a) to 3 (c), the values obtained by measuring the elastic modulus or the inorganic loss ratio of the hydrogel containing nanofibrils at the ratios of 0, 1, 5, 10, 15 and 20% Green, yellow, blue and purple.
4 shows the survival rate (%) of the cells when the cells were cultured in the nano-fibril-reinforced polymer hydrogel complex for 14 days.
5 (a) (a) to (f) show the result of confocal laser microscopy of cells in a hydrogel when nano-fibrils were contained at a ratio of 0, 1, 5, 10, 15 and 20% . FIG. 5 (B) shows the result of measuring the degree of cell stretching in the nanofibril-reinforced polymer hydrate gel complex. 5 (C) shows the results of measurement of the circumferential length (占 퐉) of the cells in the nanofiber-reinforced polymer hydrate gel complex.
FIG. 6 shows the results of RT-PCR measurement of the gene expression of cells in the nano-fibril. ((A) to (f)): At the ratio of 0, 1, 5, 10, Fibril-containing hydrogels).

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. All technical terms used in the present invention are used in the sense that they are generally understood by those of ordinary skill in the relevant field of the present invention unless otherwise defined. In addition, preferred methods or samples are described in this specification, but similar or equivalent ones are also included in the scope of the present invention.

본 발명은 일 양상에 있어서, The present invention, in one aspect,

소수성 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유를 제조하는 단계;Preparing nanofibers by electrospinning the hydrophobic polymer solution;

상기 나노섬유를 가수분해하여 나노피브릴을 제조하는 단계;Hydrolyzing the nanofibers to produce nanofibrils;

친수성 고분자 용액에 상기 나노피브릴을 첨가하여 혼합하는 단계; 및Adding and mixing the nanofibrils to a hydrophilic polymer solution; And

상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계를 포함하는, 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법을 제공한다. And forming a cross-linking of the nanofibrils. The present invention also provides a method for producing a nanofiber-reinforced polymer-hydrated gel.

용어 "고분자 수화겔"은 생체적합성 고분자가 공유 또는 비공유 결합으로 가교되어져 만들어진 3차원 망상 구조물을 말한다. 고분자 수화겔은 수용액 내에서 용해되지 않지만 많은 양의 물을 흡수하여 팽윤하는 성질을 가질 수 있다.The term " polymer hydrogel " refers to a three-dimensional network structure formed by crosslinking a biocompatible polymer with a covalent or non-covalent bond. The polymer hydrogel is not dissolved in the aqueous solution, but it can absorb and swell a large amount of water.

용어 "나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체"는 고분자 수화겔에 나노피브릴이 결합되어 형성된 복합 물질을 말한다. The term " nano-fibril-reinforced polymer-hydrate gel complex " refers to a composite material formed by binding nano-fibrils to a polymer hydrogel.

상기 나노피브릴을 친수성 고분자 용액에 첨가하여 혼합하는 단계 및 상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계 사이에는 혼합액에 대상세포를 첨가하는 단계는 더 포함할 수 있다. The step of adding the nanofibrils to the hydrophilic polymer solution and mixing the nanofibrils with the nanofibrils may further include adding the target cells to the mixture.

상기 소수성 고분자는 폴리(ε-카프로락톤)(poly(ε-caprolactone): PCL), 폴리락트산(poly(lactic acid): PLA), 폴리글리콜 산(poly(glycolic acid): PGA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(polylactic-co-glycolic acid: PLGA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. The hydrophobic polymer includes poly (ε-caprolactone) (PCL), poly (lactic acid): PLA, poly (glycolic acid) Glycolic acid copolymer, polylactic-co-glycolic acid (PLGA), and combinations thereof.

상기 친수성 고분자는 알지네이트(alginate), 젤라틴(gelatin), 히알루론산(hyaluronic acid), 키토산(chitosan), 플루란(pullulan), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol: PVA), 폴리(γ-글루탐 산)(Poly(γ-glutamic Acid): γ-PGA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.  The hydrophilic polymer may be selected from the group consisting of alginate, gelatin, hyaluronic acid, chitosan, pullulan, polyvinyl alcohol (PVA), poly (gamma -glutamic acid) Poly (γ-glutamic acid): γ-PGA), and combinations thereof.

일 구체예에서 상기 친수성 고분자는 알지네이트(alginate: Alg) 및 젤라틴(gelatin: Gel)의 혼합 용액인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. 일 구체예에서 상기 알지네이트 및 젤라틴의 혼합 용액의 비율은 3:1 내지 1:3, 예를 들어 2:1 내지 1:2일 수 있다. In one embodiment, the hydrophilic polymer is a mixed solution of alginate (Alg) and gelatin (Gel), and the nanofiber-reinforced polymer hydrate gel complex is prepared. In one embodiment, the ratio of the mixed solution of alginate and gelatin may be 3: 1 to 1: 3, for example, 2: 1 to 1: 2.

상기 나노섬유를 가수분해하는 단계는 수산화나트륨(NaOH) 용액 또는 염산(HCl)을 촉매로 하여 수행될 수 있다. 일 구체예에서 상기 가수분해는 0.05 내지 2 M NaOH, 예를 들어 1 M NaOH, 또는 0.5 내지 10 M HCl, 예를 들어 1 M HCl로 수행될 수 있다. The step of hydrolyzing the nanofibers may be carried out using a sodium hydroxide (NaOH) solution or hydrochloric acid (HCl) as a catalyst. In one embodiment, the hydrolysis can be performed with 0.05 to 2 M NaOH, such as 1 M NaOH, or 0.5 to 10 M HCl, such as 1 M HCl.

상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계는 염화칼슘(CaCl2), 염화마그네슘(MgCl2), 인산칼슘(CaP), 탄산칼슘(CaCO2), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 가교제로 하여 수행될 수 있다. 일 구체예에서 상기 가교제는 0.05 내지 2%의 CaCl2 용액을 가교제로 하여 수행될 수 있다. The step of forming the crosslinking of the nanofibrils may be carried out by using any one selected from the group consisting of calcium chloride (CaCl 2 ), magnesium chloride (MgCl 2 ), calcium phosphate (CaP), calcium carbonate (CaCO 2 ) As a cross-linking agent. In one embodiment, the crosslinking agent may be carried out using a CaCl 2 solution of 0.05 to 2% as a crosslinking agent.

일 구체예에 있어서 상기 제조방법은 혼합액에 대상세포를 첨가하는 단계는 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the manufacturing method may further include adding a target cell to the mixed solution.

일 구체예에서 상기 나노피브릴을 친수성 고분자 용액에 첨가하여 혼합하는 단계 및 상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계 사이에는 혼합액에 대상세포를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of adding the nanofibrils to the hydrophilic polymer solution and mixing the nanofibrils with the hydrophilic polymer solution may include adding the target cells to the mixture.

일 구체예에서 상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계 이후에 혼합액에 대상세포를 첨가하는 단계는 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of adding the target cell to the mixed solution after the step of forming the crosslinking of the nanofibrils may further include the step of adding the target cell.

또한, 상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계 이후에 대상세포를 배양하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method may further include a step of culturing the target cells after the step of forming the crosslinking of the nanofibrils.

상기 대상세포는 바닥에 붙어 자라는 부착세포(adherent cell) 또는 배지 안에서 떠서 자라는 부유세포(suspension cell)일 수 있고, 바람직하게는 부착세포일 수 있다. 일 구체예에서 상기 세포는 지지체와 같은 주변의 환경에 부착하여 자랄 수 있다. 일 구체예에서 상기 세포의 성장은 지지체에 세포가 붙어 뻗으면서 자라는 뻗침 현상에 의해 측정될 수 있다. 일 구체예에서 상기 세포는 섬유아세포, 섬유세포, 신경아세포, 또는 신경세포일 수 있으며, 예를 들어 NIH3T3 세포 또는 헬라세포(HeLa)일 수 있다. 본 발명의 다른 일 양상에 있어서, 상기 제조방법에 의해 제조된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 제공한다. The subject cell may be an adherent cell that adheres to the bottom or a suspension cell that floats in the medium, preferably an adherent cell. In one embodiment, the cells may grow by adhering to the surrounding environment, such as a support. In one embodiment, the growth of the cells can be measured by a stretch phenomenon in which the cells grow on the support. In one embodiment, the cell may be a fibroblast, a fibroblast, a neuroblast, or a neural cell, for example, a NIH3T3 cell or a HeLa cell. According to another aspect of the present invention, there is provided the nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel composite produced by the above production method.

일 구체예에서 상기 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체는 세포배양용 지지체 또는 스캐폴드(scaffold)로 사용될 수 있다. In one embodiment, the nano-fibril-enhanced polymer hydrate gel complex may be used as a scaffold or a support for cell culture.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the following examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조Example 1. Preparation of nanofiber-reinforced polymer hydrate gel complex

하기 1절 내지 2절의 방법을 수행하여 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 제조하였다. 도 1은 일 구체예에 따른 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법을 나타낸 모식도이다. The nano-fibril-reinforced polymer hydrate gel complex was prepared by performing the methods described in Sections 1 and 2 below. FIG. 1 is a schematic view showing a method of manufacturing a nano-fibril-reinforced polymer-hydrogel composite according to an embodiment.

1. 폴리카프로락톤 나노피브릴의 제조1. Preparation of polycaprolactone nanofibrils

폴리(ε-카프로락톤)(poly(ε-caprolactone): PCL)(MW43,000~50,000, 2.5g을 클로로포름: 메탄올(3:1) 혼합용액 10mL에 용해시켜서 폴리카프로락톤 용액을 제조하였다. 상기 용액을 주사기에 넣어 시린지 펌프에 연결하였고, 주사기와 알루미늄 호일 기판과의 거리를 15cm로 유지하였다. 시린지 펌프로부터 폴리카프로락톤 용액을 15kV 전압하에서 1mL/h로 알루미늄 일 기판에 전기방사하여 나노섬유를 제조하였다. 99% 에탄올을 이용하여 알루미늄 호일로부터 나노섬유를 분리시켰고, 분리된 나노섬유를 30초 동안 3회 밀링기(IKA® A11 basic 분석용 분쇄기)를 이용하여 짧은 말단으로 밀링시켰다. 이어서 나노섬유를 1몰(M) 농도의 수산화나트륨 40mL을 이용하여 6시간 동안 가수분해시켰고, 염을 제거하기 위해 증류를 이용하여 총 3회 헹구었다. 광학현미경으로 나노섬유의 길이를 매 1시간마다 모니터링하였다. A polycaprolactone solution was prepared by dissolving 2.5 g of poly (ε-caprolactone) (PCL) (MW 43,000 to 50,000) in 10 mL of a mixed solution of chloroform and methanol (3: 1) The solution was injected into a syringe and connected to a syringe pump, and the distance between the syringe and the aluminum foil substrate was maintained at 15 cm The polycaprolactone solution from the syringe pump was electrospinned at a rate of 1 mL / The nanofibers were separated from the aluminum foil using 99% ethanol, and the separated nanofibers were milled for 30 seconds at a short end using a milling machine (IKA ® A11 basic analytical mill) three times for 30 seconds. Was hydrolyzed with 40 mL of 1 molar M sodium hydroxide for 6 hours and rinsed three times with distillation to remove the salts. The length of the nanofibers was measured with an optical microscope And monitored every hour.

2. 수화겔의 제조2. Preparation of hydrogels

알지네이트 및 젤라틴 용액을 각각 4% 및 5%(w/v)의 농도로 무혈청 DMEM 배지에 각각 용해시킨 다음, 알지네이트 대 젤라틴을 2:1의 부피 비율로 고르게 섞어서 알지네이트 및 젤라틴의 혼압액을 제조하였다. 앞서 1절에서 제조된 폴리카프로락톤 나노피브릴을 70% 에탄올에 하룻밤 동안 회전시켜 멸균시킨 후 PBS로 3회 헹구었다. 이어서 폴리카프로락톤 나노피브릴을 알지네이트 및 젤라틴(Alg-Gel) 혼합액에 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 혼합하여 씨딩하였다. 여기에 배양 대상인 섬유아세포의 일종인 NIH3T3 세포를 하나의 수화겔 당 10000개의 셀 농도로 가하였다. 알지네이트, 젤라틴, 나노피브릴, 및 세포를 균일하게 혼합한 후 0.5% 염화칼슘 용액으로 나노피브릴을 3시간 동안 가교시켜서, 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 제조하였다. Alginate and gelatin solution were respectively dissolved in a serum-free DMEM medium at a concentration of 4% and 5% (w / v), respectively. Then, alginate to gelatin was evenly mixed at a volume ratio of 2: 1 to prepare a mixed solution of alginate and gelatin Respectively. The polycaprolactone nanofibrils prepared in Section 1 above were sterilized by rotating in 70% ethanol overnight, and then rinsed three times with PBS. Then, polycaprolactone nanofibrils were mixed with alginate and gelatin (Alg-Gel) at a mixing ratio of 0, 1, 5, 10, 15 and 20% . Here, NIH3T3 cells, a kind of fibroblasts to be cultured, were added at a cell concentration of 10,000 cells per single hydrogel. Alginate, gelatin, nanofibrils, and cells were uniformly mixed, and the nanofibrils were crosslinked for 3 hours with a 0.5% calcium chloride solution to prepare a nanofiber-reinforced polymer hydrate gel complex.

실험예 1. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 외관 확인EXPERIMENTAL EXAMPLE 1. Appearance of nano-fibril-reinforced polymer hydrogel complex

각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 나노피브릴을 함유하는 수화겔의 외관을 관찰하였다. 도 2(가)는 Canon EOS 450D DSLR 카메라로 확인한 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 디지털 이미지를 나타낸다. 도 2(나)는 UHR-SEM(Ultra high Resolution Scanning Electron Microscope/Hitachi S-4800) 기기로 확인한 주사 전자 현미경 사진을 나타낸다. The appearance of the hydrogels containing nanofibrils at 0, 1, 5, 10, 15 and 20%, respectively, was observed. Figure 2 (a) shows a digital image of a nanofiber-reinforced polymer hydrate complex identified by a Canon EOS 450D DSLR camera. FIG. 2 (B) shows a scanning electron micrograph of a UHR-SEM (Ultra High Resolution Scanning Electron Microscope / Hitachi S-4800) instrument.

도 2(가)에서와 같이, 나노피브릴의 양이 증가할수록 수화겔의 색이 보다 더욱 선명한 흰색을 나타내고, 원통형이 되어감을 확인하였다. As shown in Fig. 2 (A), the color of the hydrogel became more clear white as the amount of nanofibrils increased, and it was confirmed that it became cylindrical.

도 2(나)에서와 같이, 나노피브릴의 양이 증가할수록 나노피브릴의 밀도 및 가교 정도가 증가함을 확인하였다.As shown in FIG. 2 (b), it was confirmed that the density and degree of crosslinking of the nanofibrils increased with an increase in the amount of nanofibrils.

실험예 2. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 기계적 강도 및 무게 손실률Experimental Example 2: Mechanical strength and weight loss of nano-fibril-reinforced polymer hydrate gel

1. 기계적 강도 측정1. Mechanical strength measurement

나노피브릴을 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 함유하는 실시예 1에서 제조한 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 기계적 강도를 Rotational rheometer(Gemini 200, Bohlin Instruments, Westborough, MA)를 이용하여 측정하였다. 세포를 배양하기 전과 14일The mechanical strength of the nanofibril-reinforced polymer hydrate gel composite prepared in Example 1 containing nanofibrils at the ratios of 0, 1, 5, 10, 15 and 20%, respectively, was measured by a rotational rheometer (Gemini 200, Bohlin Instruments, Westborough, MA). Before and 14 days after culturing the cells

동안 배양한 후의 기계적 강도(Pa)를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The mechanical strength (Pa) after the incubation was measured and the results are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

도 3(가)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 세포를 배양하기 전 탄성계수(elastic modulus)를 나타낸다. 도 3(나)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 세포를 14일 동안 배양한 후 탄성계수를 나타낸다. Figure 3 (a) shows the elastic modulus before culturing the cells in the nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel complex. Fig. 3 (B) shows the elastic modulus after culturing the cells for 14 days in the nanofiber-reinforced polymer-hydrated gel complex.

도 3(가)와 같이, 세포를 첨가하지 않았을 때 수화겔에서 나노피브릴의 증가는 탄성계수를 감소시켰다. 이로부터 세포를 배양하기 전에는 수화겔에 함유되는 나노피브릴의 양이 증가할수록 수화겔의 기계적 강도가 감소됨을 확인하였다. As shown in Fig. 3 (A), the increase of nanofibrils in the hydrogel when the cells were not added decreased the modulus of elasticity. From this, it was confirmed that the mechanical strength of the hydrogel was reduced as the amount of nanofibrils contained in the hydrogel increased before culturing the cells.

도 3(나)와 같이, 세포를 첨가했을 때 수화겔에서 나노피브릴의 증가는 탄성계수를 증가시켰다. 이로부터 세포를 배양한 후에는 수화겔에 함유되는 나노피브릴의 양이 증가할수록 수화겔의 기계적 강도가 증가함을 확인하였다. As shown in Fig. 3 (B), when the cells were added, the increase of the nanofibrils in the hydrogel increased the modulus of elasticity. After the cells were cultured, the mechanical strength of the hydrogel increased as the amount of nanofibrils contained in the hydrogel increased.

2. 무게 손실률 측정2. Measurement of weight loss rate

나노피브릴을 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 함유하는 실시예 1에서 제조한 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 무게 손실률을 METTLER TOLEDO AB204-S 저울을 이용하여 14일 동안 측정하하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The weight loss rate of the nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel composite prepared in Example 1 containing nanofibrils at the ratios of 0, 1, 5, 10, 15 and 20%, respectively, was measured using a METTLER TOLEDO AB204- And the results are shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure pat00003
Figure pat00003

각각의 나노 강화 수화겔을 동결건조하여 처음의 무게를 측정하였고, NIH3T3 세포를 내포하는 수화겔을 배지 10%의 FBS가 포함된 DMEM에 14일 동안 배양한 후 무게를 측정하여 하기 식으로부터 무게 손실률(%)을 구하였다. Each of the nano-fortified hydrogels was lyophilized to measure the initial weight. The hydrogels containing NIH3T3 cells were cultured in DMEM containing 10% FBS for 14 days and then weighed to determine the weight loss rate (% ) Were obtained.

무게 손실률 (%) = (원래 무게-배양 후 무게)/원래 무게 X 100Weight Loss (%) = (Original Weight - Weight after Culture) / Original Weight X 100

도 3(다)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 무게 손실률(%)을 측정한 결과이다. 3 (C) shows the result of measuring the weight loss rate (%) of the nanofiber-reinforced polymer-hydrated gel complex.

도 3(다)와 같이, 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 시간에 따른 무게 손실률을 측정하였을 때 나노 피브릴의 양이 증가할수록 수화겔의 무게 손실률이 감소함을 확인하였다. As shown in FIG. 3 (c), when the weight loss rate of the nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel complex was measured, it was confirmed that the weight loss rate of the hydrogel decreased as the amount of nanofibrils increased.

실험예 3. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 안에서의 세포 생존율Experimental Example 3: Cell survival rate in nanofiber-enhanced polymer hydrogel complex

나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체안에서 세포의 증식과 성장을 확인하기 위하여 MTT 분석을 통해 세포 생존율을 측정하였다. Cell viability was measured by MTT assay to confirm the proliferation and growth of the cells in the nanofiber - reinforced polymer - hydrate complex.

실시예 1에서 제조한 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에서 세포 배양을 통해 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체가 세포 생존 또는 성장에 미치는 영향을 확인하였다. The effect of the nanofibril-reinforced polymer hydrate complex on cell survival or growth was confirmed by cell culture in the nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel complex prepared in Example 1. [

나노피브릴을 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 함유하고, 염화칼슘으로 가교된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체를 PBS로 2회 헹군 후에, FBS와 페니실린 및 스트렙토마이신이 첨가된 세포배양액(배지)에서 배양하였다. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 NIH3T3 세포를 가하여 평균 1×104 개의 NIH3T3 세포를 내포하는 나노피브릴 강화 고분화 수화겔 복합체를 96 well 플레이트에 각각 형성하였다. 혈청이 포함되어있지 않은 배지 200μl에 MTT 용액 (5mg/ml)을 넣어준 뒤 4시간 동안 37℃, 5% CO2 환경의 인큐베이터에서 배양하였다. 포마잔(formazan)의 형성을 확인 한 뒤 200μl의 DMSO를 이용하여 녹여 540nm의 파장에서 흡광값을 측정하였다. 2일마다 새로운 배지로 교환하여주면서 14 일 동안 세포의 생존율을 MTT 분석을 이용하여 확인하였고, 1일, 3일, 및 14일에서 NIH3T3 세포 생존율을 측정하였다. 처음 나노피브릴이 첨가되지 않은 수화겔에서의 측정한 결과를 기준으로 하여 세포 생존율을 측정하여 도 4에 나타내었다. The nano-fibril-fortified polymer hydrogel complex, which contains nanofibrils at a ratio of 0, 1, 5, 10, 15 and 20%, respectively, and crosslinked with calcium chloride, was rinsed twice with PBS, and then FBS, penicillin and streptomycin (Culture medium). NIH3T3 cells were added to nano-fibril-fortified polymer-hydrate gel complex, and nano-fibril-enriched high-molecular-weight hydrogel complexes containing 1 × 10 4 NIH3T3 cells were formed on 96-well plates. MTT solution (5 mg / ml) was added to 200 μl of medium containing no serum, followed by incubation for 4 hours in an incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 environment. After confirming the formation of formazan, 200 μl of DMSO was used to dissolve and the absorbance was measured at a wavelength of 540 nm. The viability of the cells was confirmed by MTT assay for 14 days while exchanging with fresh medium every 2 days, and NIH3T3 was detected at days 1, 3, and 14 Cell viability was measured. The cell viability was measured on the basis of the measurement result in a hydrogel not added with the first nano-fibril, and it is shown in Fig.

도 4는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에 세포를 14일 동안 배양하였을 때 세포의 생존율(%)을 나타낸다. 4 shows the survival rate (%) of the cells when the cells were cultured in the nano-fibril-reinforced polymer hydrogel complex for 14 days.

도 4와 같이, 나노피브릴을 포함하지 않는 수화겔과 비교하여 수화겔에 함유되는 나노피브릴이 증가할수록 세포 생존율이 높아짐을 확인하였다. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the cell viability was increased as the nanofibrils contained in the hydrogel were increased as compared with the hydrogel containing no nanofibrils.

실험예 4. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 안에서의 세포 뻗침 정도 EXPERIMENTAL EXAMPLE 4. Degree of Cell Stretch in Nanofibril-Reinforced Polymeric Hydrate Gel Complex

나노피브릴을 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 함유하는 실시예 1에서 제조한 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에서의 세포의 뻗침 정도를 확인하기 위하여 NIH3T3 세포를 포함하는 수화겔을 7일 동안 37℃, 5% CO2 환경의 인큐베이터에서 배양하였다. 다피(4,6-diamidino-2-phenylindole: DAPI)와 팔로이딘(phalloidin)으로 세포의 핵과 액틴을 각각 염색하였다. 3.7% 포름알데히드로 세포를 고정시킨 후 세포에 염색약을 투과시키기 위하여 비이온계 계면활성제의 일종인 0.1% 트리톤 엑스 100(Triton X-100)을 이용하였다. In order to confirm the extent of cell expansion in the nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel complex prepared in Example 1 containing nanofibrils at the ratios of 0, 1, 5, 10, 15 and 20%, NIH3T3 Cells were incubated in an incubator at 37 < 0 > C, 5% CO 2 for 7 days. Cell nuclei and actin were stained with 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) and phalloidin, respectively. After cells were fixed with 3.7% formaldehyde, 0.1% Triton X-100, a non-ionic surfactant, was used to permeabilize the cells with the dye.

멀티 포튼 공초점 레이저 현미경(Multi-photon Confocal Laser Scanning Microscope) (LSM 510META NLO / ZEISS)을 이용하여 수화겔에서의 세포와 나노피브릴의 모습을 확인하고, 세포 이미지를 얻었다.  Cells and nanofibrils in the hydrogel were identified using a Multi-photon Confocal Laser Scanning Microscope (LSM 510META NLO / ZEISS) and cell images were obtained.

도 5(가)((ㄱ)~(ㅂ))는 각각 0 내지 20%의 비율로 나노피브릴을 함유하는 수화겔 안에서의 세포를 공초점 레이저 현미경으로 확인한 결과를 나타낸다. Fig. 5 (a) ((a) to (f)) shows the result of confocal laser microscopy of cells in a hydrogel containing nanofibrils at a ratio of 0 to 20%, respectively.

도 5(가)와 같이, 수화겔 내에 나노피브릴 함유량이 증가할수록 세포의 뻗침 정도가 증가하였다. 또한, 현미경을 통해 세포의 모습을 확인한 후에 하기 식과 같이 도 5(가)의 각 이미지에서의 세포의 장축 방향 길이를 단축 방향 길이로 나눈 값으로부터 세포의 뻗침 정도를 측정하였다. As shown in Fig. 5 (A), as the content of nanofibrils in the hydrogel increased, the extent of cell expansion increased. After confirming the appearance of the cells through a microscope, the degree of cell stretching was measured from the value obtained by dividing the long axis direction length of the cells in each image in Fig. 5 (A) by the short axis direction length as shown in the following formula.

(세포의 뻗침 정도) = (세포의 긴 축의 길이/세포의 짧은 축의 길이)(Extent of cell stretch) = (length of long axis of cell / length of short axis of cell)

도 5(나)는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 안의 세포의 뻗침 정도를 측정한 결과를 나타낸다. FIG. 5 (B) shows the result of measuring the degree of cell stretching in the nanofibril-reinforced polymer hydrate gel complex.

도 5(나)와 같이, 수화겔 내에 나노피브릴 함유량이 증가할수록 세포의 장축 방향 길이를 단축 방향 길이로 나누어 구한 뻗침 정도의 값이 증가함을 확인하였다. As shown in FIG. 5 (b), it was confirmed that as the content of nanofibrils in the hydrogel increased, the value of the stretched degree obtained by dividing the long axis length of the cell by the short axis length increased.

또한, 도 5(가)의 각 이미지에로부터 세포의 둘레 길이를 측정하였다. 세포의 둘레 길이(㎛)는 0~20%의 비율로 나노피브릴을 함유하는 수화겔에 존재하는 세포를 각각 10개씩 취하여 Image J 프로그램을 이용하여 세포의 둘레 길이의 평균값으로부터 구하였다. 도 5(다)와 같이 수화겔 내에 나노피브릴 함유량이 증가할수록 세포의 둘레 길이가 증가함을 확인하였다. In addition, the peripheral length of the cells was measured from each image in Fig. 5 (A). The peripheral length (탆) of the cells was obtained from the average value of the peripheral length of the cells by using Image J program, taking ten cells each present in the hydrogel containing nano-fibrils at a ratio of 0 to 20%. As shown in FIG. 5 (c), it was confirmed that as the nanofibril content in the hydrogel increased, the perimeter length of the cells increased.

실험예 5. 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체 안에서의 유전자 발현 확인Experimental Example 5. Gene Expression Confirmation in Nano-Fibril-Reinforced Polymeric Hydrogel Complex

나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에서의 콜라겐 유전자의 발현량을 비교하기 위해 역전사 PCT(RT-PCR)을 이용하여 GAPDH와 콜라겐 (type 1, 2)의 발현을 확인하였으며 전기영동을 통해 가시적으로 다시 확인하였다. The expression of collagen (type 1, 2) was confirmed by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) in order to compare the expression level of collagen gene in the nanofiber-reinforced polymer hydrogel complex. Respectively.

배양 시킨 후 수화겔 속 세포에서 얻은 총 RNA 변성(total RNA Denaturation)을 위해 70℃에서 5분 동안 반응시킨 후 10X PCR 버퍼, Dntp mix, 프라이머와 Taq DNA 중합효소(Taq.)를 사용하였다. 또한 이를 사용하여 37℃에서 1시간 동안 반응 시켜 합성된 cDNA를 얻었다. 전기영동을 하기 위해 1.2% 아가로스 겔을 사용하였고 100v의 전압으로 30분 동안 로딩하였다. After incubation, the cells were reacted for 5 min at 70 ° C for total RNA denaturation (total RNA denaturation) obtained from the hydrogel cells, and then 10X PCR buffer, Dntp mix, primer and Taq DNA polymerase (Taq.) Were used. The resulting cDNA was reacted at 37 ° C for 1 hour. 1.2% agarose gel was used for electrophoresis and loaded for 30 minutes at a voltage of 100v.

하기 표 3과 같은 GAPDH와 콜라겐 유형(type) 1 및 2의 유전자 프라이머를 사용하였다. GAPDH and collagen type 1 and 2 gene primers as shown in Table 3 below were used.

[표 3][Table 3]

Figure pat00004
Figure pat00004

도 6은 나노피브릴 안의 세포의 유전자 발현을 RT-PCR에 의해 측정한 결과를 나타낸다(((ㄱ)~(ㅂ)): 각각 0, 1, 5, 10, 15 및 20%의 비율로 나노피브릴을 함유하는 수화겔). FIG. 6 shows the results of RT-PCR measurement of the gene expression of cells in the nano-fibril. ((A) to (f)): At the ratio of 0, 1, 5, 10, Fibril-containing hydrogels).

도 6과 같이, 나노 피브릴이 들어있지 않은 수화겔(ㄱ)에서 보다 피브릴이 1 내지 20%로 들어있는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체에서 콜라겐 유전자의 발현이 상대적으로 증가함을 확인하였다. As shown in FIG. 6, it was confirmed that the expression of the collagen gene was relatively increased in the nanofibril-reinforced polymer hydrate gel complex containing 1 to 20% of fibrils as compared with the hydrogel having no nanofibrils (a).

<110> Industry-Academic Cooperation Foundation of Kangwon University <120> Nanofibril-reinforced polymer hydrogel complex and preparation method thereof <130> PN118476 <160> 6 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 "s" <400> 1 ctccaacgag atcgagatc 19 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 "as" <400> 2 gtttacagga agcagacagg 20 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 2 "s" <400> 3 gggtctcctg cctcctcctg ctc 23 <210> 4 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 2 "as" <400> 4 tcctttctgc ccctttggcc ctaattttcg gg 32 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH "s" <400> 5 tcactgccac ccagaagac 19 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH "as" <400> 6 tgtaggccat gaggtccac 19 <110> Industry-Academic Cooperation Foundation of Kangwon University <120> Nanofibril-reinforced polymer hydrogel complex and preparation          method thereof <130> PN118476 <160> 6 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 "s" <400> 1 ctccaacgag atcgagatc 19 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 1 "as" <400> 2 gtttackga agcagacagg 20 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 2 "s" <400> 3 gggtctcctg cctcctcctg ctc 23 <210> 4 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Collagen type 2 "as" <400> 4 tcctttctgc ccctttggcc ctaattttcg gg 32 <210> 5 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH "s" <400> 5 tcactgccac ccagaagac 19 <210> 6 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH "as" <400> 6 tgtaggccat gaggtccac 19

Claims (14)

소수성 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유를 제조하는 단계;
상기 나노섬유를 가수분해하여 나노피브릴을 제조하는 단계;
친수성 고분자 용액에 상기 나노피브릴을 첨가하여 혼합하는 단계; 및
상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계를 포함하는, 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법.
Preparing nanofibers by electrospinning the hydrophobic polymer solution;
Hydrolyzing the nanofibers to produce nanofibrils;
Adding and mixing the nanofibrils to a hydrophilic polymer solution; And
And forming a cross-linking of the nanofibrils. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 21. &lt; / RTI &gt;
청구항 1에 있어서, 상기 소수성 고분자는 폴리(ε-카프로락톤)(poly(ε-caprolactone): PCL), 폴리락트산(poly(lactic acid): PLA), 폴리글리콜 산(poly(glycolic acid): PGA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(polylactic-co-glycolic acid: PLGA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The hydrophobic polymer according to claim 1, wherein the hydrophobic polymer is selected from the group consisting of poly (ε-caprolactone) (PCL), poly (lactic acid): PLA, poly (glycolic acid) ), A polylactic-co-glycolic acid (PLGA), and a combination thereof. The method for producing a nanofiber-reinforced polymer-hydrated gel conjugate according to claim 1, 청구항 1에 있어서, 상기 친수성 고분자는 알지네이트(alginate), 젤라틴(gelatin), 히알루론산(hyaluronic acid), 키토산(chitosan), 플루란(pullulan), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol: PVA), 폴리(γ-글루탐 산)(Poly(γ-glutamic Acid): γ-PGA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The method of claim 1, wherein the hydrophilic polymer is selected from the group consisting of alginate, gelatin, hyaluronic acid, chitosan, pullulan, polyvinyl alcohol (PVA), poly (Γ-PGA), poly (γ-glutamic acid): γ-PGA, and combinations thereof. 청구항 1에 있어서, 상기 친수성 고분자는 알지네이트(alginate: Alg) 및 젤라틴(gelatin: Gel)의 혼합 용액인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic polymer is a mixed solution of alginate (Alg) and gelatin (Gel). 청구항 1에 있어서, 상기 알지네이트 및 젤라틴의 혼합 용액의 비율은 3:1 내지 1:3인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The method of claim 1, wherein the ratio of the mixed solution of alginate and gelatin is 3: 1 to 1: 3. 청구항 1에 있어서, 상기 알지네이트 및 젤라틴의 혼합 용액의 비율은 2:1인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the ratio of the mixed solution of alginate and gelatin is 2: 1. 청구항 1에 있어서, 상기 나노섬유를 가수분해하는 단계는 수산화나트륨(NaOH) 용액 또는 염산(HCl)을 촉매로 하여 수행되는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The method of claim 1, wherein the step of hydrolyzing the nanofibers is performed using sodium hydroxide (NaOH) solution or hydrochloric acid (HCl) as a catalyst. 청구항 1에 있어서, 상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계는 염화칼슘(CaCl2), 염화마그네슘(MgCl2), 인산칼슘(CaP), 탄산칼슘(CaCO2), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 가교제로 하여 수행되는 것인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the step of forming the crosslinking of the nanofibrils comprises the step of forming a cross-linking group of calcium chloride (CaCl 2 ), magnesium chloride (MgCl 2 ), calcium phosphate (CaP), calcium carbonate (CaCO 2 ) Is carried out with a cross-linking agent selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone and polyvinylpyrrolidone. 청구항 1에 있어서, 상기 가교결합을 형성하는 단계는 염화칼슘(CaCl2) 용액을 가교제로 포함하는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. [2] The method of claim 1, wherein the cross-linking step comprises a calcium chloride (CaCl 2 ) solution as a cross-linking agent. 청구항 1에 있어서, 상기 나노피브릴을 친수성 고분자 용액에 첨가하여 혼합하는 단계 및 상기 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계 사이에 혼합액에 대상세포를 첨가하는 단계를 더 포함하는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. [Claim 4] The method of claim 1, further comprising adding a target cell to the mixed solution between the step of adding the nanofibrils to the hydrophilic polymer solution and the step of forming the cross-linking of the nanofibrils, (I). 청구항 1에 있어서, 나노피브릴의 가교결합을 형성하는 단계 이후에 대상세포를 배양하는 단계를 더 포함하는 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. [Claim 5] The method according to claim 1, further comprising the step of culturing the subject cells after the step of forming the crosslinking of the nanofibrils. 청구항 10에 있어서, 상기 대상세포는 섬유아세포인 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체의 제조방법. [Claim 11] The method according to claim 10, wherein the target cell is a fibroblast. 청구항 1의 제조방법에 의해 제조된 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체. The nanofibril-reinforced polymer-hydrated gel composite produced by the method of claim 1. 청구항 13에 있어서, 세포배양 지지체용 나노피브릴 강화 고분자 수화겔 복합체. 14. The nano-fibril-reinforced polymer-hydrated gel complex according to claim 13,
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