[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20220102692A - 세포 담지용 패치 - Google Patents

세포 담지용 패치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220102692A
KR20220102692A KR1020210004683A KR20210004683A KR20220102692A KR 20220102692 A KR20220102692 A KR 20220102692A KR 1020210004683 A KR1020210004683 A KR 1020210004683A KR 20210004683 A KR20210004683 A KR 20210004683A KR 20220102692 A KR20220102692 A KR 20220102692A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pocket
unit
patch
pocket unit
units
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.)
Granted
Application number
KR1020210004683A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102540234B1 (ko
Inventor
박지종
김동익
Original Assignee
비즈텍코리아 주식회사
성균관대학교산학협력단
사회복지법인 삼성생명공익재단
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비즈텍코리아 주식회사, 성균관대학교산학협력단, 사회복지법인 삼성생명공익재단 filed Critical 비즈텍코리아 주식회사
Priority to KR1020210004683A priority Critical patent/KR102540234B1/ko
Publication of KR20220102692A publication Critical patent/KR20220102692A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102540234B1 publication Critical patent/KR102540234B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3895—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells using specific culture conditions, e.g. stimulating differentiation of stem cells, pulsatile flow conditions
    • 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
    • A61L15/40—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. plant or animal extracts
    • 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
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/425—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • 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
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • A61L27/3834—Cells able to produce different cell types, e.g. hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, marrow stromal cells, embryonic stem cells
    • 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
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • 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
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • 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
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/60—Materials for use in artificial skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/08—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing artificial tissue or for ex-vivo cultivation of tissue
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/12—Well or multiwell plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/26—Constructional details, e.g. recesses, hinges flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/06—Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0603—Embryonic cells ; Embryoid bodies
    • C12N5/0606—Pluripotent embryonic cells, e.g. embryonic stem cells [ES]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0634—Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0647—Haematopoietic stem cells; Uncommitted or multipotent progenitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0652—Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0662—Stem cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0696—Artificially induced pluripotent stem cells, e.g. iPS
    • 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
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/34—Materials or treatment for tissue regeneration for soft tissue reconstruction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 세포 담지용 패치에 관한 것으로, 보다 상세히 복수의 셀 내부에 세포가 담지되는 세포 담지용 패치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세포 담지용 패치는, 플렉서블한 재질로 형성되는 패치몸체부; 상기 패치 몸체부의 일면에 함몰 형성되는 포켓 유닛; 및 제1 입구 크기를 갖는 제1 포켓 유닛과, 상기 제1 입구 크기와 다른 제2 입구 크기를 갖는 제2 포켓 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세포 담지용 패치{PATCH FOR CELL ENCAPSUALTION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 세포 담지용 패치에 관한 것으로, 보다 상세히 복수의 셀 내부에 세포가 담지되는 세포 담지용 패치에 관한 것이다.
줄기세포(Stem cell)는 한 개의 세포가 여러 종류의 다른 세포를 분화될 수 있는 다중 분화능을 가진 세포로써 손상 받은 신체부위의 세포들을 재생할 수 있다.
줄기세포치료는 의학적 수단이 없는 퇴행성 질환이나 심한 외상으로 인한 질병, 손상 받은 조직의 재생분야에 새로운 대안으로 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 우리 몸에 손상된 장기나 조직을 줄기세포를 통해서 재생하는 재생의학(regenerative medicine)분야에 차세대 의료분야의 성장동력으로 기대되고 있으며 장기의 기능이 떨어진 질병에 대한 새로운 의학적 접근 및 재생의학으로 치료법으로 주목받고 있다.
줄기세포에는 성체줄기세포, 배아줄기세포, 역분화 줄기세포가 있다. 성체줄기세포(adult stem cell)는 우리 몸의 다양한 장기에 존재하면서 신체가 손상되었을 때 재생작용을 하는 세포로서 대표적으로 골수, 탯줄 등에 있는 조혈줄기세포, 중간엽 기질세포 등이 있다. 이외에도 우리 몸의 거의 모든 장기에는 줄기세포가 존재하는데 이들을 통틀어 성체줄기세포라고 한다. 성체줄기세포는 분화의 방향성이 거의 정해져 있지만 비교적 안전한 세포로 알려져 다양한 임상시험에 사용되고 있다.
배아줄기세포(embryonic stem cell)는 정자와 난자가 수정된 배아조직 중 배반포라는 조직에서 얻어지는 줄기세포로서, 신체를 구성하는 거의 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 전분화능을 가지고 있지만, 다른 사람의 수정란에서 얻어지기 때문에 세포 치료에 사용하려면 핵치환(세포의 핵 안에 들어있는 유전자를 교체하는 과정, 배아 복제라고도 함) 과정을 거치게 된다.
역분화줄기세포(또는 유도만능줄기세포, induced pluripotent stem cell)는 성인의 피부나 혈액 등 이미 어른이 된 자기 자신의 세포를 거꾸로 되돌려 미분화 상태의 세포로 역분화 시켜서 배아줄기세포와 거의 동등한 전분화능을 가지게 된 세포이다. 이 경우 타인의 난자를 사용하는 데 따른 윤리적인 문제도 없고, 체세포로부터 복제과정을 거치지 않고도 환자의 유전자와 일치하는 전 분화능을 얻을 수 있어 세계적으로 활발하게 연구되는 세포이다.
성체줄기세포는 체외에서 다른 조작을 가하지 않고 환자 몸 안에 존재하는 세포를 얻기 때문에 상대적으로 안전해서 다양한 질환에서 가장 활발하게 임상시험이 이루어지고 있다. 백혈병 치료에서 알려진 조혈줄기세포는 이미 환자 치료에 이용되고 있지만, 그 외의 성체줄기세포의 치료 효과와 안전성에 대해서는 아직 연구가 진행 중이다. 배아줄기세포의 경우, 이를 얻는 과정에서 환자와 일치하는 유전자를 가진 세포를 얻기가 어려워 발생하는 면역거부 반응을 극복해야 한다. 역분화줄기세포는 환자의 체세포를 역분화시켜 이런 면역거부반응을 해결할 수 있지만, 배아줄기세포와 마찬가지로 기형종과 같은 종양을 일으킬 가능성을 완전히 배제할 수 없는 상태다. 아직은 대부분이 안전성과 효과를 측정하는 연구 단계다. 결국은 안전하면서도 효과가 검증된 줄기세포를 개발하는 것이 줄기세포치료를 연구하는 가장 중요한 목표가 되고 있다.
사이토카인(cytokine)은 면역세포로부터 분비되는 단백질 면역조절제로서 자가분비형 신호전달(autocrine signaling), 측분비 신호전달(paracrine signaling), 내분비 신호전달(endocrine signaling) 과정에서 특정 수용체와 결합하여 면역반응에 관여한다. 세포의 증식, 분화, 세포사멸 또는 상처 치료 등에 관여하는 다양한 종류의 사이토카인이 존재하며, 특히 면역과 염증에 관여하는 것이 많다. 분화 능력과 줄기 및 전구 세포의 잠재력은 일반적으로 3D 배양 설정에서 향상된다. 예를 들어, 타액선 유래 선조 세포는 간세포 및 췌도 세포 계통으로 분화할 수 있지만 이러한 분화는 세포가 2D 단층이 아닌 3D 세포 응집체에서 배양 될 때만 발생한다. ESC의 신경 세포 분화는 2D 단층 세포 배양에 비해 배아 체 배양에서 강화된다. 더욱이, 광학 컵과 같은 복잡한 장기 구조의 체외 복제는 ESC의 고유 한 조직자가 조직 능력이 극대화 된 3D 배양에서만 가능하다.(Spheroid Culture of Mesenchymal Stem Cells, Stem Cells Int. 2016; 2016: 9176357. Published online 2015 Nov 16. doi: 10.1155/2016/9176357 )
기존의 2D 부착 세포 배양과 비교하여 3D 구형 세포 응집체 또는 구형(스페 로이드)에서 배양 된 중간 엽 줄기 세포 (MSC)는 이식 후 세포 생존율이 향상되어 항 염증, 혈관 신생 및 조직 회복, 재생 효과가 향상되었다.
3D 조직 배양의 주요 응용 분야는 약물 효능 또는 독성 스크리닝, 조사 기계적 독성학, 표적 디스코 식별, 약물 재배치 연구, 약동학 및 약력학 분석에 있다. 재생 의학과 같은 다른 응용 프로그램도 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 종래에 사용하는 방법인 셀 패치의 문제점은 2차원내지 3차원세포배양 cell 패치는 세포를 직접적으로 제공함으로써 세포를 제공받은 사람에게서 원하지 않는 면역반응이 나타나거나 유전자변형이 일어 날수 있는 심각한 문제를 안고 있다.
이러한 문제를 해결하고자 유전자 변형이나 면역반응을 일으키는 세포를 직접적으로 공급하지 않고 3D 스페로이드 패치구조체에 줄기세포를 담지하여 세포집합체를 형성함으로써 과분비되는 사이토카인으로 자가 줄기세포의 분화를 유도하는 방법으로 새로운 3차원 스페로이드 구조의 세포재생 플랫폼이다.
줄기세포능과 Cytokine 분비능력을 극대화할 수 있는 세포 담지용 3차원 스페로이드 패치구조체를 3D프린팅으로 직접 제조하고, 세포를 담지하여 세포 재생(혈관 생성, 항염증성, 조직 재생 등)에 기여하는 Cytokine이 이식된 부위에서 분비되도록 유도하는 새로운 개념에 세포담지 3차원 스페로이드 구조의 세포재생 플랫폼이다.
본 발명의 실시예의 일측면에 따른 세포 담지용 패치는, 세포 담지용 패치에 있어서, 플렉서블한 재질로 형성되는 패치몸체부; 상기 패치 몸체부의 일면에 함몰 형성되는 포켓 유닛; 및 상기 패치 몸체부의 이면에 함몰 형성되는 슬릿 유닛;을 포함하고, 상기 포켓 유닛은, 제1 입구 크기를 갖는 제1 포켓 유닛과, 상기 제1 입구 크기와 다른 제2 입구 크기를 갖는 제2 포켓 유닛을 형성할 수 있다.
또한, 하나의 상기 슬릿 유닛은, 어느 하나의 상기 포켓 유닛과 이에 인접되는 다른 포켓 유닛 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 슬릿 유닛의 입구 크기는 상기 제1 포켓 유닛의 제1 입구 크기 또는 제2 포켓 유닛의 제2 입구 크기 보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿 유닛의 높이(h2)는, 상기 패치몸체부의 일면과 상기 슬릿 유닛의 바닥부와의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 포켓 유닛의 측벽과 상기 제1 포켓 유닛의 바닥부가 만나는 제1 하측 코너부가 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 포켓 유닛의 중앙부의 단면 크기는 상기 제2 입구 크기보다 크게 형성할 수 있다.
또한, 상기 제2 포켓 유닛의 입구부를 감싸도록 일정 길이만큼 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부의 돌출 거리(d)는 이하의 관계식을 만족하는 것일 수 있다.
Figure pat00001
D : 돌출부의 돌출거리
W21 : 제2 포켓 유닛의 중앙부의 단면 너비
W22 : 제2 포켓 유닛의 입구의 입구 너비
여기에서, D는 돌출부의 돌출거리, W21은 제2 포켓 유닛의 중앙부의 단면 너비이며, W22는 상기 제2 포켓 유닛의 입구의 입구 너비이다.
또한, 상기 제2 포켓 유닛의 돌출부의 하면에는 상기 제2 포켓 유닛의 측벽과 연결시키는 상측 코너부가 형성되고, 상기 상측코너부는 외면이 라운드지게 형성되고, 상측코너부의 라운드면의 기울기는 상측에서 하측으로 갈수록 커지는 것을 형성될 수 있다.
또한, 상기 포켓 유닛의 높이와 상기 슬릿 유닛의 높이를 합한 값은 상기 패치 몸체부의 두께(t)보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 포켓 유닛의 높이(h1)는, 상기 포켓 유닛의 바닥부와 상기 패치몸체부의 이면과의 거리보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 포켓 유닛은 일 방향으로, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, 상기 제2 포켓 유닛은 상기 일 방향으로, 상기 제1 포켓 유닛과 교번하여, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, N은 0 이상의 정수인 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 포켓 유닛은 일 방향으로, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, 상기 제2 포켓 유닛은 상기 일 방향으로, 상기 제1 포켓 유닛과 교번하여, M+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, 상기 N 및 상기 M은 0 이상의 정수이며, 상기 N 및 상기 M은 서로 다른 것으로 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 본 발명은 세포가 빠져나가지 못하도록 형성된
세포 담지용 패치가 제공된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 포켓 유닛의 입구는 개방형(Open type) 과 일부개방형의 비율이 조절되어 제조되는 이식가능한 세포 담지용 패치가 제공된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 줄기세포능과 다양한 Cytokine 분비능력을 극대화할 수 있는 세포 담지용 패치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 세포 담지용 패치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치가 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치가 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치가 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치에서 세포가 담지된 상태를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치에서 세포가 성장된 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석 되어야만 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 세포 담지용 패치의 단면도이다.
먼저, 도 1을을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 세포 담지용 패치(1)는 3D 스페로이드 패치구조체에 줄기세포가 세포담지용 패치(1)의 포켓구조물에 담지된다. 그리고, 세포 담지용 패치(1)의 상기 줄기세포들이 세포집합체를 형성함으로써 과분비되는 사이토카인으로, 세포 담지용 패치(1)가 환자의 신체 표면(예시적으로 심장 표면)에 부착된 상태에서 자가 줄기세포의 분화를 유도하는 방법으로 신체의 세포재생을 도울 수 있다.
이때, 상기 줄기세포는 다양한 조직 배양이 가능한 세포로서, 일 실시예로 사이토카인(cytopkine)으로 bFGF(basic Fibroblast Growth Factor :섬유아세포 기본성장인자-세포 생존율향상 및 혈관재생관여), VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor : 혈관내피 성장인자-세포사 감소 및 혈관 재생에 관여), HGF(간세포 성장인자: hepatocyte growth factor -세포사 감소 및 혈관 재생에 관여) IL (인터루킨; interleukin)계열, 림포카인(limphokine), 모노카인(monokine): 단핵구(monocyte)에 의해 생성인자, 케모카인(chemokine), 인터페론(interferon, IFN)계열, 조혈인자(hematopoietic factor), 상피세포 성장인자 (epidermal growth factor, EGF), 섬유아세포 성장인자(fibroblast growth factor, FGF), 혈소판유래 성장인자(platelet-derived growth factor, PDGF), 간세포 성장인자(hepatocyto growth factor, HGF), 트랜스포밍 성장인자(transforming growth factor, TGF), 종양괴사인자(tumor necrosis factor, TNF)인 TNF-α나 TNF-β 등 세포의 사멸(apoptosis)을 유발인자, TNF 슈퍼패밀리(superfamily), 아디포카인(adipokine): 예인 렙틴(leptin), 신경영양인자(neurotrophic factor): 신경성장인자(nerve growth factor, NGF) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 세포 담지용 패치(1)는 패치 몸체부(100), 포켓 유닛(110,120), 슬릿 유닛(130)을 포함한다.
패치 몸체부(100)는 생분해성 재질로 형성되며, 플렉서블한 특성을 갖는다. 패치 몸체부(100)는, 예시적으로, 폴리카프로락톤 (PCL: polycaprolactone)계열 수지, PCL과 PET가 합성된 수지, PHA (polydhydroxy alkanoates), phosphagene, polypeptide, Polylactic acid(PLA), Polyglycolic acid(PG), Polycaprolactone (PCL), Polydioxanone, Polyanhydrides, Polycyanoacrylates, Polyorthoester, Poly(γ-ethylglutamate), Pseudo-poly (amino acids) 소재를 주재료로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 포켓 유닛(110, 120) 및 슬릿 유닛(130)의 구성을 보다 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 포켓 유닛(110, 120)은 포켓 유닛(110, 120)은 패치 몸체부(100)의 일면(101)에 형성되며, 포켓 유닛(110, 120)에는 상기 줄기세포가 담지된 다음, 성장한 다음, 세포 담지용 패치(1)가 부착되는 조직에 성장된 상기 줄기세포를 직접 공급하거나, 상기 줄기세포에서 생성되는 사이토카인을 제공한다.
이때, 패치 몸체부(100)의 일면(101)은 상기 조직의 표면에 부착되는 부착면이며, 패치 몸체부(100)의 이면(102)은 상기 부착면의 반대면, 즉 바깥면일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 포켓 유닛(110,120)은 서로 간에 일정 간격을 두고 배치되며 상기 일정 간격은 포켓 유닛(110,120)의 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 포켓 유닛(110, 120)의 서로 간의 간격이 작으면 작을수록 단위면적당 세포수가 많아지며 사이토카인을 대량으로 생산할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 패치 몸체부(100)의 포켓 유닛(110, 120)은 내부 공간의 단면적의 크기와 유사하거나 큰 입구 크기를 갖는 제1 포켓 유닛(110)과, 제2 포켓 유닛(110) 보다 작은 입구 크기를 갖는 제2 포켓 유닛(120)을 포함한다. 제1 포켓 유닛(110)에 수용된 상태에서 성장된 상기 줄기 세포는 제1 포켓 유닛(110)의 입구를 통하여 조직에 직접 전달될 수 있다. 반면, 제2 포켓 유닛(110)에 수용된 상태에서 성장된 상기 줄기 세포는, 상대적으로 작은 크기를 갖는 제2 포켓 유닛(110)의 입구를 통과하지 못하고, 제2 포켓 유닛(110)의 내부에 수용된 상태에서 사이토카인을 상기 조직에 전달한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 세포 담지용 패치(1)는, 동일한 상기 줄기 세포가 담지된 상태에서, 세포 담지용 패치(1)가 부착된 상기 조직에 상기 줄기세포를 직접 전달하면서 동시에 상기 사이토카인을 전달할 수 있더, 보다 효율적인 조직의 재생을 도울 수 있는 효과가 있다.
본 실시예에서 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)은 상호 교번하여 배치될 수 있으나, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)이 배치되는 구성은 다양하게 형성될 수 있다.
제1 포켓 유닛(110)의 상기 입구의 크기는 성장된 상기 줄기 세포가 제1 수용 공간(111)에 수용된 상태에서 상기 입구를 통하여 외부로 유출될 수 있을 크기로 형성된다. 반면, 제2 포켓 유닛(110)의 상기 입구의 크기는 성장된 상기 줄기 세포가 제2 수용 공간(121)에 수용된 상태에서, 상기 입구를 통하여 외부로 유출되는 것을 억제할 수 있는 크기로 형성된다.
제1 포켓 유닛(110)의 측벽과 제1 포켓 유닛(110)의 바닥부가 만나는 제1 하측 코너부가 라운드지게 형성될 수 있다. 즉, 제1 포켓 유닛(110)의 상기 제1 하측 코너부가 라운드지게 형성될 경우, 상기 줄기 세포가 제1 포켓 유닛(110)의 제1 수용 공간(111)으로부터 용이하게 상기 조직으로 공급될 수 있다.
본 실시예에서 제1 포켓 유닛(110)의 제1 수용 공간(110)의 내부 단면(제1 수용공간(110)의 중앙부 기준)의 너비(W11)는 제1 수용 공간(110)의 상기 입구의 너비(W12)와 동일한 크기로 형성된다. 다만, 제1 수용 공간(110)의 내부 단면(제1 수용공간(110)의 중앙부 기준)의 너비(W11)보다 제1 수용 공간(110)의 상기 입구의 너비(W12)가 크게 형성되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
한편, 제2 포켓 유닛(120)의 제2 수용 공간(121)의 중앙부의 단면 크기는 제2 포켓 유닛(120)의 입구 크기인 제2 입구 크기보다 크게 형성된다. 즉, 상기 제2 입구 크기는 제2 수용 공간(121)의 상기 중앙부의 단면 크기보다 작게 형성된다.
그리고, 제2 포켓 유닛(120)은, 제2 포켓 유닛(120)의 상기 입구를 감싸도록 일정 길이만큼 돌출된 돌출부(122)를 포함하고, 돌출부가 상기 입구측으로 돌출된 거리인 돌출 거리(D)는 이하의 관계식을 만족한다.
(관계식)
Figure pat00002
D:돌출부의 돌출거리
W21: 제2 포켓 유닛의 중앙부의 단면 너비
W22: 제2 포켓 유닛의 입구의 너비
제2 포켓 유닛(120)의 돌출부(122)에 의하여 제2 포켓 유닛(120)의 상기 제2 입구 크기(즉, 제2 입구 너비(W22))는 제1 포켓 유닛(110)의 상기 제1 입구 크기(즉, 제1 입구 너비(W12))보다 작게 형성된다. 제2 포켓 유닛(120)의 상기 제2 입구 크기는 상기 세포가 상기 포켓 유닛(110, 120)에서 빠져나오지 못하도록 설정되어, 제2 포켓 유닛(120)의 제2 수용 공간(121)에 수용된 상기 줄기세포의 사이토카인 유도분비 능력을 극대화시키는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 제2 포켓 유닛(120)의 돌출부(122)의 하면에는, 제2 포켓 유닛(120)의 측벽과 돌출부(122)를 연결시키는 상측 코너부(123)가 형성되고, 상측코너부(123)는 외면이 라운드지게 형성되고, 상측코너부(123)의 라운드면의 기울기는 상측에서 하측으로 갈수록 커지는 것을 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 포켓 유닛(110)의 제1 입구 너비(W12) 및 제2 포켓 유닛(120)의 제2 입구 너비(W22)는 예시적으로 200 ~ 1000㎛범위로 형성될 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 포켓 유닛(110)의 제1 입구 너비(W12)는 400 ~ 800㎛의 범위로 형성되며, 제2 포켓 유닛(120)의 제2 입구 너비(W22)는, 200 ~ 500㎛의 범위로 형성될 수 있다. 다만, 상기 수치는 예시적인 범위를 의미할 뿐, 상기 줄기 세포의 선택적인 유출입 및 사이토카인 분비효율에 따라 다르게 형성될 수 있다.
예를 들어, 제2 포켓 유닛(120)의 제2 입구 너비(W22)가 50 ~ 800㎛의 범위로 형성되었을 경우, 종래 부착 세포 배양과 비교하여 세포가 패치 몸체부 외측으로 빠져나오지 못하여 이식 후 세포 생존율이 향상되어 항 염증, 혈관 신생 및 조직 회복, 재생 효과가 향상되는 효과가 확인되었다.
그리고, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 형성 높이(h1,h22)는, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 바닥부와 패치몸체부(100)의 이면(102)과의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 형성 높이(h1,h2)는, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 하측에 위치되는 패치 몸체부(100)의 두께보다 크게 형성된다.
제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 상기 입구의 형상은 예시적으로 정사각형으로 형성되는 것으로 도시되고 있으나, 원형 또는 직사각형 형태로 형성되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다. 이때, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)은 서로 다른 입구 면적을 갖도록 형성된다.
한편, 슬릿 유닛(130)은 패치 몸체부(100)의 이면(102)에 함몰 형성되며, 패치 몸체부(100)의 일면(101)이 곡면으로 형성되는 상기 조직의 표면에 부착되는 경우, 상기 조직의 표면에 보다 밀착될 수 있도록, 패치 몸체부(100)가 원활하게 구부러질 수 있도록 한다. 이때, 슬릿 유닛(130)은 어느 포켓 유닛(110, 120)과 이에 인접되는 다른 포켓 유닛(110, 120) 사이에 배치된다. 그리고, 슬릿 유닛(10)의 형성 너비(W3)는 제1 포켓 유닛(110)의 제1 입구 너비(W12)및 제2 포켓 유닛(120)의 제2 입구 너비(W21)보다 작게 형성되거나, 제2 포켓 유닛(120)의 제2 입구 너비(W21)에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
슬릿 유닛(130)은 패치 몸체부(100)가 수평방향 및/또는 수직방향으로 외력을 받는 경우, 패치 몸체부(100)가 보다 원활하게 구부러질 수 있도록 한다.따라서, 패치 몸체부(100)가 상기 조직의 표면에 부착될 때, 패치 몸체부(100)의 일면(101)의 들뜸이 발생되지 않도록 하여, 패치 몸체부(100)의 보다 완전한 부착이 이루어질 수 있도록 한다.
슬릿 유닛의 높이(h2)는, 패치 몸체부(100)의 일면(101)과 슬릿 유닛(130)의 바닥부와의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 일 실시예에서 포켓 유닛(110,120)의 높이(h1,h2)와 슬릿 유닛(130)의 높이(h3)는 같게 형성될 수 있다. 이때, 포켓 유닛(110, 120)의 높이(h1,h2)와 슬릿 유닛(130)의 높이(h2)를 합한 값은 패치 몸체부(100)의 두께(t)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 번갈아 형성되는 포켓 유닛(110, 120) 및 슬릿 유닛(130)의 형성 높이(h1,h2)들이 패치 몸체부(100)의 두께(t)보다 크게 형성됨으로써, 패치 몸체부(100)가 보다 유연하게 구부러질 수 있도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 제2 포켓 유닛의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 및 도 2에서 도시된 세포 담지용 패치의 제2 포켓 유닛의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 제2 포켓 유닛(120)은, 입구 형태에 따라 제2 포켓 유닛A(120A) 및 제2 포켓 유닛B(120B)를 포함한다.
제2 포켓 유닛A(120A)는, 도 1 및 도 2에서 도시된 제2 포켓 유닛(120)의 구성과 동일하다.
제2 포켓 유닛B(120B)는, 제2 포켓 유닛B(120B)의 상기 입구를 가로 지르는 커버부(125)를 포함한다. 즉, 커버부(125)는, 상기 입구에서 연장된 제2 포켓유닛A(120A)의 돌출부(122)와 달리 상기 입구의 중앙을 가로지른다, 커버부(125)가 지나가는 영역을 제외한 상기 입구의 개방된 영역을 통하여, 제2 포켓 유닛B(120B)의 제2 수용 공간(121)에 수용된 상기 줄기세포로부터 사이토카인이 분비되어 외부로 공급될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1 포켓 유닛(110), 제2 포켓 유닛A(120A) 및 제2 포켓 유닛B(120B)이 모두 형성되는 구성으로 형성되고 있으나, 제1 포켓 유닛(110)과 제2 포켓 유닛A(120A) 및 제2 포켓 유닛B(120B) 중 어느 하나의 제2 포켓 유닛(120A, 120B)가 형성되는 구성 또한 가능하다.
도 4는 도 1의 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 세포 담지용 패치(1)의 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)들은, 상호 교번하여 배치되는 구성으로 배치될 수 있으며, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)은 복수의 열로 배치된 상태로 교번하여 배치될 수 있다.본 실시예에서, 제1 포켓 유닛(110)은 일 방향으로, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치된다. 그리고, 제2 포켓 유닛(120)은 상기 일 방향으로, 제1 포켓 유닛(110)과 교번하여, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치된다. 이때, N은 0 이상의 정수일 수 있다. 즉, 본 실시예에서 제1 포켓 유닛(110)이 1개 이상의 열로 배치된 다음, 연속하여 제2 포켓 유닛(110)이 동일한 수 만큼의 열로 교번하여 배치될 수 있다.
즉, 제1 포켓 유닛(110)과 제2 포켓 유닛(120)을 교번하여 배치되게 형성되어 인체의 부위의 손상이 심한 조직과 손상이 적은 조직을 분리하여 재생할 수 있고, 각 부위에 맞게 조직의 재생 및 치료에 응용할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 실시예와 달리, 제1 포켓 유닛(110)은 일 방향으로, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, 제2 포켓 유닛(120)은 상기 일 방향으로, 제1 포켓 유닛(110)과 교번하여, M+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, 상기 N 및 상기 M은 0 이상의 정수이며, 상기 N 및 상기 M은 서로 다르도록 형성될 수 있다.
즉, 제1 포켓 유닛(110)이 1개 열로 배치된 상태에서, 제2 포켓 유닛(120)이 2개 열로 배치되고, 다시 제1 포켓 유닛(110)이 1개 열로 배치된 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다. 본 실시예와 같이 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 상대적인 수량을 조절함으로써, 치료가 필요한 조직에 대하여 줄기세포의 공급량 및 사이토카인의 공급량을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 입구 형상이 정사각형인 것으로 도시되어 있으나, 상기 입구 형상이 정사각형 이외에 원형 또는 직사각형 등과 같은 다양한 형태로 구성되는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
본 실시예는, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)이 배치되는 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 발명의 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.도 5를 참조하면, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)은 유닛 단위로 교번하여 배치된다. 본 실시예에 의하면, 보다 조밀한 영역에 동시에 상기 줄기세포의 공급 및 상기 사이토카인의 공급이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
도 6는 본 발명의 또 다른 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 패치 몸체부(100)의 일면(101)에는 제1 포켓 유닛(110)이 배치되는 제1 영역과 상기 제1 영역과 중첩되지 않으며 제2 포켓 유닛(120)이 배치되는 제2 영역이 형성된다. 이때, 상기 제1 영역에 배치된 제1 포켓 유닛(110)의 개수와 상기 제2 영역에 배치된 제2 포켓 유닛(120)의 개수는 다르게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)은 치료가 필요한 부위에 따라 다르게 배치됨으로써, 보다 효율적인 줄기세포 및 사이토카인의 공급이 수행될 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 패치 몸체부(100)의 일면(101)에는, 제1 포켓 유닛(110)이 배치되는 제1 영역만을 형성(A)하거나 제2 포켓 유닛(120)이 배치되는 제2 영역만이 형성(B)될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치가 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 세포 담지용 패치의 제조 방법은, 먼저, 트레이(500)을 제공하는 트레이 제공 단계가 수행된다. 이때, 세포 담지용 패치(1)는 예시적으로 3D 프린터에 의하여 복수의 레이어가 적층되어 형성될 수 있으며, 트레이(500)는 3D 프린터에서 세포 담지용 패치(1)가 제조될 수 있는 공간을 제공한다.
상기 3D프린터에 의하여 상기 복수의 레이어가 적층 형성되는 방식은 상기 3D 프린터의 출력 방식과 출력 재료에 따라 SLA(Stereo Lithography Apparatus, 광경화수지조형)방식, SLS(Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결 조형)방식, FDM(Fused Deposition Modeling, 융합수지압출적층조형) 또는 FFF(Fused Filament Fabrication)방식 등으로 출력할 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니다.그 다음, 트레이(102)의 일 면에 포켓 유닛(110, 120) 및 포켓 유닛(110, 120)과 다른 면에 형성되는 슬릿 유닛(130) 중 어느 하나를 형성하기 위한 적어도 하나의 레이어(410, 420)를 배치키는 제1 레이어 그룹 배치 단계가 수행된다.
이때, 포켓 유닛(110,120)은 서로 간에 일정 간격을 두고 배치되며 상기 일정 간격은 포켓 유닛(110,120)의 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 포켓 유닛(110, 120)의 서로 간의 간격은 조밀할수록 단위면당 세포수가 많아지며 사이토카인을 대량으로 생산하는 장점이 있다.
본 실시예에서는, 슬릿 유닛(130)가 트레이(500)의 일면에 배치되는 형상, 즉 패치 몸체부(100)의 이면(102)이 트레이(500)의 상기 일면, 즉 상면에 배치되도록 하여 제조를 수행한다. 그리고, 제1 레이어 그룹(G1)은 제1 레이어(410) 및 제2 레이어(420)를 포함하며, 슬릿 유닛(130)의 형성에만 관여한다. 이때, 제1 레이어 그룹(G1)이 하나의 레이어 만을 포함하는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
그 다음, 제1 레이어 그룹(401) 의 레이어(410,420)가 배치된 상태에서, 배치된 제1 레이어 그룹(410)의 레이어(420), 즉 제2 레이어(420) 상에 포켓 유닛(110, 120) 및 슬릿 유닛(130)을 형성하기 위한 적어도 하나의 레이어(430)를 배치시키는 제2 레이어 그룹 배치 단계가 수행된다. 이때, 제2 레이어 그룹(G2)는 제3 레이어(430)를 포함하며, 포켓 유닛(110, 120) 및 슬릿 유닛(130)의 형성에 관여한다. 즉, 상기 제2 레이어 그룹 배치 단계에서, 포켓 유닛(110, 120)의 하부 및 슬릿 유닛(130)의 상부가 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제2 레이어 그룹(G2)이 둘 이상의 레이어들을 포함하는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
그 다음, 제2 레이어 그룹(G2) 의 레이어(430),가 배치된 상태에서, 배치된 상기 레이어, 즉 제3 레이어(3) 상에 포켓 유닛(110,120) 및 슬릿 유닛(130) 중 다른 하나를 형성하기 위한 적어도 하나의 레이어(440,450)를 배치시키는 제3 레이어 그룹 배치 단계가 수행된다. 본 실시예에서는 제3 레이어 그룹 배치 단계에서 포켓 유닛(110, 120)들이 형성되며, 제3 레이어 그룹(G3)은 제4 레이어(440) 및 제5 레이어(450)를 포함한다. 이때, 제3 레이어 그룹(G3)는 포켓 유닛(110, 120)의 형성에만 관여한다. 이때, 제3 레이어 그룹(G3)이 하나의 레이어 만을 포함하는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
그 다음, 제3 레이어 그룹 배치 단계에서 제3 레이어 그룹(G3)의 레이어(440,450)가 배치된 상태에서, 배치된 레이어, 즉 제5 레이어(450) 상에 포켓 유닛들의 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 입구 크기가 다르게 형성되도록 적어도 하나의 레이어(460,470)를 배치시키는 제4 레이어 그룹배치 단계가 수행된다. 이때, 제4 레이어 그룹(G4)는 제6 레이어(460) 및 제7 레이어(470)를 포함할 수 있으며, 제1 레이어 그룹(G1)이 하나의 레이어 만을 포함하는 구성 또한 가능하다.
제4 레이어 그룹(G4)에 의하여, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)이 서로 다른 입구 크기를 가지도록 형성될 수 있다.한편, 상기 제4 레이어 그룹 배치 단계에서, 배치된 상기 레이어 상에 포켓 유닛들(110,120)의 입구 크기에 따라 상기 레이어 폭을 조정하여 상기 레이어를 배치시킬 수 있다.
도 10은 도 3의 세포 담지용 패치가 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 제4 레이어 그룹(G4)이 배치되는 형태에 따라, 제2 포켓 유닛A(120A) 및 제2 포켓 유닛B(120B)가 형성될 수 있다.도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세포 담지용 패치가 제조되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 트레이(500)의 상면에 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)이 먼저 형성되도록 제1 레이어 그룹(G1)이 배치된다. 즉, 도 8 및 도 9에서 도시된 세포 담지용 패치 제조 방법에서, 세포 담지용 패치(1)가 제조되는 순서와 역순으로 세포 담지용 패치(1)가 제조될 수 있다.
보다 상세히, 상기 제1 레이어 그룹 배치 단계에서, 배치된 상기 레이어 상에 상기 포켓 유닛들의 제1 포켓 유닛(110) 및 상기 제2 포켓 유닛(120)의 입구 크기가 다르게 형성되도록 상기 적어도 하나의 레이어(410, 420)를 배치시킨다.
이때, 트레이(500) 상에 배치되는 제1 레이어(410)의 제2 포켓 유닛(120)의 단면 크기는, 제1 레이어(410) 상에 배치되는 제2 레이어(420)의 제2 포켓 유닛(120)의 단면 크기보다 작게 형성되도록 한다. 즉, 제1 레이어(410)는 제2 포켓 유닛(120)의 상기 입구를 형성하는 레이어이므로, 제1 레이어(410)가 형성하는 제2 포켓 유닛(120)의 단면 크기는 제2 레이어(420)의 제2 포켓 유닛(120)의 단면 크기보다 작게 형성되도록 한다.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 담지용 패치에서 세포가 담지 및 성장되는 과정을 보여주는 도면이다.
먼저, 도 12를 참조하면, 제작된 세포 담지용 패치(1)를, 상기 줄기세포가 함유된 줄기세포 배양액에 침지시키면, 성장되지 않은 상태의 상기 줄기세포가 세포 담지용 패치(1)의 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 수용 공간(111, 121)들에 담지된다. 이때, 상기 줄기세포는 성장되기 전의 세포인 바, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 입구 크기에 제한받지 않고, 제1 포켓 유닛(110) 및 제2 포켓 유닛(120)의 수용 공간(111, 121)에 인입될 수 있다.
그 다음, 도 13을 참조하면, 세포 담지용 패치(1)에 상기 줄기세포가 담지된 상태에서, 기설정된 시간이 경과하여, 상기 줄기세포가 성장하면, 제1 포켓 유닛(110)의 제1 수용 공간(111)에 수용된 상기 줄기세포는 여전히 외부로 공급될 수 있다. 반면, 제2 포켓 유닛(120)의 제2 수용 공간(121)에 수용된 상기 줄기 세포는, 성장된 상태에서는 제2 포켓 유닛(120)의 입구를 통과하지 못하고, 제2 수용 공간(121)의 외부로 사이토카인 만을 공급하게 된다.제안되는 실시예에 의하면, 줄기세포 및 상기 줄기세포에서 유래된 사이토카인을 동시에 생체 조직에 제공함으로써, 보다 효과적인 세포 재생 등의 치료 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 즉 일정 입구 크기를 가지는 다양한 패턴의 포켓 유닛을 구비하여 개방형(Open type) 과 일부개방형으로 제조되어 상기 일부 개방형인 포켓유닛은 개방형(Open type)인 포켓유닛에 비해 입구 크기가 작게 형성되어 줄기세포가 상기 일부 개방형인 포켓 유닛의 입구를 통과하지 못하고 외부로 사이토카인만을 공급하게 할 수 있는 세포를 담지 하는 패치를 제공할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1: 세포담지용패치

Claims (14)

  1. 세포 담지용 패치에 있어서,
    플렉서블한 재질로 형성되는 패치몸체부;
    상기 패치 몸체부의 일면에 함몰 형성되는 포켓 유닛; 및
    상기 포켓 유닛은, 제1 입구 크기를 갖는 제1 포켓 유닛과, 상기 제1 입구 크기와 다른 제2 입구 크기를 갖는 제2 포켓 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패치 몸체부의 이면에 함몰 형성되는 슬릿 유닛;을 포함하고,
    하나의 상기 슬릿 유닛은, 어느 하나의 상기 포켓 유닛과 이에 인접되는 다른 포켓 유닛 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬릿 유닛의 입구 크기는 상기 제1 포켓 유닛의 제1 입구 크기 또는 상기 제2 포켓 유닛의 제2 입구 크기 보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬릿 유닛의 높이는, 상기 패치몸체부의 일면과 상기 슬릿 유닛의 바닥부와의 거리보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 포켓 유닛의 측벽과 상기 제1 포켓 유닛의 바닥부가 만나는 제1 하측 코너부가 라운드지게 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 포켓 유닛의 중앙부의 단면 크기는 상기 제2 입구 크기보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 포켓 유닛의 입구부를 감싸도록 일정 길이만큼 돌출된 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부의 돌출 거리는 이하의 수식을 만족하는 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
    (관계식)
    Figure pat00003

    D:돌출부의 돌출거리
    W21: 제2 포켓 유닛의 중앙부의 단면 너비
    W22: 제2 포켓 유닛의 입구의 입구 너비
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 포켓 유닛의 돌출부의 하면에는 상기 제2 포켓 유닛의 측벽과 연결시키는 상측 코너부가 형성되고,
    상기 상측코너부는 외면이 라운드지게 형성되고, 상측코너부의 라운드면의 기울기는 상측에서 하측으로 갈수록 커지는 것을 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 포켓 유닛의 높이와 상기 슬릿 유닛의 높이를 합한 값은 상기 패치 몸체부의 두께보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 포켓 유닛의 높이는, 상기 포켓 유닛의 바닥부와 상기 패치몸체부의 이면과의 거리보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 포켓 유닛은 일 방향으로, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며,
    상기 제2 포켓 유닛은 상기 일 방향으로, 상기 제1 포켓 유닛과 교번하여, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며, N은 0 이상의 정수인 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 포켓 유닛은 일 방향으로, N+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며,
    상기 제2 포켓 유닛은 상기 일 방향으로, 상기 제1 포켓 유닛과 교번하여, M+1 개씩 배치되는 패턴으로 배치되며,
    상기 N 및 상기 M은 0 이상의 정수이며,
    상기 N 및 상기 M은 서로 다른 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 패치 몸체부의 일면에는 상기 제1 포켓 유닛이 배치되는 제1 영역과 상기 제1 영역과 중첩되지 않으며 상기 제2 포켓 유닛이 배치되는 제2 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역에 배치된 상기 제1 포켓 유닛의 개수와 상기 제2 영역에 배치된 상기 제2 포켓 유닛의 개수는 다르게 배치되는 것을 특징으로 하는 세포 담지용 패치.
KR1020210004683A 2021-01-13 2021-01-13 세포 담지용 패치 Active KR102540234B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210004683A KR102540234B1 (ko) 2021-01-13 2021-01-13 세포 담지용 패치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210004683A KR102540234B1 (ko) 2021-01-13 2021-01-13 세포 담지용 패치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220102692A true KR20220102692A (ko) 2022-07-21
KR102540234B1 KR102540234B1 (ko) 2023-06-08

Family

ID=82610054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210004683A Active KR102540234B1 (ko) 2021-01-13 2021-01-13 세포 담지용 패치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102540234B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090298116A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Ye Fang Cell culture apparatus having different micro-well topography
KR20110011696A (ko) * 2008-05-30 2011-02-08 케이씨아이 라이센싱 인코포레이티드 감압으로 수술 상처를 치료하는 시스템 및 방법
KR20140014494A (ko) * 2012-07-24 2014-02-06 주식회사 새한마이크로텍 세포 배양 유닛, 세포 배양 장치 및 세포 배양 시스템
KR101637083B1 (ko) * 2014-09-18 2016-07-08 중앙대학교 산학협력단 세포배양장치에 설치되는 세포배양접시
US20170253844A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-07 Corning Incorporated Bowl shaped microwell
KR20200069898A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 주식회사 메디팹 중공형 케이지(hollow cage)를 포함하는 생체적합 구조체 및 이의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090298116A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Ye Fang Cell culture apparatus having different micro-well topography
KR20110011696A (ko) * 2008-05-30 2011-02-08 케이씨아이 라이센싱 인코포레이티드 감압으로 수술 상처를 치료하는 시스템 및 방법
KR20140014494A (ko) * 2012-07-24 2014-02-06 주식회사 새한마이크로텍 세포 배양 유닛, 세포 배양 장치 및 세포 배양 시스템
KR101637083B1 (ko) * 2014-09-18 2016-07-08 중앙대학교 산학협력단 세포배양장치에 설치되는 세포배양접시
US20170253844A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-07 Corning Incorporated Bowl shaped microwell
KR20200069898A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 주식회사 메디팹 중공형 케이지(hollow cage)를 포함하는 생체적합 구조체 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102540234B1 (ko) 2023-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6462897B2 (ja) 細胞ベースの三次元プリンティングのための組成物
Duffy et al. Engineered skeletal muscle tissue for soft robotics: fabrication strategies, current applications, and future challenges
ES2612538T3 (es) Métodos para producción y usos de poblaciones de células multipotentes, poblaciones de células pluripotentes, poblaciones de células diferenciadas, y poblaciones de células resistentes a VIH
KR102298147B1 (ko) 배양 방법 및 세포 덩어리
CN106039409B (zh) 使用包含内皮细胞的生物砖制备构建体的方法
JP6690001B2 (ja) 細胞組織の製造方法、及び多孔フィルム
KR102718235B1 (ko) 세포괴, 세포구조체 및 입체조직체
AU2018283372A1 (en) Three dimensional tissue compositions and methods of use
JP2015089433A (ja) 組織再生体およびその製造方法、並びに組織再生体用足場
KR20210052328A (ko) 삼차원 세포프린팅을 이용하여 제조된 인공 조직 또는 장기 유사체 및 이의 제조방법
US20060229735A1 (en) Device for tissue engineering
Yang et al. Fabrication of centimeter-sized 3D constructs with patterned endothelial cells through assembly of cell-laden microbeads as a potential bone graft
KR102540234B1 (ko) 세포 담지용 패치
JP2004533234A (ja) カプセル化細胞インジケータシステム
US20070072294A1 (en) Use of human stem cells and/or factors they produce to promote adult mammalian cardiac repair through cardiomyocyte cell division
KR20240154093A (ko) 세포괴, 세포구조체 및 입체조직체
US20220249613A1 (en) Cell culture for treating disease in the lower limbs
CN116731859A (zh) 一种环形大脑类器官模型及其构建方法与应用
WO2009070683A1 (en) Fibroblast derived stem cells
KR102522974B1 (ko) 2차원 세포 및 3차원 세포 이식용 패치
KR102747632B1 (ko) 줄기세포 유래 스페로이드형 초자연골세포 분화방법 내지 이의 용도
US20230183641A1 (en) Scaffold for cell or tissue culture, the preparing method and use thereof in tissue engineering and regenerative medicine
CN114621873A (zh) 一种微流控芯片及其构建方法与应用
Kommeri et al. Overview of current technologies for tissue engineering and regenerative medicine
Marimuthu et al. Microfluidic-based polymer scaffold design for tissue engineering

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20210113

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220926

Patent event code: PE09021S01D

PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20230227

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20230531

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20230601

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration