Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101060910B1 - 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법 - Google Patents

실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101060910B1
KR101060910B1 KR1020090040200A KR20090040200A KR101060910B1 KR 101060910 B1 KR101060910 B1 KR 101060910B1 KR 1020090040200 A KR1020090040200 A KR 1020090040200A KR 20090040200 A KR20090040200 A KR 20090040200A KR 101060910 B1 KR101060910 B1 KR 101060910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silk protein
silk
artificial
membrane
complex solution
Prior art date
Application number
KR1020090040200A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100121169A (ko
Inventor
박찬흠
진 김
김춘회
권해용
이광길
강석우
여주홍
조유영
우순옥
한상미
Original Assignee
대한민국(관리부서:농촌진흥청장)
한림대학교 산학협력단
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 대한민국(관리부서:농촌진흥청장), 한림대학교 산학협력단 filed Critical 대한민국(관리부서:농촌진흥청장)
Priority to KR1020090040200A priority Critical patent/KR101060910B1/ko
Priority to US12/493,277 priority patent/US8500808B2/en
Priority to JP2009154428A priority patent/JP5246878B2/ja
Priority to EP09164040.9A priority patent/EP2251048B1/en
Priority to CN2009101501247A priority patent/CN101879098B/zh
Publication of KR20100121169A publication Critical patent/KR20100121169A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101060910B1 publication Critical patent/KR101060910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • 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
    • A61L27/3641—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 characterised by the site of application in the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
    • 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
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • 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
    • A61L27/3604—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 characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • A61F2002/183—Ear parts
    • 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
    • A61L2430/14—Materials or treatment for tissue regeneration for ear reconstruction or ear implants, e.g. implantable hearing aids

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

본 발명은 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 누에고치 또는 견섬유 등에서 세리신을 제거한 후 얻어진 실크단백질(또는 실크피브로인) 또는 실크단백질 복합체 용액을 탈염 및 건조하여 실크막 형태의 구조를 갖는 인공고막을 제조함으로써, 질환이나 갑작스러운 사고로 천공된 고막의 재생을 촉진하고 복원된 고막의 경계 부위가 깨끗하며, 생체적합성, 투명성 등 사용시 용이한 효과가 있다. 또한, 본 발명의 인공고막은 누에고치로부터 얻어진 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 그 자체 또는 콜라겐, 알긴산, PEG(Poly(ethylene glycol)) 또는 플루로닉(Pluronic) 127 등과 혼합하여 제조될 수 있다.
Figure R1020090040200
인공고막, 패치, 누에고치, 견섬유, 피브로인, 실크단백질, 실크막

Description

실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법{ARTIFICIAL EARDRUM USING SILK PROTEIN AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질환이나 갑작스러운 사고로 천공된 고막의 재생을 촉진하고 복원된 고막의 경계 부위가 깨끗하며, 생체적합성, 투명성 등 사용시 용이한 인공고막 소재로 누에고치에서 세리신을 제거하여 얻어진 실크단백질 또는 그 복합체로 제조한 실크막 형태의 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실크(silk)는 뽕잎을 먹고 자라는 누에가 만든 누에고치로부터 제조한 섬유를 말하며, 독특한 광택, 우수한 염색성, 높은 인장강도, 그리고 부드러운 감촉과 우아한 비단 스치는 소리 등으로 인해 수 천년간 고급 섬유용 소재로 활용되어 왔다.
상기 실크는 두 가닥의 피브로인(fibroin)과 이를 둘러싸고 있는 세리신(sericin)으로 구성되어 있으며, 일반적으로 실크란 세리신을 제거한 후 남아 있 는 피브로인을 칭한다. 실크피브로인은 생체친화성이 우수하여 주변의 어떤 조직에도 악영향을 미치지 않으므로, 분말, 겔, 수용액 등의 형태로 제조되어 식품, 화장품 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
또한, 실크피브로인은 인체에서 유래한 표피세포의 증식 및 활성화 효과가 있는 것으로 알려져 있어, 화장품소재(한국공개특허공보 제2001-52075호), 창상피복제(한국공개특허공보 제1999-7001234호, 제2000-51938호), 전기방사 나노섬유 부직포(한국공개특허공보 제2004-0011786호, 미국특허 제6,110,590호)로 활용이 검토되고 있으나, 인공고막용 실크소재에 대한 내용은 없다.
한편, 종래의 고막 성형술 및 패취술을 외상에 의해 고막이 뚫어진 경우나 염증 등의 원인에 의해 고막 천공이 있는 상태에서 고막 재생을 촉진하기 위해 시행된 수술 방법으로, 고막 성형술의 경우는 천공된 부위에 자가 근막이나 기타 연부 조직을 이용하여 천공된 부위에서 고막 상피가 자라나게 도와주는 방법으로 수술을 시행하고 있다.
그러나, 자가 근막 및 연부 조직을 채취하기 위해서는 공여부 수술이 필요하며 이에 따른 염증 및 흉터 증이 발생 가능성이 있으며 이로 인한 수술 시간이 증가하는 문제점이 있다.
고막 패치술은 고막 천공 변연부가 모두 접촉되도록 패치를 대어줌으로써 편평 상피층이 패치를 따라 잘 재생되도록 유도하여 빠른 기간 내에 합병증 없이 치료 성공률을 높일 수 있는 방법이다. 1887년 Blake가 처음으로 제안한 이후 현재까지 외상성 고막천공에 대해 흔히 사용되어 온 치료법이다.
이는 인공고막과는 다른 것으로 고막을 새로 해준 것이 아니라 고막이 뚫어진 부위에 패치를 댐으로써 자연적으로 막히는 것을 도와주는 것이다. 새로 자라는 고막은 패치 부위를 따라 자라나게 된다.
그러나, 종래의 고막 패치 소재는 대부분의 경우 종이 패취를 이용하고 있으나 이는 고막 재생시간이 길고 재생된 고막의 두께 등에서 효율성과 적합성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
천공 고막을 오래 동안 방치할 경우 만성 중이염 등이 발생 할 수 있으며 대부분의 경우 급성 고막 천공의 경우 종이 패치를 사용하고 있으나 염증 등이 문제점이 있는 것으로 알려져 있다. 또한 앞으로 고령화로 인한 노인인구의 증가로 천공고막의 재생이 힘들 것으로 예상되므로, 이에 대한 연구 개발 및 상품의 시판이 시급한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 질환이나 갑작스러운 사고로 천공된 고막의 재생을 촉진하고 복원된 고막의 경계 부위가 깨끗하며, 생체적합성, 투명성 등 사용시 용이한 인공고막 소재로 누에고치에서 세리신을 제거하여 얻어진 실크단백질 또는 그 복합체로 제조한 실크막 형태의 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 누에고치 또는 견섬유에서 세리신을 제거한 후 얻어진 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 탈염 및 건조하여 실크막 형태의 구조를 갖는 실크단백질을 이용한 인공고막을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 실크막은 0.8％ 내지 20％ 농도의 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 실온 내지 90℃의 온도 조건에서 제조됨이 바람직하다.
바람직하게, 상기 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액은 브롬화리듐(LiBr), 염화리듐(LiCl2), 염화아연(ZnCl2) 또는 염화칼슘(CaCl2) 중 적어도 어느 하나의 화합물 또는 이를 포함한 에탄올 수용액으로 이루어진 차오트로픽 염을 사용하여 용해되도록 할 수 있다.
바람직하게, 상기 실크막에 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 알길산, 히아론산, 플루로닉(Pluronic) 127 또는 PEG(Poly(ethylene glycol)) 중 적어도 어느 하나의 첨가제가 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 실크막에 적용부위의 추가 감염을 방지하기 위하여 가소제, 유연제, 항생제, 항미생물제, 세포, 효소, 항체 또는 안료 중 적어도 어느 하나의 첨가제 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나의 첨가제가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, (a) 누에고치 또는 견섬유에서 세리신을 제거한 후 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 획득하는 단계; 및 (b) 상기 획득된 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 탈염 및 건조하여 실크막 형태의 구조로 형성하는 단계를 포함하는 실크단백질을 이용한 인공고막의 제조방법을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 단계(a)이후에, 상기 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 브롬화리듐(LiBr), 염화리듐(LiCl2), 염화아연(ZnCl2) 또는 염화칼슘(CaCl2) 중 적어도 어느 하나의 화합물 또는 이를 포함한 에탄올 수용액으로 이루어진 차오트로픽 염을 사용하여 용해시키는 단계를 더 포함함이 바람직하다.
바람직하게, 상기 단계(b)이후에, 상기 실크막을 물에 대한 용해도를 감소시키기 위하여 열처리 또는 용매처리를 이용하여 재결정화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 용매는 메탄올, 에탄올 또는 프로판올 중 선택된 어느 하나의 알코올 또는 그 수용액을 사용할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(a)에서 획득된 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액의 농도를 조절기하기 위하여 PEG(Poly(ethylene glycol))를 사용하거나 건조기 또는 진공건조기를 통한 감압건조를 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(b)에서 형성된 실크막에 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 알길산, 히아론산, 플루로닉(Pluronic) 127 또는 PEG(Poly(ethylene glycol)) 중 적어도 어느 하나의 첨가제를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법에 따르면, 누에고치 또는 견섬유에서 세리신을 제거한 후 얻어진 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 탈염 및 건조하여 실크막 형태의 구조를 갖는 인공고막을 제조함으로써, 질환이나 갑작스러운 사고로 천공된 고막의 재생을 촉진하고 복원된 고막의 경계 부위가 깨끗하며, 생체적합성, 투명성 등 사용시 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 자가 이식시 발생할 수 있는 공여부 수술을 줄일 수 있으며, 이에 대한 합병증이 없을 뿐만 아니라 이전의 인공물에 비해 생체 적합성이 뛰어나 합병증이 적은 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 대량생산이 가능하며, 가공이 용이할 뿐만 아니라 다양한 모양으로 가공이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 환자에게 빠른 수술 시간 및 수술후 회복을 빠르게 하여 환자 및 의사에게 도움이 될 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
먼저, 본 발명의 실크단백질을 이용한 인공고막은 실크 소재를 가공한 멤브레인(membrane) 형태로 급성 고막 천공 및 만성 고막 천공시 이용할 수 있는 인공 생체막으로, 이는 고막용 패치(patch) 뿐 아니라 실크를 이용한 인공 생체막을 통칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막용 실크막과 그 파단면을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막용 실크막의 대표적인 인장강도 곡선이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막은 예컨대, 누에고치 또는 견섬유 등에서 세리신(sericin)을 제거한 후 얻어진 실크단백질(또는 실크피브로인) 또는 실크단백질 복합체를 이용하여 실크막 형태의 구조를 갖는다.
여기서, 상기 인공고막용 실크막은 실크단백질의 농도와 막 제조 온도 등을 적절히 조절함으로써 약 30㎛ 내지 200㎛ 범위의 두께를 가지는 실크막을 제조할 수 있다. 천공 고막과의 접촉성, 인공고막의 기계적 강도 등을 고려해 볼 때 약 80㎛ 내지 120㎛ 범위의 두께를 갖는 실크 인공고막이 바람직하다.
특히, 본 발명의 인공고막은 투명하고 세포친화성 및 생체적합성이 우수하며, 외부로부터 세균의 침입을 방지할 수 있으므로, 손상된 인공고막을 효율적으로 재생시킬 수 있다. 손상된 조직이 고막 재생에 그 효과가 우수하다. 더욱이, 본 발명의 구체적인 예에 따르면, 실크단백질로 제조된 인공고막은 시술 3일 후부터 유의적인 인공고막 회복율을 보이고 있다.
또한, 본 발명의 인공고막은 건조상태에서 다루기 쉽게 하기 위하여 예컨대, 젤라틴(gelatin), 콜라겐(collagen), 키토산(chitosan), 알길산(alginic acid), 히아론산(Hyarulonnic acid), 플루로닉(Pluronic) 127 또는 PEG(Poly(ethylene glycol)) 중 적어도 어느 하나의 첨가제가 더 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 인공고막은 천공부위의 추가 감염을 방지하기 위하여 예컨대, 가소제, 유연제, 항생제, 항미생물제, 세포, 효소, 항체 또는 안료 중 적어도 어느 하나의 첨가제 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나의 첨가제가 더 포함될 수 있다.
이하에는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막의 제조방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막은 예컨대, 누에고치 또는 견섬유 등에서 세리신을 제거한 후 얻어진 0.8％ 내지 20％ 농도의 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 실온 내지 90℃의 온도 조건에서 제조한 실크막이다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실크막은 물에 대한 용해도를 감소시키기 위하여 재결정화 처리를 할 수 있다. 상기 재결정화 처리에 사용되는 방법은 예컨대, 열처리 또는 용매 처리법이 활용될 수 있으며, 상기 용매의 예로는 메탄올, 에탄올, 프로판올과 같은 C1∼C3의 알코올 또는 그 수용액을 들 수 있다.
한편, 상기 누에고치 또는 생사로부터 세리신을 제거하는 공정을 정련이라고 한다. 이러한 정련 공정은 당해 분야에서 통상적인 지식을 자진 자에게는 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 마르세이유 비누와 탄산나트륨을 등 알칼리성 수용액에 넣고 끓이는 방식, 아스파질러스 등의 단백질 분해효소를 사용하는 정련방법, 고온고압솥을 이용하는 고온고압법 등이 있다. 상기 세리신을 제거하지 않고, 추후 공정을 진행할 경우 다량의 거품 발생의 우려가 있어 이후 공정상에 상당히 많은 문제가 야기될 수 있다.
상기 세리신이 제거된 실크단백질(또는 실크피브로인)은 단백질을 용해하는 것으로 알려진 차오트로픽 염(chaotropic salt)에 용해하여 제조한다. 상기 실크단 백질 용액을 제조할 때 사용할 수 있는 중성염류도 널리 알려져 있으며, 예를 들면, 브롬화리듐(LiBr), 염화리듐(LiCl2), 염화아연(ZnCl2) 또는 염화칼슘(CaCl2) 등을 함유하는 에탄올 수용액에 정련한 누에고치 또는 정련솜을 부가하여 용해시킨 후, 이 용액을 셀로판과 같은 투석막으로 투석하여 상기 중성염을 완전하게 제거한다.
상기 실크단백질 용액은 실크단백질을 용해하는 조건, 농도, 건조 온도 등을 적절하게 조절함으로서 인공고막용 실크막의 두께를 약 30㎛ 내지 200㎛ 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다.
추가적으로, 상기 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액의 농도를 조절기하기 위하여 예컨대, PEG(Poly(ethylene glycol))를 사용하거나 건조기 또는 진공건조기 등을 통한 감압건조를 수행할 수 있다.
더욱이, 상기 제조된 실크막에 예컨대, 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 알길산, 히아론산, 플루로닉(Pluronic) 127 또는 PEG(Poly(ethylene glycol)) 중 적어도 어느 하나의 첨가제를 포함할 수도 있다.
도 3은 천공된 고막에 본 발명의 실크단백질을 이용하여 제조된 멤브레인 패치를 동물 모델에 적용한 사진이고, 도 4는 본 발명의 실크단백질을 이용하여 제조된 멤브레인을 고막 천공 동물 실험에서 얻은 조직학적 결과를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실크단백질을 이용하여 제조된 멤브레인을 고막 천공 동물 실험 에서 얻은 조직학적 결과를 나타낸 그래프 및 도표이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 누에오줌 등 오염된 부분을 제거하여 누에고치를 정선한 후 중량의 100배에 해당하는 물에 침지한다. 상기 누에고치에 대하여 섬유무게당 0.2％의 마르세이유 비누와 섬유무게당 0.2％의 탄산나트륨으로 비등점에서 약 50분간 2회 처리한 후 끓는 물로 수 차례 수세하여 세리신을 제거한다.
상기 세리신을 제거한 누에고치는 염화칼슘, 물, 에탄올의 몰비가 1:8:2인 혼합 용매에 넣고 비등점에서 약 3시간 용해한 후 원심분리하여 남아있는 불순물을 제거하였다. 용해된 누에고치 용액으로부터 염을 제거하기 위하여 셀룰로오스 투석막으로 약 4일간 투석하여 순수한 실크단백질 용액을 제조하였다.
상기 실크단백질 용액을 약 60℃ 항온 조건에서 건조하여 실크막을 제조하였다. 제조된 실크막을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 도 1에 도시된 바와 같이, 공극이 없는 투명하고 매끈한 실크막이 제조되었음을 확인하였다.
이때, 상기 실크막의 기계적 강도는 표준조건인 실온에서 상태습도 약 65％에서 약 48시간 컨디셔닝한 후 에 약 10회 이상 반복 측정하여 구하였다. 상기 실크막의 평균 절단강도는 약 10 MPa로 나타났으며, 이는 통상적으로 사용되는 종이패취의 절단강도 약 12.5 MPa과 유사하였다.
또한, 상기 실크막의 표면특성을 살펴보기 위하여 접촉각 측정기(Kruss easydrop)를 사용하여 증류수를 떨어뜨린 약 5초 후의 접촉각을 측정한 결과 약 45°∼55°범위의 접촉각을 나타내어 고막의 재생효과에 유리하게 작용하였다.
전술한 본 발명에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막용 실크막과 그 파단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크단백질을 이용한 인공고막용 실크막의 대표적인 인장강도 곡선이다.
도 3은 천공된 고막에 본 발명의 실크단백질을 이용하여 제조된 멤브레인 패치를 동물 모델에 적용한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실크단백질을 이용하여 제조된 멤브레인을 고막 천공 동물 실험에서 얻은 조직학적 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실크단백질을 이용하여 제조된 멤브레인을 고막 천공 동물 실험에서 얻은 조직학적 결과를 나타낸 그래프 및 도표이다.

Claims (11)

  1. 누에고치 또는 견섬유에서 세리신을 제거한 후 얻어진 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 탈염 및 건조하여 실크막 형태의 구조를 갖는 실크단백질을 이용한 인공고막으로, 상기 실크막은 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 알길산, 히아론산, 플루로닉(Pluronic) 127 또는 PEG(Poly(ethylene glycol)) 중 적어도 어느 하나의 첨가제를 포함하며, 80㎛ 내지 120㎛의 두께로서, 0.8％ 내지 20％ 농도의 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액으로부터 실온 내지 90℃의 온도 조건에서 제조되고, 에탄올, 프로판올 또는 그 수용액으로 재결정화된 것을 특징으로 하는 인공고막.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액은 브롬화리듐(LiBr), 염화리듐(LiCl2), 염화아연(ZnCl2) 또는 염화칼슘(CaCl2) 중 적어도 어느 하나의 화합물 또는 이를 포함한 에탄올 수용액으로 이루어진 차오트로픽 염을 사용하여 용해되도록 하는 것을 특징으로 하는 실크단백질을 이용한 인공고막.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 실크막에 적용부위의 추가 감염을 방지하기 위하여 가소제, 유연제, 항생제, 항미생물제, 세포, 효소, 항체 또는 안료 중 적어도 어느 하나의 첨가제 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나의 첨가제가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 실크단백질을 이용한 인공고막.
  6. (a) 누에고치 또는 견섬유에서 세리신을 제거한 후 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 획득하는 단계;
    (b) 상기 획득된 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액에 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 알길산, 히아론산, 플루로닉(Pluronic) 127 또는 PEG(Poly(ethylene glycol)) 중 적어도 어느 하나의 첨가제를 포함시킨 후 탈염 및 실온 내지 90℃의 온도 조건에서 건조하여 80㎛ 내지 120㎛ 두께의 막 형태로 실크막을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 실크막을 물에 대한 용해도를 감소시키기 위하여 열처리하거나 에탄올, 프로판올 또는 그 수용액을 이용하여 재결정화시키는 단계를 포함하는 실크단백질을 이용한 인공고막의 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 단계(a)이후에, 상기 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액을 브롬화리듐(LiBr), 염화리듐(LiCl2), 염화아연(ZnCl2) 또는 염화칼슘(CaCl2) 중 적어도 어느 하나의 화합물 또는 이를 포함한 에탄올 수용액으로 이루어진 차오트로픽 염을 사용하여 용해시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실크단백질을 이용한 인공고막의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 단계(a)에서 획득된 실크단백질 또는 실크단백질 복합체 용액의 농도를 조절하기 위하여 PEG(Poly(ethylene glycol))를 사용하거나 건조기 또는 진공건조기를 통한 감압건조를 수행하는 것을 특징으로 하는 실크단백질을 이용한 인공고막의 제조방법.
  11. 삭제
KR1020090040200A 2009-05-08 2009-05-08 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법 KR101060910B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090040200A KR101060910B1 (ko) 2009-05-08 2009-05-08 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법
US12/493,277 US8500808B2 (en) 2009-05-08 2009-06-29 Artificial eardrum using silk protein and method of fabricating the same
JP2009154428A JP5246878B2 (ja) 2009-05-08 2009-06-29 シルクタンパク質を利用した人工鼓膜
EP09164040.9A EP2251048B1 (en) 2009-05-08 2009-06-29 Artificial eardrum using silk protein and method of fabricating the same
CN2009101501247A CN101879098B (zh) 2009-05-08 2009-07-03 使用丝蛋白的人工鼓膜及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090040200A KR101060910B1 (ko) 2009-05-08 2009-05-08 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100121169A KR20100121169A (ko) 2010-11-17
KR101060910B1 true KR101060910B1 (ko) 2011-08-30

Family

ID=42646319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090040200A KR101060910B1 (ko) 2009-05-08 2009-05-08 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8500808B2 (ko)
EP (1) EP2251048B1 (ko)
JP (1) JP5246878B2 (ko)
KR (1) KR101060910B1 (ko)
CN (1) CN101879098B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017069365A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 Republic Of Korea(Management : Rural Development Administration) Artificial biomembrane using silk matrix and method of manufacturing the same
KR20190011234A (ko) * 2016-04-14 2019-02-01 이어 사이언스 인스티튜트 오스트레일리아 개선된 실크 피브로인 생체적합성 폴리우레탄 막
KR102228268B1 (ko) 2020-08-13 2021-03-16 한국실크연구원 실크볼을 이용한 카본 제조장치

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101322337B1 (ko) * 2010-12-23 2013-10-25 대한민국 유연성과 봉합강도가 우수한 인공뇌경막 및 생체막용 실크 인공막
JP6240596B2 (ja) * 2011-07-11 2017-11-29 イアー サイエンス インスティテュート オーストラリア 鼓膜修復のためのデバイス
TWI448296B (zh) * 2012-05-04 2014-08-11 Wen Fu Lai 修復耳膜之醫藥組成物及其用途
CA2876064C (en) 2012-06-12 2020-07-07 Orthocell Ltd Method for producing a collagen membrane and uses thereof
EP2712955A1 (en) 2012-09-27 2014-04-02 Ludwig Boltzmann Gesellschaft GmbH Product made of silk
CN103114491A (zh) * 2013-02-27 2013-05-22 盐城纺织职业技术学院 一种含胶类纤维成膜方法及其装置
CN103341214B (zh) * 2013-07-08 2014-12-31 苏州大学 一种丝素蛋白膜及其制备方法
CN103341209B (zh) * 2013-07-08 2015-04-08 苏州大学 一种丝素蛋白纳米纤维膜及其制备方法
KR101573838B1 (ko) * 2014-06-13 2015-12-07 대한민국 누에고치를 이용한 인공 생체막 및 이의 제조방법
KR101570717B1 (ko) 2014-08-04 2015-11-24 대한민국 누에고치를 이용한 치과용 차폐막 및 이의 제조방법
KR101629204B1 (ko) 2014-08-19 2016-06-10 전북대학교산학협력단 초박막 실크피브로인/콜라겐 복합이식체 및 이의 제조방법
KR101640499B1 (ko) * 2015-08-19 2016-07-18 한림대학교 산학협력단 형질 전환 누에고치로부터 추출한 형광 실크 단백질 용액의 제조 방법 및 이를 이용한 지지체 제조 방법
JP2019512352A (ja) * 2016-03-31 2019-05-16 イアー サイエンス インスティテュート オーストラリア 改善されたシルクフィブロイングリセロール膜
CN106290325B (zh) * 2016-07-19 2019-05-03 南通纺织丝绸产业技术研究院 蚕丝蛋白薄膜在制备湿度传感器中的应用
CN106139246A (zh) * 2016-08-19 2016-11-23 苏州大学 一种再生丝蛋白纤维支架及其制备方法
CN107510863A (zh) * 2017-08-25 2017-12-26 张阳 一种复合促神经修复管及其制备方法
CN107552095A (zh) * 2017-09-17 2018-01-09 钱景 负载二氧化钛‑纳米银的蚕丝三维多孔材料及制备方法
CN110421915B (zh) * 2019-07-05 2021-07-30 厦门派恩杰科技有限公司 一种具有加热控温功能的蛋白质薄膜的制备方法
CN113209388A (zh) * 2021-03-30 2021-08-06 复旦大学附属眼耳鼻喉科医院 一种传递声音和诱导鼓膜再生的纤维膜及其制备方法和应用
CN113278170B (zh) * 2021-06-15 2021-11-16 苏州大学 一种化学交联透明质酸水凝胶及其制备方法与应用
CN114835933A (zh) * 2022-05-20 2022-08-02 西南大学 Pluronic高分子高韧性丝素复合透明薄膜制备方法及制品
WO2024144740A2 (en) * 2022-12-30 2024-07-04 Yildiz Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇ Polysaccharide-based artificial eardrum patch

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6485272A (en) * 1986-12-10 1989-03-30 Ajinomoto Kk Adhesive
SE9101853D0 (sv) * 1991-06-17 1991-06-17 Jonas Wadstroem Improved tissue ashesive
CN1050242C (zh) * 1993-06-14 2000-03-08 Vlt公司 电源变换装置、电源变换器控制装置及其制造电源变换器的方法
US7236086B1 (en) * 1993-06-14 2007-06-26 Vlt, Inc. Power converter configuration, control, and construction
NO944266L (no) * 1993-11-15 1995-05-16 Hughes Aircraft Co Induktivt ladesystem
US5728600A (en) * 1994-11-15 1998-03-17 Vlt Corporation Circuit encapsulation process
US5945130A (en) * 1994-11-15 1999-08-31 Vlt Corporation Apparatus for circuit encapsulation
US5787569A (en) * 1996-02-21 1998-08-04 Lucent Technologies Inc. Encapsulated package for power magnetic devices and method of manufacture therefor
US6175053B1 (en) 1997-06-18 2001-01-16 Japan As Represented By Director General Of National Institute Of Sericultural And Entomological Science Ministry Of Agriculture, Forrestry And Fisheries Wound dressing material containing silk fibroin and sericin as main component and method for preparing same
US5994099A (en) * 1997-12-31 1999-11-30 The University Of Wyoming Extremely elastic spider silk protein and DNA coding therefor
US6110590A (en) 1998-04-15 2000-08-29 The University Of Akron Synthetically spun silk nanofibers and a process for making the same
KR100315168B1 (ko) 1999-01-28 2001-11-30 대한민국(관리청:특허청장, 승계청:농촌진흥청장) 창상피복용 견 피브로인 단백질 스폰지막의 제조방법
JP3362778B2 (ja) 1999-06-03 2003-01-07 独立行政法人農業生物資源研究所 結晶性絹超微粉末の製造方法
ITVR20010098A1 (it) * 2001-09-11 2003-03-11 Consorzio Per Gli Studi Uni Procedimento per l'ottenimento di idrogeli di fibroina di seta.
JP3772207B2 (ja) 2002-06-19 2006-05-10 独立行政法人農業生物資源研究所 生分解性生体高分子材料、その製造方法、およびこの高分子材料からなる機能性素材
CN1466935A (zh) * 2002-07-10 2004-01-14 飞 鲁 一种人工鼓膜
KR100491705B1 (ko) 2002-07-30 2005-05-27 민병무 견 피브로인 나노섬유로 이루어진 부직포 형태의창상피복재 및 그 제조방법
US7361844B2 (en) * 2002-11-25 2008-04-22 Vlt, Inc. Power converter package and thermal management
CN1219921C (zh) 2003-08-09 2005-09-21 复旦大学 高浓度再生丝蛋白水溶液及其制备方法
US7187263B2 (en) * 2003-11-26 2007-03-06 Vlt, Inc. Printed circuit transformer
KR100762928B1 (ko) * 2004-10-29 2007-10-04 재단법인서울대학교산학협력재단 견 피브로인 나노섬유로 이루어진 부직포 형태의 골조직유도 재생용 차폐막 및 그 제조방법
CN100467680C (zh) 2006-07-13 2009-03-11 苏州大学 抗菌蚕丝复合纳米纤维材料及其制备方法
KR20060108573A (ko) 2006-09-05 2006-10-18 주식회사 아이웨어 저속 무선 개인영역 네트워크에서 다수 음성통화를 위한무선통신 방법 및 장치
KR101070411B1 (ko) * 2006-11-03 2011-10-06 아주대학교산학협력단 고막재생용 인조 키토산 패치
KR100981685B1 (ko) 2007-10-19 2010-09-10 재단법인서울대학교산학협력재단 마이크로렌즈를 이용한 태양전지 장치 및 그 제조 방법
CN101234213A (zh) 2008-02-26 2008-08-06 浙江理工大学 一种不溶性丝素蛋白膜的制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017069365A1 (en) * 2015-10-21 2017-04-27 Republic Of Korea(Management : Rural Development Administration) Artificial biomembrane using silk matrix and method of manufacturing the same
KR20190011234A (ko) * 2016-04-14 2019-02-01 이어 사이언스 인스티튜트 오스트레일리아 개선된 실크 피브로인 생체적합성 폴리우레탄 막
KR102417285B1 (ko) * 2016-04-14 2022-07-05 이어 사이언스 인스티튜트 오스트레일리아 개선된 실크 피브로인 생체적합성 폴리우레탄 막
KR102228268B1 (ko) 2020-08-13 2021-03-16 한국실크연구원 실크볼을 이용한 카본 제조장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN101879098A (zh) 2010-11-10
EP2251048A3 (en) 2011-09-07
EP2251048B1 (en) 2014-04-09
EP2251048A2 (en) 2010-11-17
JP2010259767A (ja) 2010-11-18
KR20100121169A (ko) 2010-11-17
CN101879098B (zh) 2013-12-25
JP5246878B2 (ja) 2013-07-24
US20100286774A1 (en) 2010-11-11
US8500808B2 (en) 2013-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101060910B1 (ko) 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법
Chouhan et al. Silk biomaterials in wound healing and skin regeneration therapeutics: From bench to bedside
JP5991624B2 (ja) コラーゲン非線維化成形体及びその製造方法
Kim et al. Comparison of methods for the repair of acute tympanic membrane perforations: Silk patch vs. paper patch
US20080292667A1 (en) Nonwoven Nanofibrous Membranes of Silk Fibroin for Guided Bone Tissue Regeneration and Their Preparation Method
JP6240596B2 (ja) 鼓膜修復のためのデバイス
ITVR20010098A1 (it) Procedimento per l'ottenimento di idrogeli di fibroina di seta.
CA2759654C (fr) Nouveaux materiaux en collagene et procedes d'obtention
EP0920875A1 (en) Wound covering material containing silk fibroin and silk sericin as the main components and process for producing the same
ES2676545T3 (es) Método para producir una membrana de colágeno y usos de la misma
KR101429522B1 (ko) 태반유래 세포외기질의 추출방법 및 그 추출물을 이용한 피부 치유용 지지체
Li et al. A native sericin wound dressing spun directly from silkworms enhances wound healing
EP3305339B1 (en) Method for manufacturing collagen film using ultraviolet light, collagen film manufactured by using same, and biomaterial prepared using collagen film
KR101070411B1 (ko) 고막재생용 인조 키토산 패치
CN106620847A (zh) 一种胶原生物膜及其制备方法
CN111388742A (zh) 一种能够缓控释放抗生素的胶原敷料及其制备方法
KR100491705B1 (ko) 견 피브로인 나노섬유로 이루어진 부직포 형태의창상피복재 및 그 제조방법
JP2003190192A (ja) 末梢神経再生方法
Liu et al. A novel wound dressing composed of nonwoven fabric coated with chitosan and herbal extract membrane for wound healing
JP2015213676A (ja) コラーゲン線維架橋多孔体
EP1504774A1 (en) Artificial extracellular matrix and process for producing the same
CN209092278U (zh) 一种复合抑菌生物硬脑膜补片
KR101182417B1 (ko) 나노섬유 인공양막 및 이의 제조방법
KR101655333B1 (ko) 표면개질된 생체적합성 실크피브로인 필름과 그 제조방법
KR101406637B1 (ko) 실크 플레이트의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 실크 플레이트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140709

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160727

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170707

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180712

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 9