KR20210109335A - A biomaterail for bone graft - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a bone graft biomaterial comprising citric acid-treated sintered calcium phosphate powder and a cyanoacrylate solution. As a hardening accelerator, sintered TCP calcium phosphate may be added to citric acid-treated sintered calcium phosphate powder. According to the present invention, early hardening of the biomaterial can be prevented.

Description

Translated fromKorean

골 이식용 생체재료{A biomaterail for bone graft}Biomaterial for bone graft {A biomaterail for bone graft}

본 발명은 골 이식용 생체재료에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 소결된 인산칼슘염을 구연산 처리한 분말과 시아노아크릴레이트 용액으로 구성된 골 이식용 생체재료에 관한 것이다.The present invention relates to a biomaterial for bone transplantation, and more particularly, to a biomaterial for bone transplantation comprising a powder obtained by treating sintered calcium phosphate with citric acid and a cyanoacrylate solution.

골 이식은 뼈가 외상(外傷)이나 질병에 의하여 손상된 경우의 보전이나, 뼈의 이단부가 약하여 근력에 견디지 못할 때 그 부분을 이어서 보강하거나, 골질이 나빠 골유합이 곤란한 경우, 뼈의 증생(增生)을 재촉하여 골유합을 촉진하려 할 때 등에 행한다. 이식하는 골편은 본인의 것을 사용하는, 즉 자가 골 이식이 있고, 이 경우 골반의 장골 ·늑골 ·경골 등에서 채취한다. 남의 뼈[동종 골]도 쓰이며, 때로는 여러 가지 처리를 한 동물의 뼈[이종 골]도 사용된다.Bone grafting is used to preserve bones when they are damaged by trauma or disease, to reinforcing the two ends of a bone when the two ends of the bone are weak and unable to withstand muscle strength. It is performed when trying to promote bone union by prompting. The bone fragments to be transplanted are self-replanted, that is, autologous bone grafts are used. Other people's bones [allogeneic bone] are also used, and sometimes, variously processed animal bones [xenogeneic bone] are also used.

자가골이 신생골 재생 능력은 우수하지만, 이것 또한 사용하는 부위나 기능에 따라 예후는 천차만별이다. 즉 공여 부위와 매식 부위의 기능이 다르다면 조직학적인 이유로 그 기능을 제대로 발휘하지 못한다. 더구나 그 양이 많을 경우는 사용 자체에 문제가 생기며, 또한 부가적인 수술이라는 것은 시술자나 환자에게 부담을 주는 일이라 할 수 있다. 동종 골이나, 이종 골은 그 양의 확보가 쉽지 않고, 면역 반응 등의 문제가 있다.Although autogenous bone has an excellent ability to regenerate new bone, the prognosis varies depending on the site or function used. That is, if the function of the donor site and the implantation site are different, the function cannot be properly exerted for histological reasons. Moreover, if the amount is large, there is a problem with the use itself, and additional surgery is a task that puts a burden on the operator or the patient. It is not easy to secure the amount of allogeneic or heterogeneous bone, and there is a problem such as an immune response.

자가 골 이식, 동종 골 이식 및 이종 골 이식이 갖는 단점을 보완하기 위해 합성골 이식재가 연구·개발되었다. 합성 골 이식재를 사용한 경우에도 기본적으로 자가 골 및 동종 골을 사용한 경우와 유사한 골 이식 결과가 나타나는 것으로 알려져 있다.Synthetic bone graft materials have been researched and developed to compensate for the shortcomings of autologous bone graft, allograft bone graft, and xenograft bone graft. Even when synthetic bone graft materials are used, it is known that bone grafting results are basically similar to those of autologous and allogeneic bone.

합성골 금속, 유기물, 세라믹 등 모든 재료 분야를 총망라하며 연구가 진행되고 있으나 대표적인 것으로는 다음의 네 가지가 있다.Although research is being conducted covering all material fields such as synthetic bone metal, organic material, and ceramics, there are four representative examples.

① 베타-인산삼칼슘(β-tricalcium phosphate) : 생체 내에서 분해되고 흡수가 일어나면서 골조직으로 대체된다. 주변 조직은 비교적 양호하게 반응하며, 독성반응을 나타내지 않는다.① Beta-tricalcium phosphate (β-tricalcium phosphate): It is decomposed in the living body and resorbed and replaced by bone tissue. The surrounding tissue responds relatively well and does not show toxic reactions.

② 수산화인회석(hydroxyapatite) : 비흡수성과 흡수성으로 나뉘어진다. 칼슘 대 인의 비율이 1.67로 골조직과 유사하다.② hydroxyapatite: It is divided into non-absorbent and absorbent. The ratio of calcium to phosphorus is 1.67, similar to that of bone tissue.

③ 생활성 유리(bioactive glasses) : 산화칼슘, 산화나트륨, 산화규소, 산화인 등의 성분으로 구성되어 있으며, 탄산 수산화인회석의 표면층을 통하여 골조직과 결합하게 된다.③ Bioactive glasses: It is composed of components such as calcium oxide, sodium oxide, silicon oxide, and phosphorus oxide, and is combined with bone tissue through the surface layer of hydroxyapatite carbonate.

④ 산호 제재 : 탄산칼슘으로 구성된 자연산호를 이용하거나, 산호에서 추출한 다공성의 수산화인회석을 이용할 수 있다. 조직유도재생술의 차폐막(차단막)과 함께 사용 시 우수한 결과를 보이지만, 재료가 갖는 낮은 흡수율이 임상적 성공의 저해 요인으로 작용한다.④ Coral material: Natural coral composed of calcium carbonate or porous hydroxyapatite extracted from coral can be used. Although it shows excellent results when used together with a barrier membrane (blocking membrane) of tissue-guided regeneration, the low absorption rate of the material acts as a hindrance to clinical success.

최근에는 유기재료와 무기재료의 복합재료를 골 이식재가 연구 개발되고 있다. 한국 특허등록 10-0650453 호 등에서 유기재료와 무기재료의 복합재료를 골 이식재로 게시하고 있다. 이 특허에서는 시아노아크릴레이트와 인산 칼슘으로 구성된 골 이식재를 게시하고 있으며, 시아노아크릴레이트의 경화를 방지하기 위해 인산 칼숨의 표면을 산성 중합지연제로 처리하는 방법을 제안하고 있으나 여전히 시아노아크릴레이트가 조기 경화되는 문제점이 있었다.Recently, a composite material of organic and inorganic materials has been researched and developed for bone graft materials. In Korea Patent Registration No. 10-0650453, etc., composite materials of organic and inorganic materials are published as bone graft materials. This patent discloses a bone graft material composed of cyanoacrylate and calcium phosphate, and proposes a method of treating the surface of calcium phosphate with an acidic polymerization retardant to prevent hardening of cyanoacrylate, but still cyanoacrylate There was a problem of premature curing.

한국 특허등록 10-0650453Korean Patent Registration 10-0650453한국특허공개 10-2010-0030007Korean Patent Publication 10-2010-0030007

본 발명자들은 다양한 재료를 대상으로 시험 연구한 결과 이는 소결된 인산칼슘염을 사용하는 경우 전하성(또는 pH)이 높아서 반응성이 과도할 것으로 일반적으로 예측되는 것과는 달리, 조기 경화를 방지할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.As a result of testing and studying various materials, the present inventors have found that this can prevent premature curing when sintered calcium phosphate salts are used, contrary to what is generally expected to be excessively reactive due to high charge (or pH). and completed the present invention.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 소결된 인산칼슘염을 사용하여 시아노아크릴레이트의 조기 경화를 방지하여 페이스트 형태로 사용할 수 있는 골 이식용 생체재료를 제공하는 데 있다.Accordingly, a main object of the present invention is to provide a biomaterial for bone graft that can be used in a paste form by preventing premature hardening of cyanoacrylate using sintered calcium phosphate.

상기 본 발명의 목적은 소결된 인산칼슘염을 구연산 처리한 분말과, 시아노아크릴레이트 용액으로 구성된 골 이식용 생체재료에 의해 달성된다.The above object of the present invention is achieved by a bone graft biomaterial composed of a citric acid-treated powder of sintered calcium phosphate and a cyanoacrylate solution.

혼합비는 소결된 인산칼슘염의 중량이 75%~90%가 되도록 혼합된다.The mixing ratio is mixed so that the weight of the sintered calcium phosphate salt is 75% to 90%.

경화촉진제로서, 소결된 TCP칼슘인산염이 구연산 처리된 소결 인산칼슘염 분말에 추가로 포함될 수 있다.As a curing accelerator, sintered TCP calcium phosphate may be further included in the citric acid-treated sintered calcium phosphate powder.

본 발명의 구연산 처리된 소결 인산칼슘염 분말과 시아노아크릴레이트 용액은 혼합 페이스트상으로 주사기에 주입하여 사용할 수 있다.The citric acid-treated sintered calcium phosphate powder and the cyanoacrylate solution of the present invention can be used by injecting into a syringe in the form of a mixed paste.

본 발명의 주사기에 주입된 페이스트상은 경화촉진제로서 수산화칼슘이나 중탄산나트륨과 같은 알칼리성용액이 담긴 용기 내부에서 3D 프린트용으로 사용될 수 있다.The paste injected into the syringe of the present invention can be used for 3D printing in a container containing an alkaline solution such as calcium hydroxide or sodium bicarbonate as a curing accelerator.

본 발명의 생체 재료는 미세기공과 거대기공을 형성하기 위한 PCL(폴리카프로락톤), PLA(폴리락트산), PLGA(polylactic-co-glycolic acid), PGA(폴리글리콜산)의 생분해성 고분자물질; 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 히알루론산, 콘드로이틴, 글루코사민, 및 합성골, 동종골, 이종골, 탈회골로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.The biomaterial of the present invention includes biodegradable polymers such as PCL (polycaprolactone), PLA (polylactic acid), PLGA (polylactic-co-glycolic acid), and PGA (polyglycolic acid) for forming micropores and macropores; It may further include one or more selected from the group consisting of chitosan, gelatin, collagen, hyaluronic acid, chondroitin, glucosamine, and synthetic bone, allogeneic bone, xenogeneic bone, and demineralized bone.

본 발명의 생체 재료는 분말이나 페이스트상을 이용하여 경화된 형상이 입자상, 망상체상, 3D 프린터상, 또는 몰드로 제작되는 다양한 형상을 가진다.The biomaterial of the present invention has various shapes in which a cured shape using a powder or paste shape is produced in a particle shape, a network shape, a 3D printer shape, or a mold.

본 발명의 생체 재료에는 성장인자가 BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, MP-12 및 BMP-13에서 선택된 BMP류, 이들을 구성하는 아미노산의 공이중결합체(B2의 아미노산과 B4의 아미노산을 꼬아서 만든 결합체), 섬유아세포성장인자 또는 GDF와 같은 단백질인 TGF-β수퍼군, 혈소판유래성장인자, 인슐린유사성장인자, 상피성장인자 및 변환성성장인자, 케라티노사이트성장인자 2(KGF2) 및 MP52 단백질과 상기 성장인자들의 유전자재조합단백질로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.In the biomaterial of the present invention, growth factors include BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, MP-12 and BMP. BMPs selected from -13, a co-double conjugate of amino acids constituting them (a conjugate made by twisting amino acids of B2 and B4), TGF-β supergroup, a protein such as fibroblast growth factor or GDF, platelet-derived growth factor , Insulin-like growth factor, epidermal growth factor and transforming growth factor, keratinocyte growth factor 2 (KGF2) and MP52 protein and one or more selected from the group consisting of a recombinant protein of the growth factors may be further included.

본 발명의 생체 재료는 성장인자 이외에 리보플라빈(riboflavin), 피록시캄, 케토프로펜(ketoprofen), 플루비프로펜(flurbiprofen), 페노프로펜(fenoprofen), 이부프로펜(ibuprofen)을 포함하는 페닐프로피온산 유도체계열의 엔세이드류; 피록시캄(piroxicam), 테녹시캄(tenoxicam), 멜록시캄(meloxicam)을 포함하는 옥시캄 유도체계열의 엔세이드류; 디클로페낙(diclofenac); 및 인도메타신(indomethacin) 중에서 선택된 소염진통제, 아목시실린, 에리스로마이신, 메트로니다졸, 아목시실린-클라불라네이트, 암피실린-설박탐, 암피실린, 피페라실린, 벤자틴 페니실린, 세팔로스포린, 세파졸린, 기타 세팔로스포린, 린코사미드(클린다마이신), 마크롤라이드(에리트로마이신), 테트라사이클린 하이드로클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 클로르헥시딘 하이드로클로라이드에서 선택된 항균제, 메틸프레드니솔론, 하이드로코르티손 아세테이트에서 선택된 부신피질호르몬제 약물을 1종 이상 더 포함할 수 있다.The biomaterial of the present invention is phenylpropionic acid including riboflavin, piroxicam, ketoprofen, flurbiprofen, fenoprofen, and ibuprofen in addition to growth factors derivatives of enseids; oxicam derivatives, including piroxicam, tenoxicam, and meloxicam; diclofenac; and indomethacin, amoxicillin, erythromycin, metronidazole, amoxicillin-clavulanate, ampicillin-sulbactam, ampicillin, piperacillin, benzathine penicillin, cephalosporin, cepazolin, other cephalosporins One type of corticosteroid drug selected from sporin, lincosamide (clindamycin), macrolide (erythromycin), tetracycline hydrochloride, cetylpyridinium chloride, and chlorhexidine hydrochloride, methylprednisolone, and hydrocortisone acetate more may be included.

본 발명의 생체 재료는 조기 경화가 방지되고 페이스트 형태로 3D프린터재료로 사용 가능하다.The biomaterial of the present invention is prevented from curing prematurely and can be used as a 3D printer material in the form of a paste.

도 1은 소결되지 않은 인산칼슘염(TCP)을 사용했을 때 경화된 샘플 사진
도 2는 소결된 인산칼슘염(TCP)을 사용했을 때 경화된 샘플 사진
도 3은 본 발명의 생체 재료의 젤라틴을 부가하여 성형한 제품의 사진
도 4은 본 발명의 생체 재료의 젤라틴을 부가한 경우 거대 기공과 미세기공의 현미경 사진
도 5는 리보플라빈을 부가한 생체 재료의 사진
도 6는 다양한 성형 시료의 사진
도 7은 본 발명의 생체 재료를 이용한 3D 프린팅 과정을 나타낸 도면
1 is a photograph of a sample cured when using unsintered calcium phosphate (TCP);
2 is a photograph of a sample cured when using sintered calcium phosphate (TCP);
3 is a photograph of a product molded by adding gelatin of the biomaterial of the present invention;
4 is a photomicrograph of macropores and micropores when gelatin of the biomaterial of the present invention is added.
5 is a photograph of a biomaterial to which riboflavin is added.
6 is a photograph of various molded samples;
7 is a view showing a 3D printing process using the biomaterial of the present invention

시아노아크릴레이트는 보통 순간접착제로 알려진 액상의 유기물질로서 공기 중의 수분에 의해 순간적으로 이온중합(ionic polymerization)이 일어나며, 주변에 -OH기가 존재할 때 급속히 중합이 일어나 경화가 일어난다.Cyanoacrylate is a liquid organic material known as an instant adhesive, and ionic polymerization occurs instantaneously by moisture in the air.

따라서, 급속한 경화가 일어나지 않도록 하면서 적절하게 경화시간을 조절하는 것이 중요하다.Therefore, it is important to properly control the curing time while preventing rapid curing.

소결한 TCP(tricalcium phosphate), TCP(tricalcium phosphate), BCP(bicalcium phosphate), DCP(dicalcium phosphate), 젤라틴, 수산화칼슘 각 시료의 전하량 평가를 위한 수용액에서의 pH 측정에서 강알칼리성에서 강산성으로 분포되어 있다.Sintered TCP (tricalcium phosphate), TCP (tricalcium phosphate), BCP (bicalcium phosphate), DCP (dicalcium phosphate), gelatin, and calcium hydroxide are distributed from strong alkali to strong acid in the pH measurement in aqueous solution to evaluate the charge amount of each sample. .

시료목록sample listpHpHTCP소결(850도)TCP sintering (850 degrees)11.5311.53TCPTCP7.717.71BCPBCP5.635.63DCPDCP5.525.52젤라틴gelatin2.462.46수산화칼슘calcium hydroxide12.0412.04

실시 예 1 각 원료의 경화온도 측정Example 1 Measurement of curing temperature of each raw material

이 각각의 시료를 시아노아크릴레이트 용액과 혼합하는 경우 경화 온도는 다음 표 2와 같이 나타났다. 각 시료는 85중량%, 시아노아크릴레이트의 함량은 15%의 비율로 혼합하였다.When each of these samples was mixed with a cyanoacrylate solution, the curing temperature was shown in Table 2 below. Each sample was mixed at a ratio of 85% by weight, and the content of cyanoacrylate was 15%.

시료목록sample list경화온도curing temperature소결TCP(850도)Sintered TCP (850 degrees)9393TCPTCP120120BCPBCP110110DCPDCP100100젤라틴gelatin8282수산화칼슘calcium hydroxide120120

칼슘인산염과 젤라틴은 시아노아크릴레이트와 고온 발열 경화를 나타낸다. 저온 경화를 위한 시료의 전하를 중성으로 전환하는 과정이 필요하다. 소결 TCP가 경화반응이 가장 낮다. 이는 pH가 소결시료(11.53)가 미소결시료(7.71)보다 전하성이 높아서 반응성이 과도할 것으로 예측된 것과는 상이하다. 소결에 따른 반응 표면이 낮아진 것으로 추정된다.Calcium phosphate and gelatin exhibit high temperature exothermic curing with cyanoacrylates. A process of converting the charge of the sample to neutral for low-temperature curing is required. Sintered TCP has the lowest curing reaction. This is different from the pH predicted that the sintered sample (11.53) has a higher electrical charge than the unsintered sample (7.71), so that the reactivity is excessive. It is presumed that the reaction surface due to sintering is lowered.

실시 예 2 구연산 처리 소결/미소결 칼슘인산염 시료의 경화반응Example 2 Curing reaction of sintered/unsintered calcium phosphate sample treated with citric acid

0.5M 구연산 용액에 미소결 TCP와 1250℃에서 12시간 소결한 TCP를 각각 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료를 사용하여 BCP와의 혼합비를 1:0.1~0.5로 조절하면서 시아노아크릴레이트 용액과 혼합하여 경화시켰다.Using a sample obtained by precipitating unsintered TCP and TCP sintered for 12 hours at 1250° C. for 1 hour in 0.5M citric acid solution, respectively, and removing the charge, mix with the cyanoacrylate solution while adjusting the mixing ratio with BCP to 1:0.1~0.5 and hardened.

또, 경화시간을 미세하게 조절하기 위해 수산화칼슘을 부가하여 동일하게 시험하였다.In addition, in order to finely control the curing time, calcium hydroxide was added and the same test was performed.

미소결 TCP를 사용한 경우의 결과를 도 1에, 소결 TCP를 사용한 경우를 도 2에 게시하였다.The results in the case of using the unsintered TCP are shown in FIG. 1 and the case in which the sintered TCP is used is shown in FIG. 2 .

소결 TCP를 사용한 경우 조기 경화가 방지되고 경화온도가 높지 않아 안전하다는 것을 알 수 있었다.In the case of using sintered TCP, it was found that premature curing was prevented and the curing temperature was not high, so it was safe.

실시예 3 구연산 처리 TCP와 시아노아크릴레이트 반응 Example 3 Citric acid-treated TCP and cyanoacrylate reaction

0.5M 구연산 용액에 소결 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료를 사용하여 시아노아크릴레이트 용액과 혼합하여 경화시켰다. 구연산 처리 전과 시료와의 비교 결과를 표 3에 게시하였다.A sample obtained by precipitating the sintered TCP in 0.5M citric acid solution for 1 hour to remove the charge was mixed with a cyanoacrylate solution and cured. Table 3 shows the results of comparison with the samples before citric acid treatment.

시료목록sample list경화온도curing temperature소결 TCP(850도)Sintered TCP (850 degrees)9393구연산 처리 소결 TCP(850도)Citric acid treated sintered TCP (850 degrees)무반응no response

0.5M 구연산 용액에 소결 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료에서 시아노아크릴레이트가 경화반응하지 않는다는 것을 알 수 있다. 소량의 소결TCP를 경화촉진제로 사용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.It can be seen that the cyanoacrylate does not undergo a curing reaction in the sample in which the amount of charge is removed by precipitating the sintered TCP in 0.5M citric acid solution for 1 hour. It can be seen that it is preferable to use a small amount of sintered TCP as a curing accelerator.

실시 예 4 구연산 처리 소결 칼슘인산염 시료의 경화반응Example 4 Curing reaction of sintered calcium phosphate sample treated with citric acid

0.5M 구연산 용액에 850℃에서 12시간 소결한 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료를 사용하여, 경화촉진제로서 소결 TCP를 사용한 경우, 미소결 TCP를 사용한 경우 각각에 혼합비를 1:0.01~1로 조절하면서 시아노아크릴레이트 용액과 혼합하여 경화시켰다.When using a sample in which the charge is removed by precipitating TCP sintered at 850°C for 12 hours in 0.5M citric acid solution for 1 hour, and when sintered TCP is used as a curing accelerator or when unsintered TCP is used, the mixing ratio is 1:0.01~ It was cured by mixing with a cyanoacrylate solution while adjusting to 1.

반응온도 및 경화시간을 측정한 결과는 하기 표 4 및 표 5에 게시하였다.The results of measuring the reaction temperature and curing time are shown in Tables 4 and 5 below.

0.5M 구연산 용액에 850℃에서 12시간 소결한 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료에 소결TCP(1:0.1~0.5)를 경화촉진제로 조성한 시료에서 과열을 방지한다는 것을 알 수 있었다.It was found that overheating was prevented in samples prepared by precipitating TCP sintered at 850°C for 12 hours in 0.5M citric acid solution for 1 hour to remove the charge, and sintered TCP (1:0.1~0.5) as a curing accelerator.

미소결 TCP를 경화촉진제로 사용하는 경우에는 1:0.01 비율에서는 과열을 방지할 수 있으나 반응성이 높아 위험하다는 것을 알 수 있었다.In the case of using unsintered TCP as a curing accelerator, overheating could be prevented at a ratio of 1:0.01, but it was found that it was dangerous because of its high reactivity.

실시 예 5 구연산 처리 미소결 칼슘인산염 시료의 경화반응Example 5 Curing reaction of unsintered calcium phosphate sample treated with citric acid

0.5M 구연산 용액에 미소결 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료를 사용하여, 경화촉진제로서 소결 TCP를 사용한 경우, 미소결 TCP를 사용한 경우 각각에 혼합비를 1:0.01~1로 조절하면서 시아노아크릴레이트 용액과 혼합하여 경화시켰다.When using a sample in which the amount of charge is removed by precipitating unsintered TCP in 0.5M citric acid solution for 1 hour, when using sintered TCP as a curing accelerator or when unsintered TCP is used, adjust the mixing ratio to 1:0.01 to 1, It was cured by mixing with the noacrylate solution.

반응온도 및 경화시간을 측정한 결과는 하기 표 6 및 표 7에 게시하였다.The results of measuring the reaction temperature and curing time are posted in Tables 6 and 7 below.

미소결 TCP를 0.5M 구연산 용액에 침전한 경우에는 미량의 경화촉진제를 사용하더라도 고열 경화가 나타난다는 것을 알 수 있었다.It was found that when unsintered TCP was precipitated in 0.5M citric acid solution, high heat curing occurred even when a small amount of curing accelerator was used.

실시 예 6 미세기공과 거대기공 형성을 위한 젤라틴 입자 추가시 시료의 반응평가Example 6 Reaction evaluation of samples when gelatin particles are added to form micropores and macropores

0.5M 구연산 용액에 850℃에서 12시간 소결한 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료에 소결TCP(1:0.25)를 경화촉진제로 사용하고 분쇄 젤라틴을 추가한 다음 시아노아크릴레이트 용액과 혼합하여 경화시켰다.Sintered TCP (1:0.25) is used as a curing accelerator for the sample obtained by precipitating TCP sintered at 850°C for 12 hours in 0.5M citric acid solution for 1 hour, and then mixed with cyanoacrylate solution. and hardened.

성형된 재료의 사진은 도 3에 게시하였고 도 3a는 TCP와 젤라틴의 부피비가 1:1 , 도 3b는 1: 2인 경우이다.A photograph of the molded material is posted in FIG. 3 , and FIG. 3A is a case in which the volume ratio of TCP and gelatin is 1:1, and FIG. 3B is 1:2.

거대 기공(도 4a)과 미세기공(도 4b)의 사진을 도 4에 게시하였다.Pictures of macropores (FIG. 4a) and micropores (FIG. 4b) are shown in FIG.

0.5M 구연산 용액에 소결 TCP를 1시간 침전하여 전하량을 소거한 시료에 소결TCP(몰비 1:0.25)를 경화촉진제로 조성한 시료에서 젤라틴이 첨가되면서 45도 이상 발열 경화되므로 소결 TCP비율을 1:0.25보다 낮추어야 과열을 방지한다는 것을 알 수 있었다. 젤라틴 입자의 크기에 따라 10마이크론에서 0.5밀리미터 크기의 기공이 형성된다는 것을 알 수 있었다.In a sample composed of sintered TCP (molar ratio 1:0.25) as a curing accelerator, the sintered TCP (molar ratio 1:0.25) is added to the sample from which the charge is removed by precipitating the sintered TCP in 0.5M citric acid solution for 1 hour. I found that lowering it would prevent overheating. It was found that pores with a size of 10 microns to 0.5 mm were formed depending on the size of the gelatin particles.

실시 예 7 기타약물을 첨가한 재료의 제조Example 7 Preparation of materials to which other drugs were added

0.5M 구연산 용액에 850℃에서 12시간 소결한 TCP에 리보플라빈을 몰비 1: 0.25로 혼합하였다.Riboflavin was mixed with TCP sintered at 850° C. for 12 hours in 0.5 M citric acid solution at a molar ratio of 1: 0.25.

리보 플라빈첨가 전후의 사진과 경화과정의 사진을 도 5에 게시하였다.The pictures before and after the addition of riboflavin and pictures of the curing process were posted in FIG. 5 .

소결된 TCP는 리보플라빈과 같은 약물의 전달체로 사용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.It was found that the sintered TCP can be used as a carrier for drugs such as riboflavin.

본 발명의 생체 재료는 도 6에 나타낸 바와 같이 다양한 형태로 성형이 가능다. 주사기를 이용하여 성형하는 시린지 타입, 플러그 타입, 블럭 타입, 스크류 타입 등 다양한 방법으로 성형이 가능하며, 조기경화를 방지할 수 있으므로 도 7에 나타낸 바와 같이 시린지 펌프가 장치된 3D 프린트에 주사기에 담긴 페이스트형 재료를 경화제인 수산화 칼슘 용액 내에서 축적함으로써, 설계된 디자인 형상으로 출력이 가능하다.The biomaterial of the present invention can be molded into various shapes as shown in FIG. 6 . It can be molded in various ways such as syringe type, plug type, block type, screw type, etc., which are molded using a syringe, and can prevent premature curing, so as shown in FIG. By accumulating a paste-like material in a calcium hydroxide solution as a curing agent, it is possible to print in a designed design shape.

Claims (11)

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소결된 인산칼슘염을 구연산 처리한 분말과, 시아노아크릴레이트 용액으로 구성된 골 이식용 생체재료.A biomaterial for bone transplantation comprising a powder of sintered calcium phosphate treated with citric acid and a cyanoacrylate solution.제1항에 있어서, 경화 촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The biomaterial for bone graft according to claim 1, further comprising a hardening accelerator.제1항에 있어서, 경화 촉진제는 소결된 TCP(tricalcium phosphate)인 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The biomaterial for bone graft according to claim 1, wherein the hardening accelerator is sintered tricalcium phosphate (TCP).제1항에 있어서, 상기 생체 재료는 페이스트 형태로 주사기에 주입된 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The biomaterial for bone grafting according to claim 1, wherein the biomaterial is injected into a syringe in the form of a paste.제4항에 있어서, 주사기에 주입된 페이스트상이 경화촉진제로서 알칼리성 용액이 담긴 용기 내부에서 3D 프린트되는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.[Claim 5] The biomaterial for bone graft according to claim 4, wherein the paste injected into the syringe is 3D printed inside a container containing an alkaline solution as a curing accelerator.제5항에 있어서, 상기 알칼리성 용액은 수산화칼슘 또는 중탄산나트륨 용액인 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The biomaterial for bone graft according to claim 5, wherein the alkaline solution is a calcium hydroxide or sodium bicarbonate solution.제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생체 재료의 경화된 형상이 입자상, 망상체상, 3D 프린터상, 또는 몰드로 제작되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The biomaterial for bone grafting according to any one of claims 1 to 3, wherein the cured shape of the biomaterial has a particle shape, a network shape, a 3D printer shape, or a shape manufactured in a mold.제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생분해성 고분자물질, 키토산, 젤라틴, 콜라겐, 히알루론산, 콘드로이틴, 글루코사민, 및 합성골, 동종골, 이종골, 탈회골로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one selected from the group consisting of biodegradable polymers, chitosan, gelatin, collagen, hyaluronic acid, chondroitin, glucosamine, and synthetic bone, allogeneic bone, xenograft bone, and demineralized bone. Bone grafting biomaterial, characterized in that it further comprises.제8항에 있어서, 생분해성 고분자물질은 PCL(폴리카프로락톤), PLA(폴리락트산), PLGA(polylactic-co-glycolic acid), 및 PGA(폴리글리콜산)로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.The method of claim 8, wherein the biodegradable polymer is selected from the group consisting of PCL (polycaprolactone), PLA (polylactic acid), PLGA (polylactic-co-glycolic acid), and PGA (polyglycolic acid). biomaterials for bone grafting.제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, MP-12 및 BMP-13에서 선택된 BMP류 성장인자, 이들을 구성하는 아미노산의 공이중결합체(B2의 아미노산과 B4의 아미노산을 꼬아서 만든 결합체), 섬유아세포성장인자 또는 GDF와 같은 단백질인 TGF-β수퍼군, 혈소판유래성장인자, 인슐린유사성장인자, 상피성장인자 및 변환성성장인자, 케라티노사이트성장인자 2(KGF2) 및 MP52 단백질과 상기 성장인자들의 유전자재조합단백질로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.4. The method of any one of claims 1 to 3, wherein BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, BMP growth factors selected from MP-12 and BMP-13, co-double conjugates of amino acids constituting them (a conjugate made by twisting amino acids of B2 and B4), TGF-β, a protein such as fibroblast growth factor or GDF At least one selected from the group consisting of supergroup, platelet-derived growth factor, insulin-like growth factor, epidermal growth factor and transforming growth factor, keratinocyte growth factor 2 (KGF2) and MP52 protein and recombinant protein of the growth factors Bone grafting biomaterial, characterized in that it further comprises.제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 리보플라빈(riboflavin), 피록시캄, 케토프로펜(ketoprofen), 플루비프로펜(flurbiprofen), 페노프로펜(fenoprofen), 이부프로펜(ibuprofen)으로부터 선택된 페닐프로피온산 유도체계열의 엔세이드류; 피록시캄(piroxicam), 테녹시캄(tenoxicam), 멜록시캄(meloxicam)으로부터 선택되는 옥시캄 유도체계열의 엔세이드류; 디클로페낙(diclofenac) 및 인도메타신(indomethacin) 중에서 선택된 소염진통제; 아목시실린, 에리스로마이신, 메트로니다졸, 아목시실린-클라불라네이트, 암피실린-설박탐, 암피실린, 피페라실린, 벤 자틴 페니실린, 세팔로스포린, 세파졸린, 기타 세팔로스포린, 린코사미드(클린다마이신), 마크롤라이드(에리트로마이신), 테트라사이클린 하이드로클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 클로르헥시딘 하이드로클로라이드에서 선택된 항균제, 메틸프레드니솔론, 하이드로코르티손 아세테이트에서 선택된 부신피질호르몬제 약물을 1종 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골 이식용 생체재료.


4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein riboflavin, piroxicam, ketoprofen, flurbiprofen, fenoprofen, ibuprofen phenylpropionic acid derivatives selected from enes; oxicam derivatives selected from piroxicam, tenoxicam, and meloxicam; an anti-inflammatory analgesic selected from diclofenac and indomethacin; Amoxicillin, erythromycin, metronidazole, amoxicillin-clavulanate, ampicillin-sulbactam, ampicillin, piperacillin, benzathine penicillin, cephalosporin, cefazolin, other cephalosporins, lincosamide (clindamycin), macrolide (erythromycin), tetracycline hydrochloride, cetylpyridinium chloride, an antibacterial agent selected from chlorhexidine hydrochloride, methylprednisolone, and a corticosteroid drug selected from hydrocortisone acetate ingredient.

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