Studies on the injectable pH and temperature sensitive biodegradable block copolymer hydrogels : a potential for cell delivery vehicle
저자
발행사항
서울 : 성균관대학교, 2006
학위논문사항
학위논문(석사)-- 성균관대학교 일반대학원 : 고분자공학과 2007. 2
발행연도
2007
작성언어
영어
주제어
DDC
668.9 판사항(22)
발행국(도시)
서울
기타서명
Injectable pH and temperature sensitive biodegradable block copolymer hydrogels에 關한 硏究 : cell delivery vehicle로의 潛在力
형태사항
x, 59 p. : 삽도 ; 26 cm.
일반주기명
지도교수: 이두성
참고문헌: p. 53-56
DOI식별코드
소장기관
pH 및 온도에 민감한 생분해성 블록 공중합체를 합성하였다. 먼저 poly(ethylene glycol) 를 개시제로 하여 ε-caprolactone과 D,L-lactide의 개환중합법에 의해 온도에 민감한 생분해성 삼중 블록 공중합체 (poly(ε-caprolactone-co-lactide) - poly(ethylene glycol) - poly(ε-caprolactone-co-lactide), PCLA-PEG-PCLA)를 합성하였다. 이러한 삼중 블록 공중합체는 친수성인 PEG와 소수성인 PCLA의 분자량의 비율에 따라 온도변화에 따른 sol-gel 전이 거동을 보여준다. 합성한 삼중 블록 공중합체 말단에 pH 민감성을 갖는 sulfamethazine oligomer를 coupling 하여 최종적으로 OSM-PCLA-PEG-PCLA-OSM의 5중 블록 공중합체를 합성하였다. Phosphate buffered saline 용액에 용해된 이 블록 공중합체 수용액은 좁은 pH 영역 (pH 7.4-8.0) 및 상온에서 체온과 유사한 온도 영역에서 가역적인 sol-gel 전이 거동을 보였다. PEG의 분자량 및 PEG/PCLA의 비율을 조절하여 체내 조건 (pH 7.4, 37 ℃)에서 안정한 겔을 형성하는 블록 공중합체를 설계하였다. 이 블록 공중합체는 이는 온도의 증가만으로는 겔화가 이루어지지 않기 때문에 몸 속 깊은 곳으로의 주사를 가능하게 한다. 이 블록 공중합체는 단백질 약물에 대한 약물 방출 지지체나 세포 전달 지지체로의 사용 가능성을 갖는다. In vitro 상에서의 pH 및 온도에 민감한 블록 공중합체의 생체 적합성이 우수함을 확인하였다.
pH 및 온도에 민감한 블록 공중합체의 세포 전달 지지체로의 사용 가능성을 평가하기 위하여 뼈 재생에 잠재력을 갖는 hMSCs와 rhBMP-2를 이용한 in vivo 실험을 수행하였다. 먼저 hMSCs를 in vitro에서 osteogenic cells로 분화시킨 후, 이것과 블록 공중합체 그리고 세포가 자랄 수 있는 환경을 제공해주는 rhBMP-2와 같은 molecule을 혼합하여 졸상태 (pH 8.0)에서 쥐의 피하에 주사하였다. 체내 조건에서 졸상태의 혼합체는 겔상태를 유지하게 된다. 주사 후 2주, 5주, 7주가 경과한 뒤 다양한 염색 방법을 이용하여 조직을 관찰하였다. Osteogenic cells만을 블록 공중합체와 혼합하여 주사한 경우보다 osteogenic cells와 rhBMP-2를 함께 혼합하여 주사한 경우에 뛰어난 뼈 조직 재생 효과를 확인할 수 있었다. Osteogenic cells와 rhBMP-2가 블록 공중합체 내에서 사멸되지 않고 본래의 성질을 유지하며 상호 보완 작용을 한 결과이다. 이는 블록 공중합체가 이들이 체내에서 유지될 수 있는 기반을 제공하는 3차원 지지체로서 우수한 작용을 하였기 때문이라 사료되어진다. 따라서 pH 및 온도에 민감한 생분해성 블록 공중합체는 세포와 성장인자의 지지체로서 손상된 기관과 조직의 회복에 도움을 줄 수 있는 재료라 생각되어진다.
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