KR101445235B1 - Polymer film comprising 3-dimentional microfiber -patterned layer, preparation method thereof, and medical complex material comprising it - Google Patents

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정영훈
진송완
곽종영
윤식
김창근
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a polymer film comprising a three-dimensional microfiber-patterned layer, a method for manufacturing the same, a medical complex material comprising the same and, more specifically, to a polymer film comprising a three-dimensional fiber-patterned layer which is characterized by comprising a polymer film layer; a three-dimensional microfiber-patterned layer including a biocompatible polymer coupled to the polymer film layer in a certain pattern shape; and a crosslinked film layer formed on the polymer film layer except for the microfiber patterned layer, wherein any one or more of biocompatible material selected among a bioactive material or compound is coupled only to the microfiber patterned layer.

Description

3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 의료용 복합재{POLYMER FILM COMPRISING 3-DIMENTIONAL MICROFIBER ―PATTERNED LAYER, PREPARATION METHOD THEREOF, AND MEDICAL COMPLEX MATERIAL COMPRISING IT}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polymer film comprising a three-dimensional microfibre pattern layer, a method for producing the polymer film, and a medical composite material containing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 세포의 부착이 곤란하도록 한 고분자 필름에 프랙탈 형상 또는 인체 모사 형상으로 마이크로섬유를 전기방사하여 마이크로섬유층에만 선택적으로 생체반응성 물질이 결합되는 고분자 필름과 이의 제조에 관한 것이다.
The present invention relates to a polymer film comprising a three-dimensional microfiber pattern layer and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a polymer film which is difficult to adhere to cells, To a polymer film in which a bioreactive material is selectively bound only to a fibrous layer, and to the production thereof.

조직공학 및 생명공학 분야에서 세포의 배열(cell patterning) 및 정렬(cell sorting) 등에 관한 다양한 기술이 개발되고 있다. 이는 세포 상호간의 상대적 위치가 생성할 수 있는 자극, 조직으로의 성장 가능성 향상, 세포의 반응성 향상 등 다양한 장점을 얻을 수 있는 측면에서 중요한 기술로 평가받고 있다. 이러한 분야의 한 접근 방법으로 2차원 패치 또는 막을 이용한 세포시트(cell sheet) 등이 개발되어 있으며, 그 방법으로 다양한 형태의 부직포, 필름 등이 제시되어왔다. A variety of techniques have been developed for cell patterning and cell sorting in tissue engineering and biotechnology. This is considered to be an important technology in terms of obtaining various advantages such as stimulation that relative position between cells can generate, improvement of growth potential to tissue, and improvement of cell reactivity. As one approach in this field, a cell sheet using a two-dimensional patch or a membrane has been developed, and various types of nonwoven fabrics and films have been proposed.

이러한 섬유 구조는 인체내부를 구성하는 세포외기질(extracellular matrix)과 그 형태가 유사하며, 부피에 대한 높은 표면적비를 가지고, 여러가지 장점을 제공하고 있어, 세포를 부착 및 성장을 돕기 위한 재형으로써 섬유구조가 활발하게 활용되고 있다. These fibrous structures are similar in shape to the extracellular matrix that constitutes the inside of the human body, have a high surface area ratio to the volume, provide various advantages, and can be used as a re- The structure is actively utilized.

그러나 상기 섬유 구조를 이용하는 기존의 세포 시트 및 인체 삽입용 약물 패치는 별도의 패턴을 가지지 않고 전체 면적이 세포 또는 약물로 덮인 구조를 가져, 필요 이상의 세포 또는 약물이 요구되고, 패턴을 가지더라도 일반적인 기하형상으로서 유킬리디언 기하형상에 따르며, 자연형상을 모사한 경우는 극히 드물다. However, the conventional cell sheet and the drug patch for human body insertion using the above fiber structure have a structure in which the entire area is covered with a cell or a drug without a separate pattern, and a cell or a drug is required more than necessary, It follows the geometric shape of Yuquilidian as a shape, and it is extremely rare to simulate a natural shape.

또한, 상기 섬유 구조물 중에서 나노/마이크로섬유 기반의 구조물 제작에 있어, 전기방사기술은 매우 효과적인 공정 중의 하나로 여겨지고 있다. 이는 소재 선정의 다양성, 공정의 간편성 및 경제성 등 전기방사 기술이 가지는 다양한 장점들 때문으로 평가 될 수 있다. 특히, 전기방사기술 기반 마이크로 섬유 제작은 섬유의 표면에 나노미터 단위의 기공을 부여할 수 있어, 약물 및 세포 봉입을 위한 담체로 널리 적용될 수 있다. Also, in the fabrication of nano / micro fiber based structures among the above fiber structures, electrospinning technology is considered to be one of very effective processes. This can be attributed to the various advantages of electrospinning technology, including the diversity of material selection, process simplicity, and economics. In particular, the fabrication of microfibers based on electrospinning technology can be applied as a carrier for drug and cell sealing because it can impart nanometer unit pores to the surface of the fiber.

본 발명자들은 기존의 연구에서 Direct-write 전기방사(DWES) 기술을 개발하였는바, 상기 DWES 기술에 의하면 원통형 외벽과 바늘형상 기저전극으로 인해 포커싱된 나노/마이크로섬유는 집적판 위에 점 형상으로 집적되게 되며 이 집적판에 2축의 이송 스테이지를 결합하여 집적판 상으로의 나노섬유 정렬(patterning)이 용이하게 설계될 수 있다(J Lee, SY Lee, J Jang, YH Jeong, DW Cho, Langmuir 28 (18), 7267-7275). 따라서 전기장의 형상 제어와 집적판의 이송을 통해 다양한 형상을 가지는 나노/마이크로 섬유의 패턴의 제작이 가능할 수 있다.
The present inventors have developed a direct-write electrospinning (DWES) technique in the prior art. According to the DWES technique, the nano / micro fibers focused by the cylindrical outer wall and the needle-shaped base electrode are integrated in a dot shape And the nanofiber patterning on the integrated plate can be easily designed by combining the two-axis transfer stage with the integrated plate (J Lee, J Jang, YH Jeong, DW Cho, and Langmuir 28 ), 7267-7275). Therefore, it is possible to fabricate patterns of nano / micro fibers having various shapes through controlling the shape of the electric field and transferring the integrated plate.

한편, 프랙탈(fractal) 형상은 그 형상으로 인해 다양한 특성을 가지며, 담쟁이 넝쿨, 나무, 산맥, 인체의 모세혈과 등 다양한 자연현상에서 보여지고 있다. 최근에는 프랙탈 형상을 이용한 안테나 등이 개발된 바 있으며, 이는 같은 길이로 상대적으로 높은 공간채움 효과 (space filling effect)를 가져 상대적으로 더 높은 효율을 가질 수 있기 때문이다. 이러한 측면에서 프랙탈 형상의 이용은 보다 적은 양의 세포 또는 약물로 넓은 면적으로 기능을 부여 또는 획득할 수 있는 장점이 있다. 또한 인체 내부의 형상과 보다 유사한 패턴으로 세포 및 약물을 인체내부로 전달할 수 있는 장점이 있다.
On the other hand, the fractal shape has various characteristics due to its shape, and is seen in various natural phenomena such as ivy vine, trees, mountain ranges, and human body capillaries. In recent years, an antenna using a fractal shape has been developed, because it has a relatively high space filling effect at the same length and can have a relatively higher efficiency. The use of fractal shapes in this respect has the advantage of being capable of imparting or acquiring functionality over a large area with a smaller amount of cells or drugs. It also has the advantage of delivering cells and drugs to the inside of the human body in a more similar pattern than the internal shape of the human body.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 점에 착안하여, 세포의 부착이 곤란하도록 한 고분자 필름에 DWES 기술을 이용하여 프랙탈 형상 또는 인체 모사 형상으로 마이크로섬유를 방사하여 위치에 따라 선택적으로 마이크로섬유 패턴층에만 생체반응성 물질이 결합될 수 있는 고분자 필름을 개발하고 본 발명을 완성하였다. Therefore, the inventors of the present invention have focused on the above-mentioned points, and the microfibers are irradiated with a fractal shape or a humanoid shape using a DWES technique in a polymer film which makes it difficult to attach cells, A polymer film to which a reactive material can be bonded has been developed and the present invention has been completed.

따라서 본 발명에서는, 마이크로섬유 패턴층에만 생체반응성 물질이 결합되는, 3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polymer film including a three-dimensional microfibre pattern layer in which a bioreactive substance is bonded to only a microfibre pattern layer.

또한 본 발명은 마이크로섬유 패턴층에만 생체반응성 물질이 결합되는, 3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름의 제조방법을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a polymer film comprising a three-dimensional micro fiber pattern layer in which a bioreactive material is bonded to only a micro fiber layer.

또한 본 발명은, 상기 고분자 필름을 포함하는 생체전달 또는 약물전달을 위한 의료용 복합재를 제공하는 것을 또다른 해결과제로 한다.
It is another object of the present invention to provide a medical composite material for biotransport or drug delivery comprising the polymer film.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 일 양태에 따르면, According to an aspect of the present invention,

고분자 필름층; A polymer film layer;

상기 고분자 필름층 상에 생체적합성 고분자가 소정의 패턴 형상으로 결합된 3차원 마이크로섬유 패턴층; 및A three-dimensional microfiber pattern layer in which a biocompatible polymer is bonded in a predetermined pattern on the polymer film layer; And

상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 상기 고분자 필름층 상에 형성된 가교막층;을 포함하고,And a crosslinked film layer formed on the polymer film layer except for the microfine pattern layer,

상기 마이크로섬유 패턴층에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되는 것을 특징으로 하는, 3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름이 제공된다.
And a polymer film comprising a three-dimensional microfibre pattern layer, wherein at least one bioreactive material selected from a cell, a physiologically active substance, and a compound is bound only to the microfibre pattern layer.

또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, According to another aspect of the present invention for solving the above problems,

(a) 고분자 필름층을 형성하는 단계; (a) forming a polymeric film layer;

(b) 상기 고분자 필름층 상에, 광개시제 및 가교 고분자 수용액을 도포하여 코팅하여 가교 고분자 코팅층을 형성하는 단계; (b) applying a photoinitiator and a crosslinked polymer aqueous solution on the polymer film layer and coating the polymer film layer to form a crosslinked polymer coating layer;

(c) 상기 고분자 필름층을 용해시킬 수 있는 용제와, 마이크로섬유층 형성용 고분자를 혼합하여 고분자 용액을 제조하는 단계; (c) preparing a polymer solution by mixing a solvent capable of dissolving the polymer film layer and a polymer for forming a microfiber layer;

(d) 상기 (c)단계를 거친 후 상기 제조된 고분자 용액을 전기방사하여 상기 고분자 필름층과 소정의 패턴 형상으로 결합된 3차원 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 단계; 및 (d) electrospinning the polymer solution after the step (c) to form a three-dimensional microfiber pattern layer bonded to the polymer film layer in a predetermined pattern; And

(e) 상기 (d)단계에서 마이크로섬유 패턴층이 형성된 후, 자외선을 조사하여 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 상기 고분자 필름층 상에 가교막층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 마이크로섬유 패턴층에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되는 것을 특징으로 하는, 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름의 제조방법이 제공된다.
(e) forming a crosslinked film layer on the polymer film layer except for the microfine pattern layer by irradiating ultraviolet rays after the microfiber pattern layer is formed in the step (d) The present invention provides a method for producing a polymer film comprising a microfibre pattern layer, characterized in that only one or more bioreactive materials selected from cells, physiologically active substances or compounds are bound.

또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또다른 양태에 따르면, According to another aspect of the present invention for solving the above problems,

상기 고분자 필름을 포함하고, The polymer film,

상기 고분자 필름의 마이크로섬유 패턴층에 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 생체 삽입 또는 약물전달을 위한 의료용 복합재가 제공된다.
There is provided a medical composite for biopsy or drug delivery characterized in that at least one bioreactive material selected from a cell, a physiologically active substance or a compound is bound to the microfibre pattern layer of the polymer film.

본 발명에 따르면, 소정의 패턴에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합가능한 고분자 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다. 따라서 세포를 특정 형상으로 부착시키고 배양하여 인체에 삽입하거나 생리활성물질 또는 화합물을 포함하여 생체 삽입 도는 약물 전달을 위한 의료용 복합재로서 유용하게 사용될 수 있다. 특히, 프랙털 형상으로 패터닝된 마이크로섬유를 가진 본 발명의 고분자 필름은 프랙털 형상의 공간채움효과(space filling effect) 및 마이크로섬유의 표면 거칠기, 세포 부착성, 약물 전달 특성 등에 의하여 고분자 필름의 특성을 개선하는데 기여할 수 있게 된다. 이에 따라 프랙탈 형상의 패턴에 의하여 세포의 패터닝 및 인체삽입시 보다 자연적인 세포의 배열을 제공할 수 있는 효과가 있고, 약물을 포함하여 인체에 삽입할 경우 프랙털 형상으로 인해 보다 균일하고 넓은 면적으로 약물을 분포시킬 수 있는 장점이 있을 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a polymer film capable of binding to any one or more bioreactive substances selected from cells, physiologically active substances or compounds only in a predetermined pattern. Therefore, the cells can be usefully used as a medical composite material for drug delivery by inserting and culturing the cells in a specific shape, inserting them into the human body, or incorporating physiologically active substances or compounds. Particularly, the polymer film of the present invention having microfibers patterned in a fractal shape has improved properties of the polymer film by the space filling effect of the fractal shape and the surface roughness of the microfibers, the cell adhesion, and the drug delivery characteristics . Accordingly, it is possible to provide a more natural arrangement of cells when the cells are patterned and inserted into the body by the fractal-shaped pattern, and when inserted into a human body including a drug, It may be advantageous to distribute it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프랙탈 형상으로 패턴된 마이크로섬유를 포함한 고분자 필름의 개념도를 나타낸 것이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로섬유 방사를 위한 Direct-Write electrospinning 장치의 모식도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, DWES 기술에 의한 전기방사시 스캐닝 속도에 따른 형상의 복잡도 변화를 나타낸 것이다((a) 10 mm/s, (b) 25, (c) 50, (d) 75, (e) 150, (f) 250 mm/s).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 고분자 필름에서 프랙탈 형상의 복잡도 정의를 위한 기하형상의 정의를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 DWES 기술에 의한 방사시 스캐닝 속도에 따른 각 기하형상의 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 DWES 기술에 의한 방사된 마이크로 섬유 표면의 전자현미경 사진을 나타낸 것이다. 1 is a conceptual diagram of a polymer film including microfibers patterned in a fractal shape according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a polymer film according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a direct-write electrospinning apparatus for microfiber radiation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a change in shape complexity according to a scanning speed in the case of electrospinning by the DWES technique according to an embodiment of the present invention ((a) 10 mm / s, (b) 25, d) 75, (e) 150, (f) 250 mm / s).
FIG. 5 shows a definition of a geometric shape for defining a complex shape of a fractal shape in a polymer film produced according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph illustrating changes in geometric shapes according to the scanning speed during spinning according to the DWES technique according to an embodiment of the present invention.
7 is an electron micrograph of the surface of a microfiber spun by the DWES technique according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은, 세포의 부착이 곤란하도록 한 고분자 필름에 DWES 기술을 이용하여 프랙탈 형상 또는 인체 모사 형상으로 마이크로섬유를 방사하여 위치에 따라 선택적으로 마이크로섬유 패턴층에만 생체반응성 물질이 결합될 수 있는 고분자 필름에 관한 것이다. The present invention relates to a polymer film in which a bioreactive material can be selectively bonded only to a microfiber pattern layer depending on its position by spinning a polymer film in a fractal shape or a human body shape using a DWES technique, Lt; / RTI >

따라서 본 발명의 일 양태에 따르면, Therefore, according to one aspect of the present invention,

고분자 필름층; 및 상기 고분자 필름층 상에 생체적합성 고분자가 소정의 패턴 형상으로 결합된 3차원 마이크로섬유 패턴층; 및 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 상기 고분자 필름층 상에 형성된 가교막층;을 포함하고, 상기 마이크로섬유 패턴층에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되는 것을 특징으로 하는, 3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름이 제공된다.A polymer film layer; And a three-dimensional microfiber pattern layer on which the biocompatible polymer is bonded in a predetermined pattern on the polymer film layer; And a crosslinked membrane layer formed on the polymer film layer except for the microfine pattern layer, wherein at least one bioreactive substance selected from a cell, a physiologically active substance or a compound is bound only to the microfilament pattern layer A three-dimensional microfibre pattern layer is provided, which comprises a polymer film.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프랙탈 형상으로 패턴된 마이크로섬유를 포함한 고분자 필름의 개념도를 나타낸 것이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 필름의 단면도를 나타낸 것이다. FIG. 1 is a conceptual view of a polymer film including microfibres patterned in a fractal shape according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a polymer film according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 본 발명의 고분자 필름은 소정의 패턴에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되도록, 고분자 필름층 상에 소정의 패턴으로 형성된 3차원의 마이크로섬유 패턴층을 구성하면서, 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 고분자 필름층에는 세포의 부착이 곤란한 가교막층이 형성되어 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the polymer film of the present invention has a predetermined pattern on a polymer film layer so that one or more bioreactive materials selected from cells, physiologically active substances, A cross-linked film layer is formed on the polymer film layer excluding the microfine pattern layer, which makes it difficult to adhere cells, while forming the formed three-dimensional microfine pattern layer.

본 발명에 있어서 상기 마이크로섬유 패턴층은, 상기 고분자 필름층 상에 생체적합성 고분자가 소정의 패턴 형상으로, 물리적으로 결합을 이루도록 형성된 것이다. 따라서 바람직하게는 상기 마이크로섬유 패턴층은 직접 주사 전기 방사(direct-write electrospinning , DWES)법에 의하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 고분자 필름층에 전기방사법에 의하여 고분자용액을 방사하여 집적됨으로써 마이크로섬유가 형성되고, 상기 고분자 용액은 고분자 필름을 용해시킬 수 있는 용제를 포함하도록 함으로써, 고분자 용액의 전기방사시에 상기 용액에 포함된 용제에 의하여 고분자 필름층이 용해되어 이에 따라 상기 고분자 필름과 집적되는 마이크로섬유가 물리적인 결합을 형성할 수 있게 된다. In the present invention, the microfiber pattern layer is formed on the polymer film layer so that the biocompatible polymer is physically bonded in a predetermined pattern. Accordingly, the microfiber pattern layer may be formed by direct-write electrospinning (DWES). Specifically, microfibers are formed by spinning a polymer solution by electrospinning on the polymer film layer, and the polymer solution includes a solvent capable of dissolving the polymer film, so that when the polymer solution is electrospun, The polymer film layer is dissolved by the solvent contained in the microfibers, so that the microfibers integrated with the polymer film can form a physical bond.

이 때, 상기 소정의 패턴으로 형성되는 마이크로섬유 패턴층은 인체 모사 형상의 패턴층일 수 있으며 바람직하게는 상기 마이크로섬유 패턴층은 프랙탈 형상의 패턴층인 것을 특징으로 한다. 이러한 프랙탈 형상의 패턴이 형성된 고분자패치의 개념도는 도 1에 나타내었다. 도 1을 참고하면 상기 프랙탈 형상의 패턴을 가짐으로써 세포의 패터닝 및 인체삽입시 보다 자연적인 세포의 배열을 제공할 수 있고, 생리활성물질 또는 화합물을 포함하는 약물을 포함하여 인체에 삽입할 경우 프랙털 형상으로 인해 보다 균일하고 넓은 면적으로 약물을 분포시킬 수 있는 장점이 부여하게 된다. 즉, 상기 프랙탈 형상의 패턴으로 형성된 마이크로섬유는, 프랙털 형상의 공간채움효과(space filling effect) 및 마이크로섬유의 표면 거칠기, 세포 부착성, 약물 전달 특성 등에 의하여 고분자 필름의 특성을 개선하게 되는 것이다. In this case, the microfiber pattern layer formed in the predetermined pattern may be a pattern layer in a human-like shape, and preferably, the microfiber pattern layer is a fractal pattern layer. A conceptual diagram of the polymer patch in which such a fractal pattern is formed is shown in FIG. Referring to FIG. 1, by providing the fractal pattern, it is possible to provide a more natural arrangement of cells when patterning the cells and inserting the human body. In addition, when a drug including a physiologically active substance or a compound is inserted into a human body, The advantage of the shape is that the drug can be distributed in a more uniform and wide area. That is, the microfibers formed by the fractal pattern improve the properties of the polymer film by the space filling effect of the fractal shape and the surface roughness of the microfibers, the cell adhesiveness, the drug delivery characteristics, and the like.

또한 바람직하게는 상기 패턴층은 선 형상의 패턴층이고; 상기 선 형상은 둥근 고리 형상이 서로 엮여 이어짐으로써 선 형상으로 형성된 것일 수 있다. Also preferably, the pattern layer is a linear pattern layer; The linear shape may be formed in a linear shape by connecting circular rings to each other.

또한 바람직하게는 상기 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 마이크로섬유의 표면에는 미세한 공극이 형성된 것일 수 있다. 상기 공극이 형성됨에 따라 마이크로섬유와 세포와의 결합력 또는 생리활성물질 또는 화합물을 포함하는 약물의 방출수준을 높일 수 있다. Also, the microfibers forming the microfine pattern layer may have micropores formed on the surface thereof. As the voids are formed, it is possible to increase the binding force between the microfibers and the cells or the release level of the drug including the physiologically active substance or the compound.

상기 마이크로섬유 패턴층의 패턴형성 또는 공극형성은 상기 전기방사공정에서 공정조건을 조절함으로써 패턴의 형상, 미세공극의 형성 및 공극의 크기 등을 제어할 수 있다. 특히 상기 전기방사공정으로서 DWES 공정을 이용할 경우에는 스캐닝 속도, 습도 등의 공정조건을 조절함으로써 이러한 미세공극의 형성 및 공극의 크기 제어가 가능하다. The formation of the microfibre pattern layer or the formation of voids can control the shape of the pattern, the formation of microvoids and the size of the voids by controlling the process conditions in the electrospinning process. Particularly, when the DWES process is used as the electrospinning process, it is possible to control the formation of such microvoids and the size of pores by controlling process conditions such as scanning speed and humidity.

또한 상기 본 발명의 고분자 필름은 세포와 결합하여 세포가 소정의 형상으로 부착되고 배양하여 인체에 삽입할 수 있고, 약물을 포함하여 인체에 삽입하기 위한 패치 등 의료용 복합재로 활용될 수 있는바, 상기 고분자 필름은 생체 적합성 및 생분해성을 갖는 고분자 필름인 것이 바람직하다. In addition, the polymer film of the present invention can be used as a medical composite material such as a patch for inserting a cell into a human body including a drug, The polymer film is preferably a polymer film having biocompatibility and biodegradability.

따라서, 상기 고분자 필름층 또는 마이크로섬유 패턴층은 각각 독립적으로, 키토산, 엘라스틴, 피브리노겐, 젤라틴, 콜라겐, 밀 글루텐, 셀룰로오스, 카제인, 실크, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리[(락틱-co-(글리콜산))(PLGA), 폴리[(3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발러레이트)(PHBV), 폴리다이옥산온(PDO), 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄)(PEUU), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[(L-락타이드)-co-(글리콜라이드)](PLGA), 폴리[에틸렌-co-(비닐 알코올)](PVOH), 폴리아크릴산(PAA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아닐린(PAN)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생체적합성 고분자 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물로 형성된 것이 바람직하다. Thus, the polymeric film layer or the microfiber pattern layer may each independently comprise one or more of chitosan, elastin, fibrinogen, gelatin, collagen, wheat gluten, cellulose, casein, silk, polyethylene glycol (PEG), polyethylene oxide (PEO), polycaprolactone (PCA), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), poly (lactic-co- (glycolic acid)) (PLGA), poly [(3-hydroxybutyrate) (PEBU), polydioxanone (PDO), poly (L-lactide) -co- (caprolactone), poly (ester urethane) (PEUU), poly [(L-lactide) -co (Polyvinyl alcohol) (PVOH), polyacrylic acid (PAA), polyacrylic acid (PAA), polyacrylic acid (PAA) At least one biocompatible polymer selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), polystyrene (PS) and polyaniline (PAN) It is formed of a mixture of is preferred.

또한 상기 가교막층은, 상기 마이크로섬유 패턴층이 형성되지 않은 고분자 필름층 상에 가교제로 코팅하여 가교시킴으로써 형성되게 되는바, 상기 가교막층은 고분자 필름과 가교제가 단단하게 결합되어 세포와 결합을 형성하지 않게 된다. 따라서 상기 가교막층에 의하여 세포는 마이크로섬유 패턴층에만 결합하게 된다. 따라서 본 발명의 고분자 필름을 생체삽입 또는 약물전달을 위한 의료용 복합재로 이용시 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 나머지 고분자 필름층에서는 세포의 부착을 방지할 수 있는 효과가 있다. 바람직하게는 상기 가교제로는 PEG-DA(poly(ethylene glycol)-diacrylate)를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The crosslinked film layer is formed by coating a polymer film layer on which the microfine pattern layer is not formed with a crosslinking agent and crosslinking the polymer film, wherein the polymer film and the crosslinking agent are tightly bonded to each other to form a bond with the cells . Therefore, the crosslinked membrane layer binds only the microfiber pattern layer. Therefore, when the polymer film of the present invention is used as a medical composite material for biosynthesis or drug delivery, there is an effect that adhesion of cells can be prevented in the remaining polymer film layer except for the microfine pattern layer. Preferably, the crosslinking agent is PEG-DA (poly (ethylene glycol) -diacrylate), but is not limited thereto.

이와 같이 본 발명에 따른 고분자 필름은 고분자 필름층과, 상기 고분자 필름층에 소정의 패턴으로 형성된 3차원의 마이크로 섬유 패턴층이 고분자 필름과 강한 물리적 결합으로 형성되고, 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 고분자 필름층을 가교제를 코팅하여 가교시킴으로써 가교막층을 형성하여 세포 또는 약물의 부착을 방지할 수 있는 구조를 가진다. 이에 따라 상기 마이크로섬유 패턴층에만 생리활성물질이 결합되는 고분자 필름을 제공할 수 있게 된다. As described above, the polymer film according to the present invention includes a polymer film layer and a three-dimensional microfine pattern layer formed in a predetermined pattern on the polymer film layer by strong physical bonding with the polymer film, A film layer is coated with a cross-linking agent and cross-linked to form a cross-linked film layer to prevent attachment of cells or drugs. Accordingly, it is possible to provide a polymer film in which a physiologically active substance is bound only to the microfiber pattern layer.

따라서 본 발명의 다른 양태로서, Thus, as another aspect of the present invention,

(a) 고분자 필름층을 형성하는 단계; (b) 상기 고분자 필름층 상에, 광개시제 및 가교 고분자 수용액을 도포하여 코팅하여 가교 고분자 코팅층을 형성하는 단계; (c) 상기 고분자 필름층을 용해시킬 수 있는 용제와, 마이크로섬유층 형성용 생체적합성 고분자를 혼합하여 고분자 용액을 제조하는 단계; (d) 상기 (c)단계를 거친 후 상기 제조된 고분자 용액을 전기방사하여 상기 고분자 필름층과 소정의 패턴 형상으로 결합된 3차원 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 (d)단계에서 마이크로섬유 패턴층이 형성된 후, 자외선을 조사하여 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 상기 고분자 필름층 상에 가교막층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 마이크로섬유 패턴층에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되는 것을 특징으로 하는, 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름의 제조방법이 제공된다. (a) forming a polymeric film layer; (b) applying a photoinitiator and a crosslinked polymer aqueous solution on the polymer film layer and coating the polymer film layer to form a crosslinked polymer coating layer; (c) preparing a polymer solution by mixing a solvent capable of dissolving the polymer film layer and a biocompatible polymer for forming a microfibre layer; (d) electrospinning the polymer solution after the step (c) to form a three-dimensional microfiber pattern layer bonded to the polymer film layer in a predetermined pattern; And (e) forming a crosslinked film layer on the polymer film layer except for the microfiber pattern layer by irradiating ultraviolet rays after the microfiber pattern layer is formed in step (d) There is provided a method for producing a polymer film comprising a microfiber pattern layer, characterized in that at least one layer of a biocoreactive substance selected from a cell, a physiologically active substance or a compound is bound only to the layer.

상기 본 발명의 방법으로 제조되는 고분자 필름의 특성은 상술한 바와 같고, 바람직하게는 상기 (d)단계는, 직접 주사 전기 방사(direct-write electrospinning , DWES)법에 의하여 고분자 용액을 방사하여 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
The characteristics of the polymer film produced by the method of the present invention are as described above. Preferably, step (d) comprises spinning the polymer solution by direct-write electrospinning (DWES) Thereby forming a pattern layer.

보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예로서 고분자 필름의 제작방법을 살펴보면, 먼저, 최하층에 생체적합성 고분자로서 두께는 50~200 마이크로미터 수준의 고분자 필름층을 제조한다. 이러한 고분자 필름층은 유리박판 또는 비전도성 실리콘 웨이퍼 상에 고분자 용액을 이용하여 스핀코팅(spincoating) 공정을 이용하여 제작할 수 있다. 예를 들면, 6wt%의 폴리카프로락톤-클로로포름 용액을 400 rpm에서 20초 동안 스핀코팅하고 이를 24시간 이상 상온에서 건조하여 PCL 필름층을 제조할 수 있다. 이때, 유리박판의 두께는 100~ 200 마이크로미터인 것이 바람직하다. More specifically, as a preferred embodiment of the present invention, a method for producing a polymer film will be described. First, a polymer film layer having a thickness of 50 to 200 micrometers is manufactured as a biocompatible polymer in the lowest layer. Such a polymer film layer can be produced by using a spin coating process using a polymer solution on a glass thin plate or a nonconductive silicon wafer. For example, a 6 wt% polycaprolactone-chloroform solution can be spin-coated at 400 rpm for 20 seconds and then dried at room temperature for 24 hours to produce a PCL film layer. At this time, the thickness of the thin glass plate is preferably 100 to 200 micrometers.

다음으로, 상기 고분자 필름층 상에, 광개시제로 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone를 0.1 wt%로 포함하는 PEG-DA 수용액(455008 from Sigma-Aldrich)을 스핀코팅하여 PEG-DA 코팅층을 형성한다. 이 때, 코팅된 PEG-DA의 두께는 0.1~10 마이크로미터의 두께가 적당하며, 상기 코팅된 PEG-DA는 상온에서 건조시켜 고체막화한다. Next, a PEG-DA aqueous solution (455008 from Sigma-Aldrich) containing 0.1 wt% 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone as a photoinitiator was spin-coated on the polymer film layer to form a PEG-DA coating layer . The thickness of the coated PEG-DA is suitably 0.1 to 10 micrometers, and the coated PEG-DA is dried at room temperature to solidify.

다음으로, 전기방사장치에 옮겨 전기방사함으로써 마이크로섬유 패턴을 생성한다. Next, the microfiber pattern is generated by being transferred to the electrospinning device and electrospun.

상기 마이크로섬유 방사를 위한 전기방사장치는 Direct-Write electrospinning 장치로서 도 3에 장치의 모식도를 나타낸 바와 같이, 원통형 외벽과 바늘형상 기저전극으로 인해 포커싱된 마이크로섬유가 집적판 위에 점 형상으로 집적되게 되며 이 집적판에 2축의 이송 스테이지를 결합하여 집적판 상으로의 소정의 형상을 가지는 마이크로섬유의 패턴을 형성할 수 있다.(J Lee, SY Lee, J Jang, YH Jeong, DW Cho, Langmuir 28 (18), 7267-7275).The electrospinning apparatus for microfiber spinning is a direct-write electrospinning apparatus. As shown in FIG. 3, the microfibers focused by the cylindrical outer wall and the needle-shaped base electrode are integrated in a dot shape on the integrated plate A two-axis transfer stage can be coupled to the integrated plate to form a pattern of microfibers having a predetermined shape on the integrated plate. (J Lee, SY Lee, JH Jeong, DW Cho, Langmuir 28 18), 7267-7275).

이때 상기 전기방사에 사용되는 고분자는 다양할 수 있으나, 상술한 생체적합성 및 생분해성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직한 예로서 폴리카프로락톤(PCL) 또는 폴리[(락틱-co-(글리콜산))](PLGA)를 들 수 있으며, 콜라젠, 젤라틴 등과 같은 천연 고분자도 바람직하다.  At this time, the polymer used for electrospinning may be various, but it is preferable to use the biocompatible and biodegradable polymer. As a preferable example, polycaprolactone (PCL) or poly [(lactic-co- (glycolic acid))] (PLGA) can be mentioned. Natural polymers such as collagen and gelatin are also preferable.

상기 전기방사시의 공정조건은 고분자 및 장치에 따라 다양할 수 있으나, PCL의 경우 유량은 0.5 ml/h이상이 적절하며, 거리는 3~10 cm가 적절하다. 전압은 5~30kV/cm가 적절하다. 이는 일반적인 전기방사를 통한 나노섬유 제작공정과 유사하지만, 유량이 5배 이상 높도록 한 것이다. The process conditions for the electrospinning may vary depending on the polymer and the apparatus. For PCL, a flow rate of 0.5 ml / h or more is appropriate, and a distance of 3 to 10 cm is suitable. The voltage is suitably 5 to 30 kV / cm. This is similar to the nanofiber fabrication process through general electrospinning, but with a flow rate five times higher.

또한 전기방사시 시료의 이송속도는 조건에 따라 다를 수 있으나, 바람직하게는 이송속도는 0 mm/s 초과이고, 250 mm/s 미만일 수 있으며, 프랙탈의 복잡한 수준에 따라 조정된다. 보다 바람직하게는 10~50 mm/s가 적당하다. 또한 이송속도가 낮을수록 프랙탈 형상의 복잡도가 높아지며, 또한 이때 상대습도는 50 % 전후의 수준을 유지하는 것이 바람직하다. Also, the feed rate of the sample during electrospinning may vary depending on the conditions, but preferably the feed rate may be greater than 0 mm / s, less than 250 mm / s, and adjusted according to the complexity of the fractal. More preferably 10 to 50 mm / s. Further, the lower the conveying speed, the higher the complexity of the fractal shape, and the relative humidity is preferably maintained at about 50%.

다음으로 전기방사가 종료되어 마이크로섬유 패턴층이 형성된 시료는 UV 램프 (20000 uW/cm^2의 강도 제품-Labino Flasglights-UVG2)에 20 mm의 거리에서 1분 정도 조사하여 미리 코팅된 PEG-DA층을 가교시켜 가교막을 형성한다.
Next, the sample with the microfibre pattern layer was irradiated for 1 minute at a distance of 20 mm to a UV lamp (intensity of 20000 uW / cm ^ 2 - Labino Flasglights-UVG2) The layer is crosslinked to form a crosslinked film.

도 4는 상기 DWES 기술에 의한 전기방사시 집적판의 이송속도에 따른 형상의 복잡도 변화를 나타낸 것이다((a) 10 mm/s, (b) 25, (c) 50, (d) 75, (e) 150, (f) 250 mm/s). 유량 0.5ml/h로 8.8 wt%의 PCL-chloroform solution의 방사시 이송속도에 따른 형상의 복잡도 변화를 확인할 수 있었다. FIG. 4 is a graph showing the change in shape complexity according to the conveyance speed of the integrated plate during the electrospinning by the DWES technique ((a) 10 mm / s, (b) 25, e) 150, (f) 250 mm / s). The variation of shape complexity according to the feed rate of the 8.8 wt% PCL-chloroform solution was confirmed at a flow rate of 0.5 ml / h.

또한 도 5는 상기 제작된 고분자 필름에서 프랙탈 형상의 복잡도 정의를 위한 기하형상의 정의를 나타낸 것이고, 도 6은 상기 DWES 기술에 의한 방사시 집적판의 이송속도에 따른 각 기하형상의 변화를 나타낸 것이다. 이로부터 이송속도에 의하여 기하형상의 제어가 가능함을 알 수 있다. Fig. 5 shows the definition of the geometric shape for defining the complexity of the fractal shape in the manufactured polymer film, and Fig. 6 shows the change of each geometric shape according to the conveyance speed of the integrated plate during spinning by the DWES technique . From this, it can be seen that the geometric shape can be controlled by the feed speed.

상기 도 4 및 도 6의 결과로부터 일정한 용액의 토출유량 및 집적판의 이송속도의 제어를 통해 소정의 형상으로 마이크로섬유 패턴의 제작이 가능한 것으로 판단된다.From the results shown in FIGS. 4 and 6, it is judged that it is possible to produce microfiber patterns in a predetermined shape by controlling the discharge flow rate of a certain solution and the conveyance speed of the integrated plate.

도 7은 상기 DWES 기술에 의한 방사된 마이크로 섬유 표면의 전자현미경 사진을 나타낸 것이다. 이 경우는 습도를 50 % 이상 수준으로 하여 방사한 결과로, 마이크로 섬유 표면에 생긴 미세한 공극구멍을 확인할 수 있다. 따라서 상기 미세공극에 의하여 생체반응성 물질의 결합이 보다 용이할 수 있게 되며, 이러한 미세공극은 상기 DWES 공정 조건의 제어로 형성될 수 있다.
7 is an electron micrograph of the surface of the microfibers irradiated by the DWES technique. In this case, as a result of spinning at a humidity level of 50% or more, fine pore holes formed on the surface of the microfibers can be identified. Therefore, the micropores can facilitate binding of the bioactive material, and such microvoids can be formed by controlling the DWES process conditions.

상기 방법으로 제조된 고분자 필름은 고분자 필름 층과 마이크로섬유패턴층이 단단한 물리적 결합이 이뤄지게 되고, 마이크로섬유를 제외한 층에는 PEG-DA가 코팅되어 있는 가교막층을 가지는 구조로 형성되는 바, 상기 PEG-DA는 세포의 부착을 막는 역할을 하고, 상기 조건으로 전기방사함으로써 마이크로섬유 상에는 미세한 공극이 존재하여 세포, 생리활성물질 또는 약물 등의 생체반응성 물질의 부착이 상대적으로 용이하게 될 수 있다. The polymer film produced by the above method has a structure in which a polymer film layer and a microfiber pattern layer are firmly bonded to each other and a layer except for microfibers has a crosslinked membrane layer coated with PEG-DA. DA acts to prevent adhesion of cells, and by electrospinning under the above conditions, fine pores exist on the microfibers, so that attachment of bioactive substances such as cells, physiologically active substances or drugs can be relatively easy.

따라서 본 발명의 다른 양태로서 상기 고분자 필름을 포함하고, 상기 고분자 필름의 마이크로섬유 패턴층에 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 생체 삽입 또는 약물전달을 위한 의료용 복합재가 제공된다. 상기 본 발명에 따른 의료용 복합재는 특히 생체적합성 및 생분해성 고분자로 제조된 상기 고분자 필름을 포함함에 따라 인체에 삽입하여 인체 내부로 약물을 전달할 수 있다. 이러한 의료용 복합재로는 세포시트, 약물 패치 등을 들 수 있으며, 특히 상기 세포시트는 상기 마이크로섬유 패턴층에 생리활성물질 또는 화합물이 로딩된 것을 더 포함하여 마이크로섬유에 부착된 세포의 성장 활동을 도울 수 있도록 할 수 있다. Therefore, as another aspect of the present invention, there is provided a polymer film comprising the polymer film, wherein at least one bioreactive substance selected from a cell, a physiologically active substance or a compound is bound to the microfiber pattern layer of the polymer film, Or a medical composite for drug delivery is provided. The medical composite material according to the present invention includes the polymer film made of a biocompatible and biodegradable polymer and can be inserted into a human body to deliver the drug into the human body. Such a medical composite material may include a cell sheet, a drug patch, and the like. The cell sheet may further include a bioactive material or a compound loaded on the microfiber pattern layer to help grow cells attached to the microfibers. Can be done.

또한 본 발명의 바람직한 실시예로서, BMP-2의 경우 BMP-2 10ug와 폴리에틸렌글리콜(PEG) 50 mg을 디클로로메탄(DCM) 2ml에 용해시켜 PEG가 BMP-2를 감싸게 한 후, 이를 BMP-2와 폴리카프로락톤(PCL)의 질량비가 1:10000~1:1000 수준까지 대상 세포의 양을 고려하여 PCL용액에 넣어서 30분간 교반한 다음 DWES 법에 의하여 고분자 용액을 전기방사하여 상기 BMP-2가 로딩된 고분자 필름을 제조할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, in the case of BMP-2, 10 g of BMP-2 and 50 mg of polyethylene glycol (PEG) are dissolved in 2 ml of dichloromethane (DCM) (BMP-2) was prepared by electrospinning a polymer solution by DWES method. After the polymer solution was electrospun by the DWES method, the BMP-2 was added to the PCL solution in a ratio of 1: 10000 to 1: A loaded polymer film can be produced.

약물 방출의 효과를 향상시키기 위해서는 생리활성물질 또는 화합물을 포함하는 약물의 종류에 따라 다르나, 상기 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 고분자 재료와 상기 약물의 비율을 1.0 × 108:1 내지 1.0 × 102:1로 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0 × 106:1 내지 1.0 × 104:1의 비율로 사용할 때 보다 우수한 약물 방출 효과를 가져올 수 있다.
In order to improve the effect of the drug release, the ratio of the polymer material forming the microfibre pattern layer and the drug varies from 1.0 x 10 8 : 1 to 1.0 x 10 2 : 1, and more preferably from 1.0 × 10 6 : 1 to 1.0 × 10 4 : 1, a better drug release effect can be obtained.

이상 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been described with reference to the particular embodiments and drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

Claims (10)

고분자 필름층;
상기 고분자 필름층 상에 생체적합성 고분자가 소정의 패턴 형상으로 결합된 3차원 마이크로섬유 패턴층; 및
상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 상기 고분자 필름층 상에 형성된 가교막층;을 포함하고,
상기 마이크로섬유 패턴층에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되는 것을 특징으로 하는, 3차원 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름.A polymer film layer;
A three-dimensional microfiber pattern layer in which a biocompatible polymer is bonded in a predetermined pattern on the polymer film layer; And
And a crosslinked film layer formed on the polymer film layer except for the microfine pattern layer,
Wherein the microfibre pattern layer is bound to at least one bioreactive material selected from the group consisting of cells, physiologically active substances, and compounds. 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로섬유 패턴층은 프랙탈 형상의 패턴층인 것을 특징으로 하는, 고분자 필름.The method according to claim 1,
Wherein the microfiber pattern layer is a fractal pattern layer. 제 1 항에 있어서,
상기 패턴층은 선 형상의 패턴층이고; 상기 선 형상은 둥근 고리 형상이 서로 엮여 이어짐으로써 선 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 필름.The method according to claim 1,
The pattern layer is a linear pattern layer; Wherein the linear shape of the polymer film is formed in a linear shape by connecting circular rings to each other. 제 1 항에 있어서,
상기 고분자 필름층 또는 마이크로섬유 패턴층은은 각각 독립적으로,
키토산, 엘라스틴, 피브리노겐, 젤라틴, 콜라겐, 밀 글루텐, 셀룰로오스, 카제인, 실크, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA), 폴리글리콜산(PGA), 폴리[(락틱-co-(글리콜산))(PLGA), 폴리[(3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발러레이트)(PHBV), 폴리다이옥산온(PDO), 폴리[(L-락타이드)-co-(카프로락톤)], 폴리(에스테르우레탄)(PEUU), 폴리[(L-락타이드)-co-(D-락타이드)], 폴리[(L-락타이드)-co-(글리콜라이드)](PLGA), 폴리[에틸렌-co-(비닐 알코올)](PVOH), 폴리아크릴산(PAA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아닐린(PAN)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생체적합성 고분자 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는, 고분자 필름.The method according to claim 1,
The polymeric film layer or the microfiber pattern layer may be formed of a metal,
Polyethylene glycol (PEG), polyethylene oxide (PEO), polycaprolactone (PCL), polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), polyglycolic acid (PLGA), poly [(3-hydroxybutyrate) -co- (3-hydroxyvalerate) (PHBV), polydioxanone (PDO), poly [ (L-lactide) -co- (caprolactone), poly (ester urethane) (PEUU), poly [(L-lactide) (PVA), polyacrylic acid (PAA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), and polyvinylpyrrolidone (PVA) Wherein the polymer film is formed of at least one biocompatible polymer selected from the group consisting of polystyrene (PS) and polyaniline (PAN), a copolymer thereof, or a mixture thereof. 제 1 항에 있어서,
상기 가교막층은,
PEG-DA(poly(ethylene glycol)-diacrylate)로 형성된 것을 특징으로 하는, 고분자 필름.The method according to claim 1,
The cross-
PEG-DA (poly (ethylene glycol) -diacrylate). 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 마이크로섬유의 표면에 미세한 공극이 형성된 것을 특징으로 하는, 고분자 필름.The method according to claim 1,
Characterized in that fine pores are formed on the surface of the microfibers forming the microfibre pattern layer. (a) 고분자 필름층을 형성하는 단계;
(b) 상기 고분자 필름층 상에, 광개시제 및 가교 고분자 수용액을 도포하여 코팅하여 가교 고분자 코팅층을 형성하는 단계;
(c) 상기 고분자 필름층을 용해시킬 수 있는 용제와, 마이크로섬유층 형성용 생체적합성 고분자를 혼합하여 고분자 용액을 제조하는 단계; 및
(d) 상기 (c)단계를 거친 후 상기 제조된 고분자 용액을 전기방사하여 상기 고분자 필름층과 소정의 패턴 형상으로 결합된 3차원 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 단계;
(e) 상기 (d)단계에서 마이크로섬유 패턴층이 형성된 후, 자외선을 조사하여 상기 마이크로섬유 패턴층을 제외한 상기 고분자 필름층 상에 가교막층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 마이크로섬유 패턴층에만 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되는 것을 특징으로 하는, 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름의 제조방법. (a) forming a polymeric film layer;
(b) applying a photoinitiator and a crosslinked polymer aqueous solution on the polymer film layer and coating the polymer film layer to form a crosslinked polymer coating layer;
(c) preparing a polymer solution by mixing a solvent capable of dissolving the polymer film layer and a biocompatible polymer for forming a microfibre layer; And
(d) electrospinning the polymer solution after the step (c) to form a three-dimensional microfiber pattern layer bonded to the polymer film layer in a predetermined pattern;
(e) forming a cross-linked film layer on the polymer film layer except for the microfiber pattern layer by irradiating ultraviolet rays after the microfibre pattern layer is formed in step (d)
Wherein the microfibre pattern layer is bonded to at least one bioreactive material selected from the group consisting of cells, physiologically active substances, and compounds. 제 7 항에 있어서,
상기 (d)단계는, 직접 주사 전기 방사(direct-write electrospinning , DWES)법에 의하여 고분자 용액을 방사하여 마이크로섬유 패턴층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름의 제조방법. 8. The method of claim 7,
Wherein the step (d) comprises spinning a polymer solution by direct-write electrospinning (DWES) to form a microfiber pattern layer. Way. 제 7 항에 있어서,
상기 고분자 필름은 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 고분자 필름인 것을 특징으로 하는, 마이크로섬유 패턴층을 포함하는 고분자 필름의 제조방법. 8. The method of claim 7,
The method for producing a polymer film according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer film is a polymer film. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 고분자 필름을 포함하고,
상기 고분자 필름의 마이크로섬유 패턴층에 세포, 생리활성물질 또는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 생체반응성 물질이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 생체 삽입 또는 약물전달을 위한 의료용 복합재.A polymer film comprising a polymer film according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the microfibre pattern layer of the polymer film is bound to at least one bioreactive substance selected from a cell, a physiologically active substance or a compound.
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