KR101603602B1

KR101603602B1 - A highmolecular substrate coated with polydopamine using radiation and method for preparing the same

Info

Publication number: KR101603602B1
Application number: KR1020140085984A
Authority: KR
Inventors: 임윤묵; 권희정; 정성린; 박종석; 신영민; 강필현
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2016-03-16
Also published as: KR20160006841A

Abstract

본 발명은 카르복시기로 매개되는 폴리도파민 코팅 고분자 기질 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 폴리도파민 코팅 고분자 기질은 그 코팅의 균질도 향상으로 인해, 강화된 세포 부착 활성, 세포 퍼짐 정도를 가지고, 또한 카르복시기 매개에 의한 패턴 형성도 용이하여 세포지지체등 조직 공학의 다양한 용도로 이용이 가능하다. The present invention relates to a polydodamine-coated polymer substrate mediated by a carboxyl group and a method for producing the same. The polydodamine-coated polymer substrate according to the present invention has enhanced cell adhesion activity and cell spreading due to the improvement of the homogeneity of the coating, and also can easily form a pattern by means of a carboxyl group, It is available.

Description

방사선 조사를 이용한 폴리도파민 코팅 고분자 기질 및 이의 제조 방법{A highmolecular substrate coated with polydopamine using radiation and method for preparing the same}[0001] The present invention relates to a polydopamine-coated polymer substrate and a method for preparing the same,

본 발명은 방사선 조사를 이용한 폴리도파민 코팅 고분자 기질 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polydodamine-coated polymer substrate using radiation, and a method for producing the same.

도파민은 카테콜과 아민 작용기를 가지는 분자량 153(Da)의 단분자 물질인데, 2007년 바다 속 환경과 동일한 조건(pH 8.5)의 도파민 수용액에 표면 개질 하고자 하는 물질을 넣었다가 꺼내면 물질의 표면에서 카테콜의 산화에 의해 폴리도파민(polydopamine, pDA) 코팅 층이 형성되는 것이 보고 되었다(Phillip et al., Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings, Science. 2007 Oct;318(5849):426-430). 폴리도파민 코팅은 선행 연구된 홍합의 접착단백질에서 접착력을 나타내는 중요한 화학적 작용기인 카테콜로 구성된 단분자 물질인 도파민(dopamine)을 이용한 기능성 표면개질 기법으로, 최근 pDA(polydopamine: 폴리도파민) 코팅은 매우 흥미로운 표면개질기술로 주목 받고 있다. 폴리도파민은 홍합이 수중 환경에서 그 접착단백질을 통해 다양한 표면에서 접착력을 가지는 것과 마찬가지로 표면의 화학적 성질에 관계없이 다양한 표면에 모두 뛰어난 표면 부착능력을 보여 준다. 특이적 표면 부착능력 뿐만 아니라 폴리도파민 표면개질은 그 자체의 화학적 성질에 의한 2차 표면개질이 가능하여 다양한 응용 방면으로 연구가 진행되고 있다. 표면에 형성되는 폴리도파민 코팅 막은 여전히 카테콜 작용기를 가지고 있는데, 카테콜 작용기는 산화, 환원 능력 (redox power) 및 아민 작용기와 공유결합 형성 능력을 가지고 있어 원하는 표면에 금속 나노입자를 형성하거나 아민 작용기를 가지는 다양한 분자를 표면에 역시 2차 표면개질로써 도입할 수 있다. 또한, 표면의 친수성 정도를 조절하거나, 젤라틴이나 베이식섬유아세포성장인자(basic fibroblast growth factor: bFGF)와 같은 생체활성분자를 표면에 결합시킬 수 있음이 성공적으로 보고되었다. 세포 또는 조직 친화적인 물질은 조직 공학 기술을 이용한 인공조직 재생에서 매우 중요한 역할 을 한다. 하지만 기존의 기술은 물이 주요 구성 성분인 생체 안에서 강력한 접착력을 가지고 이를 유지하는 것에 어려움이 있었던 바, 강력한 접착력을 보이는 폴리도파민 표면개질 방법은 접착성뿐만 아니라 생체재료의 가장 중요한 요소인 생체친화적인(biocompatible) 코팅 기법으로써 다양한 접착성 생체재료 개발 및 조직공학 분야에서 매우 중요한 기술로 작용할 잠재력을 가지고 있다.Dopamine is a mono-molecular substance with a molecular weight of 153 (Da), which has a catechol and amine functional group. When a substance to be surface-modified is put into an aqueous solution of dopamine in the same condition (pH 8.5) Polydopamine (pDA) coating layer has been reported to form by the oxidation of the call (Phillip et al., Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings, Science, 2007 Oct; 318 (5849): 426-430). The polydopamine coating is a functional surface modification technique using dopamine, a mono-molecular substance composed of catechol, which is an important chemical functional group that shows adhesion in the adhesive proteins of the previously studied mussels. Recently, pDA (polydopamine) Surface modification technology. Polydodamine shows excellent surface attachment ability on various surfaces, regardless of the chemical nature of the surface, as well as the ability of mussels to adhere to various surfaces through their adhesive proteins in the aquatic environment. In addition to the specific surface attachment ability, the modification of the surface of the polypodamine can be performed by a secondary surface modification by the chemical properties of the polypodamine surface, and thus various studies are being conducted. The polydopamine coating film formed on the surface still has a catechol functional group. The catechol functional group has a redox power and a covalent bond forming ability with an amine functional group to form metal nanoparticles on a desired surface, or an amine functional group Can also be introduced into the surface by secondary surface modification as well. It has also been successfully reported that the degree of hydrophilicity of the surface can be controlled or a bioactive molecule such as gelatin or basic fibroblast growth factor (bFGF) can be bound to the surface. Cell-or tissue-friendly materials play an important role in artificial tissue regeneration using tissue engineering techniques. However, the existing technology has difficulties in maintaining water with a strong adhesive force in the living body, which is a main constituent. Thus, the method of modifying the surface of the polydopamine having a strong adhesive force is not only the adhesion but also the biocompatible biocompatible coating technique has the potential to serve as a very important technology in various adhesive biomaterial development and tissue engineering fields.

그러나 이런 pDA 코팅의 유용성에도 불구하고, pDA 표면화학에서의 문제점은 그 코팅 표면 형상을 균질하게 제어하기가 어렵다는 점에 있다. pDA의 생성은 염기성 완충 용액에서 도파민이 도파민-퀴논으로, 다시 5,6-디하이드록시인돌(5,6-dihydroxyindole: DHI)로의 일련의 산화과정을 통해 일어난다. DHI는 순차적인 중합과정에서 단량체로 사용된다. 중합과정동안 필연적으로 pDA 또는 올리고DA의 입자성 침전물이 용액상에서 형성되고 이것이 표면에 부착하여 표면의 조도(거칠기)를 증가시키게 된다. 이런 침전물은 표면으로부터 직접 자라 나온 것일 수도 있다. 이런 표면의 불균질한 조도는 pDA 코팅의 다양한 응용에 있어 문제점으로 지적되고 있다. However, despite the availability of such pDA coatings, the problem with pDA surface chemistry is that it is difficult to control the coating surface shape homogeneously. The production of pDA occurs in a basic buffer solution through a series of oxidations of dopamine to dopamine-quinone and again to 5,6-dihydroxyindole (DHI). DHI is used as a monomer in sequential polymerization processes. During the polymerization process, a particulate precipitate of pDA or oligo DA is inevitably formed in solution, which adheres to the surface and increases the roughness of the surface. These sediments may have come directly from the surface. Inhomogeneous roughness of these surfaces has been pointed out as a problem in various applications of pDA coatings.

pDA 코팅을 조절하는 주요한 인자들로 용액 pH(산화조절), 도파민 농도, 코팅 시간등이 있는데 이들 인자에 의해 코팅의 두께 및 균질성이 결정된다. 최근에는 전압인가전극(+0.5V)이 pH 6.0에서 위치특이적 pDA 증착에 사용될 수 있음이 보고된 바 있다. The main factors controlling the pDA coating are solution pH (controlled oxidation), dopamine concentration, coating time, etc. These factors determine the thickness and homogeneity of the coating. It has recently been reported that a voltage-applied electrode (+0.5 V) can be used for position-specific pDA deposition at pH 6.0.

본 발명자들은 상기와 같은 pDA 코팅의 불균질성을 해결하기 위해, pDA 코팅 조절의 새로운 조절 인자로써 표면에 존재하는 기능기의 잠재적 가능성에 초점을 맞추어, 방사선 그라프트 기술을 이용, 카르복시기를 도입한 기질의 표면에서 높은 균질성으로 pDA를 코팅하는 방법 및 그 조절 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
To address the heterogeneity of such pDA coatings, the present inventors have focused on the potential potential of functional groups present on the surface as a new regulator of pDA coating control, and have used a radiation grafting technique, The present invention has been accomplished by developing a method for coating pDA with high homogeneity on the surface and a method for controlling the same.

본 발명의 목적은 카르복시기로 매개되는 폴리도파민 코팅 고분자 기질의 제조 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method for producing a polydodamine-coated polymer substrate mediated by a carboxyl group.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 방사선을 이용, 카르복시기에 의해 매개되는 폴리도파민 코팅 고분자 기질의 제조 방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing a polymer substrate coated with a polydodamine, which is mediated by a carboxyl group using radiation.

또한, 본 발명은 방사선을 이용, 폴리도파민 코팅의 균질도를 증가시키는 카르복시기에 의해 매개되는 폴리도파민 코팅 고분자 기질의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for preparing a polydodamine coated polymer substrate mediated by a carboxyl group that increases the homogeneity of the polydodamine coating using radiation.

또한, 본 발명은 방사선을 이용, 카르복시기에 의해 매개되는 폴리도파민 코팅 고분자 기질을 제공한다.
The present invention also provides a polydodamine-coated polymer substrate mediated by a carboxyl group using radiation.

본 발명의 방사선을 이용, 카르복시기를 가지는 물질에 의해 매개되는 생체 모사 코팅은 전통적인 폴리도파민 코팅의 문제점이었던 불균질성을 현저히 개선하고, 패턴화 또한 용이하게 유도할 수 있어 의생명학, 조직공학등의 다양한 소재에 유용하게 사용될 수 있다.
The biomimetic coating mediated by a substance having a carboxyl group using the radiation of the present invention significantly improves the heterogeneity which is a problem of conventional polypodamine coating and can easily induce patterning, . &Lt; / RTI >

도 1은 방사선을 이용하여 고분자 기질의 표면에 카르복시기를 도입하고, 폴리도파민을 코팅하는 단계를 보여주는 개략도이다.
도 2는 방사선을 이용하여 AAc(아크릴산, acrylic acid)를 그라프트한 고분자기질을 TBO(톨루이딘블루 O, toluidine blue O))로 염색한 것과 pDA(폴리도파민, polydopamine)를 코팅한 것을 비교한 도이고,
PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)
1AP : 방사선 조사하에서 1% AAc 용액으로 그라프트한 기질
3AP : 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질
5AP : 방사선 조사하에서 5% AAc 용액으로 그라프트한 기질.
도 3은 고분자 기질에서 AAc의 양 및 카테콜아민의 양을 측정하여 나타낸 도이고,
PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질에 폴리도파민 코팅한 기질
1AP : 방사선 조사하에서 1% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질
3AP : 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질
5AP : 방사선 조사하에서 5% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질.
도 4는 pDA로 코팅된 고분자 기질 표면의 주사전자현미경 사진을 나타낸 도이고,
PD-PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질에 폴리도파민 코팅한 기질
PD-1AP : 방사선 조사하에서 1% AAc 용액으로 코팅한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질
PD-3AP : 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질
PD-5AP : 방사선 조사하에서 5% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질.
도 5는 pDA로 코팅된 고분자 기질의 고해상도 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy, X선광전자분광법) 스펙트럼(질소)을 나타낸 도이다.
도 6은 pDA로 코팅된 고분자 기질의 분해 온도를 나타낸 도이고,
PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질
PD-PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질에 폴리도파민 코팅한 기질
3AP : PLCL 기질을 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질
PD-3AP : 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 2차 코팅한 기질.
도 7은 플루오레스카민으로 표지한 고분자 기질의 형광 세기를 나타낸 도이고,
RFU : 상대적형광유닛(relative fluorescence units).
도 8은 고분자 기질의 ATR-FTIR(attenuated total reflection furier transform infrared spectroscopy, 감쇠전반사푸리에변환적외선분광법) 스펙트럼의 시간에 따른 변화를 나타낸 도이고,
흑색화살표 : 그라프트된 AAc로부터의 신호
적색화살표 : 도파민/폴리도파민으로부터의 신호.
도 9는 고분자 기질에 부착된 hMSC 세포의 형태를 보여주는 도이다.
PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질
PD-PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질에 폴리도파민 코팅한 기질
3AP : PLCL 기질을 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질
PD-3AP : 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 코팅한 기질.
도 10은 고분자 기질에 부착된 hMSC 세포의 종횡비 및 퍼짐 면적을 나타낸 도이다.
PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질
PD-PLCL : poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)기질에 폴리도파민 코팅한 기질
3AP : PLCL 기질을 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질
PD-3AP : 방사선 조사하에서 3% AAc 용액으로 그라프트한 기질에 폴리도파민으로 코팅한 기질.
도 11은 AAc가 패턴 형태로 그라프트된 기질에서 pDA의 코팅을 나타낸 도이다.
도 12는 AAc가 패턴 형태로 그라프트된 기질에서 TBO 염색 및 pDA 코팅을 비교한 도 및 pDA 패턴을 따라 부착된 hMSC 세포의 이미지를 보여 주는 도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a step of introducing a carboxyl group onto the surface of a polymer substrate using radiation and coating polydopamine.
FIG. 2 is a graph comparing the staining of a polymer substrate obtained by grafting AAc (acrylic acid) with radiation using TBO (toluidine blue O)) and the coating of pDA (polydopamine) ego,
PLCL: poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)
1AP: Substrate grafted with 1% AAc solution under irradiation
3AP: Substrate grafted with 3% AAc solution under irradiation
5AP: Substrate grafted with 5% AAc solution under irradiation.
FIG. 3 is a graph showing the measurement of the amount of AAc and the amount of catecholamine in the polymer matrix,
PLCL: polydopamine-coated substrate on poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)
1AP: Substrate grafted with 1% AAc solution under irradiation and secondary coated with polydodamine
3AP: Substrate grafted with 3% AAc solution under irradiation, substrate coated with polydopamine
5AP: Substrate coated secondly with polydodamine on a substrate grafted with 5% AAc solution under irradiation.
4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the surface of a polymer matrix coated with pDA,
PD-PLCL: Polydopamine-coated substrate on poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)
PD-1AP: Substrate coated with 1% AAc solution under irradiation, substrate coated with poly-dopamine
PD-3AP: Substrate grafted with 3% AAc solution under irradiation and secondary coated with polydodamine
PD-5AP: Substrate coated secondly with polydodamine on a substrate grafted with 5% AAc solution under irradiation.
FIG. 5 is a diagram showing a high resolution XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) spectrum (nitrogen) of a polymer substrate coated with pDA.
6 is a graph showing the decomposition temperature of a polymer substrate coated with pDA,
PLCL: poly (L-lactide-co-ε-caprolactone) substrate
PD-PLCL: Polydopamine-coated substrate on poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)
3AP: PLCL substrate was irradiated with 3% AAc solution grafted substrate
PD-3AP: Substrate coated secondly with polydodamine on a substrate grafted with 3% AAc solution under irradiation.
FIG. 7 is a graph showing the fluorescence intensity of a polymer substrate labeled with fluorescein,
RFU: relative fluorescence units.
FIG. 8 is a graph showing changes with time of ATR-FTIR (attenuated total reflection fourier transform infrared spectroscopy) spectrum of a polymer substrate,
Black arrow: Signal from grafted AAc
Red arrow: Signal from dopamine / poly dopamine.
9 is a view showing the shape of hMSC cells attached to a polymer substrate.
PLCL: poly (L-lactide-co-ε-caprolactone) substrate
PD-PLCL: Polydopamine-coated substrate on poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)
3AP: PLCL substrate was irradiated with 3% AAc solution grafted substrate
PD-3AP: Substrate coated with polydodamine on a substrate grafted with 3% AAc solution under irradiation.
10 is a graph showing the aspect ratio and spreading area of hMSC cells attached to a polymer matrix.
PLCL: poly (L-lactide-co-ε-caprolactone) substrate
PD-PLCL: Polydopamine-coated substrate on poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)
3AP: PLCL substrate was irradiated with 3% AAc solution grafted substrate
PD-3AP: Substrate coated with polydodamine on a substrate grafted with 3% AAc solution under irradiation.
Figure 11 shows a coating of pDA in a substrate in which AAc is grafted in a patterned form.
Figure 12 is a diagram comparing TBO staining and pDA coatings in a AAc grafted substrate to a patterned form, and an image of hMSC cells attached along the pDA pattern.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 고분자 기질을 방사선 조사하에서 카르복시기를 함유하는 물질로 그라프트하는 단계(단계 1); 및The present invention relates to a method for preparing a polymeric material, comprising the steps of: (1) grafting a polymer substrate with a substance containing a carboxyl group under irradiation with radiation; And

상기 단계 1에서 얻은 고분자 기질을 폴리도파민으로 코팅하는 단계(단계 2)를 포함하는 고분자 기질의 표면 개질 방법을 제공한다. And a step (2) of coating the polymer substrate obtained in the step 1 with polydodamine.

상기 단계 1은 고분자 기질을 카르복시기를 함유하는 물질로 그라프트하여 먼저 1차로 표면 개질하는 단계이고, 단계 2는 그 개질된 표면에 다시 폴리도파민을 추가적으로 코팅하는 단계이다.Step 1 is a step of first reforming the surface of the polymer substrate by grafting with a substance containing a carboxyl group, and Step 2 is a step of additionally coating polydopamine again on the modified surface.

상기 단계 1에서 고분자는 생분해성 고분자 또는 고내열성 고분자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 고분자는 분자량에 상관없이 사용할 수 있다.In the step 1, the polymer may be a biodegradable polymer or a high heat-resistant polymer, but is not limited thereto. The polymer can be used regardless of the molecular weight.

상기 생분해성 고분자는 생체내에서 독성이 없으면 모두 사용할 수 있으며, 폴리글리콜리드, 폴리락티드, 폴리카프롤락톤, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시발레레이트, 폴리디옥사논, 폴리오르토에스테르, 폴리카보네이트, 폴리티로신카보네이트, 폴리오르토카보네이트, 옥살산염 폴리알킬렌, 숙신산염 폴리알킬렌, 폴리(말산), 폴리(무수말레산), 폴리펩티드, 폴리뎁시펩티드, 폴리비닐알코올, 폴리에스테라미드, 폴리아미드, 폴리안히드라이드, 폴리우레탄, 폴리포스파젠, 폴리시아노아크릴레이트, 폴리푸마레이트, 폴리글리콜리드, 폴리(L-락티드-코-글리콜리드), 폴리(D,L-락티드-코-글리콜리드), 폴리(L-락티드), 폴리(D,L-락티드), 폴리(L-락티드-코-D,L-락티드), 폴리카프롤락톤, 폴리(L-락티드-코-카프롤락톤, 폴리(D,L-락티드-코-카프롤락톤, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리(L-락티드-코-트리메틸렌카보네이트), 폴리(D,L-락티드-코-트리메틸렌카보네이트), 폴리디옥사논, 폴리(아미노산), 변성 탄수화물, 변성 단백질, 이들의 공중합체, 이들의 3 원 중합체, 이들의 조합물 또는 혼합물 및 이들의 중합체 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The biodegradable polymer can be used as long as it is not toxic in vivo. The biodegradable polymer can be used in the form of polyglycolide, polylactide, polycaprolactone, polytrimethylene carbonate, polyhydroxybutyrate, polyhydroxyvalerate, polydioxanone, Polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, polyvinyl alcohols, Poly (L-lactide-co-glycolide), poly (D-lactide-co-glycolide), polyamide, polyamide, polyanhydride, polyurethane, polyphosphazene, polycyanoacrylate, polyfumarate, polyglycolide, Poly (L-lactide), poly (L-lactide), poly (L-lactide-co-glycolide) , Poly (L-lactide-co-caprolactone, poly (D, L- Poly (L-lactide-co-trimethylene carbonate), poly (L-lactide-co-trimethylene carbonate), polydioxanone, poly (Amino acid), a modified carbohydrate, a denatured protein, a copolymer thereof, a ternary polymer thereof, a combination or mixture thereof, and a polymer mixture thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 고내열성 고분자는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenephthalate, PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 불소화에틸렌프로필렌(fluorinated ethylenepropylene, FEP), 퍼플루오로알콕시(perfluoroalkoxy, PFA), 또는 이들의 중합체 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 고내열성 고분자는 바이오칩, 바이오센서 및 미세유동장치등에 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니다.The high heat-resistant polymer may be at least one selected from the group consisting of polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene , Fluorinated ethylenepropylene (FEP), perfluoroalkoxy (PFA), or a polymer mixture thereof. However, the present invention is not limited thereto. The high heat-resistant polymer is used for a biochip, a biosensor, a microfluidic device, and the like, but is not limited thereto.

상기 방사선은 알파선, 베타선, 감마선, 양자선, 전자선, 자외선 및 X-선으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 방사선은 카르복시기를 포함하는 물질의 코팅을 위한 가교제의 역할을 한다. 상기 방사선은 카르복시기를 함유하는 물질로 1차 그라프트 전또는 후에 조사하는 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 감마선의 조사량은 1 내지 100 kGy인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 방사선을 이용한 고분자 소재의 기능화는 자유라디칼의 형성에 있는데 소재의 표면에 형성된 자유라디칼은 상대적으로 덜 안정적인 이중결합을 공격하여 소재 표면에 단량체의 그라프트를 가능하게 한다. 방사선의 높은 투과성으로 인해 복잡한 3차원 구조의 고분자 지지체 및 두꺼운 지지체의 고른 표면 개질이 가능하며, 또한 단위면적당 높은 수준의 자유라디칼 형성을 통해 과량의 단량체가 표면에 결합될 수 있어 조건에 따라서 화학개시제는 물론 기존 플라스마를 이용한 표면 처리방법보다 약 10-100배 높은 단량체의 도입이 가능하다.The radiation may be any one selected from the group consisting of an alpha ray, a beta ray, a gamma ray, a quantum ray, an electron ray, an ultraviolet ray and an X-ray, but is not limited thereto. Radiation serves as a cross-linking agent for the coating of materials containing carboxy groups. The radiation may be irradiated before or after the primary graft with a material containing a carboxyl group, but is not limited thereto. The dose of the gamma ray may be 1 to 100 kGy, but is not limited thereto. The functionalization of polymeric materials using radiation is the formation of free radicals, where free radicals formed on the surface of the material attack graphed monomers on the surface of the material by attacking relatively less stable double bonds. Due to the high transmittance of radiation, it is possible to uniformly modify the surface of polymer scaffolds and thick scaffolds having complicated three-dimensional structures, and excess monomers can be bonded to the surface through a high level of free radical formation per unit area, It is possible to introduce monomers which are about 10-100 times higher than conventional surface treatment methods using plasma.

상기 카르복시기를 함유하는 물질은 아크릴산, 이타콘산(itaconic acid), 메타크릴산(methacrylic acid)으로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 카르복시기를 함유하는 물질은 다양한 농도에서 사용될 수 있으며, 이는 상기의 단계 2에서 폴리도파민 코팅의 정도를 조절하기 위함이다. 바람직하게는 0.1% 내지 10%, 보다 바람직하게는 1% 내지 5%의 농도로 사용될 수 있다. The material containing the carboxyl group may be selected from the group consisting of acrylic acid, itaconic acid and methacrylic acid, but is not limited thereto. Materials containing carboxy groups can be used at various concentrations to control the degree of polydodamine coating in step 2 above. , Preferably from 0.1% to 10%, and more preferably from 1% to 5%.

상기 고분자 기질의 표면은 패턴 형태로 개질된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 패턴을 형성하는 방법은 하나의 양태로써 원하는 패턴으로 코팅하고자 하는 물질을 물리적으로 접촉시킴으로써 가능하며, 본 발명에서와 같이 패턴 마스크등을 통해 선택적으로 방사선을 조사함으로써 패턴 형태로 기질 표면을 개질하는 것이 가능하다. 이와 같이 패턴 형태로 개질된 기질은 그 형성된 패턴대로 세포등이 부착되는 것을 확인함으로써, 다양한 조직 공학용 생체소재, 바이오칩, 바이오센서, 미세유동장치등에 유용하게 이용될 수 있다.The surface of the polymer matrix may be modified into a pattern, but is not limited thereto. As a method of forming a pattern, it is possible to physically contact the substance to be coated with a desired pattern in one embodiment, and it is possible to modify the surface of the substrate in a pattern form by selectively irradiating the radiation through a pattern mask or the like It is possible. The substrate modified in the pattern form can be used for a variety of tissue engineering biomaterials, biochips, biosensors, and microfluidic devices by confirming that the cells are adhered according to the pattern formed.

상기 AAc 및 폴리도파민 코팅에 의해 표면 개질된 고분자 기질은 세포의 부착(adhesion), 퍼짐(spreading)을 증가시키는 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
The polymer substrate surface-modified by the AAc and polydopamine coatings may increase the adhesion and spreading of the cells, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 본 발명자들은 기능기를 가지는 표면, 특히 카르복시기를 가지는 표면이 폴리도파민 코팅에 어떠한 영향을 주는지를 조사하였다. PLCL(poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) 고분자 기질에 방사선을 조사하여 표면에 카르복시기를 가지는 아크릴산(acrylic acid, AAc)이 그라프트된 AAc-PLCL 고분자 기질을 제조하고 여기에 추가적으로 pDA(폴리도파민, polydopamine)를 코팅함으로써 본 발명의 고분자 기질을 생산하였다(도 1). pDA 코팅 후에 기질 특성의 변화를 분석한 결과, 카르복시기가 있는 경우 그 양에 의존적으로 pDA 증착이 강화됨을 보여 주었다(도 2 및 도 3). 또한 마이크론 사이즈의 pDA 입자의 표면 분포를 보여 주는 PD-PLCL에 비해, PD-1AP, PD-3AP, PD-5AP의 표면은 직경 40 내지 100nm의 pDA 입자 분포를 보여 주므로, 폴리도파민 코팅의 균질도가 향상되었음을 확인할 수 있었다( 도 4). In a specific example of the present invention, the present inventors have examined how a surface having a functional group, in particular, a surface having a carboxyl group, affects the polypodamine coating. PLCL (poly (L-lactide-co-ε-caprolactone) polymer matrix was irradiated with radiation to prepare AAc-PLCL polymer substrate grafted with acrylic acid (AAc) having carboxy group on its surface, Polydopamine was coated on the polymer substrate to produce the polymer substrate of the present invention (Figure 1). Analysis of the change of the substrate properties after the coating of pDA showed that the deposition of pDA was dependent on the amount of carboxyl groups, if any The surface of PD-1AP, PD-3AP, and PD-5AP showed a pDA particle size distribution of 40 to 100 nm in diameter as compared to PD-PLCL showing surface distribution of micron sized pDA particles , And the homogeneity of the polydodamine coating was improved (FIG. 4).

또한, 카르복시기 함량에 따른 pDA 증착의 정량적 차이를 살펴보기 위하여, XPS, TGA, 형광영역스캐닝을 이용하여 기질의 특성을 조사하였고 그 결과, 일정한 pDA 코팅 조건에서, PD-3AP의 400eV에서 질소 신호는 PD-PLCL보다 훨씬 강하게 나타났으며(도 5), 기질의 분해 온도 또한 코팅된 pDA에 의해 감소하였고(도 6), pDA 복합체 기질을 플루오레스카민으로 표지하고 형광마이크로플레이트리더기(Synergy H4, Biot다, VT, USA)를 이용하여 형광을 측정한 결과 PD-PLCL에 비해 PD-3AP의 경우 형광 세기가 증가하였다(도 7). 이 결과는 카르복시기를 포함하는 기질에 pDA의 증착이 증가해 있으며, 또한 pDA 복합체 내에 아민기가 존재함을 제시한다. pDA 코팅 동안 기질 표면 특성 변화를 조사하기 위해, 감쇠전반사푸리에변환적외선분광법(ATR-FTIR: attenuated total reflection furier transform infrared spectroscopy: Tensor 37, Bruker optics, MA, USA)를 이용하여 시간의 경과에 따른 AAc가 그라프트된 PLCL 박막의 표면 기능기(funtional group) 분석을 수행한 결과, 양전하를 가진 도파민은 음전하를 가진 카르복시기를 통해 기질 표면에 빠르게 결합하며, 그 결합은 30분 정도까지 유지되는 것으로 생각되며 그 이후 시간에서는 pDA 형성 또는 도파민의 유리됨을 확인할 수 있었다(도 8). In order to investigate the quantitative difference of pDA deposition according to the carboxy content, XPS, TGA and fluorescent region scanning were used to characterize the substrate. As a result, the nitrogen signal at 400 eV of PD-3AP under the constant pDA coating condition (Fig. 5), the degradation temperature of the substrate was also decreased by the coated pDA (Fig. 6), the pDA complex substrate was labeled with fluorescamine and the fluorescence microplate reader (Synergy H4, Biot Fluorescence intensity of PD-3AP was increased as compared to PD-PLCL (Fig. 7). This result suggests that the deposition of pDA on the substrate containing the carboxyl group is increased and also the amine group is present in the pDA complex. In order to investigate the changes in substrate surface properties during pDA coating, we used attenuated total reflection fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR: Tensor 37, Bruker optics, MA, USA) As a result of the functional group analysis of the PLCL thin films grafted, it is believed that the dopant with positive charge binds rapidly to the substrate surface through the carboxy group with negative charge, and the binding is maintained for about 30 minutes After that time, it was confirmed that pDA formation or dopamine was liberated (Fig. 8).

또한, 카르복시기에 의해 유도된 pDA 코팅 기질에서 인간간엽줄기세포를 이용하여, 세포의 부착 및 확산(cell spreading) 정도를 조사하였고, 그 결과 PLCL의 경우와 달리, 그라프트된 AAc와 pDA 코팅된 경우에는 기질상에서 상대적으로 건강한 세포 형태를 나타내었고(도 9), 카르복시기에 의해 조절되는 pDA 증착이 통상적인 세포의 부착을 증가시키며, 특히 그라프트된 AAc와 pDA는 PD-3AP상의 세포 확산에서 시너지효과를 가진다는 것을 확인할 수 있었다(도 10).In addition, the degree of cell attachment and spreading using human mesenchymal stem cells in the carboxy-derived pDA-coated substrate was examined. As a result, unlike the case of PLCL, the grafted AAc and pDA-coated (Fig. 9). Carboxy-regulated pDA deposition increases the adhesion of conventional cells, particularly grafted AAc and pDA are synergistic in cell proliferation on PD-3AP (Fig. 10).

또한, 패턴화된 카르복시기 특이적 pDA 증착을 조사하기 위하여, 이온빔 조사를 사용하여 패턴화된 AAc를 가진 퍼플루오르알콕시 기질을 제조하여, pDA 증착을 관찰한 결과, 용액에 간단히 담그는 것을 통해 pDA 패턴을 제조할 수 있었고(도 11, 12). hMSC 세포 부착 또한 pDA 패턴을 따라 부착, 배열됨을 확인할 수 있었다(도 13). 이는 본 발명의 pDA를 선택적으로 증착할 수 있는 시스템을 통해 특이적 세포 상호작용을 조절할 수 있음을 제시한다. In addition, in order to investigate patterned carboxyl group-specific pDA deposition, a perfluoroalkoxy substrate with patterned AAc was prepared using ion beam irradiation and the pDA deposition was observed. As a result, the pDA pattern (Figs. 11 and 12). hMSC cell attachment was observed to be attached and arranged along with the pDA pattern (Fig. 13). Suggesting that specific cellular interactions can be regulated through a system capable of selectively depositing the pDA of the present invention.

따라서, 일반적으로 pDA가 코팅된 기질은 세포의 부착 및 분열을 증가시키는데, 상기와 같이 AAc를 포함한 카르복시기를 가지는 물질은 기능기에 의해 조절되는 폴리도파민 코팅 고분자 기질은 그 코팅의 균질성으로 인해, 종래 제한적이었던 세포-물질간 상호작용이나 조직공학응용에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, in general, the substrate coated with pDA increases the adhesion and cleavage of cells. As described above, the substance having a carboxyl group including AAc has a problem in that the polydopamine-coated polymer substrate, which is controlled by functional groups, Cell-material interactions and tissue engineering applications.

또한 본 발명은 고분자 기질에 방사선 조사하에서 카르복시기를 함유하는 물질로 그라프트하는 단계(단계 1); 및The present invention also provides a method for preparing a polymeric material, comprising the steps of: (1) grafting a polymer substrate with a substance containing a carboxyl group under irradiation with radiation; And

상기 단계 1에서 얻은 고분자 기질을 도파민으로 코팅하는 단계(단계 2)를 포함하는 폴리도파민 코팅의 균질도를 증가시키는 방법을 제공한다.(Step 2) of coating the polymeric substrate obtained in step 1 with dopamine. The present invention also provides a method for increasing the homogeneity of a polydodamine coating.

pDA 코팅에서 AAc-PLCL기질의 표면에서 형성되는 pDA 입자의 크기가 감소하는 것을 확인함으로써(도 4), 상기와 같이 AAc를 포함한 카르복시기를 가지는 물질은 균질화된 폴리도파민 코팅 고분자 기질의 생산 방법에 유용하게 이용될 수 있다.
By confirming that the size of the pDA particles formed on the surface of the AAc-PLCL substrate in the pDA coating decreases (FIG. 4), the material having a carboxyl group containing AAc is useful for the production of a homogeneous polydodamine-coated polymer substrate Lt; / RTI >

또한 본 발명은 생분해성 또는 고내열성 고분자 기질; The present invention also relates to a biodegradable or highly heat resistant polymer matrix;

방사선 조사하에서 상기 기질 표면에 그라프트된 카르복시기를 포함하는 물질; 및A substance comprising a carboxyl group grafted to the substrate surface under irradiation with radiation; And

상기 카르복시기를 포함하는 물질로 코팅된 고분자 기질에 코팅된 폴리도파민을 포함하는 표면 개질된 고분자 기질을 제공한다.The present invention provides a surface modified polymer substrate comprising polydopamine coated on a polymer substrate coated with a substance containing the carboxyl group.

상기 표면 개질된 고분자 기질은 도파민 코팅의 균질도가 증가된 것인 표면 개질된 고분자 기질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The surface modified polymer substrate may be a surface modified polymer substrate having increased dopamine coating homogeneity, but is not limited thereto.

상기와 같이 AAc를 포함한 카르복시기를 가지는 물질은 폴리도파민 코팅고분자 기질에 유용하게 이용될 수 있다. 기질의 표면에서 형성되는 pDA 입자의 크기가 감소하는 것을 확인함으로써(도 4), 상기와 같이 AAc를 포함한 카르복시기를 가지는 물질은 균질화된 폴리도파민 코팅을 가지는 고분자 기질의 생산에 유용하게 이용될 수 있다.
As described above, a substance having a carboxyl group including AAc can be usefully used for a polydodamine-coated polymer substrate. By confirming that the size of the pDA particles formed on the surface of the substrate is reduced (FIG. 4), as described above, the substance having a carboxyl group including AAc can be usefully used for producing a polymer substrate having a homogenized polydopamine coating .

이하, 본 발명을 실시예, 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples.

단 하기의 실시예, 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예, 실험예에 한정되는 것은 아니다.
EXAMPLES The following Examples and Experiments are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

<실시예 1> AAc 그라프트, pDA가 순차적으로 코팅된 PLCL 기질의 제조Example 1 Preparation of a PLCL Substrate Sequentially Coated with AAc Graft and pDA

도 1은 본 발명의 개략도이다. 고리열림중합반응을 통해 PLCL(poly(L-lactide-co-ε-caprolactone))을 합성하고, 10% 클로로포름 용액에 용해시킨 후 알루미늄 테이프로 벽을 만든 유리판에 부은 다음 알루미늄 호일로 덮었다. 용매를 증발시키기 위해 대기조건에서 24시간동안 방치한 후, 40℃ 진공오븐에서 72시간동안 완전히 건조시켰다. 이 기질을 AAc 그라프트를 위해 70% 에탄올에 적신 후 이어서 증류수로 30분 동안 세척하였다. 이와 같이 미리 적셔진 기질을 1%에서 5%까지 다양한 농도의 AAc 수용액에 담근 후, 대기 조건에서 10kGy의 감마선(Co⁶⁰)에 노출시켰다. 방사선 조사 후에, DW로 3일 동안 강력하게 세척함으로써 반응하지 않은 단량체, 호모폴리머(homopolymer)를 기질로부터 완전히 제거하였다.1 is a schematic view of the present invention. PLCL (poly (L-lactide-co-ε-caprolactone)) was synthesized by ring opening polymerization and dissolved in a 10% chloroform solution, poured into a wall plate made of aluminum tape and then covered with aluminum foil. After standing for 24 hours at atmospheric conditions to evaporate the solvent, it was completely dried in a 40 ° C vacuum oven for 72 hours. The substrate was wetted with 70% ethanol for AAc grafting and then washed with distilled water for 30 minutes. The prewetted substrate was immersed in aqueous AAc solutions at various concentrations ranging from 1% to 5%, and exposed to ¹⁰ kGy gamma rays (Co ⁶⁰ ) at atmospheric conditions. After irradiation, unreacted monomers, homopolymers were completely removed from the substrate by intensive washing for 3 days with DW.

이후 상기로부터 준비된 AAc-PLCL 기질의 표면에 pDA(polydopamine, 폴리도파민)을 증착시켰다. 네 종류의 서로 다른 기질(PLCL, 1AP, 3AP, 5AP)을 동일한 플레이트에 놓고 70% 에탄올과 DW로 적신 후 도파민용액(2mg/mL in 1mM sodium bicarbonate buffer, pH 8.5)을 빠르게 그 플레이트에 부어주고 상온에서 락커(rocker)위에서 30분동안 약하게 흔들어 주었다. 이 반응 후에 비균질적으로 형성된 PDA를 제거하기 위해 DW로 세 번 세척하였고, 추가적으로 42시간동안 DW상에서 방치하여, pDA가 코팅된 기질을 제조하였다.
Then, pDA (polydopamine) was deposited on the surface of the AAc-PLCL substrate prepared from the above. Place the four different platelets (PLCL, 1AP, 3AP, 5AP) on the same plate, soak in 70% ethanol and DW and quickly pour the dopamine solution (2 mg / mL in 1 mM sodium bicarbonate buffer, pH 8.5) And lightly shaken on a rocker at room temperature for 30 minutes. After this reaction, it was washed three times with DW to remove heterogeneously formed PDA, and left standing in DW for an additional 42 hours to produce a substrate coated with pDA.

<실시예 2> AAc 그라프트, pDA가 순차적으로 코팅된 PFA 기질의 제조Example 2 Preparation of PFA Substrate Sequentially Coated with AAc Graft and pDA

PFA는 그 기계적 강도, 열적안정성, 화학적불활성의 특성을 가지는 불소폴리머의 일종으로 PLCL과 유사한 정도의 pDA 코팅을 보여 준다. PFA 필름은 상온에서 패턴매스크를 통해 150 KeV H 이온으로 조사되었다(플루엔스 : 5 x 1014 ions/cm). 이온빔의 전류밀도는 약 1.0㎂/cm2이었다. 조사된 필름은 상온에서 하루 동안 공기 중에 놓아 두었다. AAc 그라프트를 위해 그 필름을 AAc 용액(5 wt%)에 담근 후, 질소가스로 30분 동안 불순물을 제거하고, 65℃ 워터배쓰에 48시간동안 놓아 두었다. 반응 후에, 반응하지 않은 단량체, 호모폴리머를 제거하기 위해 DW로 세 번 적당히 세척한 후, 진공상태에서 건조 후, 건조기에 보관하였다. 이후 상기 실시예 1에 기재한 방법으로 pDA가 코팅된 기질을 제조하였다.
PFA is a kind of fluoropolymer with mechanical strength, thermal stability, and chemical inertness, and shows a similar degree of pDA coating as PLCL. The PFA film was irradiated with 150 KeV H ions through a pattern mask at room temperature (fluence: 5 x 1014 ions / cm). The current density of the ion beam was about 1.0 mu A / cm < 2 >. The irradiated film was left in the air at room temperature for one day. The film was immersed in AAc solution (5 wt%) for AAc grafts, then impurities were removed with nitrogen gas for 30 minutes, and placed in a 65 ° C water bath for 48 hours. After the reaction, the reaction mixture was appropriately washed three times with DW to remove unreacted monomers and homopolymers, dried in a vacuum, and then stored in a drier. Subsequently, a substrate coated with pDA was prepared by the method described in Example 1 above.

<실험예 1> pDA 코팅 후의 기질 특성 변화 분석<Experimental Example 1> Analysis of substrate properties after pDA coating

본 발명자들은 상기 실시예 1에서 제공한 pDA가 코팅된 기질의 특성 변화를 분석하였다. The present inventors analyzed the characteristic changes of the substrate coated with pDA provided in Example 1 above.

그라프트된 AAc의 양을 정량하기 위해 15ml의 톨루이딘블루O(0.1M HCl, 20mg NaCl, 4mg toluidine blue O chloride)로 염색을 수행하였다. 이 기질을 0.1M 수산화나트륨(NaOH)와 에탄올이 1:4의 부피비로 혼합된 용액에 완전히 탈색될때까지 녹인 후 톨루이딘블루O의 흡수량을 플레이트리더기(Powerwave XS, Biot다, VT, USA)를 사용, 530nm에서 흡광도를 측정함으로써 정량하였다. 표준검량선(standard calibration curve)은 알고 있는 농도의 톨루이딘블루O 용액을 이용하여 작성하였다. pDA가 코팅된 기질에서 카테콜아민(catecholamine) 부분의 상대적인 흡광도는 마이크로 BCA 용액과 반응시킴으로써 계산하였다. 간단히 설명하면, 시료를 300 ㎕의 BCA 용액에 넣고 37℃에서 5분 동안 흔들어 주었다. 플레이트리더기를 사용하여, 562nm에서 그 용액의 흡광도를 측정하였다. 제조된 기질의 형태는 주사전자현미경으로 시각화하였다.To quantify the amount of grafted AAc, staining was performed with 15 ml of toluidine blue O (0.1 M HCl, 20 mg NaCl, 4 mg toluidine blue O chloride). The substrate was dissolved in a mixed solution of 0.1 M sodium hydroxide (NaOH) and ethanol in a volume ratio of 1: 4 until completely discolored, and then the amount of absorption of toluidine blue O was measured using a plate reader (Powerwave XS, Biot, VT, USA) , And measuring absorbance at 530 nm. The standard calibration curve was prepared using a toluidine blue O solution of known concentration. The relative absorbance of the catecholamine moiety in the pDA coated substrate was calculated by reacting with the micro BCA solution. Briefly, samples were placed in 300 [mu] l BCA solution and shaken at 37 [deg.] C for 5 minutes. The plate reader was used to measure the absorbance of the solution at 562 nm. The morphology of the prepared substrate was visualized by scanning electron microscope.

그 결과 TBO는 기질의 카르복시기에 결합하고 TBO의 흡수는 5AP에서 최고치로 나타났다(도 2). pDA를 코팅한 후의 필름에서 색깔 변화 또한 카르복시기 의존적으로 유사하게 나타났다. PD-PLCL은 필름색깔이 밝은 갈색으로 약간 변화하였지만, PD-3AP와 PD-5AP는 어두운 갈색으로의 변화를 보여 주었다. 그라프트된 AAc의 양은 0.01mM에서 0.25mM이었으며, 기질의 카테콜라민 부분의 흡광도는 AAc의 양과 유사한 경향을 보여 주었다. 3AP 및 5AP의 상대적 흡광도는 PLCL 단독의 경우에 비해 각각 약 11배, 22배 높게 나타났다(도 3). 이 결과는 기질에서 카테콜라민기가 순수한 도파민 또는 (도파민)2/DHI 삼량체, 도파민-DHI-DHI 켤레(conjugate) 형태로 존재함을 보여 주며, 또한 그 양은 표면의 카르복시기의 양에 관련이 있었다. 과거, pDA가 코팅된 기질은 종종 거친 표면을 보여 주었는데, 코팅 조건에 따라 나노미터에서 마이크로미터에 이르는 다양한 사이즈의 입자 형성이 관찰되었다. 도 4에서, PD-PLCL은 마이크론 사이즈의 pDA 입자의 표면 분포를 보여 주었고, 반면 PD-1AP, PD-3AP, PD-5AP의 표면에는 직경 40내지 100nm의 다양한 크기의 pDA 입자가 관찰되었다. pDA 입자의 크기는 카르복시기의 양이 증가함에 따라 증가하였으나, 그 입자들 사이의 공간은 pDA 층으로 채워졌으며, 어떠한 빈 공간은 관찰되지 않았다. 따라서, 이는 카르복시기가 없는 기질보다 카르복시기가 있는 경우 그 양에 의존적으로 pDA 증착이 강화됨을 보여 준다.
As a result, TBO bound to the carboxy group of the substrate and absorption of TBO peaked at 5AP (Fig. 2). The change in color of the film after pDA coating was also similar to that of carboxy group. The PD-3AP and PD-5AP showed a change to dark brown although the film color slightly changed to light brown. The amount of grafted AAc was from 0.01 mM to 0.25 mM, and the absorbance of the catecholamine portion of the substrate was similar to that of AAc. The relative absorbance of 3AP and 5AP was about 11 and 22 times higher than that of PLCL alone (FIG. 3). This result indicates that the catecholamine group is present in the form of pure dopamine or (dopamine) 2 / DHI trimer, dopamine-DHI-DHI conjugate in the substrate, and the amount is related to the amount of carboxyl group on the surface. In the past, pDA coated substrates often showed rough surfaces, with particle sizes ranging from nanometers to micrometers depending on coating conditions. In Fig. 4, PD-PLCL showed surface distribution of pDA particles of micron size, while pDA particles of various sizes of 40-100 nm in diameter were observed on the surfaces of PD-1AP, PD-3AP and PD-5AP. The size of the pDA particles increased as the amount of carboxy groups increased, but the space between the particles was filled with the pDA layer, and no voids were observed. Thus, it shows that the pDA deposition is enhanced in a dose dependent manner when a carboxy group is present, rather than a carboxy-free substrate.

<실험예 2> pDA 코팅 후의 기질 증착의 정량적 분석Experimental Example 2 Quantitative Analysis of Substrate Deposition after pDA Coating

본 발명자들은 상기 실시예 1에서 제공한 pDA가 코팅된 기질에서 카르복시기 함량에 따른 pDA 증착의 정량적 차이를 살펴보기 위하여, XPS, TGA, 형광영역스캐닝을 이용하여 기질의 특성을 조사하였다. The present inventors investigated the characteristics of the substrate using XPS, TGA, and fluorescent region scanning in order to examine the quantitative difference in pDA deposition according to the content of carboxyl groups in the substrate coated with pDA provided in Example 1 above.

표면 원자조성은 X선광전자분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)으로 분석하였는데 여기서 질소 신호는 pDA 코팅의 정도를 결정하는데 사용된다. AXIS Ultra DLD(Kratos inc., UK)는 정밀한 고해상 스캔을 위해 20 eV의 패스에너지를 가진 단색성 AlKα X선과 함께 사용되었다. 열중량분석(thermo-gravimetric analysis(TGA): SDT Q600, TA instrument, DE, USA)은 25℃에서 800℃까지 분당 10℃의 일정한 가열 속도에서 수행되었다. 형광영역스캐닝은 pDA에 의해 유도된 아민기(amine group)를 검출하기 위해 수행되었다. 플루오레스카민(fluorescamine) 용액(4mg/mL in acetone)과 0.25M 보레이트 용액(borate buffer)을 1:9의 비율로 섞은 후 샘플당 300㎕를 처리하였다. 60초 동한 강력하게 흔든 후에, 그 샘플을 보레이트 용액과 PBS로 세척하였다. 샘플에서 형광은 형광마이크로플레이터리더기(Synergy H4, Biot다, VT, USA)로 스캔하였다. 형광영역스캐닝에서 매트릭스 사이즈는 15 X 15였으며, 형광은 2mm의 측정높이(read height)(ex 390, em475, gain 50)에서 기록되었다.The surface atomic composition was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy, where the nitrogen signal is used to determine the degree of pDA coating. AXIS Ultra DLD (Kratos inc., UK) was used with a monochromatic AlKa X-ray with a pass energy of 20 eV for precise high-resolution scanning. Thermo-gravimetric analysis (TGA: SDT Q600, TA instrument, DE, USA) was performed at a constant heating rate of 10 ° C per minute from 25 ° C to 800 ° C. Fluorescence region scanning was performed to detect the amine group induced by pDA. Fluorescamine solution (4 mg / mL in acetone) and 0.25 M borate buffer were mixed at a ratio of 1: 9 and treated with 300 μl per sample. After vigorous shaking for 60 seconds, the sample was washed with borate solution and PBS. Fluorescence samples were scanned in a fluorescence microplate reader (Synergy H4, Biot, VT, USA). The matrix size was 15 x 15 for fluorescence area scanning and fluorescence was recorded at 2 mm read height (ex 390, em 475, gain 50).

그 결과, 일정한 pDA 코팅 조건에서, PD-3AP의 400eV에서 질소 신호는 PD-PLCL보다 훨씬 강하게 나타났다(도 5). 기질의 분해 온도 또한 코팅된 pDA에 의해 감소하였다. 순수한 pDA 입자의 분해 온도는 266.9℃이지만, PLCL의 경우 코팅전후에 각각 359.4℃와 354.3℃였고, 3AP의 경우 각각 360.2℃와 349.8℃였다(도 6). 이는 pDA의 분해가 PLCL 분해보다 먼저 일어난다는 것과 pDA의 양이 관계함을 보여 준다. pDA 복합체는 자유 아민기를 가지고 있으므로, 그 기질을 플루오레스카민으로 표지하고 형광마이크로플레이트리더기(Synergy H4, Biot다, VT, USA)를 이용하여 표면을 스캐닝함으로써 형광을 측정하였다. PD-PLCL의 경우 RFU(relative fluorescence units: 약어가 맞는지 확인해 주시기 바랍니다.)는 194.9±78.5였으며, PD-3AP의 경우 470.8±44.9 (PLCL: 100±24.4)이었다(도 7). 이 결과는 카르복시기를 포함하는 기질에 pDA의 증착이 증가해 있으며, 또한 pDA 복합체 내에 아민기가 존재함을 제시해 준다.
As a result, under constant pDA coating conditions, the nitrogen signal at 400 eV of PD-3AP was much stronger than PD-PLCL (Fig. 5). The degradation temperature of the substrate was also decreased by the coated pDA. The decomposition temperature of pure pDA particles was 266.9 ° C, but in PLCL, 359.4 ° C and 354.3 ° C were observed before and after coating, respectively, and 360.2 ° C and 349.8 ° C for 3AP, respectively (Fig. This shows that the degradation of pDA precedes PLCL degradation and that the amount of pDA is related. Since the pDA complex has a free amine group, fluorescence was measured by labeling the substrate with fluorescamine and scanning the surface using a fluorescent microplate reader (Synergy H4, Biot, VT, USA). For PD-PLCL, RFU (relative fluorescence units) was 194.9 ± 78.5 and PD-3AP was 470.8 ± 44.9 (PLCL: 100 ± 24.4) (Figure 7). These results suggest that the deposition of pDA on substrates containing carboxy groups is increased and that amine groups are present in the pDA complex.

<실험예 3> pDA 코팅 동안 기질 특성 변화 분석Experimental Example 3 Analysis of substrate properties during pDA coating

본 발명자들은 상기 실시예 1에서 제공한 pDA가 코팅된 기질에서 pDA 코팅 동안 기질 표면 특성 변화를 조사하기 위해, 감쇠전반사푸리에변환적외선분광법(ATR-FTIR: attenuated total reflection furier transform infrared spectroscopy: Tensor 37, Bruker optics, MA, USA)를 이용하여 시간의 경과에 따른 AAc가 그라프트된 PLCL 박막의 표면 기능기(funtional group) 분석을 수행하였다. The present inventors conducted attenuated total reflection fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) (Tensor 37, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) to investigate changes in substrate surface properties during pDA coating in the pDA- Bruker optics, MA, USA) was used to analyze the functional groups of AAA-grafted PLCL films over time.

그 결과, 기질상에 그라프트된 AAc로부터의 일반적 신호(흑색 화살표)는 3250cm-1(-OH), 1700cm-1(C=O) 및 1550cm-1(COO-)에서 검출되었으나, 도파민과 pDA 복합체를 포함하는 PD-PLCL로부터는 어떤 신호도 검출할 수 없었다. 도파민이나 pDA 복합체로부터 유래한다고 여겨지는 신호(적색 화살표)의 경우 3215cm-1(-OH), 1652cm-1(C=O), 1610cm-1(방향족 C=C), 1540cm-1(C-N 또는 N-H), 1525cm-1(방향족 C-C)에서 검출되었으며 이는 도파민 용액에 기질을 담근 후 불과 5분 정도 경과 후에 나타났다. 이 신호의 강도는 30분까지 증가하였는데, 이는 다수의 도파민이 그 표면에 결합하였다는 것을 제시한다. 그러나 대부분의 신호는 추가적인 DW상에서의 방치 시간인 18시간 이후에 사라졌으며, 단지 1652cm-1와 1540cm-1 신호만 72시간(42시간은 DW상에서 방치 및 30시간 건조) 후에 관찰되었다. 따라서, 양전하를 가진 도파민은 음전하를 가진 카르복시기를 통해 기질 표면에 빠르게 결합하며, 그 결합은 30분 정도까지 유지되는 것으로 생각된다. 그 이후 시간에서의 신호의 감소는 pDA 형성 또는 도파민의 유리에 의한 것으로 생각되며, 유리된 도파민은 다시 계면수에서 pDA의 생성을 위해 사용되어 질 것으로 추측된다(도 8).
As a result, general signals (black arrows) from AAc grafted onto the substrate were detected at 3250 cm -1 (-OH), 1700 cm -1 (C═O) and 1550 cm -1 (COO-), but dopamine and pDA No signal could be detected from the PD-PLCL containing the complex. 1 (C = O), 1610 cm -1 (aromatic C = C), 1540 cm -1 (CN or NH 2) for signal (red arrow) ) And 1525 cm-1 (aromatic CC), which appeared only after about 5 minutes after immersing the substrate in the dopamine solution. The intensity of this signal increased to 30 minutes, suggesting that a number of dopamine bound to its surface. However, most of the signals disappeared after 18 hours, which was the additional DW time, and only 1652 cm-1 and 1540 cm-1 signals were observed after 72 hours (42 hours left on DW and 30 hours drying). Thus, it is believed that dopamine with a positive charge rapidly binds to the substrate surface through a carboxy group with a negative charge, and the coupling is maintained for up to 30 minutes. The reduction in signal over time thereafter is believed to be due to the formation of pDA or the release of dopamine, and the liberated dopamine will again be used for the production of pDA at the interface (Fig. 8).

<실험예 4> 카르복시기를 통해 pDA가 코팅된 표면으로의 hMSC의 부착 및 퍼짐 정도 분석<Experimental Example 4> Analysis of adhesion and spreading degree of hMSC on the surface coated with pDA through carboxyl group

pDA가 코팅된 기질은 세포의 부착 및 분열을 증가시키는데, 이는 세포-물질간 상호작용이나 조직공학응용에 있어 pDA 코팅의 잠재적 유용성을 잘 보여 준다. 카르복시기에 의해 유도된 pDA 코팅 기질에서 인간간엽줄기세포를 이용하여, 세포의 부착 및 퍼짐(cell spreading) 정도를 조사하였다. The substrate coated with pDA increases cell attachment and cleavage, demonstrating the potential utility of pDA coatings in cell-material interactions or tissue engineering applications. Human mesenchymal stem cells were used for the carboxy - induced pDA - coated substrate to examine cell adhesion and cell spreading.

hMSC(CC-2519, Lonza Group Ltd., Basel, Switzerland)은 MSCGM 배지에서 계대배양하였다. 세포 부착 실험을 위해, hSMC를 cm2당 3.2x103개의 밀도로 필름에 분주하고 24시간동안 배양하였다. 부착된 세포는 3.7% 파라포름알에하이드로 고정하였다. 사이토스켈리탈 완충용액(100mL 물당 10.3g 수크로스, 0.292g NaCl, 0.06g MgCl2, 0.476g HEPES buffer, 0.5mL Triton X-100, pH7.2)을 4℃에서 10분 동안 처리한 후, 37℃에서 1시간동안 5% BSA(PBS)로 블로킹하였다. 초점 접촉(focal contact) 형성을 시각화하기 위해 고정된 세포는 팍실린(paxillin) 항체(1:200, BD science, NJ, USA)로 37℃에서 1시간 반응시키고, 이어 순차적으로 1:100의 알렉사 플루오르(Alexa fluor) 488 토끼항마우스IgG 항체, 1:200의 로다민-팔로이딘(rhodamine-phalloidin), 1:5000의 회흐스트(hoechst) 33258으로 37℃에서 1시간 반응시켰다. DW로 세척후에 샘플을 벡타쉴드마운팅배지(Vectashield mounting medium, Vecta Laboratory, UK)와 함께 글래스슬라이드에 마운팅하였다. 면역형광 이미지는 형광현미경을 사용하여 획득하였다. 세포가 퍼진 면적(spread area)은 로다민-팔로이딘 염색 면적으로부터 계산하였다. 샘플당 다섯 군데의 서로 다른 구역으로부터 염색 이미지를 얻었다.hMSC (CC-2519, Lonza Group Ltd., Basel, Switzerland) were subcultured in MSCGM medium. For cell attachment experiments, hSMC was dispensed onto the film at a density of 3.2 x 10 3 per cm < 2 > and incubated for 24 hours. Adhered cells were hydrolyzed in 3.7% paraformal. (10.3 g sucrose, 0.292 g NaCl, 0.06 g MgCl2, 0.476 g HEPES buffer, 0.5 mL Triton X-100, pH 7.2) per 100 mL of water was treated at 4 캜 for 10 minutes, RTI ID = 0.0 > 1 C < / RTI > for 1 hour. To visualize focal contact formation, immobilized cells were reacted with paxillin antibody (1: 200, BD science, NJ, USA) for 1 hour at 37 ° C followed by sequential 1: 100 Alexa The reaction was carried out for 1 hour at 37 DEG C with Alexa fluor 488 rabbit anti-mouse IgG antibody, 1: 200 rhodamine-phalloidin, 1: 5000 hoechst 33258. After washing with DW, the sample was mounted on a glass slide with a Vectashield mounting medium (Vecta Laboratory, UK). Immunofluorescence images were acquired using fluorescence microscopy. The spread area of the cells was calculated from the rhodamine-paloidin staining area. Dyeing images were obtained from five different sites per sample.

그 결과, PLCL의 경우와 달리, 그라프트된 AAc와 pDA 코팅된 경우에는 기질상에서 상대적으로 건강한 세포 형태를 나타내었다(도 9) 3AP, PD-PLCL, PD-3AP에서 세포의 종횡비는 각각 7.2±3.1, 6.0±1.8, 1.9±0.4이었으며, 이 결과는 3AP와 PD-PLCL의 경우 세포가 특정방향으로만 세포의 신장이 일어났음을 제시한다. PD-3AP에서 부착된 세포의 퍼짐 면적은 PLCL에 비해 2.0±0.2배로써, 3AP와 PD-PLCL에 비해 각각 1.2배, 1.4배의 수치를 보여 주었다(도 10). 이 결과는 카르복시기에 의해 조절되는 pDA 증착이 통상적인 세포의 부착을 증가시키며, 특히 그라프트된 AAc와 pDA는 PD-3AP상의 세포 확산에서 시너지효과를 가진다는 것을 보여 준다.
As a result, unlike PLCL, grafted AAc and pDA coating showed relatively healthy cell types on the substrate (Fig. 9). In the 3AP, PD-PLCL, and PD-3AP, 3.1, 6.0 ± 1.8, and 1.9 ± 0.4, respectively. These results suggest that cell proliferation in 3AP and PD-PLCL occurs only in specific directions. The spreading area of cells attached to PD-3AP was 2.0 ± 0.2 times that of PLCL, which was 1.2 times and 1.4 times that of 3AP and PD-PLCL, respectively (Figure 10). These results show that the carboxy-regulated pDA deposition increases the attachment of conventional cells, particularly grafted AAc and pDA have synergistic effects on cell proliferation on PD-3AP.

<실험예 5> 패턴 형태의 AAc를 가진 기질로의 pDA의 선택적 증착Experimental Example 5: Selective Deposition of pDA on Substrate with Pattern AAc

pDA 코팅에 있어 흥미로운 용도중의 하나는 마이크로-접촉 프린팅 기술(micro-contact printing technique)을 이용하여, pDA 코팅 패턴을 만들 수 있다는 것이다. 이는 세포 패터닝이라든지 단백질 패터닝과 같이 추가적 응용 가능성의 측면에서 관심을 끌고 있다. 그러나 기존의 보고들은 물리적 접촉에 의한 pDA 패턴의 제조에 대해서 기술하고 있지만, pDA패턴의 제조에 있어 표면 특성의 효과에 대한 연구는 보고되 않았다. 패턴화된 카르복시기 특이적 pDA 증착을 조사하기 위하여, 양자선 조사를 사용하여 패턴화된 AAc를 가진 PFA(perfluoroalkoxy, 퍼플루오르알콕시) 기질을 제조하여, pDA 증착을 관찰하였다. One interesting application of pDA coatings is the ability to make pDA coating patterns using micro-contact printing techniques. This has attracted attention in terms of additional application possibilities such as cell patterning or protein patterning. However, previous reports describe the preparation of pDA patterns by physical contact, but no studies have been reported on the effects of surface properties in the manufacture of pDA patterns. To investigate patterned carboxy-specific pDA deposition, PFA (perfluoroalkoxy, perfluoroalkoxy) substrates with patterned AAc were prepared using quantum wire irradiation and pDA deposition was observed.

그 결과, pDA 용액에 간단히 담그는 것을 통해 pDA 패턴을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다(도 11). 생성된 pDA 패턴은 TBO 염색 패턴과 완전히 일치한다(도 12). 기질에서 pDA 패턴을 따라 세포 부착을 유도할 수 있는지 조사한 결과, hMSC는 pDA 패턴을 따라 부착, 배열됨을 확인할 수 있었다(도 13). 이는 본 발명의 pDA를 선택적으로 증착할 수 있는 시스템을 통해 특이적 세포 또는 물질간 상호작용을 조절할 수 있음을 제시한다.
As a result, it was confirmed that the pDA pattern can be produced by simply immersing the pDA solution in the pDA solution (FIG. 11). The resulting pDA pattern is in complete agreement with the TBO staining pattern (Figure 12). It was confirmed that hMSCs were attached and arranged according to the pDA pattern as a result of investigating whether or not the cells could induce cell attachment along the pDA pattern (Fig. 13). This suggests that a system capable of selectively depositing the pDA of the present invention can modulate specific cell or material interactions.

Claims

고분자 기질을 방사선 조사하에서 카르복시기를 함유하는 물질로 그라프트하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 얻은 고분자 기질을 폴리도파민으로 코팅하는 단계(단계 2)를 포함하는 고분자 기질의 표면 개질 방법.
Grafting the polymeric substrate with a radiation-irradiated material containing a carboxyl group (step 1); And
(2) coating the polymer substrate obtained in the step (1) with polydodamine.

제 1항에 있어서, 상기 고분자는 생분해성 고분자 또는 고내열성 고분자인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 1, wherein the polymer is a biodegradable polymer or a high heat resistant polymer.

제 2항에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 폴리글리콜리드, 폴리락티드, 폴리카프롤락톤, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시발레레이트, 폴리디옥사논, 폴리오르토에스테르, 폴리카보네이트, 폴리티로신카보네이트, 폴리오르토카보네이트, 옥살산염 폴리알킬렌, 숙신산염 폴리알킬렌, 폴리(말산), 폴리(무수말레산), 폴리펩티드, 폴리뎁시펩티드, 폴리비닐알코올, 폴리에스테라미드, 폴리아미드, 폴리안히드라이드, 폴리우레탄, 폴리포스파젠, 폴리시아노아크릴레이트, 폴리푸마레이트, 폴리글리콜리드, 폴리(L-락티드-코-글리콜리드), 폴리(D,L-락티드-코-글리콜리드), 폴리(L-락티드), 폴리(D,L-락티드), 폴리(L-락티드-코-D,L-락티드), 폴리카프롤락톤, 폴리(L-락티드-코-카프롤락톤, 폴리(D,L-락티드-코-카프롤락톤, 폴리트리메틸렌카보네이트, 폴리(L-락티드-코-트리메틸렌카보네이트), 폴리(D,L-락티드-코-트리메틸렌카보네이트), 폴리디옥사논, 폴리(아미노산), 변성 탄수화물, 변성 단백질, 이들의 공중합체, 이들의 3 원 중합체, 이들의 조합물 또는 혼합물 및 이들의 중합체 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The biodegradable polymer of claim 2, wherein the biodegradable polymer is selected from the group consisting of polyglycolide, polylactide, polycaprolactone, polytrimethylene carbonate, polyhydroxybutyrate, polyhydroxyvalerate, polydioxanone, polyorthoester, poly (Maleic acid), poly (maleic anhydride), a polypeptide, a polydephedipeptide, a polyvinyl alcohol, a polyesteramid, a polyvinyl alcohol, a polyvinyl alcohol, a polyvinyl alcohol, Poly (L-lactide-co-glycolide), poly (L, L-lactide-co-glycolide), polyamide, polyanhydride, polyurethane, polyphosphazene, L-lactide), polycaprolactone, poly (L-lactide), poly (L-lactide) Lactide-co-caprolactone, poly (L, L-lactide-co-caprolactone, poly Poly (D-lactide-co-trimethylene carbonate), polydioxanone, poly (amino acid), modified carbohydrates, denatured proteins, etc. , A ternary polymer thereof, a combination or mixture thereof, and a polymer mixture thereof. The surface modifying method of any one of claims 1 to 3,

제 2항에 있어서, 상기 고내열성 고분자는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenephthalate, PET), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 불소화에틸렌프로필렌(fluorinated ethylenepropylene, FEP), 퍼플루오로알콕시(perfluoroalkoxy, PFA), 또는 이들의 중합체 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 2, wherein the high-temperature-resistant polymer is at least one selected from the group consisting of polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoro Wherein the polymer is any one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylenepropylene (FEP), perfluoroalkoxy (PFA), and polymer blends thereof.

제 1항에 있어서, 상기 방사선은 카르복시기를 함유하는 물질로 그라프트 전 또는 후에 조사하는 것인 방법.
The method of claim 1, wherein the radiation is irradiated before or after grafting with a material containing a carboxyl group.

제 1항에 있어서, 상기 방사선은 알파선, 베타선, 감마선, 양자선, 전자선, 자외선 및 X-선으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 1, wherein the radiation is any one selected from the group consisting of alpha rays, beta rays, gamma ray, quantum ray, electron beam, ultraviolet ray and X-ray.

제 1항에 있어서, 상기 방사선의 조사량은 1 내지 100 kGy인 것인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 1, wherein the dose of radiation is 1 to 100 kGy.

제 1항에 있어서, 상기 카르복시기를 함유하는 물질은 아크릴산(acrylic acid), 이타콘산(itaconic acid) 및 메타크릴산(methacrylic acid)으로 구성된 군에서 선택되는 것인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 1, wherein the substance containing a carboxyl group is selected from the group consisting of acrylic acid, itaconic acid, and methacrylic acid.

제 1항에 있어서, 상기 고분자 기질의 표면은 패턴 형태로 개질된 것인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 1, wherein the surface of the polymer matrix is modified into a pattern.

제 1항에 있어서, 상기 고분자 기질의 표면 개질은 세포의 부착(adhesion), 퍼짐(spreading)을 증가시키는 것인 고분자 기질의 표면 개질 방법.
The method of claim 1, wherein the surface modification of the polymer matrix increases adhesion and spreading of the cell.

고분자 기질에 방사선 조사하에서 카르복시기를 함유하는 물질로 그라프트하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 얻은 고분자 기질을 폴리도파민으로 코팅하는 단계(단계 2)를 포함하는 폴리도파민 코팅의 균질도를 증가시키는 방법.
Grafting the polymer substrate with a substance containing a carboxy group under irradiation with radiation (step 1); And
A method of increasing the homogeneity of a polydodamine coating comprising the step of coating the polymer substrate obtained in step 1 with polydodamine (step 2).

생분해성 또는 고내열성 고분자 기질;
방사선 조사하에서 상기 기질 표면에 그라프트된 카르복시기를 포함하는 물질; 및
상기 카르복시기를 포함하는 물질로 그라프트된 고분자 기질에 코팅된 폴리도파민을 포함하는 표면 개질된 고분자 기질.
Biodegradable or highly heat resistant polymer matrix;
A substance comprising a carboxyl group grafted to the substrate surface under irradiation with radiation; And
A surface modified polymer substrate comprising polydopamine coated on a polymer substrate grafted with a substance containing the carboxyl group.

제 12항에 있어서, 상기 표면 개질된 고분자 기질은 폴리도파민 코팅의 균질도가 증가된 것인 표면 개질된 고분자 기질.

13. The surface modified polymer substrate of claim 12, wherein the surface modified polymer substrate has increased polydopamine coating homogeneity.