KR101897659B1 - Fabrication system and method of dual-pore scaffold and scaffolds - Google Patents

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Abstract

이중기공 세포지지체 제조시스템 및 방법, 그리고 세포지지체가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조시스템은 열을 공급받아 용융된 생체적합성 고분자를 수용하는 수용부와, 용융된 생체적합성 고분자를 빌드 플랫폼상에 압출하는 노즐부와, 수용부 내부의 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 노즐부로 이송시키는 가압부를 포함하는 PED; PED와 결합하여, 용융된 생체적합성 고분자를 적층하는 3D 프린터; 및 PED 및 3D 프린터를 제어하는 제어부를 포함하되, 가압부는 수용부 내부에서 회전하여 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 노즐부로 이송시키는 스크류 유닛 및 스크류 유닛에 구동력을 전달하는 구동유닛을 포함한다. A system and method for preparing dual pore cell scaffolds and cell scaffolds are disclosed. A dual pore cell support manufacturing system according to an embodiment of the present invention includes a receiving part for receiving a molten biocompatible polymer supplied with heat, a nozzle part for extruding the molten biocompatible polymer on a build platform, A PED including a pressurizing portion for pressurizing and transferring the molten biocompatible polymer to a nozzle portion; A 3D printer in combination with the PED to laminate the molten biocompatible polymer; And a control unit for controlling the PED and the 3D printer. The pressurizing unit includes a screw unit for rotating the biocompatible polymer and rotating the molten biocompatible polymer in the receiving unit to transfer the biocompatible polymer to the nozzle unit, and a driving unit for transmitting the driving force to the screw unit.

Description

이중기공 세포지지체 제조시스템 및 제조방법, 그리고 세포지지체{Fabrication system and method of dual-pore scaffold and scaffolds} [0001] The present invention relates to a dual pore cell scaffold preparation system and method,

본 발명은 세포지지체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중기공 세포지지체 제조시스템 및 제조방법, 그리고 세포지지체에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cell support, and more particularly, to a dual pore cell support preparation system, a manufacturing method, and a cell support.

손상된 장기나 기능을 상실한 피부 등의 세포를 배양하여 복원하는 조직공학은 지난 몇 년간 상당한 주목을 받고 있으며 광범위한 생명공학 내에서 더 유망한 도메인 중 하나로 분류되고 있다. Tissue engineering, which cultivates and restores cells such as damaged organs or dysfunctional skin, has received considerable attention over the past few years and is being categorized as one of the more promising domains within broad biotechnology.

이러한 조직공학은 조직 재생을 위한 학문분야로서, 손상된 세포조직을 체외에서 세포 배양을 통해 인공적으로 조직을 만들어 이식하는 것을 목적으로 하고 있다.This tissue engineering is an academic field for tissue regeneration, and aims at artificially organizing damaged cell tissues through cell culture in vitro.

조직공학에서 세포 배양 시 세포집 역할을 하는 세포지지체(scaffold)는 조직 재생을 위한 세포 배양, 증식 및 분열을 목적으로 하고 있는 중요한 아이템이다.In tissue engineering, cell scaffolds that act as cell clusters during cell culture are important items for cell culture, proliferation and cleavage for tissue regeneration.

이러한 세포지지체는 인체 내에 이식해야 하므로 조직의 생체적합성, 생분해성인 재료를 사용하여 제조될 필요가 있다. 또한, 세포지지체는 영양분 공급과 노폐물 배출을 위한 높은 다공성과 세포 성장에 있어 적절한 기공크기, 세포 부착이 용이하도록 하는 높은 표면적이 요구되며, 실제 조직과 유사한 구조적 강도 역시 요구되고 있다.Such cell scaffolds have to be transplanted into the human body and thus need to be produced using biocompatible, biodegradable materials of the tissue. In addition, the cell scaffold is required to have high porosity for nutrient supply and waste disposal, a proper pore size for cell growth, and a high surface area to facilitate cell attachment, and a structural strength similar to that of actual tissue is also required.

종래 세포 증식 시간을 빠르게 하면서도 보다 많은 세포를 증식하기 위한 이중기공 구조의 세포지지체 제조방법들이 다수 연구되었지만, 솔벤트(solvent) 공정 혹은 기타 복잡한 공정을 거쳐야 하고, 이로 인해 비교적 오랜 제조 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.Conventionally, a number of methods for preparing a cell support having a double-pore structure for increasing the number of cells while rapidly growing the cell proliferation time have been studied. However, a problem that a solvent process or other complicated process has to be performed, .

또한, 종래의 이중기공 구조의 세포지지체 제조방법에 의하면, 이중기공 즉 마이크로 기공과 매크로 기공의 크기나 형상을 쉽게 조절할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, according to the conventional process for preparing a cell support having a double pore structure, there is a problem that the size and shape of the double pores, i.e., micro pores and macro pores can not be easily controlled.

한국공개특허 제10-2011-0025424호(2011.3.10 공개) - 와이어 네트워크 몰딩을 이용한 다공성 구조물 제조방법Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0025424 (published on March 10, 2011) - Method for manufacturing porous structure using wire network molding

본 발명은 마이크로 기공의 크기나 형상이 쉽게 조절될 수 있는 이중기공 세포지지체 제조시스템 및 제조방법, 그리고 세포지지체를 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a dual pore cell scaffold manufacturing system and method, and a cell scaffold in which the size and shape of micro pores can be easily controlled.

본 발명은 초소형 노즐직경으로 용융된 생체적합성 고분자의 압출이 가능한 이중기공 세포지지체 제조시스템 및 제조방법, 그리고 세포지지체를 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a dual pore cell scaffold manufacturing system and method capable of extruding a biocompatible polymer melted at a small nozzle diameter, and a cell scaffold.

본 발명은 용융된 생체적합성 고분자가 점성이 높음에도 불구하고, 노즐부에서 의도하지 않는 압출이 없어 기공 영역이 깔끔하게 형성되는 이중기공 세포지지체 제조시스템 및 제조방법, 그리고 세포지지체를 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a dual pore cell scaffold manufacturing system, a manufacturing method, and a cell scaffold in which molten biocompatible polymers are highly viscous and neatly form pore regions without unintended extrusion at the nozzle.

본 발명의 일 실시예에 따르면 열을 공급받아 용융된 생체적합성 고분자를 수용하는 수용부와, 상기 용융된 생체적합성 고분자를 빌드 플랫폼상에 압출하는 노즐부와, 상기 수용부 내부의 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 상기 노즐부로 이송시키는 가압부를 포함하는 PED(Precision extruding deposition); 상기 PED와 결합하여, 상기 용융된 생체적합성 고분자를 적층하는 3D 프린터; 및 상기 PED 및 상기 3D 프린터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 가압부는 상기 수용부 내부에서 회전하여 상기 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 상기 노즐부로 이송시키는 스크류 유닛 및 상기 스크류 유닛에 구동력을 전달하는 구동유닛을 포함하는, 이중기공 세포지지체 제조시스템이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a biocompatible polymer, the method comprising: a housing portion for housing a melted biocompatible polymer supplied with heat; a nozzle portion for extruding the melted biocompatible polymer onto a build platform; A precise extruding deposition (PED) including a pressurizing portion for pressurizing the polymer and transferring the polymer to the nozzle portion; A 3D printer in combination with the PED to laminate the molten biocompatible polymer; And a control unit for controlling the PED and the 3D printer, wherein the pressing unit includes a screw unit rotating in the receiving unit to pressurize the molten biocompatible polymer and transfer the biocompatible polymer to the nozzle unit, A dual pore cell support manufacturing system may be provided, including a drive unit.

또한, 상기 제어부는 상기 구동유닛을 제어하여 제1 적층지점에서 상기 스크류 유닛이 상기 수용부 내부에서 정회전하여 상기 용융된 생체적합성 고분자가 지정된 양만큼 상기 노즐부에서 압출되게 한 이후, 상기 스크류 유닛을 역회전시켜 상기 노즐부에서 상기 용융된 생체적합성 고분자의 압출을 멈추게 할 수 있다. The control unit may control the driving unit to cause the screw unit to rotate in the receiving unit at a first stacking point so that the molten biocompatible polymer is extruded from the nozzle unit by a specified amount, So that the molten biocompatible polymer can be prevented from being extruded from the nozzle unit.

또한, 상기 제어부는 상기 3D 프린터를 제어하여, 지정된 딜레이 타임 이후에 상기 노즐부를 제2 적층지점으로 이동시킬 수 있다. In addition, the controller may control the 3D printer to move the nozzle unit to a second stacking point after a predetermined delay time.

또한, 상기 제어부는 상기 3D 프린터를 제어하여, 제1 적층지점에서 이동을 위한 지정된 이동높이로 상기 노즐부를 상승시킨 후, 상기 제2 적층지점에서 적층을 위한 지정된 적층높이로 상기 노즐부를 하강시킬 수 있다. The controller may control the 3D printer to raise the nozzle unit at a designated moving height for movement at a first stacking point and then lower the nozzle unit at a designated stacking height for stacking at the second stacking point have.

또한, 상기 이중기공 세포지지체는 상기 용융된 생체적합성 고분자가 냉각되어 형성된 로드가 일정한 배치를 가지는 층(layer)이 다수개 적층된 형상인 서브블록으로 구성될 수 있다. In addition, the double-pore cell support may be composed of a sub-block having a plurality of layers having a uniform arrangement of rods formed by cooling the molten biocompatible polymer.

또한, 상기 서브블록을 구성하는 다수개 층에서 상기 로드의 배치에 의해 마이크로 기공이 형성될 수 있다. In addition, micro pores can be formed by arranging the rods in the plurality of layers constituting the sub-block.

또한, 상기 이중기공 세포지지체는 상기 서브블록이 1축 방향으로 평행하게 이격배치되고, 그 위층에는 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 형상으로 교번하여 적층될 수 있다. In addition, the double-pore cell support may be alternately stacked in a manner that the subblocks are spaced apart in parallel in the uniaxial direction and are spaced apart in parallel in the biaxial direction.

또한, 상기 서브블록이 각 층마다 상기 1축 또는 상기 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성될 수 있다. In addition, macropores can be formed by regularities in which the subblocks are spaced apart from one another in parallel in the one-axis or two-axis directions for each layer.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 열을 공급받아 용융된 생체적합성 고분자를 수용하는 수용부와 상기 용융된 생체적합성 고분자를 빌드 플랫폼상에 압출하는 노즐부와 상기 수용부 내부에서 회전하여 용융된 생체적합성 고분자를 가압하는 스크류 유닛을 포함하는 PED(Precision extruding deposition)와, 상기 PED와 결합하여 상기 용융된 생체적합성 고분자를 적층하는 3D 프린터를 포함하는 이중기공 세포지지체 제조시스템이 이중기공 세포지지체를 제조하는 방법에 있어서, a) 제1 적층지점에서 상기 스크류 유닛을 정회전시켜 상기 용융된 생체적합성 고분자를 가압시켜 상기 노즐부를 통하여 압출시키는 단계; b) 상기 용융된 생체적합성 고분자가 지정된 양만큼 상기 노즐부에서 압출되게 한 이후, 상기 스크류 유닛을 역회전시켜 상기 노즐부에서 상기 용융된 생체적합성 고분자의 압출을 멈추게 하는 단계; 및 c) 지정된 딜레이 타임 이후에 상기 노즐부를 제2 적층지점으로 이동시키는 단계를 포함하는 이중기공 세포 지지체 제조방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a biocompatible polymer electrolyte fuel cell comprising a housing part for receiving a melted biocompatible polymer supplied with heat, a nozzle part for extruding the melted biocompatible polymer on a build platform, A dual pore cell scaffold production system comprising a PED (Precision extruding deposition) including a screw unit for pressing a polymer and a 3D printer for bonding the molten biocompatible polymer in combination with the PED, The method comprising the steps of: a) rotating the screw unit at a first stacking point to push the molten biocompatible polymer through the nozzle unit; b) stopping the extrusion of the molten biocompatible polymer in the nozzle unit by rotating the screw unit in a reverse direction after the molten biocompatible polymer is extruded from the nozzle unit by a specified amount; And c) moving the nozzle portion to a second stacking point after a specified delay time.

또한, 상기 c) 단계는 상기 제1 적층지점에서 이동을 위해 지정된 이동높이로 상기 노즐부를 상승시키는 단계; 및 상기 제2 적층지점에서 적층을 위해 지정된 적층높이로 상기 노즐부를 하강시키는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step c) includes the steps of raising the nozzle part to a moving height designated for movement at the first stacking point; And lowering the nozzle portion to a lamination height designated for lamination at the second lamination point.

또한, 상기 이중기공 세포지지체는 상기 용융된 생체적합성 고분자를 냉각시켜 형성된 로드가 일정한 배치를 가지는 층(layer)이 다수개 적층된 형상인 서브블록으로 구성될 수 있다. In addition, the double pore cell support may be composed of a sub-block having a plurality of layers having a uniform arrangement of rods formed by cooling the molten biocompatible polymer.

또한, 상기 서브블록을 구성하는 다수개 층에서 상기 로드의 배치에 의해 의해 마이크로 기공이 형성될 수 있다. In addition, micro pores can be formed by arranging the rods in the plurality of layers constituting the sub-block.

또한, 상기 이중기공 세포지지체는 상기 서브블록이 1축 방향으로 평행하게 이격배치되고, 그 위층에는 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 형상으로 교번하여 적층될 수 있다. In addition, the double-pore cell support may be alternately stacked in a manner that the subblocks are spaced apart in parallel in the uniaxial direction and are spaced apart in parallel in the biaxial direction.

또한, 상기 서브블록이 각 층마다 상기 1축 또는 상기 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성될 수 있다. In addition, macropores can be formed by regularities in which the subblocks are spaced apart from one another in parallel in the one-axis or two-axis directions for each layer.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 용융된 생체적합성 고분자가 냉각되어 형성된 로드(rod)가 일정한 배치를 가지는 층(layer)이 다수개 적층되어 구성된 서브블록이, 1축 방향으로 평행하게 이격배치된 후 그 위층에는 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 방법으로 교번하여 적층되되, 상기 서브블록을 구성하는 다수개의 층에서 상기 로드의 배치에 의해 마이크로 기공이 형성되고, 상기 서브블록이 각 층마다 상기 1축 또는 상기 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성되는 세포지지체가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a biocompatible polymer, comprising the steps of: (1) after a molten biocompatible polymer is cooled to form a plurality of sub-blocks each having a rod- And the micro pores are formed by the arrangement of the rods in the plurality of layers constituting the sub-blocks, and the sub-blocks are arranged in the order of the 1 < th > Axis or a regularity of being spaced apart in parallel in the biaxial direction to form macropores.

본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조시스템 및 제조방법, 그리고 세포지지체는 마이크로 기공의 크기나 형상이 쉽게 조절될 수 있는 효과가 있다. The system and method of manufacturing a dual pore cell support according to an embodiment of the present invention, and the cell support have the effect that the size and shape of micro pores can be easily controlled.

또한, 초소형 노즐직경으로 용융된 생체적합성 고분자의 압출이 가능한 효과가 있다. In addition, there is an effect that extrusion of the biocompatible polymer melted in the diameter of the miniature nozzle is possible.

또한, 용융된 생체적합성 고분자가 점성이 높음에도 불구하고, 노즐부에서 의도하지 않는 압출이 없어 기공 영역이 깔끔하게 형성되는 효과가 있다. In addition, despite the high viscosity of the molten biocompatible polymer, there is an effect that the pore region is formed neatly because there is no unintended extrusion at the nozzle portion.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PED의 구성을 예시한 블록도.
도 2는 기존 적층 방법(a)과 본 발명의 실시예에 따른 적층 방법(b)을 비교설명 하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 세포벽 지지체를 구성하는 서브블록의 일 예.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 세포벽 지지체를 구성하는 서브블록의 다른 일 예.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 서브블록을 이용하여 세포지지체를 구성하는 중간 과정을 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 서브블록을 이용하여 구성한 세포지지체를 예시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조방법을 예시한 순서도.1 is a block diagram illustrating a configuration of a PED according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a comparison between the existing lamination method (a) and the lamination method (b) according to the embodiment of the present invention.
3 is an example of a sub-block constituting a cell wall support according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4 and 5 show another example of a sub-block constituting a cell wall support according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates an intermediate process of constructing a cell support using sub-blocks according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 illustrates a cell support constructed using sub-blocks according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a flow diagram illustrating a method for preparing a dual pore cell support according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하나 이상의 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있음을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms "a "," module ", and the like in the description mean a unit for processing at least one function or operation, which means that it can be implemented by one or more hardware or software or a combination of hardware and software .

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조시스템은 3D 프린터와, PED(Precision extruding deposition)를 포함할 수 있다. A dual pore cell support manufacturing system according to an embodiment of the present invention may include a 3D printer and a Precision extruding deposition (PED).

이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 PED에 대해서 먼저 설명한다. Hereinafter, a PED according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PED의 구성을 예시한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a PED according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면 본 발명의 실시예에 따른 PED는 수용부(110), 노즐부(120), 가압부(130) 및 히팅블록(140,141)(heating block)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a PED according to an embodiment of the present invention may include a receiving portion 110, a nozzle portion 120, a pressing portion 130, and a heating block 140 and 141 (heating block).

본 실시예에서 PED는 후술하는 3D 프린터에 결합되어, 용융된 생체적합성 고분자를 압출하는 구성이다.In the present embodiment, the PED is a structure that is coupled to a 3D printer to be described later and extrudes the molten biocompatible polymer.

도 1에 예시된 PED의 내부 구성은 후술하는 3D 프린터와 별개의 구성으로 구별하여 도시하였으나, 본 발명이 적용되는 환경에 따라 3D 프린터에 포함된 구성 일부를 이용하여 구현될 수 있다. The internal structure of the PED illustrated in FIG. 1 is different from that of the 3D printer described later, but may be implemented using a part of the 3D printer according to the environment to which the present invention is applied.

본 실시예에 따른 수용부(110)는 용융된 생체적합성 고분자를 공급받아 내부에 수용할 수 있다.The accommodating portion 110 according to the present embodiment may receive the melted biocompatible polymer and receive the biocompatible polymer therein.

여기서, 생체적합성 고분자(Polycaprolactone)는 공지된 고분자(PLA, PGA, PLGA, PCL, 알갱이를 포함한 polymer composite)로 고온에서 용융되어 수용부(110)에 공급될 수 있다. Here, the biocompatible polymer (polymer composite including PLA, PLGA, PLGA, PCL, and granules) can be melted at a high temperature and supplied to the accommodation portion 110.

본 실시예에 따른 히팅블록(141)은 수용부(110)에 수용된 용융된 생체적합성 고분자들이 용융된 상태를 유지할 수 있도록 열을 공급할 수 있으며, 별도의 전원으로 가열을 하는 구성이거나, 단순히 보온역할을 하는 구성일 수 있다.The heating block 141 according to the present embodiment can supply heat to maintain the melted biocompatible polymers accommodated in the accommodating portion 110 and can be heated by a separate power source, .

본 실시예에 따른 가압부(130)는 스크류유닛(132) 및 구동유닛(134)을 포함할 수 있다. The pressing unit 130 according to the present embodiment may include a screw unit 132 and a driving unit 134.

스크류유닛(132)은 수용부(110) 내부에 구비되어, 정회전하여 용융된 생체적합성성 고분자를 노즐부(120)로 가압하여 이송할 수 있다. The screw unit 132 is provided in the accommodating part 110 so that the biocompatible polymer can be pressed and transferred to the nozzle part 120 by being rotated and rotated.

구동유닛(134)은 공지된 모터 및 기어비를 가지는 기어세트(gear set)를 포함할 수 있으며, 구동력을 스크류유닛(132)에 전달하여 회전할 수 있도록 한다. The drive unit 134 may include a gear set having a known motor and gear ratio and may transmit the drive force to the screw unit 132 for rotation.

본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(미도시)가 구동유닛(134)을 제어하여, 미리 지정된 제1 적층지점에 스크류유닛(132)에 구동력을 전달하여 수용부(110) 내부에서 정회전하여 용융된 생체적합성 고분자가 지정된 양만큼 노즐부(120)에서 압출되게 할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the control unit (not shown) controls the drive unit 134 to transmit the driving force to the screw unit 132 at the predetermined first stacking point, The biocompatible polymer can be extruded from the nozzle unit 120 by a specified amount.

본 발명의 실시예에 따라 수용부(110)에 수용되는 용융된 생체적합성 고분자는 점성이 매우 높아, 노즐부(120)를 통하여 압출될 때 강력한 압력이 요구된다. 이 때, 기존에 공지된 공압, 유압 방식 등을 고려해볼 수 있으나, 이 경우 매우 강한 압력 발생장치가 별도로 요구된다는 단점이 있다. According to the embodiment of the present invention, the molten biocompatible polymer accommodated in the receptacle 110 is very viscous and requires a strong pressure when extruded through the nozzle unit 120. At this time, conventionally known pneumatic and hydraulic methods can be considered, but in this case, there is a disadvantage that a very strong pressure generating device is separately required.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 스크류유닛(132)이 수용부(110) 내부에 구비되고, 스크류유닛(132)의 회전에 의해 용융된 생체적합성 고분자가 가압되어 노즐부(120)로 이송될 수 있다. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the screw unit 132 is provided in the receiving part 110, and the biocompatible polymer melted by the rotation of the screw unit 132 is pressed and transported to the nozzle part 120 .

FDA(미국식품의약처)에 승인된 생체적합성 고분자로서 3차원 세포지지체 제조연구에 주로 사용되는 PCL(Mw45,000)의 경우, 기존의 방법들로는 0.1mm 이하 직경을 갖는 노즐로 압출이 불가능하였다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 수용부(110) 내부에서 스크류유닛(132)에 회전에 의해 가압되어 노즐부로 이송되는 경우, 재료의 물성과 관련된 분자량을 낮추지 않으면서도 0.025mm의 초소형 노즐직경으로 압출이 가능하다는 장점이 있다. In the case of PCL (Mw 45,000), which is a FDA-approved biocompatible polymer used primarily for the study of three-dimensional cell scaffolds, conventional methods have not been possible to extrude into nozzles with a diameter of less than 0.1 mm. However, according to the embodiment of the present invention, when the screw unit 132 is rotated by the rotation of the housing unit 110 to be transferred to the nozzle unit, the diameter of the smallest nozzle of 0.025 mm can be obtained without lowering the molecular weight related to the physical properties of the material. There is an advantage that extrusion is possible.

제1 적층지점에서 지정된 양의 용융된 생체적합성 고분자가 노즐부(120)에서 압출되어 적층된 이후, 제어부(미도시)의 제어하에 스크류유닛(132)이 회전을 정지하더라도, 잔여 압력에 의하여 노즐부(120)에서 의도되지 않은 압출이 발생할 수 있다.Even if the screw unit 132 stops rotating under the control of the control unit (not shown) after the specified amount of molten biocompatible polymer is extruded and stacked at the nozzle unit 120 at the first stacking point, Unintended extrusion may occur at portion 120.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(미도시)가 구동유닛(134)을 제어하여, 제1 적층지점에서 노즐부(120)를 통하여 지정된 양만큼 용융된 생체적합성 고분자가 압출이 된 경우, 스크류유닛(132)에 역구동력을 제공하여, 수용부(110) 내부에서 스크류유닛(132)이 역회전하여, 노즐부(120)에서 용융된 생체적합성 고분자의 압출이 멈추게 할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, when the control unit (not shown) controls the driving unit 134 to melt the biocompatible polymer by a specified amount through the nozzle unit 120 at the first laminating point , The screw unit 132 is reversely rotated in the accommodating portion 110 by providing the inverse driving force to the screw unit 132 so that the extrusion of the molten biocompatible polymer can be stopped in the nozzle unit 120.

또한, 이 경우 제어부(미도시)는 PED가 장착되는 3D 프린터를 제어하여, 제2 적층지점으로 이동하기 전에 지정된 딜레이 타임을 가짐으로써, 재료 안정화를 도모할 수 있다.In this case, the control unit (not shown) controls the 3D printer on which the PED is mounted, and has a specified delay time before moving to the second stacking point, thereby achieving material stabilization.

도 1에는 재료공급부(140)가 별도로 도시되어 용융된 생체적합성 고분자가 수용된 것으로 예시되어 있으나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 실시예에 따른 PED(100)와는 별도로 구비될 수 있으며, 또한 생체적합성 고분자를 수용하여 용융을 시키거나, 미리 용융된 생체적합성 고분자를 공급받아 수용부(110)로 이송하기 전에 버퍼탱크 역할을 하는 등 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 1, the material supplying unit 140 is shown separately and is illustrated as containing a melted biocompatible polymer. However, this is merely an example, and it may be provided separately from the PED 100 according to the embodiment of the present invention, The biocompatible polymer may be accommodated and melted, or the biocompatible polymer may be supplied in advance to serve as a buffer tank before being transferred to the housing 110.

본 발명의 실시예에 따른 PED는 3D 프린터에 결합될 수 있다.The PED according to an embodiment of the present invention can be coupled to a 3D printer.

여기서, 본 발명의 실시예에 따라 PED가 결합되는 3D 프린터는 본 발명의 출원시 공지된 3D 프린터 이거나, 공지된 3D 프린터를 일부 변경하여 본 발명의 실시예에 따른 PED를 부착하고, 미리 작성된 세포지지체 설계도에 따라 PED를 이동하여 PED의 노즐부(120)를 지정된 적층지점에 위치시키는 장치일 수 있다.Here, a 3D printer to which a PED is coupled according to an embodiment of the present invention may be a 3D printer known at the time of filing of the present invention, or a known 3D printer may be partially modified to attach a PED according to an embodiment of the present invention, May be a device that moves the PED according to the support design and positions the nozzle portion 120 of the PED at a designated stacking point.

도 1을 참고하여 상술한 본 발명의 실시예에 따른 PED의 내부 구성은 3D 프린터와 별개의 구성일 수 있으며, 또한 본 발명이 적용되는 환경에 따라 3D 프린터에 포함된 구성 일부를 이용하여 구현될 수 있다. The internal configuration of the PED according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 1 may be a configuration separate from the 3D printer, and may be implemented using part of the components included in the 3D printer according to the environment to which the present invention is applied .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(미도시)는 3D 프린터와 별도로 구비되거나, 3D 프린터의 일부 구성을 이용하여 구현될 수 있으며, 미리 설정된 프로그램 또는 사용자의 입력에 따라 PED 및 3D 프린터를 제어할 수 있다. A control unit (not shown) according to an exemplary embodiment of the present invention may be provided separately from the 3D printer, or may be implemented using a part of the 3D printer, and may control the PED and the 3D printer according to a pre- can do.

도 2는 기존 적층 방법(a)과 본 발명의 실시예에 따른 적층 방법(b)을 비교설명 하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a comparison between the existing lamination method (a) and the lamination method (b) according to the embodiment of the present invention.

공지된 적층방법인 도 2의 (a)를 참고하면, 용융된 생체적합성 고분자가 노즐부(120)에서 연속적으로 압출되어 프린팅되는 방법이 개념적으로 예시되어 있다. 상술한 바와 같이 용융된 생체적합성 고분자가 점성이 높은 점을 고려할 때, 기존의 적층방법에 의하면 노즐부(120)에서 압출이 멈추더라도 잔여 압력에 의해 의도하지 않게 용융된 생체적합성 고분자가 압출되거나, 실과 같이 늘어나서 압출되는 잔여물이 계속적으로 생성된다는 한계점이 있었다. Referring to FIG. 2 (a), which is a known lamination method, there is conceptually illustrated a method in which a molten biocompatible polymer is successively extruded and printed by a nozzle unit 120. Considering that the molten biocompatible polymer is highly viscous as described above, according to the conventional lamination method, even if the extrusion is stopped at the nozzle unit 120, the biocompatible polymer that has not been inadvertently melted due to the residual pressure is extruded, There is a limit in that the extruded residue is continuously generated as in the case of the thread.

본 발명의 실시예에 따른 적층방법인 도 2의 (b)를 참고하면, 도 1을 참고하여 설명한 바와 같이 제어부(미도시)의 제어하에 수용부(110) 내부의 스크류유닛(132)이 정회전 및 역회전하여 지정된 제1 적층지점에서 지정된 양만큼의 압출이 가능하여, 마이크로급 기공을 갖는 구조물을 적층할 수 있다는 장점이 있다. 이어서, 제어부(미도시)는 지정된 딜레이 타임으로 재료를 안정화시킨 후, 지정된 제2 적층지점으로 이동하기 위한 이동높이로 노즐부(120)를 상승시킨 후 이동시킬 수 있다. 그리고, 제어부(미도시)는 노즐부(120)를 제2 적층지점 상부에서 적층을 위한 지정된 적층높이로 노즐부(120)를 하강시킬 수 있다. Referring to FIG. 2 (b), which is a stacking method according to an embodiment of the present invention, the screw unit 132 in the receiving portion 110 is rotated It is possible to extrude by a specified amount at the designated first laminating point by rotating and reversing the rotation, and thus it is possible to stack structures having micro pores. Then, the control unit (not shown) stabilizes the material at the specified delay time, and then moves the nozzle unit 120 up to the moving height for moving to the designated second stacking point. The control unit (not shown) may lower the nozzle unit 120 to a designated stacking height for the stacking at the second stacking point.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 적층방법에 의하면, 지정된 적층지점에 지정된 양만큼의 용융된 생체적합성 고분자의 적층이 가능하여 기공 영역이 깔끔하게 형성된다는 장점이 있다. Therefore, according to the lamination method of the present invention, it is possible to stack the specified amount of the melted biocompatible polymer at the designated lamination point, thereby forming a pore region neatly.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 세포벽지지체의 형상의 일 예에 대해서 설명한다. Hereinafter, an example of the shape of the cell wall support according to the embodiment of the present invention will be described.

도 3는 본 발명의 실시예에 따라 세포벽 지지체를 구성하는 서브블록의 일 예이며, 도 4 및 도 5은 본 발명의 실시예에 따라 세포벽 지지체를 구성하는 서브블록의 다른 일 예이다. FIG. 3 is an example of a sub-block constituting a cell wall support according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 show another example of a sub-block constituting a cell wall support according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 서브블록은 용융된 생체적합성 고분자를 냉각시켜 형성된 로드(rod)가 일정한 배치를 가지는 층(layer)이 다수개 적층된 형상으로 제조될 수 있다. Referring to FIG. 3, a sub-block according to an embodiment of the present invention may be manufactured in such a manner that a plurality of layers having rods formed by cooling a molten biocompatible polymer are stacked.

도 3에 예시된 서브블록은 2개의 층(layer)으로 구성된 일 예이나, 이는 일 예에 불과하며 본 발명의 적용되는 환경에 따라 다양한 개수의 층(layer)으로 제조될 수 있다. The subblock illustrated in FIG. 3 is composed of two layers, but this is merely an example, and may be manufactured in various numbers of layers depending on the application environment of the present invention.

도 3에 예시된 서브블록의 1층(layer)은 용융된 생체적합성 고분자가 냉각되어 형성된 로드(rod)가 Y축 방향으로 평행하게 이격되어 배치되고, 2층(layer)은 사인(sign) 곡선과 같은 호선으로 규칙적으로 배치되는 것으로 예시되어 있으나, 로드(rod)가 서브블록(400)의 각 층에서 배치되는 형상은 곡선(도 4 참고), 지즈재그(zigzag), 격자무늬, 톱니무늬, 삼각파무늬(도 5 참고) 등 다양할 수 있다. 3, a rod formed by cooling the molten biocompatible polymer is arranged spaced apart in parallel in the Y-axis direction, and a two-layered layer is formed by a sign curve The shape in which the rods are arranged in each layer of the sub-block 400 may be a curve (see FIG. 4), a zigzag, a lattice pattern, a saw tooth pattern, A triangular pattern (see FIG. 5), and the like.

본 발명의 실시예에 따르면, 서브블록을 구성하는 다수개의 층을 형성하는 로드의 지름은 25~50㎛ 일 수 있으며, 서브블록의 Y축방향 길이는 5mm이고, X축 방향의 길이는 500~600㎛일 수 있으나, 이는 일 예에 불과하며 다양하게 수정 변경되어 설계될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the diameter of the rod forming the plurality of layers constituting the sub-block may be 25 to 50 μm, the length of the sub-block in the Y-axis direction is 5 mm, 600 탆, but this is merely an example and can be designed with various modifications.

도 3을 참고하면, 서브블록을 구성하는 다수개의 층에 의해, 보다 상세하게는 각 층을 이루는 로드(rod)의 배치에 의해 마이크로 기공이 형성될 수 있어, 마이크로 기공의 크기나 형태 등을 자유롭게 조절할 수 있다는 장점이 있다. Referring to FIG. 3, micro pores can be formed by a plurality of layers constituting sub-blocks, more specifically, by the arrangement of rods constituting respective layers, so that the size and shape of micro pores can be freely It is advantageous that it can be adjusted.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 서브블록을 이용하여 세포지지체를 구성하는 중간 과정을 예시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 서브블록을 이용하여 구성완료한 세포지지체를 예시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating an intermediate process of constructing a cell support using sub-blocks according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view illustrating an example of a cell support completed using sub-blocks according to an embodiment of the present invention. Fig.

본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체는 서브블록(400)이 1축 방향으로 평행하게 지정된 제1 거리만큼 이격배치되고, 그 위층에는 2축 방향으로 평행하게 지정된 제2 거리만큼 이격배치되는 형상으로 교번하여 적층될 수 있다. 또한, 각 층마다 1축 또는 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성될 수 있다. The double pore cell support according to the embodiment of the present invention is arranged such that the subblocks 400 are spaced apart by a first distance designated in parallel in the uniaxial direction and spaced apart by a second distance designated in parallel in the two- And may be stacked alternately. In addition, macropores can be formed by the regularity of being arranged in parallel in one-axis or two-axis direction for each layer.

예를 들어, 도 6을 참고하면, 이중기공 세포지지체의 1층은 서브블록(400)이 Y축과 평행하게 지정된 제1 거리만큼 5개가 이격배치되고, 그 위층인 2층은 X축과 평행하게 지정된 제2 거리만큼 5개가 이격배치될 수 있다. For example, referring to FIG. 6, one layer of the double pore cell support is divided into five sub-blocks 400 by a first distance designated parallel to the Y axis, and the upper two layers are parallel to the X axis 5 < / RTI >

이와 같은 방법으로 교번하여 적층되어 완성된 이중기공 세포지지체의 일예가 도 7에 예시되어 있다. An example of a stacked and completed double pore cell support by such a method is illustrated in FIG.

도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중기공 세포지지체는 도 6에서 상술한 방법이 3번 반복되어, 즉 교번 적층되어 제조될 수 있다. Referring to FIG. 7, the dual pore cell support according to an embodiment of the present invention can be manufactured by repeating the above-described method in FIG. 6 three times, that is, alternately stacked.

도 7에 예시된 이중기공 세포지지체에서, 서브블록이 각 층마다 X축 또는 Y축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성될 수 있다. In the double pore cell support illustrated in Fig. 7, macropores can be formed by regularity in which the subblocks are spaced apart in parallel in the X-axis or Y-axis direction for each layer.

지금까지 도 3 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체의 일 예에 대해서 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하며 다양하게 제조될 수 있다. 3 to 7, an example of a dual pore cell support according to an embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited thereto and can be variously manufactured.

보다 상세하게는, 도 3의 서브 블록의 각 층에서 로드(rod)는 다양하게 배치될 수 있으며, 서브 블록을 이루는 층수도 또한 다양할 수 있으며, 이는 마이크로 기공의 크기 및/또는 모양과 관련이 있어서, 역으로 마이크로 기공의 크기 및/또는 모양을 조절하기 위해 서브 블록의 각 층에서 로드의 배치를 자유롭게 달리 할 수 있다. In more detail, the rods may be arranged in various layers in the sub-blocks of FIG. 3, and the number of layers forming the sub-blocks may also be varied, which is related to the size and / Conversely, in order to control the size and / or shape of the micro pores, the arrangement of the rods in each layer of the sub-blocks can be varied freely.

또한, 도 7에 예시된 바와 다르게 서브블록(400)이 한 층에서 이격배치 되는 거리 및 개수는 다양하게 변경될 수 있고, 이는 매크로 기공의 크기 및/또는 모양과 관련이 있어서, 역으로 매크로 기공의 크기 및/또는 모양을 조절하기 위해 서브 블록의 이격배치 되는 거리 및 개수를 다양하게 변경할 수 있다. 7, the distance and the number of the subblocks 400 spaced apart from each other in one layer may be variously changed, which is related to the size and / or shape of the macropores, and conversely, The distance and the number of the sub-blocks to be spaced apart from each other may be varied in order to adjust the size and / or shape of the sub-blocks.

예를 들어, 서브블록(400)이 이격배치 되는 거리가 좁은 간격에서 넓은 간격 또는 그 역방향으로 점차적으로 변경될 수도 있으며, 한 층을 구성하는 서브블록의 개수도 또한 증가하거나 감소하는 등 다양할 수 있다. For example, the distance at which the subblocks 400 are spaced apart may be gradually changed at a narrow interval or gradually in the opposite direction, and the number of subblocks constituting one layer may also be increased or decreased have.

도 1 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조시스템은 적층지점에 지정된 양만큼 용융된 생체적합성 고분자가 압출된 이후, 수용부(110) 내부의 스크류유닛(132)이 역회전하여 노즐부(120)에 존재하는 잔여압력을 제거시켜, 의도치 않는 압출 또는 실과 같이 늘어나서 압출되는 잔여물이 없어서, 기공 영역이 깔끔하게 형성된다는 장점이 있다. Referring to FIGS. 1 to 7, a dual pore cell support manufacturing system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a biocompatible polymer melt extruded by a specified amount at a laminating point, Is reversed to remove the residual pressure present in the nozzle part 120, and there is no unexpected extrusion or extrusion such as a thread and there is no extruded residue, thus forming a pore region neatly.

또한, 도 7을 참고하면 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조시스템이 이중기공 세포지지체의 맨위층 제조시, 예를 들어 노즐부(120)가 예를 들어, Y축 방향으로 이동한다고 가정하면, X축과 평행하게 이격 배치된 서브블록이 위치하는 지점에서는 지정된 지점에 지정된 양만큼 압출을 하고, 서브블록이 위치하지 않는 공간에는 의도하지 않는 압출 또는 잔여물 없이 매크로 기공영역을 깔끔하게 형성하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, when the dual pore cell support manufacturing system according to the embodiment of the present invention produces the upper layer of the dual pore cell support, for example, the nozzle unit 120 moves in the Y-axis direction Assuming that a sub-block spaced parallel to the X-axis is located, the specified amount is extruded at a specified point, and the macro pore region is neatly formed without unintentional extrusion or residue in a space in which the sub- .

지금까지 도 1 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조시스템에 대해서 설명하였다. 그러나, 도 1에 예시된 PED의 내부 구성은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 일 예에 불과함을 명확히 하고자 한다.1 to 7, a dual pore cell support preparation system according to an embodiment of the present invention has been described. However, it is intended to clarify that the internal structure of the PED illustrated in FIG. 1 is merely an example divided into main functions that each component is responsible for.

즉, 도 1에 기재된 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 또한, 상술한 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.That is, the two or more constituent units described in FIG. 1 may be combined into one constituent unit, or one constituent unit may be divided into two or more functions according to a more specific function. In addition, each of the constituent units described above may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, It is to be understood that the present invention is not limited thereto.

또한, 도 1에 기재된 구성부가 3D 프린터와 별도로 구비되거나, 3D 구비된 기존 구성부를 이용하여 구현될 수 있음도 앞서 설명하였다. 1 may be provided separately from the 3D printer, or may be implemented using a conventional 3D component.

따라서, 이하에서 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조방법을 설명함에 있어서, 각 단계별 주체를 세부적으로 칭하지 아니하고, 이중기공 세포지지체 제조시스템을 주체로 설명한다. Therefore, in describing a method of manufacturing a dual pore cell support according to an embodiment of the present invention, a system for manufacturing a dual pore cell support body will be mainly described without referring to each step.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조방법을 예시한 순서도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a dual pore cell support according to an embodiment of the present invention.

각 단계의 주체는 이중기공 세포지지체 제조시스템으로, 앞서 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명하였으며, 열을 공급받아 용융된 생체적합성 고분자를 수용하는 수용부(110)와 용융된 생체적합성 고분자를 빌드 플랫폼상에 압출하는 노즐부(120)와 수용부 내부에서 회전하여 용융된 생체적합성 고분자를 가압하는 스크류유닛(132)를 포함하는 PED와, 상기 PED와 결합하여 용융된 생체적합성 고분자를 적층하는 3D 프린터를 포함할 수 있다.1 to 7, a biocompatible polymer scaffold is manufactured by assembling a receiving part 110 for receiving a molten biocompatible polymer by receiving heat and a receiving part 110 for receiving the molten biocompatible polymer, A PED including a nozzle unit 120 for extruding on a platform and a screw unit 132 for rotating the biocompatible polymer while rotating inside the accommodation unit and a screw unit 132 for pressing the molten biocompatible polymer, And a printer.

각 단계를 설명함에 있어서, 앞서 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명한 부분과 중복된 설명은, 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.In the description of each step, the description overlapping with those described above with reference to Figs. 1 to 7 will be omitted because the description may be blurred.

단계 S702에서, 이중기공 세포지지체 제조시스템은 수용부(110) 내부에 용융된 생체적합성 고분자를 수용할 수 있으며, 노즐부(120)를 제1 적층지점으로 이동할 수 있다(미도시).In step S702, the dual pore cell support manufacturing system may receive the melted biocompatible polymer within the receptacle 110 and move the nozzle unit 120 to the first laminating point (not shown).

이어서, 단계 S704에서 이중기공 세포지지체 제조시스템은 수용부(110)내부의 스크류유닛(132)을 정회전 시켜 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 단계 S706에서, 적층지점에 지정된 양만큼 압출한 후, 단계 S708에서 수용부(110) 내부의 스크류유닛(132)을 역회전 시켜 노즐부(120)에 존재하는 잔여압력을 제거할 수 있다. Next, in step S704, the dual pore cell support manufacturing system presses the molten biocompatible polymer by rotating the screw unit 132 inside the receptacle 110 in the normal direction, extrudes the biocompatible polymer by an amount specified in the stacking point in step S706, The residual pressure existing in the nozzle unit 120 can be removed by rotating the screw unit 132 in the accommodating unit 110 in the reverse direction at step S708.

이어서, 단계 S710에서 이중기공 세포지지체 제조시스템은 지정된 딜레이타임동안 대기하여 재료를 안정화시키고, 단계 S712에서 노즐부(120)를 지정된 이동높이로 상승시킨 후, 단계 S714에서 다음 적층지점으로 이동시키고, 단계 S716에서 지정된 적층높이로 노즐부(120)를 하강시킬 수 있다. Then, in step S710, the dual pore cell support manufacturing system waits for a specified delay time to stabilize the material, moves the nozzle unit 120 to the specified moving height in step S712, moves to the next stacking point in step S714, The nozzle unit 120 can be lowered to the designated stacking height in step S716.

이어서, 단계 S704로 이동하여, 이중기공 세포지지체 제조시스템은 상술한 단계를 반복할 수 있다. Then, proceeding to step S704, the double pore cell support preparation system may repeat the steps described above.

여기서, 이중기공 세포지지체 제조시스템이 제조하는 세포지지체는 서브블록으로 구성될 수 있으며 서브블록은 도 3에서, 서브블록의 배치에 의한 세포지지체 형상은 도 6 및 도 7에서 설명하였으므로 중복된 설명은 생략한다. Here, the cell scaffold prepared by the dual pore cell scaffold production system may be composed of sub-blocks. In FIG. 3, the shape of the cell scaffold by the arrangement of the sub-blocks is described in FIGS. 6 and 7, It is omitted.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 이중기공 세포지지체 제조방법은은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. The method of manufacturing a dual pore cell support according to an embodiment of the present invention may be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording media storing data that can be decoded by a computer system. For example, it may be a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device, or the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed and executed in a computer system connected to a computer network, and may be stored and executed as a code readable in a distributed manner.

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

110: 수용부 120: 노즐부
130: 가압부 132: 스크류 유닛
134: 구동 유닛 140, 141: 히팅블록
150: 재료공급부110: accommodating portion 120: nozzle portion
130: pressing portion 132: screw unit
134: driving unit 140, 141: heating block
150:

Claims (15)

열을 공급받아 용융된 생체적합성 고분자를 수용하는 수용부와, 상기 용융된 생체적합성 고분자를 빌드 플랫폼상에 압출하는 노즐부와, 상기 수용부 내부의 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 상기 노즐부로 이송시키는 가압부를 포함하는 PED(Precision extruding deposition);
상기 PED와 결합하여, 상기 용융된 생체적합성 고분자를 적층하는 3D 프린터; 및
상기 PED 및 상기 3D 프린터를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 가압부는 상기 수용부 내부에서 회전하여 상기 용융된 생체적합성 고분자를 가압하여 상기 노즐부로 이송시키는 스크류 유닛 및 상기 스크류 유닛에 구동력을 전달하는 구동유닛을 포함하며,
상기 제어부는 상기 구동유닛을 제어하여 제1 적층지점에서 상기 스크류 유닛이 상기 수용부 내부에서 정회전하여 상기 용융된 생체적합성 고분자가 지정된 양만큼 상기 노즐부에서 압출되게 한 이후, 상기 스크류 유닛을 역회전시켜 상기 노즐부에 존재하는 잔여압력을 제거함으로써 상기 노즐부에서 상기 용융된 생체적합성 고분자의 압출을 멈추게 하고,
상기 제어부는 상기 3D 프린터를 제어하여, 상기 스크류 유닛이 역회전되어 상기 용융된 생체적합성 고분자의 압출이 멈추고서 지정된 딜레이 타임 이후에 상기 노즐부를 제2 적층지점으로 이동시키며,
상기 3D 프린터에서의 적층에 의해 제조되는 이중기공 세포지지체는 상기 용융된 생체적합성 고분자가 냉각되어 형성된 로드가 일정한 배치를 가지는 층(layer)이 다수개 적층된 형상인 서브블록으로 구성되되, 상기 서브블록을 구성하는 다수개 층에서 상기 로드의 배치에 의해 마이크로 기공이 형성되며,
상기 이중기공 세포지지체는 상기 서브블록이 1축 방향으로 평행하게 이격배치되고, 그 위층에는 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 형상으로 교번하여 적층되되, 상기 서브블록이 각 층마다 상기 1축 또는 상기 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성되는, 이중기공 세포지지체 제조시스템
A method of manufacturing a biocompatible polymer, the method comprising: receiving a molten biocompatible polymer by receiving heat; a nozzle unit for extruding the molten biocompatible polymer onto a build platform; A Precision extruding deposition (PED) including a pressurizing portion for applying pressure;
A 3D printer in combination with the PED to laminate the molten biocompatible polymer; And
A controller for controlling the PED and the 3D printer,
Wherein the pressing portion includes a screw unit rotating in the accommodating portion to pressurize the molten biocompatible polymer and transfer the biocompatible polymer to the nozzle portion, and a driving unit for transmitting a driving force to the screw unit,
The control unit controls the drive unit to cause the screw unit to rotate in the accommodating unit at the first stacking point so that the molten biocompatible polymer is extruded from the nozzle unit by a specified amount, The residual pressure present in the nozzle portion is removed to stop the extrusion of the molten biocompatible polymer from the nozzle portion,
The control unit controls the 3D printer to move the nozzle unit to a second stacking point after a predetermined delay time after the screw unit is rotated in a reverse direction so that extrusion of the molten biocompatible polymer is stopped,
The double pore cell support prepared by laminating in the 3D printer is composed of subblocks in which a plurality of layers having a uniform arrangement of rods formed by cooling the molten biocompatible polymer are stacked, Micro pores are formed by the arrangement of the rods in the plurality of layers constituting the block,
The double-pore cell support includes a plurality of subblocks arranged in parallel to each other in a direction parallel to the uniaxial direction. The subblocks are stacked alternately in parallel to the biaxial direction, Wherein the macropores are formed by regularities arranged parallel and spaced apart in the biaxial direction.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 3D 프린터를 제어하여, 제1 적층지점에서 이동을 위한 지정된 이동높이로 상기 노즐부를 상승시킨 후, 상기 제2 적층지점의 상부로 수평 이동하고, 상기 제2 적층지점에서 적층을 위한 지정된 적층높이로 상기 노즐부를 하강시키는, 이중기공 세포지지체 제조시스템.
The method according to claim 1,
The controller controls the 3D printer to move the nozzle unit upward at a predetermined moving height for movement at a first stacking point and horizontally move to an upper portion of the second stacking point, Wherein said nozzle portion is lowered at a designated stacking height.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 열을 공급받아 용융된 생체적합성 고분자를 수용하는 수용부와 상기 용융된 생체적합성 고분자를 빌드 플랫폼상에 압출하는 노즐부와 상기 수용부 내부에서 회전하여 용융된 생체적합성 고분자를 가압하는 스크류 유닛을 포함하는 PED(Precision extruding deposition)와, 상기 PED와 결합하여 상기 용융된 생체적합성 고분자를 적층하는 3D 프린터를 포함하는 이중기공 세포지지체 제조시스템이 이중기공 세포지지체를 제조하는 방법에 있어서,
a) 제1 적층지점에서 상기 스크류 유닛을 정회전시켜 상기 용융된 생체적합성 고분자를 가압시켜 상기 노즐부를 통하여 압출시키는 단계;
b) 상기 용융된 생체적합성 고분자가 지정된 양만큼 상기 노즐부에서 압출되게 한 이후, 상기 스크류 유닛을 역회전시켜 상기 노즐부에 존재하는 잔여압력을 제거함으로써 상기 노즐부에서 상기 용융된 생체적합성 고분자의 압출을 멈추게 하는 단계; 및
c) 상기 스크류 유닛의 역회전에 의해 상기 압출이 멈추고서 지정된 딜레이 타임 이후에 상기 노즐부를 제2 적층지점으로 이동시키는 단계를 포함하되,
상기 3D 프린터에서의 적층에 의해 제조되는 이중기공 세포지지체는 상기 용융된 생체적합성 고분자가 냉각되어 형성된 로드가 일정한 배치를 가지는 층(layer)이 다수개 적층된 형상인 서브블록으로 구성되되, 상기 서브블록을 구성하는 다수개 층에서 상기 로드의 배치에 의해 마이크로 기공이 형성되며,
상기 이중기공 세포지지체는 상기 서브블록이 1축 방향으로 평행하게 이격배치되고, 그 위층에는 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 형상으로 교번하여 적층되되, 상기 서브블록이 각 층마다 상기 1축 또는 상기 2축 방향으로 평행하게 이격배치되는 규칙성에 의해 매크로 기공이 형성되는 이중기공 세포 지지체 제조방법.
And a screw unit for pressing the molten biocompatible polymer by rotating in the accommodating portion, and a screw unit for rotating the biocompatible polymer, the molten biocompatible polymer being contained in the accommodating portion, And a 3D printer for laminating the molten biocompatible polymer in combination with the PED, the method comprising the steps of: preparing a dual pore cell support comprising:
a) pushing the molten biocompatible polymer through the nozzle unit by forward rotation of the screw unit at a first stacking point;
b) after allowing the molten biocompatible polymer to be extruded from the nozzle unit by a specified amount, the residual pressure present in the nozzle unit is removed by rotating the screw unit in the reverse direction, whereby the molten biocompatible polymer Stopping extrusion; And
c) moving the nozzle unit to a second stacking point after a predetermined delay time after the extrusion is stopped by the reverse rotation of the screw unit,
The double pore cell support prepared by laminating in the 3D printer is composed of subblocks in which a plurality of layers having a uniform arrangement of rods formed by cooling the molten biocompatible polymer are stacked, Micro pores are formed by the arrangement of the rods in the plurality of layers constituting the block,
The double-pore cell support includes a plurality of subblocks arranged in parallel to each other in a direction parallel to the uniaxial direction. The subblocks are stacked alternately in parallel to the biaxial direction, Wherein the macro pores are formed by regularly spaced apart in parallel in the biaxial direction.
제9항에 있어서,
상기 c) 단계는
상기 제1 적층지점에서 이동을 위해 지정된 이동높이로 상기 노즐부를 상승시키는 단계; 및
상기 제2 적층지점에서 적층을 위해 지정된 적층높이로 상기 노즐부를 하강시키는 단계를 포함하는, 이중기공세포 지지체 제조방법.
10. The method of claim 9,
The step c)
Raising the nozzle section to a moving height designated for movement at the first stacking point; And
And lowering the nozzle portion to a lamination height designated for lamination at the second lamination point.
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