KR102483862B1 - 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경 천연 고분자를 사용하여 독성이 거의 없고 장시간 사용 시 생체에 자극을 주지 않아 의료기기의 전극으로 활용할 수 있는 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 음이온성 천연 고분자; 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 작용기가 도입된, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유; 전해질 염; 점착제;를 포함하고, 음이온성 천연 고분자가 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하는 것을 기술적 요지로 한다.
이러한 본 발명은, 음이온성 천연 고분자; 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 작용기가 도입된, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유; 전해질 염; 점착제;를 포함하고, 음이온성 천연 고분자가 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하는 것을 기술적 요지로 한다.
Description
본 발명은 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경 천연 고분자를 사용하여 독성이 거의 없고 장시간 사용 시 생체에 자극을 주지 않아 의료기기의 전극으로 활용할 수 있는 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전도성 하이드로겔은 점착 특성 및 높은 수분 함량을 가지고, 이온전도성 물질로 처리되어 전도성을 개선시키는 능력이 있어 피부에 전극으로 부착시킬 수 있게 하는 것으로, 의료산업의 진단용 계측기기에 사용되는 부속품 재료의 하나로 광범위하게 사용되고 있으며, 특히 생체의 전기적 신호 전달력을 높여주는 소재로 활용되고 있다.
예를 들어 전도성 하이드로겔은 심전도(electrocardiogram, ECG) 전극, 뇌전도(electroencephalography, EEG) 전극, 근전도(electromyogram, EMG) 전극, 경피적 전기 신경자극기(transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS) 전극, 고주파 수술기(electro surgical unit, ESU) 접지 전극 등과 같은 의료기기 전극에 사용될 수 있다.
전도성 하이드로겔은 부도체인 고분자로 이루어진 겔의 삼차원 네트워크 구조 내에, 전류를 흐르게 하는 물질로 알려진 전도성 고분자의 단량체를 가교제에 의한 화학적 가교방식을 통해 중합하여 제조되는 것이 일반적이다.
하지만 전도성 하이드로겔의 망상 구조를 형성하는 고분자와, 상기 고분자를 가교시키는 가교제는 인위적으로 합성된 합성 고분자 종류를 사용하게 되는데, 이 경우 가교 후 잔류 가교제의 제거를 필요로 할 때가 있고 친환경적이지 못할 뿐만 아니라, 합성 고분자의 독성으로 인해 철저하게 관리하지 못하면 생체 적합성을 얻을 수 없다.
하이드로겔에 전도성을 부여하는 전도성 고분자의 경우 현재 알려져 있는 대표적인 종류로 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시싸이오펜) 등이 있으나, 수계 용매 상에서 잘 용해되지 않고 열적으로도 가공이 어려우며, 전도성 고분자 역시 독성이 있어 인체에 전극으로 장시간 부착 시 피부 트러블을 유발하는 문제점이 있기 때문에 전도성 고분자가 함유된 전도성 하이드로겔의 사용에 제한성이 있다.
'전기전도성 마이크로겔 및 이의 제조방법(등록번호: 10-0357902)'에서는 폴리아닐린, 폴리피롤 또는 폴리싸이오펜과 같은 전도성 고분자를 유도하는 단량체 3 내지 30 중량% 및 도판트 1 내지 20 중량%를 고분자 마이크로겔 5 내지 60 중량%가 포함된 유기 용액 15 내지 80 중량%에 첨가한 다음, 산화제 중합 촉매 1 내지 40 중량%가 포함된 수용액 2 내지 40 중량%을 첨가하여 0 내지 80 ℃의 온도에서 반응시켜 제조되어 전기전도성이 우수한 마이크로겔을 개시한다.
그러나 합성 고분자의 사용을 배제하지 못한 상태여서, 최근 증대하고 있는 생체 적합성을 가지면서 친환경적이고 의료기기 전극에 사용되는 전도성 하이드로겔에 대한 요구를 여전히 만족시키지 못하고 있을 뿐만 아니라, 바로 상용화시킬 수 있는 최적의 조성 및 배합비율을 제공하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 친환경 천연 고분자를 사용하여 독성이 거의 없고 장시간 사용 시 생체에 자극을 주지 않아 의료기기의 전극으로 활용할 수 있는 전도성 하이드로겔 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 음이온성 천연 고분자; 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화 시켜 양이온성 작용기가 도입된, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유; 전해질 염; 및 점착제;를 포함하고, 상기 음이온성 천연 고분자가 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 하는, 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 전도성 하이드로겔은, 수계 용매 75 내지 120 중량부 존재 하에서, 상기 음이온성 천연 고분자 0.1 내지 5 중량부, 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.1 내지 5 중량부, 상기 전해질 염 0.1 내지 10 중량부 및 상기 점착제 20 내지 50 중량부를 혼합한 후 코팅 및 열처리하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전해질 염은, 염화칼슘(CaCl2), 염화리튬(LiCl), 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl) 및 염화세슘(CsCl)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 염화물인 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 수계 용매 존재 하에서, 음이온성 천연 고분자, 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화 시켜 양이온성 작용기가 도입된 양이온성 셀룰로오스 나노섬유, 전해질 염 및 점착제를 혼합하여 하이드로겔 용액을 제조하는 단계; 상기 하이드로겔 용액을 시트 형태로 코팅하는 단계; 및 상기 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 열처리하는 단계;를 포함하고, 상기 하이드로겔 용액을 열처리하는 단계는, 상기 음이온성 천연 고분자가 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 하는, 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 하이드로겔 용액은, 상기 수계 용매 75 내지 120 중량부 존재 하에서, 상기 음이온성 천연 고분자 0.1 내지 5 중량부, 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.1 내지 5 중량부, 상기 전해질 염 0.1 내지 10 중량부 및 상기 점착제 20 내지 50 중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명의 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔에 따르면, 합성 고분자의 사용을 배제하여 독성이 거의 없으면서 생체에 적합하고 친환경적일 뿐만 아니라, 장시간 사용함에도 불구하고 자극이 없어 피부 트러블을 유발하지 않으므로, 웨어러블 심전도 측정 기기와 같은 진단용 계측기기의 전극을 대체할 수 있는 효과가 있다. 즉 본 발명의 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔을 이용하여 의료기기용 전극으로 사용할 수 있다.
특히, 표면 개질 및 나노화를 통하여 양이온성 작용기가 도입된 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 음이온성 천연 고분자를 3차원 네트워크 구조의 매트릭스 형태로 가교시킬 수 있으므로, 별도의 합성 고분자로 이루어진 가교제를 첨가하지 않아도 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔의 제조과정도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시 형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명은 수용성 망상 구조의 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔에 관한 것으로, 음이온성 천연 고분자와 양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 사용하되 별도의 가교제를 첨가하지 않고도 음이온성 천연 고분자가 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 3차원 네트워크 구조의 천연 고분자 매트릭스를 형성하여 의료기기 전극으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 갖는 본 발명의 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔은 음이온성 천연 고분자와, 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화 시켜 양이온성 작용기가 도입된 양이온성 셀룰로오스 나노섬유와, 전해질 염과, 점착제를 포함하여 구성될 수 있다.
특히 종래 금속 이온을 가교제로 사용했던 것과 달리, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유가 가교제 기능을 수행하도록 함으로써 음이온성 천연 고분자가 가교되면서 3차원 네트워크 구조의 천연 고분자 매트릭스를 이룰 수 있게 된다.
이에 따른 전도성 하이드로겔의 전기저항값은 0.7 내지 4.8 kΩ·cm가 될 수 있으며, 상기 범위일 때 의료기기용 전극으로 활용되는데 유효하다. 전도성 하이드로겔의 저항값이 4.8 kΩ·cm를 초과하면 전기전도성이 너무 낮아 의료기기용 전극으로 활용할 수 없으며, 0.7 kΩ·cm 미만일 경우 전기전도성이 너무 높아져 생체에 부착하는 전극으로 활용하는데에는 어려움이 있다.
음이온성 천연 고분자는 생체 적합성을 갖는 친환경적인 고흡수성 수지로써, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 전도성 하이드로겔 상에서 3차원 네트워크 구조의 천연 고분자 매트릭스를 형성하는 구성이다.
음이온성 천연 고분자로는 알긴산(alginate), 잔탄검(xanthan gum), 카라기난(carrageenan) 및 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, CMC)로 이루어진 군에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 단, 음이온성 천연 고분자로 상기 종류에 국한되는 것만은 아니고 수계 용매와 반응하여 음이온성을 띄는 천연 고분자라면 다양하게 사용할 수 있다.
그중 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스는 히드록시기(-OH)를 가져 높은 수분 흡수성 및 친수성 고분자로 물에 잘 녹고, 생체 적합성이 뛰어나 인체에 무해한 특성을 갖고 있다.
음이온성 천연 고분자의 함량은 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 음이온성 천연 고분자는 전도성 하이드로겔의 매트릭스를 구성해야 하기 때문에 최소 0.1 중량부 이상은 함유되는 것이 좋다. 음이온성 천연 고분자가 5 중량부를 초과하여 함유되게 하면 양이온성 셀룰로오스 나노섬유의 양이온성 작용기와 결합되지 못하는 음이온이 잔존하게 되어 가교 성능이 저하됨으로써 겔화 생성이 안되어 기계적 물성이 낮아지는 단점이 있다.
양이온성 셀룰로오스 나노섬유는 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 작용기가 도입된 구성이다.
양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 설명하기에 앞서, 셀룰로오스는 친환경성 물질로 대부분의 식물 구성 성분 중 40 내지 50 %의 비율을 차지하고 있는 천연 고분자이다. 셀룰로오스를 나노 수준으로 분화한 것을 나노 셀룰로오스라고 하는데, 그중 셀룰로오스 나노섬유(cellulose nanofiber, CNF)는 그 자체로 종횡비와 비표면적이 크고, 높은 강도적 특성 및 열적 안정성을 가지며, 음전하를 지니는 셀룰로오스로부터 제조되기 때문에 음이온성을 띄고 있어 친환경적인 음이온성 천연 고분자와 반응성이 떨어져 결합을 하지 못한다. 이를 위해 음이온성을 갖는 셀룰로오스 섬유에 표면 개질 및 나노화를 통해 양이온성 작용기를 도입한 셀룰로오스 나노섬유를 사용하여 음이온성 천연 고분자와의 반응성을 향상시켜 가교를 이룰 수 있게 한다.
즉 음이온성을 나타내는 셀룰로오스 섬유가 표면 개질 및 나노화되면 양이온성으로 전하가 완전히 역전된 셀룰로오스 나노섬유가 되고, 음이온성 천연 고분자의 음이온과 양이온성 셀룰로오스 나노섬유의 양이온 사이에 정전기적 인력이 발생하여 이온 결합되면서 가교가 이루어지므로, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 통하여 음이온성 천연 고분자를 가교시킬 별도의 가교제가 필요없게 되는 것이다.
이에 따라 천연 고분자의 음이온과, 표면 개질된 셀룰로오스 나노섬유의 양이온이 정전기적 인력에 의해 이온 결합이 이루어지되, 음이온성 천연 고분자가 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되면서 서로 엉켜 3차원 네트워크 구조의 매트릭스를 구성할 수 있도록 한다.
양이온성 셀룰로오스 나노섬유가 합성되는 메커니즘은 다음과 같다. 음이온성을 갖는 셀룰로오스 섬유에 양이온화제를 반응시키는 아민화 반응을 통하여, 음이온성 셀룰로오스 섬유의 표면에 양이온성 작용기를 도입한 다음 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 제조할 수 있게 된다.
상기 양이온화제는 글리시딜트리메틸암모늄 클로라이드(glycidyltrimethylammonium chloride), (2-3-에폭시프로필) 트리메틸암모늄 클로라이드((2-3-epoxypropyl) trimethylammonium chloride), (2-클로로에틸) 트리메틸암모늄 클로라이드((2-chloroethyl) trimethylammonium chloride), (3-클로로-2-하이드록시프로필) 트리메틸암모늄 클로라이드((3-chloro-2-hydroxypropyl) trimethylammoniumchloride) 및 (2-하이드라지닐-2-옥소에틸) 트리메틸암모늄 클로라이드((2-hydrazinyl-2-oxoethyl) trimethylammonium chloride)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 예를 들어 아민화 반응은 하기 반응식 1의 (1)과 (2) 과정을 거쳐 진행될 수 있다.
[반응식 1]
상기 방법으로 합성되는 양이온성 셀룰로오스 나노섬유의 경우 0.1 중량부 미만으로 포함되면 양이온성 작용기가 부족해져 음이온성 천연 고분자의 완전한 가교가 되지 않는 단점이 있다. 양이온성 셀룰로오스 나노섬유가 5 중량부를 초과하면 음이온성 천연 고분자와 결합되지 못한 양이온성 작용기가 잔류하게 되어 하이드로겔을 시트 형태로 만들었을 때 표면 불량이 발생할 수 있으며, 특히 전도도 저하를 초래할 수 있어 5 중량부 이하로 투입하는 것이 바람직하다. 따라서 양이온성 셀룰로오스 나노섬유는 0.1 내지 5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
전해질 염은 수계 용매와 반응하여 이온화되면서 전기적 저항을 감소시키고 전도성을 향상시키는 구성이다.
기존에는 하이드로겔에 전도성을 부여하기 위하여 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜, 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시싸이오펜)과 같은 전도성 고분자나, 은나노 와이어, 탄소나노튜브 등을 사용하였으나, 이는 신체에 장시간 부착 시 피부 트러블을 유발하는 원인이 되어 의료용 전극으로 활용되고 있는 하이드로겔에 첨가하기에는 바람직하지 않았다.
이에, 하이드로겔에 전도성을 안정적으로 부여하면서 생체 독성이 거의 없는 전해질 염을 사용함으로써, 종래 인위적으로 합성되고 생체 독성이 있는 전도성 고분자를 대체할 수 있도록 한다.
전해질 염의 경우 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 전해질 염이 0.1 중량부 미만이면 하이드로겔에 전도성을 부여하기에 충분한 양이 아니어서 신체의 전기적 신호 전달력을 높일 수 없으며, 10 중량부를 초과하면 전도성을 향상시키기에는 좋을 수 있으나 염화물 특성상 염 형태로 재석출되는 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
점착제는 전도성 하이드로겔에 점착성 및 보습력을 부여하는 구성이다.
점착제는 하이드로겔의 피부에 대한 부착성을 갖게 하는 피부 점착제로, 글리세롤을 사용할 수 있다. 글리세롤은 상대적으로 가격이 저렴한 장점이 있어 함량 증가에 큰 영향을 안미칠 수는 있으나 50 중량부를 초과하면 하이드로겔로부터 전해질 염의 석출을 유도할 수 있어 바람직하지 않으며, 20 중량부 미만으로 혼합되면 전도성 하이드로겔에 점착성을 부여하기 미미하여 피부에 전극으로 부착 후 쉽게 떨어지는 단점이 있으며, 일정 보습량을 제공할 수 없어 피부 가려움을 유발할 수 있다. 따라서 점착제는 20 내지 50 중량부 범위 내에서 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔은 본 발명에 따른 전도성 하이드로겔의 제조방법을 모식화한 도 1에 도시된 바와 같이, 하이드로겔 용액을 제조하는 단계(S10)와, 하이드로겔 용액을 시트 형태로 코팅하는 단계(S20)와, 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 열처리하는 단계(S30)를 통하여 제조될 수 있다.
상술한 제조방법에 따르면 먼저, 수계 용매 존재 하에서, 음이온성 천연 고분자, 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 작용기가 도입된 양이온성 셀룰로오스 나노섬유, 전해질 염 및 점착제를 혼합하여 하이드로겔 용액을 제조한다(S10).
사용되는 수계 용매는 물(H2O) 기반의 용매로써 증류수, 초순수 또는 탈이온수를 사용할 수 있다. 수계 용매는 추후 탈포 등의 공정성을 고려하여 75 내지 120 중량부로 용기에 투입하는 것이 바람직하다.
수계 용매를 75 중량부 미만으로 사용할 수도 있으나 75 중량부 미만이면 음이온성 천연 고분자, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유, 전해질 염 및 점착제 간의 교반이 원활하지 못하고 뭉치는 단점이 있다. 반면 수계 용매가 120 중량부를 초과하면 하이드로겔 용액을 시트 형태로 코팅 시 흘러내리는 현상이 발생하고 추후 수계 용매를 증발시켜야 하는 건조 과정에서 많은 시간이 소모되는 단점이 있다.
용기에 수계 용매 75 내지 120 중량부를 투입하고, 음이온성 천연 고분자 0.1 내지 5 중량부, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.1 내지 5 중량부, 전해질 염 0.1 내지 10 중량부 및 점착제 20 내지 50 중량부를 투입한 상태에서 교반수단을 통해 교반하여 하이드로겔 용액을 제조한다.
상기 교반수단으로는 호모게나이저를 이용할 수 있으며, 교반조건은 7,000 내지 8,000 RPM 속도로 1 내지 20 분 동안 수행할 수 있다. 7,000 RPM 미만이면 수계 용매 하에서 음이온성 천연 고분자, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유, 전해질 염 및 점착제를 균질 교반하는데 20 분을 초과하는 시간이 필요하여 공정 효율성이 없으며, 8,000 RPM을 초과하면 음이온성 천연 고분자의 가교 성능을 저해할 수 있어 바람직하지 않다. 교반을 위해 최소 1 분은 필요한데, 1 분 미만이면 균질 혼합이 어려우며 20 분을 초과하면 공정성이 좋지 않다.
다음으로, 하이드로겔 용액을 시트 형태로 코팅한다(S20).
성분들 간 균질 혼합이 이루어진 하이드로겔 용액을 평판 상에 시트 형태로 코팅하는 방법은 공지의 습식 코팅의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 닥터 블레이드 코팅(doctor blade coating), 슬릿 다이 코팅(slit die coating) 또는 바 코팅(bar coating) 방법으로 수행할 수 있으며, 이중에서 바 코팅 방법을 적용하는 것이 바람직하다.
바 코팅의 경우 평판 상에서 바 코터(bar coater)의 이동속도를 1 내지 10 mm/sec 범위로 하여 하이드로겔 용액을 시트 형태로 만들 수 있다. 바 코터가 1 mm/sec 미만의 이동속도로 하이드로겔 용액을 코팅하게 되면 하이드로겔이 배향성을 잃게 되며, 10 mm/sec를 초과하는 속도로 평판 상에서 이동되면 하이드로겔 용액과 바 코터 사이에서 과도한 열이 발생하여 물성을 변질시킬 수 있어 바람직하지 않다.
마지막으로, 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 열처리한다(S30).
음이온성 천연 고분자의 가교 작용은 교반수단을 통해 하이드로겔 용액을 제조하는 앞선 단계에서 일부 이루어질 수도 있으나, 본 단계의 상기 열처리를 통해서 주 반응으로 음이온성 천연 고분자가 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하게 된다.
하이드로겔 용액의 열처리를 위해서는 드라이 오븐을 이용할 수 있다. 열처리는 음이온성 천연 고분자의 가교가 이루어지는 1차 열처리 및 물성 안정화를 위한 2차 열처리로 구성되며, 구체적으로 120 내지 180 ℃로 1 내지 10 분 동안 1차 열처리한 후, 추가적으로 50 내지 100 ℃로 1 내지 3 시간 동안 2차 열처리를 통해 안정화시킨다.
1차 열처리 시 120 ℃ 미만이거나 1 분 미만으로 진행되면 가교 작용이 더뎌지고, 하이드로겔 용액에 함유된 액체를 증발시키는데 어려움이 있어 하이드로겔로의 겔화가 안정적으로 이루어지지 않는다. 이와 달리 180 ℃를 초과하거나 10 분을 초과하여 1차 열처리하면 그 이하의 온도나 시간으로 1차 열처리한 경우와 비교하여 더 나은 효과가 나타나지 않아 공정 효율성을 위해 최대 180 ℃ 이하의 온도로 10 분 이하의 시간 동안 1차 열처리하는 것이 바람직하다.
2차 열처리의 경우 가교 및 수계 용매를 포함한 액체의 증발이 이루어진 전도성 하이드로겔의 물성을 안정화시켜주기 위하여 1차 열처리 조건보다 상대적으로 더 낮은 온도 및 시간 범위로 수행할 수 있다. 50 ℃ 미만이나 1 시간 미만으로 2차 열처리하면 전도성 하이드로겔을 겔 상태로 안정화시키기에 부족하고, 100 ℃를 초과하거나 3 시간을 초과하면 이 역시 안정화 측면에서 바람직하지 못하다.
상기와 같은 방법으로 제조되는 전도성 하이드로겔은 합성 고분자 사용을 배제하여 독성이 거의 없으면서 생체에 적합하고 친환경적일 뿐만 아니라, 장시간 사용하여도 자극을 주지 않아 피부 트러블을 유발하지 않으므로, 웨어러블 심전도 측정 기기와 같은 진단용 계측기기에서 사용되고 있던 종래 의료용 전극을 대체할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 단, 이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
De-Ionized Water 100 중량부가 수용된 용기에 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, CMC) 2 중량부, 2 % 농도의 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.5 중량부, 글리세롤 30 중량부, 전해질 염 3 중량부를 투입하여 호모게나이저를 이용하여 7,500 RPM으로 10 분 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 하이드로겔 용액을 평판 상에 제공하고 직경 2.5 mm의 바 코터(bar coater)를 이용하여 5 mm/sec의 속도로 바 코팅하여 시트 형태로 만들었다.
이후 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 드라이 오븐에서 150 ℃로 5 분 동안 1차 열처리 후 추가적으로 80 ℃로 2 시간 30 분 동안 2차 열처리하여 안정화시켰다.
<실시예 2>
De-Ionized Water 100 중량부가 수용된 용기에 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, CMC) 2 중량부, 2 % 농도의 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 1.0 중량부, 글리세롤 30 중량부, 전해질 염 3 중량부를 투입하여 호모게나이저를 이용하여 7,500 RPM으로 10 분 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 하이드로겔 용액을 평판 상에 제공하고 직경 2.5 mm의 바 코터(bar coater)를 이용하여 5 mm/sec의 속도로 바 코팅하여 시트 형태로 만들었다.
이후 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 드라이 오븐에서 150 ℃로 5 분 동안 1차 열처리한 후 추가적으로 80 ℃로 2 시간 30 분 동안 2차 열처리하여 안정화시켰다.
<실시예 3>
De-Ionized Water 100 중량부가 수용된 용기에 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, CMC) 2 중량부, 2 % 농도의 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.5 중량부, 글리세롤 30 중량부, 전해질 염 1.5 중량부를 투입하여 호모게나이저를 이용하여 7,500 RPM으로 10 분 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 하이드로겔 용액을 평판 상에 제공하고 직경 2.5 mm의 바 코터(bar coater)를 이용하여 5 mm/sec의 속도로 바 코팅하여 시트 형태로 만들었다.
이후 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 드라이 오븐에서 150 ℃로 5 분 동안 1차 열처리한 후 추가적으로 80 ℃로 2 시간 30 분 동안 2차 열처리하여 안정화시켰다.
<실시예 4>
De-Ionized Water 100 중량부가 수용된 용기에 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, CMC) 2 중량부, 1.2 % 농도의 저농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.5 중량부, 글리세롤 30 중량부, 전해질 염 3 중량부를 투입하여 호모게나이저를 이용하여 7,500 RPM으로 10 분 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 하이드로겔 용액을 평판 상에 제공하고 직경 2.5 mm의 바 코터(bar coater)를 이용하여 5 mm/sec의 속도로 바 코팅하여 시트 형태로 만들었다.
이후 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 드라이 오븐에서 150 ℃로 5 분 동안 1차 열처리한 후 추가적으로 80 ℃로 2 시간 30 분 동안 2차 열처리하여 안정화시켰다.
<비교예 1>
De-Ionized Water 100 중량부가 수용된 용기에 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스(sodium carboxymethyl cellulose, CMC) 2 중량부, 가교제인 금속 이온 0.06 중량부, 글리세롤 30 중량부, 전해질 염 3 중량부를 투입하여 호모게나이저를 이용하여 7,500 RPM으로 10 분 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 하이드로겔 용액을 평판 상에 제공하고 직경 2.5 mm의 바 코터(bar coater)를 이용하여 5 mm/sec의 속도로 바 코팅하여 시트 형태로 만들었다.
이후 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 드라이 오븐에서 150 ℃로 5 분 동안 1차 열처리한 후 추가적으로 80 ℃로 2 시간 30 분 동안 2차 열처리하여 안정화시켰다.
상기한 바와 같이 실시예 1 및 2는 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유의 함량을 달리 하여 전도성 하이드로겔을 제조한 것이고, 실시예 3은 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유의 함량은 실시예 1과 동일하게 하되 전해질 염의 함량을 줄여 전도성 하이드로겔을 제조하였다. 실시예 4의 경우 실시예 1 내지 3의 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 대신 저농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 사용한 것으로, 실시예 1의 CMC, 글리세롤, 전해질 염 및 De-Ionized Water의 함량은 동일한 조건으로 하였다. 비교예 1에서는 가교제로 양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 사용하지 않고, 금속 이온을 사용하였다. 구체적인 배합은 하기 표 1에 나타내었으며, 단위는 중량부이다.
| 실시예 1 |
실시예 2 |
실시예 3 |
실시예 4 |
비교예 1 |
|
| 음이온성 천연 고분자 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 고농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 (농도 2%) |
0.5 | 1.0 | 0.5 | - | - |
| 저농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 (농도 1.2%) |
- | - | - | 0.5 | - |
| 금속 이온 | - | - | - | - | 0.06 |
| 피부 점착제 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 전해질 염 | 3 | 3 | 1.5 | 3 | 3 |
| DI Water | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Resistance(kΩ·cm) | 0.7 | 4.8 | 1.1 | 0.8 | 0.6 |
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 4에서 고농도 또는 저농도 양이온성 셀룰로오스 나노섬유를 가교제로 사용한 전도성 하이드로겔 제조에 혼합된 성분과, 비교예 1에서 종래 금속 이온을 가교제로 사용한 전도성 하이드로겔 제조에 혼합된 성분이 확인된다.
그리고 전기전도도는 전도성 하이드로겔이 전류를 운반할 수 있는 정도를 의미하는데, 이때 전기저항값은 전기전도도의 역수 관계를 가지며 0.7 내지 4.8 kΩ·cm 범위를 가짐을 표 1을 통해 확인할 수 있다. 전기저항값이 0.7 내지 4.8 kΩ·cm 범위일 때 생체의 전기적 신호 전달에 유효하다 할 수 있으며, 이는 실시예 1 내지 4에서 증명되었으며, 특히 실시예 1이 가장 유효하였다. 이를 통해 금속 이온을 사용한 비교예 1과 비교하여 저항값은 최소로 가질 수 있으면서 합성 고분자의 사용을 배제하여 독성이 거의 없고 장시간 사용 시 생체에 자극을 주지 않아 의료기기의 전극으로 적극적으로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 1>
본 시험예에서는 실시예 1의 전도성 하이드로겔과, 종래 전도성 하이드로겔(A사 샘플)의 세포 독성(cytotoxicity) 반응의 정도를 확인하기 위해 세포 독성 시험을 수행하였다.
관련해서 우선 실시예 1이 L-929(mouse fibroblasts, ATCC CCL1, NCTC clone 929) 세포에 세포 독성을 야기하는지 평가하기 위하여 ISO 10993-5(2009) Biological Evaluation of Medical Devices, Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity 시험법과 식품의약품안전처가 제공하는 의료기기의 생물학적 안전에 관한 공통기준규격에 따라 세포 독성 시험법 중에서 용출물 시험법을 적용하였다.
시험물질을 세포에 적용하기 위해 10 % FBS가 첨가된 MEM 배지를 이용하여 용출한 그 상등액을 사용하였다. 시험물질을 용출용매에 충분히 흡수시킨 후 용출용매를 면적비에 맞춰 추가하여 용출하였다. 그리고 각각 시험물질이 세포에 나타내는 영향을 현미경으로 육안 관찰하고 세포의 생장과 반응 정도를 측정하기로 하였다.
시험재료 준비
시험재료는 실시예 1의 시험물질(모델명: HGX-004, 보관조건: 실온보관), 음성대조군(모델명: High density polyethylene film(HDPE), 제조사: Hatano Research Institute, 보관조건: 실온보관), 양성대조군(모델명: 0.1 % ZDEC가 포함된 Polyethylene film, 제조사: Hatano Research Institute, 보관조건: 실온보관), 배지(모델명: MEM(Minimum essential medium) + 10 % FBS, 제조사: WELGENE, 보관조건: 냉장보관), 혈청(모델명: Fetal Bovine Serum(FBS), 제조사: WELGENE, 보관조건: 냉동보관)으로 준비하였다.
시험물질 제조
10 % FBS가 첨가된 MEM 배지를 6 cm2/mL의 비율로 37 ± 2 ℃에서 24 ± 2 시간 동안 용출하였다. 이때 시험물질에 용출용매를 충분히 흡수시킨 후 용출용매를 면적비에 맞춰 추가하여 용출하였다. 음성대조군과 양성대조군은 두께 10 mm 기준으로 3 cm2/mL의 비율로 1X MEM 배지에 37 ± 2 ℃에서 24 ± 2 시간 동안 용출하여 사용하였다. 공시험액은 시험물질 추출과 동일한 조건과 방법으로 시험물질이 들어있지 않은 용출용매를 사용하였다.
배양조건
10 % FBS, 20 mM L-glutamine과 10 ml/L 항생제를 포함하는 MEM 배지를 사용하여 37 ± 2 ℃, 5 % CO2, 99 % humidity 조건에서 incubation되면서 진행하였다. 세포는 시험 전에 배양하여 세포를 안정화시켰다.
시험방법
세포는 직경 1 ㎝인 culture plate에 1 × 105 개/well 농도로 분주하여 24 시간 배양하여 단층 배양을 확인하고 각각의 시험군 및 대조군을 표시한 후 배지를 제거하였다. 이후 시험물질 용출액과 음/양성대조군을 100 %, 50 %, 25 %로 희석하였다. 각각의 희석된 시험군, 음/양성대조군을 3 회씩 반복하여 세포에 처리하였고 37 ± 2 ℃, 5 % CO2, 99 % humidity 조건에서 incubation하였다. 각 시험군 처리 48 시간 후에 시험군, 음/양성대조군의 세포 형태적 변화와 용해를 현미경을 통하여 관찰하고 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) assay 방법으로 세포의 생장을 측정하였다. 570 nm의 파장에서 흡광도기를 사용하여 시험 결과를 확인하였다.
세포 독성의 정성적 평가
세포 형태, 액포 생성, 분리, 세포용해 및 세포막 상태 등의 변화를 현미경으로 검사하고 일반적 세포 형태에서 변화 정도를 하기 표 2에 의거하여 서술적으로 기술하였다. 이때 표 2에 따라 반응도가 2 등급 보다 큰 경우(＞ 2) 세포 독성이 있는 것으로 간주한다.
| 용해지수 | 반응 | 특징 |
| 0 | 없음 (None) |
세포질내 과립(intracytoplasmic granule)의 분리, 세포 용해 없음 세포 성장의 저해 없음 |
| 1 | 아주 미약 (Slight) |
세포의 모양이 둥글게 되고, 느슨하게 부착되어 있으며, 세포질 내 과립이 소실되었거나, 형태에 변화를 보인 세포가 20 %를 넘지 않음 때때로 용해된 세포가 존재하고 약간의 성장 저해가 관찰됨 |
| 2 | 미약 (Mild) |
세포의 모양이 둥글게 되고, 세포질 내 과립이 소실된 세포가 50 %를 넘지 않고, 광범위한 세포 용해는 보이지 않음 세포의 성장 저해가 50 %를 넘지 않음 |
| 3 | 중증도 (Moderate) |
세포의 모양이 둥글게 되었거나 용해된 세포가 70 %를 넘지 않음 세포층이 완전히 파괴되지는 않았으나 50 % 이상의 성장 저해를 보임 |
| 4 | 심함 (Severe) |
세포층이 거의 또는 완전히 파괴됨 |
세포 독성의 정량적 평가
MTT assay를 실시하여 세포의 생존율을 객관적으로 정량하였다. 세포 생존율이 공시험액의 70 % 미만(＜ 70 %)으로 감소되는 경우, 잠재적으로 세포 독성이 있는 것으로 판별한다.
결과
상기와 같은 조건에서 세포의 형태적 변화나 용해 정도를 현미경을 통하여 정성분석 한 결과, 시험물질을 처리한 세포에서 세포질내 과립(intracytoplasmic granule)의 분리, 세포 용해 없음, 세포 성장의 저해가 관찰되지 않았다. 또한 정량분석을 실시해 본 결과, 시험물질의 용출물은 96 %의 세포 생존율을 나타내었다.
음/양성대조군을 정성분석한 결과 음성대조군은 세포의 증식저해가 관찰되지않았고, 양성대조군은 세포층이 거의 파괴되는 심한 독성을 나타내었다. 정량분석한 결과에서는 음성대조군은 세포에 대해 독성을 나타내지 않았으며, 양성대조군은 세포 독성을 나타냈다.
정성평가의 용해지수 결과는 하기 표 3과 같으며, 정량평가 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
| 용출액 (%) |
100 | 50 | 25 | ||||||
| 반복수 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
| 시험물질처리군 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 양성대조군 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 음성대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 공시험액 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 시험물질처리군 | 양성대조군 | 음성대조군 | 공시험액 | |||||||
| 용출액 (%) |
100 | 50 | 25 | 100 | 50 | 25 | 100 | 50 | 25 | 100 |
| 생존율 (%) |
96 | 98 | 103 | 0 | 0 | 24 | 104 | 99 | 100 | 100 |
상기와 같은 결과로부터, 시험물질인 실시예 1은 세포의 형태적 변화나 용해 정도를 현미경을 통하여 정성분석한 결과, 시험물질을 처리한 세포에서 배양 후 균일한 단층이 유지되고 증식저해가 관찰되지 않았다. 정량분석 결과에 의하면, 시험물질의 용출액 100 % 적용군에서 96 %의 세포생존율을 나타내었다. 따라서 세포 용해지수 2 등급 보다 큰 경우 또는 세포 생존율이 공시험액의 70 % 미만(＜ 70 %)으로 감소되는 경우 세포 독성이 있는 것으로 간주하는 의료기기 세포 독성 기준에 따라 실시예 1은 세포 독성이 없는 것으로 판단된다. 또한 음성대조군과 양성대조군의 시험 결과는 예상했던 바와 같아 본 시험 결과의 신뢰성을 입증하고 있다.
한편, 종래 전도성 하이드로겔(A사 샘플)의 정보는 하기 표 5와 같으며, 방법은 상술한 바에 따라 진행되었다. 세포 독성의 반응성 등급 결과는 하기 표 6에 나타내었다.
| name | article amount | volume of vehicle |
| test article | 64 ㎠ | 10.6 ㎖ |
| untreated control | N.A | 10 ㎖ |
| negative control | 0.79 g | 7.9 ㎖ |
| positive control | 0.86 g | 8.6 ㎖ |
| exposure time | test article extract | control | ||||||||||
| untreated | negative | positive | ||||||||||
| A | B | C | A | B | C | A | B | C | A | B | C | |
| (48±2) hrs | 4 | 4 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 4 | 4 |
표 6을 참조하면, 종래 전도성 하이드로겔(A사 샘플)은 세포 생존율이 목표값에 미달된 4 등급임이 확인되었으며, 이는 미처리 대조군, 음성대조군, 양성대조군이 기준 요건을 충족하여 유효한 것이라 할 수 있다. 또한 시험용액에 적용된 배양 세포의 경우 완전히 파괴됨을 현미경으로 확인할 수 있었다. 이에 따라 종래 전도성 하이드로겔(A사 샘플)은 생체 사용에 적합하지 않아 의료용 전극으로의 활용이 불가한 것임을 알 수 있다.
정리하면, 본 발명은 합성 고분자 사용을 배제하고 음이온성 천연 고분자, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유, 전해질 염 및 점착제를 포함하여 의료기기 전극에 활용되는 친환경 전도성 하이드로겔을 제공한다.
특히 양이온성 셀룰로오스 나노섬유는 음이온성 셀룰로오스 섬유의 표면 개질 및 나노화를 통하여 양이온성 작용기가 도입되도록 하여 음이온성 천연 고분자의 음이온과의 사이에서 정전기적 인력으로 이온 결합되면서 음이온성 천연 고분자가 3차원 네트워크 구조의 천연 고분자 매트릭스 형태로 가교가 이루어지므로, 음이온성 천연 고분자를 가교시킬 별도의 합성 고분자로 구성된 가교제가 필요없다.
또한 본 발명의 전도성 하이드로겔은 상기 시험예의 결과로부터 안정성이 있음이 확인되었으므로, 독성이 거의 없으면서 생체에 적합하여 장시간 피부에 부착하여도 트러블을 유발하지 않기 때문에 진단용 계측기기에서 기존에 사용되고 있던 의료용 전극을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (5)
- 음이온성 천연 고분자;
음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 작용기가 도입된, 양이온성 셀룰로오스 나노섬유;
전해질 염; 및
점착제;를 포함하고,
상기 음이온성 천연 고분자가 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하고,
전도성 하이드로겔은,
수계 용매 75 내지 120 중량부 존재 하에서, 상기 음이온성 천연 고분자 0.1 내지 5 중량부, 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.1 내지 5 중량부, 상기 전해질 염 0.1 내지 10 중량부 및 상기 점착제 20 내지 50 중량부를 혼합한 후 코팅 및 열처리하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 전해질 염은,
염화칼슘(CaCl2), 염화리튬(LiCl), 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl) 및 염화세슘(CsCl)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 염화물인 것을 특징으로 하는, 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔. - 수계 용매 존재 하에서, 음이온성 천연 고분자, 음이온성 셀룰로오스 섬유를 표면 개질하고 섬유 폭을 나노화시켜 양이온성 작용기가 도입된 양이온성 셀룰로오스 나노섬유, 전해질 염 및 점착제를 혼합하여 하이드로겔 용액을 제조하는 단계;
상기 하이드로겔 용액을 시트 형태로 코팅하는 단계; 및
상기 시트 형태로 코팅된 하이드로겔 용액을 열처리하는 단계;를 포함하고,
상기 하이드로겔 용액을 열처리하는 단계는,
상기 음이온성 천연 고분자가 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유에 의해 가교되어 천연 고분자 매트릭스를 형성하는 것을 특징으로 하는, 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔의 제조방법. - 제4 항에 있어서,
상기 하이드로겔 용액은,
상기 수계 용매 75 내지 120 중량부 존재 하에서, 상기 음이온성 천연 고분자 0.1 내지 5 중량부, 상기 양이온성 셀룰로오스 나노섬유 0.1 내지 5 중량부, 상기 전해질 염 0.1 내지 10 중량부 및 상기 점착제 20 내지 50 중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 의료기기 전극용 생체 적합성 친환경 전도성 하이드로겔의 제조방법.
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| KR (1) | KR102483862B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102682053B1 (ko) | 2023-07-21 | 2024-07-05 | (주)씨어스테크놀로지 | 반경화 하이드로겔 및 제조방법, 이를 이용한 의료기기 센서 고정용 패치 |
Citations (6)
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| KR100357902B1 (ko) | 2000-05-27 | 2002-10-25 | 주식회사 큐시스 | 전기 전도성 마이크로겔 및 이의 제조방법 |
| KR20160085152A (ko) * | 2015-01-07 | 2016-07-15 | 한국원자력연구원 | 나노셀룰로오스를 포함하는 하이드로겔 복합재 및 이의 제조방법 |
| KR20180032752A (ko) * | 2016-09-22 | 2018-04-02 | 롯데정밀화학 주식회사 | 하이드로겔 시트용 조성물, 이로부터 제조되는 하이드로겔 시트 및 이의 제조 방법 |
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| KR102205294B1 (ko) * | 2020-06-24 | 2021-01-20 | 주식회사 아시아나노텍 | 나노 셀룰로오스와 카르복시메틸 셀룰로오스에 전분을 가교시켜 제조한 고흡수성 흡수체 및 이의 제조 방법 |
| KR20210147652A (ko) * | 2020-05-29 | 2021-12-07 | 주식회사 엘지화학 | 하이드로겔 |
-
2022
- 2022-07-08 KR KR1020220084441A patent/KR102483862B1/ko active IP Right Grant
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