KR20010052714A

KR20010052714A - 콜라겐재 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20010052714A
Application number: KR1020007013982A
Authority: KR
Inventors: 야스히꼬 시미즈
Original assignee: 가부시끼가이샤 타픽; 야스히꼬 시미즈
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2001-06-25
Also published as: TWI229113B; US7084082B1; EP1098024A4; CN1305546A; WO1999064655A1; EP1098024A1; CA2334664A1; CN1105795C; CN1440818A

Abstract

본 발명은 콜라겐이 본래 갖는 생화학적 특성을 유지하면서도 봉합 가능한 정도의 물성을 가지며, 또한 생체로의 적용 후에도 어느 정도의 기간 동안 그 형상을 유지할 수 있는 콜라겐재, 그의 제조 방법, 및 그에 의한 의료용 재료, 예를 들면 인공 신경관, 인공 척수, 인공 식도, 인공 기관, 인공 혈관, 인공 밸브, 인공 뇌경막 등의 의료용 인공막, 인공 인대, 인공 건, 외과용 봉합사, 외과용 충전재, 외과용 보강재, 창상 보호재, 인공 피부 또는 인공 각막에 관한 것이다. 상기 콜라겐재는 콜라겐의 초미세섬유를 기본 단위로 하는 콜라겐 섬유로 이루어지는 부직포상 다원 구조체인 매트릭스 중에 충전되거나 개재되는 생체 적합성을 갖고 또한 생분해/흡수가능한 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

콜라겐재 및 그의 제조 방법 {Collagen Material and Process for Producing the Same}

의료용 재료로서 사용되는 각종 소재 중 동물 유래의 콜라겐은 생체 친화성 및 조직 적합성이 우수하고, 항원성이 낮고 숙주 세포의 분화·증식을 촉진시키는 작용을 가지며, 지혈 작용을 가지며, 생체내에서 완전히 분해 흡수되므로 의료용 재료의 소재로서 특히 우수한 특성을 가지고 있다. 동물 유래의 콜라겐으로서는 현재 I 내지 XIX형까지가 발견되어 있으며 이 중에서 I 내지 V형 콜라겐이 의료용 재료로서 다양한 방법으로 사용되고 있다. 그 중에서도 세포외 매트릭스로서 유용한 I형 콜라겐이 가장 많이 사용되고 있다. 이들 콜라겐은 소, 돼지, 새, 캥거루 등의 동물의 피부, 뼈, 연골, 힘줄(腱), 장기 등 각종 기관의 결합 조직으로부터, 산 가용화법, 알칼리 가용화법, 중성 가용화법, 효소 가용화법 등에 의해 추출 및 정제된 것이다. 종래 사용되고 있는 추출 콜라겐은 분자 수준에서는 모노머 내지 올리고머 정도로까지 분해된 것이고 분말상 또는 액상으로 보존된다. 이들 추출 콜라겐은 콜라겐 분자가 모노머 내지 올리고머 정도로 분해된 상태이기 때문에, 물, 체액 또는 혈액 등과 접촉하면 매우 빠르게 졸화되어 버린다. 이 때문에 이들 콜라겐을 의료용 재료로서 성형하여 사용할 때는 가공시에 어느 정도의 강도를 갖게 하기 위해서 나일론, 실리콘 등의 합성 고분자 재료의 표면을 콜라겐으로 피복하여 사용하거나 또는 생체에 적용한 경우에 어느 정도의 기간 그 형상을 유지시키기 위해서 추출 콜라겐의 성형물을 가교제에 의한 화학적 가교 처리, 또는 방사선, 전자선, 자외선 또는 열 등에 의한 물리적 가교 처리를 하여 사용하고 있다. 또한 이들 추출 콜라겐은 실상으로 가공되어 의료용 실로서도 사용되지만 그 방사에는 습식 방사법이 선택되어 사용되고 있다.

그러나 콜라겐을 합성 고분자 재료와 조합한 재료의 경우, 합성 고분자 재료가 생체내에 이물로서 잔존하여 육아(肉芽) 형성, 염증 등의 장해를 야기하기가 쉬우며 또한 이러한 재료를 모든 세포나 장기에 적용할 수는 없다. 또한 콜라겐 재료에 가교 처리를 하여도 콜라겐 재료의 물성, 특히 인열 강도는 거의 상승하지 않기 때문에 이것을 가공하여 봉합을 필요로 하는 의료용 재료로 하는 것은 불가능하였다. 또한 글루타르알데히드 또는 에폭시 등의 가교제를 사용하면 가교제 자체의 생체에 대한 독성이 문제가 될 뿐만 아니라 콜라겐이 원래 갖는 생화학적 특성, 특히 세포 증식에 대한 촉진 효과가 손실된다는 결점도 있다. 또한 물리적 가교 처리로서는 가교율이 불안정하고, 충분한 물성을 부여할 수 없으며 또한 생체내에서의 흡수 속도를 제어할 수 있도록 가교 처리하는 것도 곤란하였다. 한편 방사한 콜라겐도 충분한 강도를 갖지 않기 때문에 봉합사로서는 불충분하였다.

또한 한편 각종 질환 또는 외상 등 때문에 뇌나 각종 장기의 외과 수술을 행하여 수술 상처를 폐쇄할 때에 절개한 뇌경막, 심막, 흉막, 복막 또는 장막(奬膜) 등을 재봉합하여 폐쇄할 필요가 있지만 봉합한 부분에 의해 단축분이 생기거나 막이 부분적으로 절제되기 때문에 수술 상처를 완전히 폐쇄할 수 없고 막에 결손부가 생기는 일이 많다. 이러한 결손부를 그대로 방치하면 막의 결손된 부분에서 뇌, 심장, 폐, 장 등의 장기가 탈출하여 중대한 장해를 일으키거나 장기나 장기 주변이 물이나 공기에 노출되어 수술 상처가 치유되지 않는다. 또한 장기가 주위의 조직과 유착을 일으키기 때문에 조직이 손상되고 양호한 예후를 얻을 수 없다. 이 때문에 종래는 이 결손 부분의 보전재로서 사용할 수 있는 의료용 대체막으로서 사체에서 채취한 동결 건조 인간 뇌경막이나 다공성의 연신 폴리테트라플루오로에틸렌필름재 (EPTFE) (조직용 고어텍스, 등록 상표), 폴리프로필렌메쉬, 테프론시이트, 다크론시이트 등이 사용되고 있으며 또한 젖산과 ε-카프로락톤과의 공중합체 (50:50)가 현재 개발되어 있다. 또한 자신의 대퇴근막이나 자신의 심막, 피부, 근육 등을 사용하는 방법도 부득이하게 행하여 진다.

그러나 인간 뇌경막의 사용에 대해서는 보전된 인간 뇌경막과 뇌실질 조직이 유착을 일으켜 수술 후에 간질 발작을 야기할 우려가 있다고 하는 난점이 있을 뿐만 아니라 인간의 사체로부터 채취한다는 윤리상의 문제나 공급량이 매우 한정되어 있다는 문제가 있고 또한 최근에는 뇌경막을 이식한 환자에서 이식 뇌경막이 원인인 Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD)의 발병이 보고되어 (뇌신경외과, 21 (2): 167-170, 1993), 일본에서는 현재 인간 뇌경막은 사용되지 않는다. 또한 EPTFE재 등은 생체내에서 분해되지 않고 이물로서 잔존하기 때문에 감염을 일으키기 쉽고, 또한 생체 조직과 접촉하면 조직 세포가 지방 변성을 일으키는 등, 수술 후 합병증을 일으키는 경우가 많다고 알려져 있다. 젖산과 ε-카프로락톤과의 공중합체는 생체내 분해성이고 생체에 적용 후, 서서히 분해하지만 분해 흡수될 때까지 거의 2년이라는 장기간을 요한다. 그 때문에 역시 이물로서 생체내에 오랜 동안 잔존하고 분해 과정에서 조직에 염증을 야기하여 육아종을 형성하는 일이 있다. 이 공중합체는 모노머로서 (L)체 젖산을 사용하고 있기 때문에 공중합체 중에서 젖산이 결정화되어 염증을 야기시키는 경우가 있다. 또한 EPTFE, 젖산과 ε-카프로락톤과의 공중합체 어느 것에도 생체막의 재생을 촉진시키는 작용은 없다. 또한 자신의 대퇴근막 등을 사용하는 방법은 환자, 의사 모두에게 큰 부담이다.

심막의 보전재로서는 상기 EPTFE, 폴리프로필렌메쉬 (마렉스), 인간 건조 뇌경막, 글루타르알데히드 (GA) 처리 소 심막 등이 종래 사용되어 왔으나 EPTFE와 인간 건조 뇌경막은 상기 결점을 갖는다. 또한 폴리프로필렌메쉬는 심장과의 사이에 강한 유착을 일으킨다. GA 처리 소 심막은 생체내에서 흡수 분해되지 않고 잔존하기 때문에 석회 침착에 의한 열화(劣化)를 일으키고 또한 소 심막에 대한 면역 반응에 의한 간질성 폐렴의 합병증이 관찰되고 있다.

또한 폐 수술 후 수술 부분의 공기 노출을 경감시키기 위해서 폴리글리콜산 부직포나 소 심막이 흉막 보전재로서 또는 오트스쳐용으로 사용되지만 폴리글리콜산은 불투명하기 때문에 오트스쳐로서는 사용하기 어렵다. 또한 소 심막은 상기와 같은 결점을 갖는다.

＜발명의 개시＞

상기 이유로부터 콜라겐이 본래 갖는 생화학적 특성을 유지하면서도 봉합 가능한 정도의 물성을 갖고 또한 생체로의 적용 후에도 어느 정도의 기간 동안 그 형상을 유지할 수 있는 콜라겐재, 그의 제조 방법, 및 그에 의한 의료용 재료, 예를 들면 인공 신경관, 인공 척수, 인공 식도, 인공 기관(氣菅), 인공 혈관, 인공 밸브, 대체 뇌경막 등의 인공 의료용 대체막, 인공 인대, 인공 건, 외과용 봉합사, 외과용 보전재, 외과용 보강재, 창상 보호재, 인공 피부, 또는 인공 각막 등의 개발이 요구되어 왔다. 그리고 각종 의료용 재료 중에서도 특히 윤리상의 문제도 없고 안정적으로 공급되고 생체로의 적용 후에는 수술 후의 수술 상처의 유착을 방지하고 감염의 우려가 없고, 조직 변성을 일으키지 않고, 적용 후의 분해 속도를 제어할 수 있고, 또한 생체막, 특히 뇌경막, 심막, 흉막, 복막 또는 장막에 대하여 재생 촉진 작용이 있는 의료용 대체막으로서 사용할 수 있는 재료의 개발도 임상 현장에서 강하게 요구되어 왔다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해서 주의깊게 연구한 결과 콜라겐의 초미세섬유를 기본 단위로 하는 부직포상 다원 구조체인 매트릭스 중에 생체 적합성을 갖고 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 충전하여 이루어지는 또는 개재시켜서 이루어지는 콜라겐재, 또는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질의 부직포상의 매트릭스 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 충전하여 이루어지는 콜라겐재가 의료용 재료로서 특히 우수한 특성을 가짐과 동시에 봉합 가능한 물성을 갖는다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 콜라겐재이며 콜라겐의 초미세섬유를 기본 단위로 하는 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체인 매트릭스 중에 생체 적합성을 갖고 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 충전하여 이루어지는 또는 개재(介在)시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콜라겐재는 도 1에 나타낸 것과 같은 기본 구조를 가지며 그 중심을 이루는 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체인 매트릭스는 이하에 설명하는 것과 같이 크기 및 형태를 달리하는 각종 섬유성 콜라겐으로부터 다원적으로 구성되어 있다.

즉, 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체는 콜라겐 분자 몇개로 이루어지는 직경 3 내지 7 nm의 초미세섬유 (15)를 그 기본 단위로 하고 상기 초미세섬유가 번들을 이루어서 직경 30 내지 70 nm의 미세섬유 (14)를 형성하고 상기 미세섬유가 또한 번들을 이루어서 직경 1 내지 3 ㎛의 세섬유 (13 a), (13 b)를 형성하고 계속해서 상기 세섬유인 번들열이 종횡 번갈아서 적층되어 직경 5 내지 8 ㎛의 섬유 (12)를 형성하고 이어서 상기 섬유가 동축 방향으로 중첩되어 직경 20 내지 50 ㎛의 판상 섬유 (11)을 형성하고 있다. 최종적으로 이 판상 섬유 (11)이 무작위로 얽혀 콜라겐 초미세섬유성 부직포상 다층체 (10) 중의 최대 단위로서 섬유성 콜라겐을 형성하고 있는 것이다.

본 발명의 콜라겐재는 이 판상 섬유 (11)이 부직포상으로 집합한 섬유화 콜라겐의 다원 구조체인 매트릭스 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 함유하여 이루어지는 것이다. 여기서 상기 생체 적합성과 생체내 분해 흡수성을 갖는 물질로는 상기 매트릭스 중에 도입된 추출 콜라겐의 염산 용액을 동결 및 동결 건조 처리를 행하고 그에 의하여 새롭게 상기 매트릭스 중에서 섬유화된 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유가 대표적인 것이지만 상기 매트릭스 중에 상기 추출 콜라겐의 용액 또는 히알루론산 용액을 도입하여 상기 용액을 풍건한 것 (이하, 콜라겐 유래의 그것을 무정형 콜라겐이라 함)도 후보로서 들 수 있다.

또한 본 발명의 콜라겐재는 상기 콜라겐재의 표면의 소정 부위에 추출 콜라겐의 용액을 풍건한 것으로 이루어지는 층을 더 형성시킨 것이어도 좋다.

또한 본 발명의 콜라겐재는 도 1의 구조를 기본으로 하지만 상기 재료의 용도에 따라서는 상기 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체의 내부에 생체내 분해 흡수성 재료로 이루어지는 시이트상 또는 통상의 메쉬모양의 중간재를 또한 갖는 것으로 하여도 좋다.

또한 본 발명의 콜라겐재는 상기 매트릭스를 생체 적합성을 갖고 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질 예를 들면 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 재료로 이루어지는 부직포상 시이트 또는 통상체(筒狀體)로 하고 상기 매트릭스 중에 충전되는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 상기 매트릭스 중에 충전한 것과 동일한 콜라겐 (콜라겐 섬유 또는 무정형 콜라겐) 또는 히알루론산으로 하는 것이어도 좋다.

이러한 본 발명의 콜라겐재를 이하의 단계로 이루어지는 방법으로 제조할 수 있다.

〔기본 방법〕

단계 a

추출 콜라겐의 염산 용액을 원하는 두께로 캐스팅하여 콜라겐 용액층을 형성한다. 여기서 캐스팅은 목적하는 콜라겐재의 형상에 따라서 적절하게 공지된 방법을 선택하여 행하면 좋다. 예를 들면 막상의 콜라겐재를 원하는 경우에는 배트 등을 그 틀로 하고 또한 관상의 콜라겐재를 원하는 경우에는 그 벽부가 되는 부분을 공동(空洞)으로 한 틀을 사용하여 각각 행하면 된다 (이하 동일함).

단계 b

상기 콜라겐 용액층을 일단 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 계속해서 동결 건조한다 (이 시점에서 콜라겐의 초미세섬유를 기본 단위로 하는 콜라겐 섬유의 다원 구조체가 형성된다. 단, 상기 콜라겐 섬유의 다원 구조체는 매트릭스이기 때문에 그 중에는 다수의 공극-용액이 침입할 수 있는 공간이라는 뜻이며 소위 구멍은 아니다-이 존재하고 있음).

단계 c

상기 동결 건조된 것에 열탈수 가교를 실시한다 (매트릭스를 구성하는 섬유화 콜라겐에 다음 단계에 필요한 소정의 내수 용해성을 부여함).

단계 d

상기 열탈수 가교가 실시된 매트릭스 중에 추출 콜라겐의 염산 용액을 도입한다 (결과로서, 상기 매트릭스 중의 공극이 비섬유화 콜라겐으로 매립된다. 여기서, 이 조작으로 매립되는 공극은 상기 매트릭스 중의 공극의 전 용적일 필요는 없다. 또한 도입의 구체적 방법으로서는 약한 진공으로 흡인하는 방법이 예시된다. 물론 미소 공간으로 액을 효과적으로 도입할 수 있는 방법이면 동일한 방법에 한정되지 않음).

단계 e

상기 추출 콜라겐의 용액이 도입된 것을 다시 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고, 이어서 동결 건조한다 (이 조작으로 상기 매트릭스 중의 공극의 적어도 일부가 새롭게 섬유화된 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유로 매립된다. 여기서 “매립되는"이란 정확하게는 상기 매트릭스 중의 공극 내에서 새롭게 섬유화된 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유가 상기 매트릭스를 구성하는 섬유화 콜라겐의 각 섬유와 얽혀 존재하는 것을 말함).

단계 g

상기 동결 건조된 것을 압축한다.

단계 i

그리고 상기 압축된 것에 열탈수 가교를 실시한다 (새롭게 섬유화된 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유에 최종 제품으로서 또는 별법으로서 행해지는 다른 단계에 필요한 소정의 내수 용해성을 부여함).

또한 상기 단계 e와 단계 g 사이에 하기 단계를 순서대로 행하여도 좋다 (상기 매트릭스 중의 공극을 또한 새롭게 섬유화시킨 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유에서, 완성된 콜라겐재에 요구되는 강도 이외의 특성, 예를 들면 “촉감"이라든가 “부드러움" 등이 허용되는 한 원하는 강도를 얻기 위해서 상기 공극을 극력(極力) 매립하는 것이 바람직하다. 그러므로 공극율로 나타낸 상기 공극의 용적율은 일반적으로 매트릭스의 그것이 50 내지 60%, 단계 e 후에 약 1O%, 단계 d와 단계 e의 반복 1회째의 단계 e 후에 약 5%이고, 상기 콜라겐재의 통상의 용도, 예를 들면 의료용 대체막에 있어서는 하기 단계 f1 및 f2는 1회 행하는 것만으로도 충분함).

단계 f1

상기 동결 건조된 매트릭스 중에 상기 추출 콜라겐의 염산 용액을 도입한다.

단계 f2

상기 추출 콜라겐의 염산 용액이 도입된 것을 다시 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 계속해서 동결 건조한다.

또한 상기 단계 g과 단계 i의 사이에서 하기 단계를 행하여도 좋다.

단계 h1

상기 압축된 것의 표면의 소정 부위에 콜라겐 용액층을 형성시킨다 (구체적으로는 상기 압축된 것을 1회 이상, 추출 콜라겐의 염산 용액-바람직하게는 콜라겐농도가 2.0% 이하-에 소정 시간 동안 침지·풍건하면 좋다. 해당 부위로부터의 체액의 침입에 의한 강도 저하를 극력 억제하고 싶은 콜라겐재의 용도를 지향하는 경우. 또한 "소정의 부위"에 콜라겐 용액층을 형성시키는 경우 추출 콜라겐의 염산 용액에 침지시킨 때 상기 콜라겐 용액층의 형성을 필요로 하지 않은 부분을 공지된 적당한 수단으로 블럭하면 됨).

단계 h1을 행할 경우에 있어서, 또한 다음 단계인 단계 i를 행하기 전에 하기 단계 h2, 즉「상기 콜라겐층을 다시 압축한다」라는 조작을 행하여도 좋다 (콜라겐재의 표면의 요철을 제거하거나 적게 하여“촉감"이나 피부 촉감"의 향상을 원하는 경우).

또한 상기 매트릭스 중에 충전하는 물질로서 상기 매트릭스 중에 추출 콜라겐의 염산 용액 또는 히알루론산 용액 (상기 단계 d에 있어서의「추출 콜라겐의 염산 용액」을 「히알루론산 용액」이라고 고쳐 읽음)을 도입·풍건한 것을 사용할 경우에는 상기 단계 e 내지 단계 i의 조작을 생략하고 상기 추출 콜라겐의 염산 용액 또는 히알루론산 용액을 그 속에 도입시킨 매트릭스를 가압하면서 상기 매트릭스에 소정의 시간 동안 열탈수 가교를 실시하면 좋다. 여기서, 상기 매트릭스를 가압하는 것은 상기 매트릭스 중에 잔존하고 있는 공기의 영향, 즉 콜라겐재의 국부적인 “팽창"의 발생을 극력 억제하기 위해서 임).

한편, 상기 매트릭스 중에 개재되는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해될 수 있는 물질로서 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 재료 (이하 폴리글리콜산 등이라 함)를 사용할 경우에는 상기 단계 a에 있어서, 추출 콜라겐의 염산 용액의 캐스팅을 2회에 나누어 행하고 두 캐스팅 조작의 사이에 상기 재료로 이루어지는 시이트상 또는 통상의 메쉬 형태물을 단순히 개재시키면 된다 (구체적으로는 1회 캐스팅된 콜라겐 용액층상에 상기 재료를 재치(載置)-막상물을 얻을 경우-하면 됨). 또한 이들 재료는 친수성이 부족하기 때문에, 개재의 직전에 플라즈마 등으로 그 표면을 개질시켜 두는 것이 바람직함). 또한 상기 매트릭스 중에 이러한 재료를 개재시킬 경우에는 이들 재료와 매트릭스와의 복합 효과로 소정의 강도를 얻을 수 있기 때문에 원칙적으로 상기 매트릭스 중으로 섬유화가 이루어진 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유의 새로운 증강은 불필요하다 (시스템 구성: 일부 변경된 단계 a→단계 b→단계 c→단계 g). 단, 압축된 것의 표면의 생화학적 상태를 갖추는 의미에서 콜라겐 용액층 또는 젤라틴 용액층의 형성을 행하는 것은 바람직하다.

또한 본 발명의 콜라겐재로서 상기 매트릭스를 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질 예를 들면 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 재료로 이루어지는 부직포상 시이트 또는 통상체로 하고 상기 매트릭스 중에 충전되는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 상기 매트릭스 중에 충전한 것와 동일한 콜라겐 (콜라겐 섬유 또는 무정형 콜라겐) 또는 히알루론산으로 하는 것의 경우에는 이하에 나타내는 바와 같이 제조하면 된다. 또한 설명의 형편상, 상기 매트릭스 중에 도입되는 물질이 콜라겐인 경우 및 작성되는 콜라겐재가 막상인 경우를 예로서 이하에 설명한다.

단계 j

폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 재료로 이루어지는 부직포상 시이트로 이루어지는 매트릭스 중에 추출 콜라겐의 염산 용액을 도입한 후 풍건한다. 이 추출 콜라겐의 염산 용액의 도입 조작은 약간의 감압 환경, 예를 들면 수류(水流) 아스피레이터 등으로 그 속의 공기가 배제되고 대기압보다 다소 낮은 압력 분위기에 놓인 용기내에 상기 매트릭스를 소정 농도의 추출 콜라겐의 염산 용액 (별도의 용기에 넣어 둠)에 침지시키고 소정 시간 동안 그 상태를 유지시킴으로써 이루어진다. 구체적으로는 상기 매트릭스 중에 상기 추출 콜라겐의 염산 용액이 스며듬으로써 이루어진다. 또한, 이 조작으로부터 분명한 바와 같이, 상기 매트릭스의 내부 뿐만 아니라 그 표면에도 상기 추출 콜라겐의 염산 용액으로 이루어지는 박층이 필연적으로 형성되게 된다.

단계 l

상기 추출 콜라겐의 염산 용액이 도입·풍건된 것의 적어도 한쪽 면에 콜라겐 용액층을 형성한다. 구체적으로는 상기와 마찬가지의 추출 콜라겐의 염산 용액으로 상기 추출 콜라겐의 염산 용액이 도입·풍건된 것을 침지·풍건하면 좋다 (바람직하게는 1 내지 5회 정도 반복한다. 그 결과물이 콜라겐 용액층이다. 또한 한쪽 면에만 이 콜라겐 용액층을 형성시키기 위해서는 다른 쪽의 면을 적당한 수단으로 블럭하여 이 단계를 행하면 됨).

단계 o

상기 콜라겐 용액층상에 젤라틴 용액층을 형성한다. 구체적으로는 소정 농도의 젤라틴 수용액의 도포 또는 상기 젤라틴 수용액으로의 침지를 행하면 된다. 또한 이 단계는 최종 제품으로서 유착 방지능이 요구되는 경우에 필요로되는 임의의 단계이다.

단계 p

상기 젤라틴 용액층이 형성된 것에 소정의 시간 동안 열탈수 가교를 실시한다 (목적은 먼저 진술한 방법에 있어서의 콜라겐 섬유 등으로의 그것과 마찬가지로 내수 용해성의 부여임).

여기까지가 이 방법에 있어서의 기본 단계이지만 이 방법에도 별법이 존재한다. 그 중의 하나가 단계 j와 단계 l 사이 및 단계 l과 단계 o 사이에 각각 행하는 콜라겐 용액의 섬유화이다. 구체적으로는 앞서 진술한 방법과 마찬가지로 매트릭스 중에 도입된 추출 콜라겐 및 콜라겐 용액층에 동결→유지→동결 건조라고 하는 일련의 조작을 가한다 (전자에 대한 그것 : 부가 단계 k, 후자에 대한 그것 : 부가 단계 m1임). 또한 이 부가 단계는 사용하는 강도 발현 부재로서 매트릭스의 강도가 약한 (구체적으로는 부직포상의 매트릭스의 두께가 얇음) 경우에 선택되어 사용되는 단계이다. 여기서 부가 단계 m1에 이어서 상기 동결 건조된 것을 압축하는 (부가 단계 m2) 것이 바람직하다. 전체로서의 강도가 증가하기 때문이다.

또 다른 부가 단계로서는 열탈수 가교를 들 수 있다. 그 실행 시점은 단계 l과 단계 o 사이, 또는 단계 m2와 단계 o 사이이다 (부가 단계 n. 목적은 상기 방법에서 진술한 것과 동일한 결과물의 내수 용해성의 부여임).

본 발명의 콜라겐재는 인공 신경관, 인공 척수, 인공 식도, 인공 기관, 인공혈관, 인공 밸브, 인공 인대, 인공 건, 외과용 충전재, 외과용 보강재, 창상 보호재, 인공 피부 등의 의료용 재료의 주구성 재료로서도 사용될 수 있지만 거의 그 대로의 형태로 사용될 수 있고, 또한 그것으로의 요망이 크다고 하는 점에 있어서 생체막, 취중, 뇌경막, 심막, 흉막, 복막, 장막 또는 각막 등의 인공 의료용 대체막 용도에 적합하다.

또한 외과용 보전재, 외과용 보강재, 창상 보호재 등의 막형태물에 있어서는 본 발명의 콜라겐재의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 가교 처리된 젤라틴겔층 또는 히알루론산층을 또한 갖는 것이어도 좋다.

본 발명의 콜라겐재는 또한 실상 재료 및 상기 실상 재료로 이루어지는 의료용 재료, 예를 들면 외과용 봉합사로도 사용될 수 있다. 상기 실상 재료는 상기 단계 a의 콜라겐 용액층의 형성 대신에 습식 방사를 하여 콜라겐사를 먼저 얻는 조작을 행하는 점을 제외하고 그 밖의 재료와 동일한 조작으로 제조될 수 있다.

본 발명은 콜라겐 초미세섬유성 부직포상 다층체인 매트릭스 중, 또는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질의 부직포상의 매트릭스 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 함유하여 이루어지는 콜라겐재, 상기 콜라겐재를 포함하는 특정 형태의 재료, 상기 재료로 이루어지는 의료용 재료 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 콜라겐재의 구조를 나타낸다.

각 부호는 10: 콜라겐 초미세섬유성 부직포상 다층체, 11: 판상 섬유, 12: 섬유, 13 a, 13 b: 세섬유, 14: 미세섬유, 15: 초미세섬유, 20: 새롭게 형성된 섬유화 콜라겐을 나타낸다.

본 발명의 콜라겐재의 원료로서 사용되는 콜라겐으로는 종래부터 사용되고 있는 각종 콜라겐, 바람직하게는 중성 가용화 콜라겐, 산 가용화 콜라겐, 알칼리 가용화 콜라겐 또는 효소 가용화 콜라겐을 사용할 수 있다. 이들 중 효소 가용화 콜라겐은 불용성 콜라겐을 효소 (예를 들면, 펩신, 트립신, 키모트립신, 파파인, 프로나아제) 처리한 것으로 이들 처리에 의해 콜라겐 분자 중의 항원성이 강한 텔로펩티드 부분이 제거되어 항원성이 감소되기 때문에 특히 바람직하다. 이들 콜라겐의 유래는 특히 한정되지 않고 일반적으로 소, 돼지, 토끼, 양, 캥거루, 새, 물고기 등의 동물의 피부, 뼈, 연골, 건, 장기 등으로부터 추출 및 정제에 의해서 얻을 수 있는 I형 콜라겐, 또는 I형 및 Ⅲ형의 혼합 콜라겐을 사용할 수 있다.

상기와 같은 콜라겐의 초미세섬유를 기본 단위로 하는 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체를 매트릭스로서 갖는 본 발명의 콜라겐재를 종래 각종 의료용 재료로서 사용되어 온 콜라겐 분자가 모노머 내지 올리고머의 상태로 분산되어 있는 무정형 구조의 비섬유화 콜라겐만으로 이루어지는 재료와 비교하면 전자는 콜라겐이 원래 갖고 있는 생체에 대한 작용은 유지하면서도 후자와 비교하여 우수한 물질, 특히 우수한 인열 강도를 가질 뿐만 아니라 생체내에서의 흡수 속도도 충분히 연장되고 있다. 또한 본 발명의 콜라겐재를 포함하는 실상 재료는 그 형태가 실상이라고 하는 점을 제외하면, 그 구성에 있어서는 앞서 진술한 것과 동일한 것이며, 또한 본 발명의 콜라겐재를 포함하는 의료용 재료란 동일한 매트릭스와 그 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 충전하여 이루어지는 콜라겐재를 각종 의료용 재료로 가공한 것이다. 의료용 재료의 형태로서는 막상, 관상, 주머니상, 덩어리상 등을 들 수 있다. 본 의료용 재료의 용도로는 특히 의료용 대체막을 들 수 있으며 또한 특히 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 가교 처리된 젤라틴겔층 또는 히알루론산층을 갖는 의료용 대체막을 매우 적절하게 들 수 있다. 이 경우에 그 두께는 바람직하게는 약 0.1 내지 5 mm이다.

본 발명의 의료용 대체막이 그 표면에 갖고 있을 수 있는 젤라틴겔층은 젤라틴이 갖는 세포의 접착 및 증식을 방해하는 작용 때문에 유착을 방지할 필요가 있는 부분에 있어서 주변의 생체 조직으로부터의 세포의 신전(伸展)을 막기 위한 유착 방지층으로서 작용한다. 또한 히알루론산은 콜라겐의 안정성을 향상시키는 효과를 가지며, 또한 유착 방지능도 갖는다. 본 발명의 의료용 대체막으로는 생체에 적용한 후 약 3 내지 4 주간 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 분해 흡수되지 않고 잔존할 필요가 있기 때문에 이 젤라틴겔층 또는 히알루론산층도 또한 가교 처리되어 있다.

본 발명의 콜라겐재를 제조하기 위해서는 상기와 같은 추출 콜라겐 (물론, 정제 후)의 약 1N 염산 용액 (pH 약 3) (콜라겐 분자가 모노머 내지 올리고머의 상태로 분산되어 있는 비섬유화 콜라겐의 용액이다. 이하 동일함. 콜라겐 농도는 바람직하게는 약 0.5 내지 3 중량%, 특히 약 1 중량%임)을 제조하고 유입 등의 관용 방법으로 샬레 등의 용기에 액층이 임의의 균일한 두께가 되도록 콜라겐 염산 용액의 층을 형성시킨다 (관상의 것을 원하는 경우에는 예를 들면 그 벽부가 중공 형상인 틀을 사용하면 좋고, 경우에 따라서는 만드렐 등의 기재의 표면에 도포·풍건 등을 행하여 형성시키면 된다. 콜라겐 이외의 것으로서, 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질 (콜라겐 매트릭스 중으로의 개재 재료로서)이 될 수 있는 것으로서 폴리글리콜산 등을 사용할 경우에는 이 조작중에 상기 재료의 시이트상 또는 통상의 메쉬 형태 그 자체를 상기 콜라겐 염산 용액의 층중에 개재해두면 좋고, 또한 그와 같은 재료를 매트릭스로서 사용할 경우 (부직포 형태의 시이트상물 또는 통상체)에는 상기 매트릭스 중에 무정형 콜라겐이나 섬유화 콜라겐 등의 콜라겐 (경우에 따라서는 히알루론산 등)을 상기 매트릭스 중에 충전(음압하에서 스며 들게 하는 등)하면 된다. 또한 이하의 설명에 있어서 매트릭스 중에 콜라겐 등을 충전하는 것 및 상기 충전된 콜라겐 등에 대한 또 다른 처치 및 그러한 처치가 실시된 매트릭스에 대한 또 다른 처치에 대한 설명은, 특별히 기재하지 않는 한 비콜라겐 재료이며 생체 적합성을 갖고 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 매트릭스로서 사용하고 상기 매트릭스 중에 콜라겐 등이 충전된 형태의 콜라겐재의 경우에 대해서도 적용된). 콜라겐 염산 용액층의 두께는 본 발명의 콜라겐재의 용도에 따라서 결정되지만 예를 들면 의료용 대체막인 뇌경막으로 사용될 경우, 바람직하게는 약 1 내지 5 cm, 특히 약 1 내지 3 cm로 한다. 이것을 바람직하게는 약 -10 내지 -196℃, 특히 약 -20℃에서, 약 6 시간 이상, 바람직하게는 약 6 내지 48 시간, 특히 약 24 시간 동안 동결한다. 동결함으로써 염산 용액 중에 분산되어 있는 콜라겐 분자 사이에 미세한 얼음이 형성되고, 콜라겐 염산 용액이 층분리를 일으켜, 콜라겐 분자가 재배열됨으로써 미세섬유화된다. 동결 시간이 6 시간 미만이면 콜라겐 염산 용액이 충분히 동결되지 않기 때문에 콜라겐 분자의 미세섬유화가 불충분하고 충분한 물질을 얻을 수 없다. 이어서 상기 동결시킨 콜라겐 염산 용액을 진공하에서 바람직하게는 약 -40 내지 -80℃, 특히 약 -80℃에서, 바람직하게는 약 24 내지 48 시간, 특히 약 48 시간 동안 동결 건조한다. 동결 건조함으로써 콜라겐 분자간의 미세한 얼음이 기화함과 동시에 콜라겐 분자로 이루어지는 초미세섬유가 기본 단위가 되어, 상기한 바와 같은 미세섬유, 세섬유, 섬유, 판상 섬유로부터 다원적으로 구성된 부직포상의 콜라겐 구조체를 얻을 수 있다. 또한 이 콜라겐 염산 용액에 동결→(유지)→동결 건조라는 조작을 실시하는 것은 폴리글리콜산 등의 비콜라겐 재료를 병용하는 콜라겐재의 경우에 있어서도 섬유화 콜라겐을 원하는 경우에는 필수적인 조작이다.

다음으로 상기에서 얻어진 부직포상의 콜라겐 구조체인 매트릭스 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질이 될 수 있는 것들 중 하나로서 비섬유화 콜라겐, 구체적으로는 추출 콜라겐의 염산 용액을 도입한다 (생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질 (콜라겐 매트릭스 중으로의 개재 재료로서)이 될 수 있는 것으로서 폴리글리콜산 등을 사용할 경우에는 이 조작은 원칙적으로 불필요함). 여기서 상기 용액의 콜라겐 농도가 0.5 중량% 이하의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 도입이 순조롭고 또한 상기 도입된 용액의 상기 매트릭스 중에서의 확산이 보다 균일하게 이루어져 결과로서 상기 매트릭스내에 잔존 공기의 배제가 순조롭게 행해지기 때문이다. 상기 용액 도입의 구체적 방법으로서 상기 매트릭스는 그다지 큰 저항을 갖지 않기 때문에, 50 cm H₂O 정도의 약한 진공, 예를 들면 아스피레이터를 이용하여 상기 콜라겐 염산 용액을 흡인하는 방법이 간단하다 (물론 그 밖의 방법, 예를 들면 이전의 조작인 동결 건조에 있어서의 진공 분위기를 이용하고 상기 매트릭스 중에 상기 콜라겐 염산 용액을 자연스럽게 스며들게 하는 방법에 의하여도 좋음). 또한 앞의 조작으로 형성된 상기 매트릭스 중의 콜라겐 섬유가 상기 콜라겐 염산 용액 (당연히 그 중에는 물이 포함되어 있음)에 용해되는 것을 방지하기 위해 상기 콜라겐 염산 용액의 도입에 앞서 상기 부직포상의 콜라겐층에 대하여 열탈수 가교 (진공하에서 바람직하게는 약 105 내지 150℃, 특히 약 140℃에서, 바람직하게는 약 6 내지 48 시간, 특히 약 24 시간 동안 상기 매트릭스를 가열한다. 여기서, 약 105℃ 미만에서는 충분한 가교 반응이 일어나지 않으며, 한편 약 150℃를 초과하면 콜라겐이 변성되어 버린다. 또한 본 발명의 콜라겐재를 포함하는 의료용 재료를 생체에 적용한 후, 원하는 기간 동안 잔존하도록 조절하는 것이 이 조작의 원래의 목적임)를 실시하여 두는 것이 바람직하다.

다음으로 콜라겐 염산 용액이 매트릭스 중에 도입된 부직포상의 콜라겐 구조체를 일단 동결하고 그 상태를 소정 시간 동안 유지시킨 후, 동결 건조하여 상기 도입된 콜라겐 염산 용액을 섬유화 콜라겐으로 전환한다 (결과로서, 상기 매트릭스의 공극의 소정 공간이 새롭게 섬유화된 콜라겐으로 매립되는, 즉 상기 매트릭스를 구성하고 있는 섬유화 콜라겐에 상기 새롭게 섬유화된 콜라겐이 얽히도록 상기 매트릭스 중의 공극이 상기 새롭게 섬유화된 콜라겐으로 충전된다. 또한, 조건은 상기 동결·동결 건조와 동일하다． 생체 적합성을 갖고 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질 (콜라겐 매트릭스 중으로의 개재 재료로서)이 될 수 있는 것으로서 폴리글리콜산 등을 사용할 경우에는 이 조작도 원칙적으로 필요하다). 이어서, 상기 새롭게 섬유화된 콜라겐으로 그 공극의 소정 공간이 충전된 상기 매트릭스를 압축 (예를 들면 500 kgf/cm²×15 sec.)한 후에 열탈수 가교를 실시한다 (조건은 상기 열탈수 가교와 동일함).

상기와 같이 제조된 본 발명의 콜라겐재는 건조 상태에서 30 N 이상의 일점 지지 장력 및 65 N 이상의 내파단 장력, 습윤 상태에서 1.4 N 이상의 일점 지지 장력 및 6.5 N 이상의 내파단 장력을 가지며 (두께 1 mm의 경우, 및 매트릭스 중에 충전하여 이루어지는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질-이하 생체 분해 흡수성 물질이라 함-이 매트릭스 중에서 새롭게 미세섬유화된 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유-이하 충전 콜라겐 섬유라고 함-의 경우), 또는 건조 상태에서 1O N 이상의 일점 지지 장력 및 25 N 이상의 내파단 장력, 습윤 상태에서 5 N 이상의 일점 지지 장력 및 15 N 이상의 내파단 장력을 가지며 (두께 1 mm의 경우, 및 매트릭스 중에 개재되어 이루어지는 생체 분해 흡수성 물질이 폴리글리콜산 등의 경우. 상기 매트릭스로서 비콜라겐 재료를 사용하는 경우에는 당연히 상기 수치 이상의 능력을 나타냄), 종래의 콜라겐재와 비교하여 우수한 강도를 갖기 때문에 각종 의료용 재료로 가공할 수가 있어 봉합도 가능하다 (특히 후자의 콜라겐재는 습윤 상태에서 강도가 보다 우수하게 되기 때문에 수술자의 봉합 기술의 교졸(巧拙)을 묻지 않는다는 점에서 매우 적합함). 또한 생체내에 적용된 경우에 약 3 내지 8 주간 그 형상을 유지할 수가 있다. 또한 콜라겐이 원래 갖는 의료용 재료로서의 특성도 유지하고 있다.

또한 한층 더한 강도의 증강을 원하는 경우에는 이 상기 콜라겐 염산 용액의 상기 매트릭스 중으로의 도입 (조건은 상기와 동일함)→동결·동결 건조 (조건은 상기와 동일함)라는 조작을 1회 이상(통상은 1회로 충분함) 반복하여도 좋다.

일단, 상기까지의 단계로 본 발명의 콜라겐재가 얻어지지만 필요에 따라서 다음에 상기 콜라겐재의 표면의 소정 부위에 비섬유화 콜라겐의 층을 형성시킨다. 그 구체적 방법은 다음과 같다.

(1) 상기 압축된 콜라겐재를 추출 콜라겐의 염산 용액 (콜라겐 농도: 약 0.5 내지 3 중량%, 특히 약 2 중량%)으로 침지·풍건하고 (1회 이상. 통상의 용도에 있어서는 1회로 충분함);

(2) 상기 표면의 소정 부위에 비섬유화 콜라겐의 층을 갖는 콜라겐재에 대하여 열탈수 가교를 실시한다 (상기와 마찬가지의 조건으로 가능함).

여기서 상기 조작 (1)과 (2) 사이에 또한 상기 표면의 소정의 부위에 비섬유화 콜라겐의 층을 갖는 콜라겐재를 압축하여도 좋다. 최종적으로 얻어지는 콜라겐재의 표면의 요철이 작아지며, "촉감"이나 “감촉"이 향상하기 때문이다.

또한 지금까지는 상기 매트릭스 중에 충전하는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 것으로 콜라겐 염산 용액을 원료로 하고 상기 매트릭스 중에 상기 용액을 도입한 후 새롭게 상기 콜라겐을 섬유화시킨 것으로 설명하여 왔지만 용도에 따라서는 다른 것, 예를 들면 상기 용액 또는 히알루론산의 용액을 상기 매트릭스 중에 도입한 후 단순히 풍건시킨 것이어도 좋다. 이들 도입 후 단순히 풍건한 것을 충전물로 하는 것은 본 발명의 콜라겐재로 이루어지는 의료용 재료를 생체에 적용하였을 때 체액의 공극으로의 한층 더한 침입에 의해서 습윤 상태의 강도가 저하되는 것을 다소라도 상기 공극을 없애는 것으로 억제하려고 하는 것으로 상기 매트릭스 중으로의 도입·풍건 조작 후의 조작으로서는, 원칙적으로 열탈수 가교의 적용만 (단, 이 조작에 있어서는 200 kg/cm²의 압력의 가압하에서 행하는 것이 좋음), 경우에 따라서는 압축과 상기 추가 조작 (1)을 열탈수 가교의 적용에 앞서 행하면 좋다.

또한 필요에 따라서 다음에 상기 기본 단계 또는 기본 단계+추가 단계로 얻어진 콜라겐재를, 에틸렌 옥시드 가스 처리 또는 자외선 또는 γ선 조사 등에 의해 멸균한다.

상기와 같이 제조한 본 발명의 콜라겐재를 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 가교 처리된 젤라틴겔층 또는 히알루론산층을 갖는 의료용 대체막으로 가공하는 경우에는 젤라틴겔층의 경우에는 바람직하게는 약 2 내지 70 중량%, 특히 약 60 중량%의 젤라틴 수용액을 사용하여 젤라틴겔층을 형성시키지만, 약 60 중량%의 젤라틴 수용액을 사용할 경우, 습윤시에 바람직하게는 약 0.l 내지 5 mm, 특히 약 1 mm, 건조시에 바람직하게는 약 0.06 내지 3 mm, 특히 약 0.6 mm이 되도록 젤라틴겔층을 형성시킨다. 젤라틴겔층은 도포, 침지 등 어떠한 방법에 의해서 형성되어도 좋으나, 예를 들면 샬레 등의 용기에 젤라틴 수용액을 주입하고 필요한 두께가 되도록 하고 그 위에 상기한 바와 같이 얻은 본 발명의 콜라겐재를 두고 방치하여 젤라틴을 겔화시킨다. 그 양쪽 면에 젤라틴겔층을 형성시킨 경우에는 다른 한쪽 면에 대해서도 동일한 처치를 하고, 양쪽 면에 젤라틴겔층을 형성시킨다.

다음으로 이렇게 얻은 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 젤라틴겔층을 형성시킨 콜라겐재를 가교 처리한다. 가교 처리를 함으로써 젤라틴겔층의 분해 흡수 속도를 제어한다. 가교 방법으로서는 열탈수 가교가 바람직하다. 젤라틴겔층을 생체에 적용한 후 약 3 내지 4 주간 잔존시키기 위해서는 상기 젤라틴겔층을 형성시킨 콜라겐재를 진공하에서 바람직하게는 약 105 내지 150℃, 특히 약 140℃에서, 바람직하게는 약 6 내지 48 시간, 특히 약 24 시간 동안 열탈수 가교 처리한다 (약 105℃ 미만에서는 가교 반응이 충분히 일어나지 않고, 약 150℃를 초과하면 콜라겐이 변성되어 버리기 때문에 바람직하지 않음).

이렇게 형성된 가교 처리된 젤라틴겔층은 각 생체막이 재생할 때까지 본 의료용 대체막의 콜라겐 부분이 주변 조직과 유착하는 것을 방지하는 역할을 하고, 막 결손부의 주변에서 생체막이 신장되어 재생하여 막의 결손 부분을 막기까지의 약 3 내지 4 주간 젤라틴겔층은 분해 흡수되지 않고 잔존한다.

한편, 히알루론산층을 형성시킬 경우에는 바람직하게는 약 0.5 내지 2.0 mg/m1,특히 약 1.O mg/m1의 히알루론산나트륨 수용액을 사용하여 상기와 같이하여 얻은 본 발명의 콜라겐재의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 도포 또는 침지 등의 방법에 의해서 히알루론산나트륨 수용액층을 형성하고 이 수용액층을 풍건함으로써 히알루론산층으로 한다. 히알루론산나트륨 수용액층은 수복해야 할 막의 결손 부분의 주변에서 생체막이 신장하여 재생하고 막의 결손 부분을 막을 때까지의 약 3 내지 4 주간 히알루론산층이 분해 흡수되지 않고 잔존할 수 있도록 습윤시에 바람직하게는 약 0.5 내지 4.0 mm, 특히 약 2 mm, 건조시에 바람직하게는 약 0.1 내지 2.0 mm, 특히 약 1.0 mm의 두께가 되도록 형성한다 (약 1.0 mg/ml의 수용액의 경우). 콜라겐재의 표면에 히알루론산을 고정하고 히알루론산층으로 하기 위해서, 또한 제2의 가교 처리를 행하지만 히알루론산의 경우는 수용성 카르보디이미드 (WSC)로 가교 처리를 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 히알루론산나트륨 수용액에 미리 WSC를 혼합하여 두고 히알루론산나트륨와 함께 콜라겐재에 적용함으로써 콜라겐의 카르복실기와 히알루론산의 아미노기를 가교시키는 것이 바람직하다. 히알루론산나트륨 수용액에 함유된 WSC의 농도는 바람직하게는 약 5 내지 20 mg/ml, 특히 약 8 내지 15 mg/ml로 한다. 이 히알루론산나트륨 및 WSC을 함유하는 수용액을 제조하고 충분히 교반하여 두께가 바람직하게는 약 l mm가 되도록 콜라겐재의 양쪽 면 또는 한쪽 면에 도포하고 풍건하여 히알루론산층을 형성한다.

본 발명의 콜라겐재는 우수한 강도를 갖기 때문에 수술용 봉합사로서도 사용될 수 있다. 본 발명의 콜라겐재를 포함하는 실상 재료는 상기 콜라겐재의 조정법의 최초의 단계를 추출 (물론 정제 후의) 콜라겐의 약 1N 염산 용액 (pH 약 3) (콜라겐 농도는 바람직하게는 약 0.5 내지 3 중량%, 특히 약 1 중량%임)을 제조하고 이것을 공경이 바람직하게는 약 50 내지 300 ㎛, 특히 약 100 ㎛의 노즐로부터 응고욕 중으로 분출시킴으로써 습식 방사하는 것 대신에 그 밖의 단계는 상기 콜라겐재의 조정법과 동일하게 행함으로써 제조할 수가 있다.

상기와 같이 제조한 본 발명의 콜라겐재는 종래의 추출 콜라겐 재료와 비교하여 우수한 물성 특히 우수한 인열 강도를 갖기 때문에 합성 고분자 재료 등에 적층하지 않고 그것 만으로 각종 의료용 재료로 가공될 수 있으며 봉합할 수도 있다. 또한 본 발명의 콜라겐재는 생체내에 적용한 경우, 곧바로 용해되지 않고 약 3 내지 8 주간 그 형상을 유지할 수 있다. 이러한 이유로부터 본 발명의 콜라겐재는 또한 용도에 따라서 막상, 관상, 주머니상, 덩어리상 등의 형태로 가공함으로써 각종 의료용 재료로서 사용될 수 있다. 예를 들면 인공 신경관, 인공 척수, 인공 식도, 인공 기관, 인공 혈관, 인공 밸브, 인공 뇌경막 등의 인공 의료용 대체막, 인공 인대, 인공 건, 외과용 봉합사, 외과용 보전재, 외과용 보강재, 창상 보호재, 인공 피부 또는 인공 각막 등으로 사용하여 상해를 입은 생체 조직의 회복, 재생을 촉진할 수 있다. 또는 압박 지혈재, 또는 세포 배양에 있어서의 3차원 배지로서도 사용될 수가 있다.

또한 상기와 같이 얻은 본 발명의 의료용 재료로 이루어지는 의료용 대체막은 각종 외과 수술 후의 막 결손 부분을 보전함으로써 막 결손 부분에 있어서의 장기와 주변 조직과의 유착을 예방하기 위해서 사용될 수 있다. 본 발명의 의료용 대체막에 있어서는 유착을 방지할 필요가 있는 주변 조직과 접하는 측에 가교된 젤라틴 겔층 또는 히알루론산층이 향하도록 그 한쪽 면 또는 양쪽 면에 젤라겔층 또는 히알루론산층이 형성된 본 발명의 의료용 대체막을 사용한다. 본 의료용 대체막을 심막의 대체막으로서 사용할 경우는 양쪽 면에 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 형성된 대체막을, 또한 흉막, 복막 또는 장막의 대체막으로서 사용할 경우는 한쪽 면에 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 형성된 대체막을 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 주변 조직과 접하는 측으로 향하도록 사용한다. 뇌경막의 대체막으로서 사용할 경우는 양쪽 면 또는 한쪽 면에 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 형성된 대체막 모두를 사용할 수 있다. 한쪽 면에 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 형성된 대체막을 사용할 경우에는 젤라틴겔층 또는 히알루론산층이 뇌 실질 조직과 접하는 측으로 향하도록 사용한다. 또한 상기 용도 이외에 혈관, 소화관, 기관, 뇨관, 방광, 점막, 치은막 등의 봉합에 보강재로서도 사용할 수 있다.

상기와 같이 생체막의 결손 부분을 보전하는 재료로서의 본 발명의 의료용 대체막은 뇌경막, 심막, 흉막, 복막 또는 장막의 대체막으로서 사용될 수 있다. 본 대체막을 수술 상처에 적용하면 수술 상처 주변에 잔존하고 있는 뇌경막, 심막, 흉막, 복막 또는 장막 등의 생체막이 본 대체막과의 접촉 부분에서 본 대체막의 콜라겐 부분을 재생의 발판으로 하여 재생하는 한편, 생체 조직이 젤라틴겔층 또는 히알루론산층과 접하는 부분에서는 세포의 침입·신전이 예방되기 때문에 유착이 방지되어 최종적으로는 결손 부분이 재생한 생체막에 의해서 막히고 본 대체막은 생체에 의해서 분해 흡수되어 완전히 소실한다.

상기와 같이 본 발명의 콜라겐재, 및 본 발명의 콜라겐재를 포함하는 의료용 재료, 특히 의료용 대체막은 종래의 콜라겐재 및 그것을 포함하는 의료용 재료와 비교하여 우수한 인열 강도를 갖지만 본 의료용 재료를 예를 들면, 인공 방광 등으로 사용할 때는 더한 강도를 필요로 하는 경우가 있다. 이 때문에 본 발명의 콜라겐재, 및 본 발명의 콜라겐재를 포함하는 의료용 재료로서는 상기 매트릭스 중에 생체내 분해 흡수성 재료로 이루어지는 시이트상의 메쉬 형태 중간재를 개재하여도 좋다. 생체내 분해 흡수성 재료로서는 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물을 들 수 있다. 이들 재료로 이루어지는 시이트상의 메쉬형태 중간재는 예를 들면 약 50 내지 2,000 ㎛의 공경을 갖는 예를 들면 메쉬 시이트, 직포, 부직포, 펀치 구멍이 형성된 시이트 등의 형태이고, 그 두께는 예를 들면 약 100 내지 2,000 ㎛이지만, 메쉬 형태 중간재의 공경과 그 두께는 용도에 따라 적절하게 변경하면 된다.

이러한 매트릭스 중에 생체내 분해 흡수성 재료로 이루어지는 시이트상의 메쉬 형태 중간재를 개재한 콜라겐재를 제조하기 위해서는, 상기 콜라겐재의 조정법의 최초 단계인 콜라겐 염산 용액층을 형성할 때 캐스팅한 콜라겐의 염산 용액 중에 상기와 같은 시이트상의 메쉬 형태 중간재를 침지한 채로 상기 콜라겐 염산 용액층의 동결·동결 건조 등 이후의 단계를 행하면 된다. 단, 이 형태의 경우에는 매트릭스 중에 새로운 콜라겐의 초미세섬유를 충전하는 것은 원칙적으로 불필요하기 때문에 상기 충전에 요하는 단계, 예를 들면 추출 콜라겐의 염산 용액의 추가 도입→재동결→재동결 건조라는 단계 및 최종 열탈수 가교 단계는 행하지 않아도 좋다. 한편 그 밖의 추가 단계, 즉 상기 콜라겐재의 표면 (한쪽 면 또는 양쪽 면)에의 추가층의 형성, 예를 들면 콜라겐 용액층이라든가 젤라틴겔층 또는 히알루론산층의 형성 (원칙적으로 이들의 조작 후에는 열탈수 가교를 행함)은 필요에 따라서 적절하게 행하면 된다.

이하에 본 발명을 막상의 콜라겐재를 제조한 실시예를 한 예로서 설명한다.

실시예 1

돈피 유래의 콜라겐을 사용하고 추출 콜라겐의 1N 염산 용액 (콜라겐 농도 : 1 중량%)을 제조하고 샬레에 부어, 18 mm 두께의 콜라겐 용액층으로 하였다. 이것을 -20℃에서 24 시간 동안 동결하고 다음으로 -80℃에서 48 시간 동안 동결 건조하였다. 다음으로 상기 동결 건조시킨 콜라겐 섬유의 다원 구조체 (이하 단순히 다원 구조체라고 함)를 진공하 140℃에서 24 시간 동안 열탈수 가교 처리를 한 후, 수유 아스피레이터로 상기 다원 구조체의 내부에 부압 (50 cm H₂O)을 발생시켜 추출 콜라겐의 1N 염산 용액 (콜라겐 농도 : 0.5 중량%)을 상기 다원 구조체내에 도입하고 상기 다원 구조체의 내부의 공극을 비섬유화 콜라겐으로 매립하고 계속해서 상기 그것과 동일 조건하에서 동결과 동결 건조를 행한 (새롭게 형성된 섬유화 콜라겐에 의해 상기 다원 구조체의 내부의 공극을 줄이는 조작임) 후, 두께가 1 mm로 될 때까지 압축 (5OOkgf/cm²)하고 계속해서 상기 압축된 것을 추출 콜라겐의 1N 염산 용액 (콜라겐 농도: 2 중량%)으로 침지·풍건 (콜라겐 용액층의 형성. 횟수는 1회임)하고 상기한 그것과 동일 조건하에서 열탈수 가교 처리를 실시하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다.

상기에서 제조한 본 발명의 콜라겐재에 대하여, 이하에 기재하는 방법에 의해 그 일점 지지 장력과 내파 단장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

크기 10×25 mm의 단책형의 시험편을 제작하였다. 이하의 방법으로 25℃, 습도 50%의 항온 항습실 속에서 디지털푸쉬풀게이지 (AIKOHENGINEERING 제품 CPU 게이지)를 사용하여 시험편의 길이축 방향으로 ISO의 B 속도 (5 mm/min)로 균일하게 장력을 걸어, 막이 파단(破斷)할 때까지의 최대 장력을 건조 상태 및 습윤 상태 (37℃의 생리 식염수 중에서 1 분 또는 30 분 동안 수화한 것)에서 측정하였다.

1. 일점 지지 장력

시험편의 한쪽 끝의 중앙에서 5 mm 내측의 부위를 실 (4-O프롤린 또는 2 덱슨)로 봉합 고정하고 다른 쪽의 끝은 클립으로 균일하게 파지하여 장력을 걸었다.

2. 내파단 장력

시험편의 양끝을 클립으로 균일하게 파지하여 장력을 걸었다.

결과를 표 1에 나타낸다 (표 중, 「습윤 상태 A」는 수화 시간이 1 분간인 데이터를 「습윤 상태 B」는 수화 시간이 30 분간인 데이터임).

실시예 2

상기 압축된 것으로의 콜라겐 용액층의 형성 횟수를 5회로 행하는 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다. 상기 콜라겐재에 대하여 실시예 1과 같은 방법에 의해 그 일점 지지 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예 3

상기 2회째의 동결 건조 조작과 압축 조작의 사이에서 상기의 그것과 동일 조건하에서 열탈수 가교 처리와 새롭게 형성된 섬유화 콜라겐에 의해 다원 구조체의 내부의 공극을 줄이는 조작을 이 순으로 행하는 것, 및 상기 압축된 것으로의 콜라겐용액층의 형성을 행하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 그 일점 지지 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예 4

상기 압축된 것으로 콜라겐 용액층의 형성을 행하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 마찬가지로 하여, 본 발명의 콜라겐재를 얻었다. 상기 콜라겐재에 대하여 실시예 1과 같은 방법에 의해, 그 일점 지지 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예 5

최초의 콜라겐 용액층의 형성시에 미리 그 표면에 플라즈마 방전 처리를 실시한 폴리글리콜산의 메쉬시이트 (눈 간격: 1 mm)를 개재한 것 및 새롭게 형성된 섬유화 콜라겐에 의해 상기 다원 구조체의 내부의 공극을 줄이는 조작을 행하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다. 상기 콜라겐재에 대하여 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 그 일점 지지 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예 6

상기 압축된 것으로 콜라겐 용액층을 형성하는 것 대신에 상기 압축된 것의 한쪽 면에 젤라틴겔층을 형성 (15% 젤라틴 수용액을 해당 면에 도포·건조함)하는 것을 제외하고 실시예 5와 마찬가지로 하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다. 상기 콜라겐재에 대하여 실시예 1과 같은 방법에 의해 그 일점 지지 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예 7

젤라틴겔층의 형성을 상기 압축된 것의 양쪽 면에 행하는 것을 제외하고 실시예 6과 마찬가지로 하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다. 상기 콜라겐재에 대하여 지지 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤상 장력과 내파단 장력을 건조 상태 및 습윤 상태에서 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.

표 1에 나타낸 것과 같이 본 발명의 콜라겐재는 봉합을 견디는 우수한 물질을 갖는 것이 확인되었다. 또한 동일한 표에서 참고란 폴리글리콜산의 메쉬시이트만의 데이터이다.

실시예 8

용기내에 플라즈마 방전 처리를 실시한 폴리글리콜산의 부직포 (2 plies-두께: 0.20 mm, 공극율: 88.75%-)와 그것을 침지 가능한 충분량의 추출 콜라겐 염산 용액 (콜라겐 농도: 1%)을 넣어, 상기 용기를 데시케이터 안에 넣고 상기 데시케이터 내부를 수류 아스피레이터로 감압 (-50 cm H₂O)하여 소정 시간 동안(1 내지 2 분간) 그 상태를 유지시키고 상기 부직포 중에 상기 추출 콜라겐 염산 용액을 충분히 스며들게 한 후, 상기 부직포를 상기 데시케이터에서 꺼내 풍건시켰다. 상기 풍건시킨 부직포에 실시예 1과 동일한 조건으로 동결→유지→동결 건조→열탈수 가교의 각 조작을 행하고 계속해서 추출 콜라겐 염산 용액 (콜라겐 농도: 1%)으로의 침지와 풍건을 2회 반복하여 그 속에 섬유화 콜라겐을 충전시킨 부직포의 표면에 무정형 콜라겐의 용액층을 형성시켰다. 계속해서 상기 무정형 콜라겐의 용액층의 표면에 젤라틴겔층을 형성시킨 (20% 젤라틴 수용액으로의 침지와 풍건을 2회 반복함에 따라 실행함) 후, 실시예 1과 동일한 조건으로 열탈수 가교를 실시하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다.

실시예 9

폴리글리콜산의 부직포로서 4 plies (두께: 0.55 mm, 공극율: 75.1%)의 것을 사용하는 것 및 그 속에 추출 콜라겐 염산 용액을 충분히 스며 들게 한 상기 부직포에 대하여 동결→유지→동결 건조→열탈수 가교라는 일련의 조작을 행하지 않는 것을 제외하고 실시예 8과 마찬가지로 하여 본 발명의 콜라겐재를 얻었다. 또한 예비 시험으로 강도를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었기 때문에 실시예 8의 그것과 마찬가지로 한층 더 상세한 강도 시험을 행하지 않았다.

본 발명의 콜라겐재는 콜라겐이 원래 갖는 생화학적 특성을 유지하면서도 봉합 가능한 정도의 물성을 갖기 때문에 각종 의료용 재료로서 넓게 사용될 수가 있다. 또한 본 발명의 의료용 대체막은 윤리상의 문제도 없고 안정적으로 공급되며 생체막의 결손 부분을 보전하는 재료 또는 유착 방지재로서 수술 상처를 봉합할 수가 있다. 또한 봉합 후, 생체막이 재생하기까지의 기간 동안 잔존하고 유착 방지 효과를 나타내는 한편, 서서히 분해 흡수되기 때문에 생체 조직에 장기간 잔존하여 염증 등을 야기하는 일이 없이 안전하게 사용될 수 있다.

Claims

콜라겐의 초미세섬유를 기본 단위로 하는 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체인 매트릭스 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 충전하거나 개재시켜 이루어지는 콜라겐재.
제1항에 있어서, 상기 매트릭스 중에 충전하여 이루어지는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질이 상기 매트릭스 중에 도입한 추출 콜라겐의 염산 용액으로부터 동결과 동결 건조 조작에 의해 새롭게 섬유화된 콜라겐의 초미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유인 콜라겐재.
제1항에 있어서, 상기 매트릭스 중에 개재시켜 이루어지는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질이 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 것이고, 메쉬상 시이트 또는 통상체(筒狀體) 또는 부직포상 시이트 또는 통상체로서 사용되는 것인 콜라겐재.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 콜라겐 섬유의 부직포상 다원 구조체가 그 직경이 20 내지 50 ㎛인 콜라겐의 판상 섬유가 무작위로 얽힌 것으로 이루어지고, 상기 판상 섬유가 그 직경이 5 내지 8 ㎛인 콜라겐의 섬유가 동축 방향으로 중합된 것으로 이루어지고, 상기 섬유가 그 직경이 1 내지 3 ㎛인 콜라겐의 세섬유의 번들열이 종횡 번갈아 적층된 것으로 이루어지고, 상기 세섬유가 그 직경이 30 내지 70 nm인 콜라겐의 미세섬유가 번들로 된 것으로 이루어지고, 상기 미세섬유가 콜라겐의 분자 몇개로 이루어지는 그 직경이 3 내지 7 nm인 콜라겐의 초미세섬유가 번들로 된 것으로 이루어지는 것인 콜라겐재.
생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질의 부직포상의 매트릭스 중에 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질을 충전하여 이루어지는 콜라겐재.
제5항에 있어서, 상기 부직포상의 매트릭스를 구성하는 생체 적합성을 가지며 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질이 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 콜라겐재.
제5항에 있어서, 상기 매트릭스 중에 충전하여 이루어지는 생체 적합성을 가지고 또한 생체내에서 분해 흡수될 수 있는 물질이 상기 매트릭스 중에 도입한 추출 콜라겐의 염산 용액을 풍건한 무정형 콜라겐, 또는 상기 추출 콜라겐의 염산 용액으로부터 동결과 동결 건조 조작에 의해서 섬유화된 콜라겐의 미세섬유를 포함하는 콜라겐 섬유인 콜라겐재.
제7항에 있어서, 상기 콜라겐 섬유가 그 직경이 20 내지 50 ㎛인 콜라겐의 판상 섬유가 무작위로 얽힌 것으로 이루어지고, 상기 판상 섬유가 그 직경이 5 내지 8 ㎛인 콜라겐의 섬유가 동축 방향으로 중합된 것으로 이루어지고, 상기 섬유가 그 직경이 1 내지 3 ㎛인 콜라겐의 세섬유의 번들열이 종횡 번갈아서 적층된 것으로 이루어지고, 상기 세섬유가 그 직경이 30 내지 70 nm인 콜라겐의 미세 섬유가 번들로 된 것으로 이루어지고 상기 미세섬유가 콜라겐의 분자 몇개로 이루어지는 그 직경이 3 내지 7 nm인 콜라겐의 초미세섬유가 번들로 된 것으로 이루어지는 콜라겐재.
제2항 또는 제4항에 있어서, 건조 상태에서 30 N 이상의 일점 지지 장력과 65 N 이상의 내파단 장력을, 습윤 상태에서 1.4 N 이상의 일점 지지 장력과 6.5 N 이상의 내파단 장력 (두께 1 mm의 경우)을 갖는 콜라겐재.
제3항, 제4항 또는 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 건조 상태에서 10 N 이상의 일점 지지 장력과 25 N 이상의 내파단 장력을, 습윤 상태에서 5 N 이상의 일점 지지 장력과 15 N 이상의 내파단 장력 (두께 1 mm의 경우)을 갖는 콜라겐재.
적어도 하기 단계를 기재된 순서대로 행하는 콜라겐재의 제조 방법.

a. 추출 콜라겐의 염산 용액을 원하는 두께로 캐스팅하여 콜라겐 용액층을 형성시키는 단계;

b. 상기 콜라겐 용액층을 일단 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 계속해서 동결 건조하는 단계;

c. 상기 동결 건조된 것에 소정 시간 동안 열탈수 가교를 실시하는 단계;

d. 상기 열탈수 가교가 실시된 매트릭스 중에 상기 추출 콜라겐의 염산 용액을 도입하는 단계;

e. 상기 추출 콜라겐의 용액이 도입된 것을 일단 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 계속해서 동결 건조하는 단계;

g. 상기 동결 건조된 것을 압축하는 단계; 및

i. 상기 압축된 것에 소정의 시간 동안 열탈수 가교를 실시하는 단계.
제11항에 있어서, 상기 단계 e와 단계 g 사이에 하기 단계를 순서대로 행하는 방법.

fl. 상기 동결 건조된 매트릭스 중에 상기 추출 콜라겐의 염산 용액을 다시 도입하는 단계;

f2. 상기 추출 콜라겐의 용액이 도입된 것을 일단 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 계속해서 동결 건조하는 단계.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 단계 g와 단계 i 사이에 하기 단계를 행하는 방법.

h1. 상기 압축된 것의 표면의 소정 부위에 콜라겐 용액층을 형성하는 단계.
제13항에 있어서, 상기 단계 h1과 단계 i 사이에 하기 단계를 행하는 방법.

h2. 상기 콜라겐 용액층을 압축하는 단계.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 b, e 및 f2의 동결 조작시 동결 유지 시간이 6 내지 48 시간인 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 d 및 f1의 추출 콜라겐의 염산 용액의 콜라겐 농도가 0.5% 이하인 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 단계 h1의 콜라겐 용액층을 형성하기 위한 추출 콜라겐의 염산 용액의 콜라겐 농도가 2.0% 이하인 방법.
제11항 또는 제15항에 있어서, 상기 단계 a의 추출 콜라겐의 염산 용액의 캐스팅을 2회로 나누어 실시하고, 두 캐스팅 조작 사이에 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체, 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 재료로부터 이루어지는 메쉬상 시이트 또는 통상체를 개재시킴과 동시에 상기 단계 c에 이어서 상기 단계 g를 행하고 또한 상기 단계 i를 행하지 않는 방법.
제18항에 있어서, 상기 단계 g 후에 하기 단계를 또한 행하는 방법.

h3. 상기 압축된 것의 적어도 한쪽 면에 콜라겐 용액층 또는 젤라틴 용액층을 형성하는 단계;

h4. 상기 콜라겐 용액층 또는 젤라틴 용액층이 형성된 것에 열탈수 가교를 실시하는 단계.
제19항에 있어서, 상기 콜라겐 용액층을 형성하기 위한 추출 콜라겐의 염산 용액의콜라겐 농도가 2% 이하인 방법.
제19항에 있어서, 상기 젤라틴 용액층을 형성하기 위한 젤라틴 수용액의 젤라틴 농도가 5 내지 25%인 방법.
적어도 하기 단계를 기재된 순서대로 행하는 콜라겐재의 제조 방법.

j. 폴리글리콜산, 폴리젖산, 글리콜산과 젖산의 공중합체, 폴리디옥사논, 글리콜산과 트리메틸렌카르보네이트의 공중합체 또는 폴리글리콜산과 폴리젖산의 혼합물의 군에서 선택되는 재료로 이루어지는 부직포상 시이트 또는 통상체의 매트릭스 중에 추출 콜라겐의 염산 용액을 도입한 후, 풍건하는 단계;

l. 상기 추출 콜라겐의 염산 용액이 도입ㆍ풍건된 것의 적어도 한쪽 면에 콜라겐 용액층을 형성하는 단계;

o. 상기 콜라겐 용액층 위에 젤라틴 용액층을 형성하는 단계; 및

p. 상기 젤라틴 용액층이 형성된 것에 소정의 시간 동안 열탈수 가교를 실시하는 단계.
제22항에 있어서, 상기 단계 j와 단계 l 사이에 하기 단계 k를, 상기 단계 l과 단계 o 사이에 하기 단계 m을 각각 행하는 방법.

k. 상기 추출 콜라겐이 도입된 것을 일단 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 이어서 동결 건조하는 단계;

m1. 상기 콜라겐 용액층이 형성된 것을 일단 동결하고 원하는 시간 동안 그 상태를 유지시키고 이어서 동결 건조하는 단계; 및

m2. 상기 동결 건조된 것을 압축하는 단계.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 단계 l과 단계 o 사이에, 또는 상기 단계 m2와 단계 o 사이에 하기 단계 n을 각각 행하는 방법.

n. 상기 콜라겐 용액층이 형성된 것, 또는 상기 동결 건조된 것에 소정의 시간 동안 열탈수 가교를 실시하는 단계.
제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 j 및 단계 l의 추출 콜라겐의 염산 용액의 콜라겐 농도가 2.0% 이하인 방법.
제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 o의 젤라틴 수용액의 젤라틴 농도가 5 내지 25%인 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 제조된 콜라겐재가 건조 상태에서 30 N 이상의 일점 지지 장력과 65 N 이상의 내파단 장력을, 습윤 상태에서 1.4 N 이상의 일점 지지 장력과 6.5 N 이상의 내파단 장력 (두께 1 mm의 경우)을 갖는 방법.
제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 제조된 콜라겐재가 건조 상태에서 10 N 이상의 일점 지지 장력과 25 N 이상의 내파단 장력을, 습윤 상태에서 5 N 이상의 일점 지지 장력과 25 N 이상의 내파단 장력 (두께 1 mm의 경우)를 갖는 방법.