[학위논문]Polydioxanone Fiber와 Poly(L-lactic-co-ε-caprolacton)를 사용한 인공혈관의 J형 응률모사 Preparation and Characterization of Vascular Graft made of Polydioxanone Fibers and Poly(L-lactic-co-ε-caprolacton)원문보기
최근 들어 많은 경우에 있어서 인공혈관을 대신 할 수 있는 고분자소재를 이용한 생분해성 지지체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고탄성, 생분해성 고분자인 PLCL (50:50)을 사용하고 PDO실을 사용함으로써 혈관의 J형 응력-변형률 특성을 모사하는 지지체를 제작하였다. 본 연구에서는 PDO 실을 4-0, 3-0, 2-0 세 종류를 선택하였고 혈관 지지체를 제작하였다. 4-0, 3-0, 2-0 PDO 실로 지지체를 만든 후 그것을 PLCL로 코팅하여 지지체를 만들었다. ...
최근 들어 많은 경우에 있어서 인공혈관을 대신 할 수 있는 고분자소재를 이용한 생분해성 지지체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고탄성, 생분해성 고분자인 PLCL (50:50)을 사용하고 PDO실을 사용함으로써 혈관의 J형 응력-변형률 특성을 모사하는 지지체를 제작하였다. 본 연구에서는 PDO 실을 4-0, 3-0, 2-0 세 종류를 선택하였고 혈관 지지체를 제작하였다. 4-0, 3-0, 2-0 PDO 실로 지지체를 만든 후 그것을 PLCL로 코팅하여 지지체를 만들었다. ISO 혈관 테스트 방법을 통하여 물리적 특성, 파열강도, 누수 강도를 측정하였고 지지체에 셀이 잘 달라붙을 수 있도록 만들어진 기공의 크기를 측정하였다. 비교군으로 PTFE를 사용하였다. 이 지지체의 응력-변형률을 측정하였을 때 PDO 실을 사용한 지지체의는 J형의 응력-변형률을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 PTFE와의 상태를 비교하였을 때 수치적인 차이가 남을 확인 할 수 있었지만 ISO의 기준을 크게 벗어나지 않는 것으로 확인 되었다. 이 PDO 실과 PLCL 고분자를 사용한 지지체가 생체 내에서도 J형 응률-변형률을 유지하는지 확인하기 위하여 쥐의 피하에서 1주, 3주, 5주, 8주 동안 이식을 하였다. J형 응력-변형률 결과를 확인하였을 때 4-0 PDO 실을 사용한 지지체의 경우 1주에서는 J형의 모양을 나타내는 것을 확인 하였지만 3주 이후부터는 J형의 모양을 확인 할 수 있었다. 반면 3-0, 2-0 PDO 실을 사용한 지지체의 경우 3주 까지 J형의 모양을 확인 할 수 없었다. PDO 실을 사용한 지지체가 3주 이후에는 J형 모양을 유지할 수 없었던 것은 PDO 실이 생체 내에서 28일 이 지나면 분해되기 때문이다. 특히 4-0 PDO 실이 J형 모양이 1주 이상유지 되지 못하는 것은 4-0 PDO 실이 얇기 때문에 3-0, 2-0 PDO 실보다 더 빠르게 분해되었기 때문이다. 생체 내에서의 지지체의 두께변화와 내경 변화를 관측해 봄에 따라서 생체내의 세포와 조직들이 지지체에 달라붙는 것을 확인 할 수 있었고 PTFE의 경우 점점 혈관이 두꺼워 지면서 내경이 좁아졌지만 생분해성 고분자인 PLCL과 PDO를 사용한 지지체의 경우 고분자가 분해되는 공간에 셀들이 자라나므로 내경과 지지체의 두께가 일정하게 유지되는 것을 확인 하였다.
최근 들어 많은 경우에 있어서 인공혈관을 대신 할 수 있는 고분자소재를 이용한 생분해성 지지체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고탄성, 생분해성 고분자인 PLCL (50:50)을 사용하고 PDO실을 사용함으로써 혈관의 J형 응력-변형률 특성을 모사하는 지지체를 제작하였다. 본 연구에서는 PDO 실을 4-0, 3-0, 2-0 세 종류를 선택하였고 혈관 지지체를 제작하였다. 4-0, 3-0, 2-0 PDO 실로 지지체를 만든 후 그것을 PLCL로 코팅하여 지지체를 만들었다. ISO 혈관 테스트 방법을 통하여 물리적 특성, 파열강도, 누수 강도를 측정하였고 지지체에 셀이 잘 달라붙을 수 있도록 만들어진 기공의 크기를 측정하였다. 비교군으로 PTFE를 사용하였다. 이 지지체의 응력-변형률을 측정하였을 때 PDO 실을 사용한 지지체의는 J형의 응력-변형률을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 PTFE와의 상태를 비교하였을 때 수치적인 차이가 남을 확인 할 수 있었지만 ISO의 기준을 크게 벗어나지 않는 것으로 확인 되었다. 이 PDO 실과 PLCL 고분자를 사용한 지지체가 생체 내에서도 J형 응률-변형률을 유지하는지 확인하기 위하여 쥐의 피하에서 1주, 3주, 5주, 8주 동안 이식을 하였다. J형 응력-변형률 결과를 확인하였을 때 4-0 PDO 실을 사용한 지지체의 경우 1주에서는 J형의 모양을 나타내는 것을 확인 하였지만 3주 이후부터는 J형의 모양을 확인 할 수 있었다. 반면 3-0, 2-0 PDO 실을 사용한 지지체의 경우 3주 까지 J형의 모양을 확인 할 수 없었다. PDO 실을 사용한 지지체가 3주 이후에는 J형 모양을 유지할 수 없었던 것은 PDO 실이 생체 내에서 28일 이 지나면 분해되기 때문이다. 특히 4-0 PDO 실이 J형 모양이 1주 이상유지 되지 못하는 것은 4-0 PDO 실이 얇기 때문에 3-0, 2-0 PDO 실보다 더 빠르게 분해되었기 때문이다. 생체 내에서의 지지체의 두께변화와 내경 변화를 관측해 봄에 따라서 생체내의 세포와 조직들이 지지체에 달라붙는 것을 확인 할 수 있었고 PTFE의 경우 점점 혈관이 두꺼워 지면서 내경이 좁아졌지만 생분해성 고분자인 PLCL과 PDO를 사용한 지지체의 경우 고분자가 분해되는 공간에 셀들이 자라나므로 내경과 지지체의 두께가 일정하게 유지되는 것을 확인 하였다.
To address the growing demand of vascular grafts for cardiovascular disease, Therefore, there is a need to fulfill the requirement of large diameter vascular grafts. I have fabricated tubular scaffolds using poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) (PLCL, molar ratio 50:50) copolymer and made of biodegrada...
To address the growing demand of vascular grafts for cardiovascular disease, Therefore, there is a need to fulfill the requirement of large diameter vascular grafts. I have fabricated tubular scaffolds using poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) (PLCL, molar ratio 50:50) copolymer and made of biodegradable PDO fiber scaffolds dip coated layer (PLCL:SALT=2:1). Fabricated large diameter grafts were evaluated according to ISO testing methods and its mechanical properties were compared with ePTFE, which is one of the artificial grafts used to replace damaged arteries and native rabbit aorta. PLCL scaffolds show circumferentially stronger tensile strength than PTFE. Vascular graft were fabricated method using PLCL (50:50) copolymer and made of biodegradable PDO fiber scaffolds. The vascular graft size, thickness of the grafts was optimized using diameters of 4-0, 3-0 and 2-0 PDO fiber. The vascular grafts were transplanted into the subcutaneous dorsum of 10 week-old male SD rats (Japan SLC Inc., Japan). All of PDO and PLCL graft were 5.0 mm in diameter and 2 cm in length. Positive control groups PTFE were 4.5 mm in diameter and 2 cm in length. The vascular grafts were explanted after 1, 3, 5 or 8 weeks. Structure of artificial vascular graft such as J-shaped curve have investigated about biomechanical properties, burst pressure, water entry pressure, and pore size in vitro. After 8 weeks in vivo implant, I observed vascular graft maintaining the J-shape and a cell adhesion by histology analysis and the change of wall thickness and internal diameter. From these results, vascular grafts made of PDO fibers and PLCL maintain the J-shaped strain/stress curve until 3 weeks. The vascular grafts made of PDO fibers and PLCL have the potential to be used as artificial vascular grafts short-term performance in vivo. As a result, PDO fiber and PLCL vascular grafts have good tissue in-growth ability and strong mechanical properties. However, in order to develop more effective and safe vascular graft, more optimization should be needed in the future.
To address the growing demand of vascular grafts for cardiovascular disease, Therefore, there is a need to fulfill the requirement of large diameter vascular grafts. I have fabricated tubular scaffolds using poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) (PLCL, molar ratio 50:50) copolymer and made of biodegradable PDO fiber scaffolds dip coated layer (PLCL:SALT=2:1). Fabricated large diameter grafts were evaluated according to ISO testing methods and its mechanical properties were compared with ePTFE, which is one of the artificial grafts used to replace damaged arteries and native rabbit aorta. PLCL scaffolds show circumferentially stronger tensile strength than PTFE. Vascular graft were fabricated method using PLCL (50:50) copolymer and made of biodegradable PDO fiber scaffolds. The vascular graft size, thickness of the grafts was optimized using diameters of 4-0, 3-0 and 2-0 PDO fiber. The vascular grafts were transplanted into the subcutaneous dorsum of 10 week-old male SD rats (Japan SLC Inc., Japan). All of PDO and PLCL graft were 5.0 mm in diameter and 2 cm in length. Positive control groups PTFE were 4.5 mm in diameter and 2 cm in length. The vascular grafts were explanted after 1, 3, 5 or 8 weeks. Structure of artificial vascular graft such as J-shaped curve have investigated about biomechanical properties, burst pressure, water entry pressure, and pore size in vitro. After 8 weeks in vivo implant, I observed vascular graft maintaining the J-shape and a cell adhesion by histology analysis and the change of wall thickness and internal diameter. From these results, vascular grafts made of PDO fibers and PLCL maintain the J-shaped strain/stress curve until 3 weeks. The vascular grafts made of PDO fibers and PLCL have the potential to be used as artificial vascular grafts short-term performance in vivo. As a result, PDO fiber and PLCL vascular grafts have good tissue in-growth ability and strong mechanical properties. However, in order to develop more effective and safe vascular graft, more optimization should be needed in the future.
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