KR-102960625-B1 - 세포 담체 미립자 응집체 및 이의 제조 방법

Abstract

본 개시는 세포 담체 미립자 응집체(cell carrier particulate aggregate) 및 이의 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 세포 담체 미립자 응집체는 세포 담체 입자의 응집으로 형성되며 및 후레이크(flake) 및 블록(block)을 포함하는, 특정한 모양을 가진다. 세포 담체 입자 응집체의 제조 방법은 스탬프 형성(stamp forming), 몰드 형성(mold forming), 냉동 건조 또는 탈수 및 증발이다.

Inventors

• 리우, 웨이
• 얀, 시아오준

Assignees

• 베이징 사이토니체 바이오테크놀로지 씨오., 엘티디.

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20190612

Priority Date

20190128

Claims (13)

1. 세포 담체 입자의 응집체로서, 상기 세포 담체 입자의 응집체는 세포 담체 입자를 응집시켜 형성시키는 것을 특징으로 하고, 여기서 세포 담체 입자의 응집체는 펀치 성형 공정, 몰드 성형 공정, 동결건조 공정 또는 탈수-증발 공정에 의해 형성되는 것이며, 여기서 세포 담체 입자의 응집체는 우수한 재수화 특성(rehydration property) 및 재수화 시 양호한 분산성을 나타내어, 세포 담체 입자의 구형 외관, 다공성 연결성 및 분산성 중에서 선택된 물리적 특성이 응집 전후에 변하지 않고 유지되는 것인, 세포 담체 입자의 응집체.
2. 제1항에 있어서, 상기 세포 담체 입자의 응집체는 특정한 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 세포 담체 입자의 응집체.
3. 제2항에 있어서, 상기 특정한 모양은 타블렛(tablet) 모양 및 블록(block) 모양을 포함하는 것을 특징으로 하는, 세포 담체 입자의 응집체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 세포 담체 입자의 응집체를 제조하는 방법으로서, 세포 담체 입자의 응집체를 얻기 위해 외력 하에서 세포 담체 입자를 응집(aggregating) 및 성형(shaping)하는 단계를 포함하고, 여기서 세포 담체 입자의 응집체는 펀치 형성 공정(punch-forming process), 몰드 형성 공정(mold-forming process), 동결건조 공정(lyophilization process) 또는 탈수-증발 공정(dehydrating-evaporating process)에 의해 형성되는, 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 세포 담체 입자가 펀치 형성 공정에 의해 응집 및 성형되는 것을 특징으로 하는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 펀치 형성 공정이 하기 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법: 펀칭 몰드(punching mold)는 경사진 평평한 펀칭 몰드(beveled flat punching mold), 얇은 활모양 펀칭 몰드(shallow arc punching mold), 깊은 활모양 펀칭 몰드(deep arc punching mold), 또는 완전히 평평한 펀칭 몰드(full flat punching mold)로부터 선택되고; 펀치 형성 기계(punch-forming machine)는 0 내지 50mm의 사이의 범위로 조정되는 상위 펀치, 및 0 내지 50mm의 사이의 범위로 조정되는 하위 펀치를 갖고; 압력 범위는 0 내지 200KN 사이임.
7. 제4항에 있어서, 상기 세포 담체 입자는 몰드 형성 공정에 의해 응집 및 성형되는 것을 특징으로 하는, 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 몰드 형성 공정은 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법: 상기 세포 담체 입자를 물 또는 휘발성 유기 용매와 혼합하는 단계 및 그 결과로 얻어진 혼합물을 몰드에 채우는 단계; 및 그 후 상기 몰드를 오븐에 넣는 단계 및 세포 담체 입자의 응집체를 얻기 위해 건조시키는 단계.
9. 제8항에 있어서, 상기 물 또는 유기 용매는 세포 담체 입자 질량의 5 내지 100배의 양으로 첨가되고; 상기 오븐의 온도는 30 내지 200℃이고, 상기 건조는 12 내지 96시간의 기간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
10. 제4항에 있어서, 상기 세포 담체 입자는 동결건조 공정에 의해 응집 및 성형되는 것을 특징으로 하고; 여기서, 상기 동결건조 공정은 하기의 단계를 포함하는, 방법: 상기 세포 담체 입자를 물 또는 휘발성 유기 용매와 혼합하는 단계 및 그 결과로 얻어진 혼합물을 특정한 모양으로 성형하는 단계, 이어서 냉동된 혼합물을 얻기 위해 성형된 혼합물을 냉동시키는 단계; 및 상기 세포 담체 입자의 응집체를 얻기 위해 상기 냉동된 혼합물을 동결건조시키는 단계.
11. 제10항에 있어서, 상기 물 또는 유기 용매는 상기 세포 담체 입자 질량의 5 내지 100배의 양으로 첨가되고; 상기 성형된 혼합물은 상기 냉동된 혼합물을 얻기 위해 -196℃ 내지 0℃ 범위의 낮은 온도에서 냉동 용기로 냉동되고; 상기 냉동된 혼합물은 상기 세포 담체 입자의 응집체를 얻기 위해 2 내지 96시간의 기간 동안 동결건조기로 동결건조되는 것을 특징으로 하는, 방법.
12. 제4항에 있어서, 상기 세포 담체 입자는 탈수-증발 공정에 의해 응집 및 성형되는 것을 특징으로 하는 하고; 여기서, 상기 탈수-증발 공정은 하기 단계를 포함하는, 방법: 상기 세포 담체 입자를 물 또는 휘발성 유기 용매와 혼합하는 단계 및 상기 혼합물을 특정한 모양으로 성형하는 단계; 및 그 후 상기 세포 담체 입자의 응집체를 얻기 위해 성형된 혼합물을 탈수 및 증발시키는 단계.
13. 제12항에 있어서, 상기 물 또는 유기 용매는 상기 세포 담체 입자 질량의 5 내지 100배의 양으로 첨가되고; 상기 세포 담체 입자는 실온에서 자연적인 탈수 방법 또는 오븐에서 건조하는 방법에 의해 응집 및 성형되는 것을 특징으로 하는, 방법.

Description

세포 담체 미립자 응집체 및 이의 제조 방법 본 발명은 세포 담체 입자의 응집체 및 이를 제조하는 방법과 관련된다. 세포 담체 입자 (cell carrier particles)(전형적으로 직경이 1-1000 um)는 부착 세포의 성장 또는 동시-배양에 사용될 수 있는 마이크로비드(microbead)를 의미한다. 현재는, 모든 상업적으로 얻을 수 있는 미세담체(microcarriers)는 분말 형태로 사용되고, 저장되고 및 포장된다. 그러나 미세담체 (microcarriers)는 마이크론-스케일 (micron-scale) 마이크로비드이므로, 이들은 건조된 분말 상태에서는 대량의 정전기를 일으킬 경향이 있다. 그러므로 사용 또는 운송 중에 미세담체 분말의 누출, 유효 질량 감소는 물론, 주변 환경 및 제품 자체의 오염을 쉽게 일으킬 수 있다. 또한, 이러한 분말형 미세담체를 저장하기가 어렵다, 왜냐하면 이들 자체의 성질이, 어떠한 종류의 포장이 사용되든 간에, 아직도 대량의 불필요한 손실의 결과가 되는, 그러한 한계를 초래하기 때문이다. 더 나아가, 무게를 재는 것과 같은, 여러 공정에서 보조 기구와 같은 많은 측량 기구가 필요하며, 이는 매우 시간-낭비 및 노력 낭비이기 때문에, 이들을 사용하기가 어렵다. 그러므로 세포 배양에서 사용을 촉진하기 위하여, 세포 담체 입자의 응집체 (aggregate) 를 제공할 필요가 있다. 본 발명의 목적은 세포 담체 입자 (cell carrier particles) 의 응집체(aggregate) 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서, 분말 상태에 있는 세포 담체 입자는 응집되고 및 응집체가 형성되도록 모양을 갖춘다. 이 응집체는 대량의 정전기 생성, 사용 및 무게 재는 동안에 흘리기 쉬움, 용기 또는 작동 기구의 벽에 정전기적 흡수, 작동에서의 어려움, 손실을 하게 함, 및 등등과 같은, 사용, 포장 및 운송 중에 미세담체 분말에 의해 원인이 되는 문제들을 피하게 한다. 추가로, 세포 배양 과정에서 미세담체의 정량적인 사용 및 멸균에서 요구사항을 충족하기에 유리하다. 본 발명에서 서술된 대로 "세포 담체 입자 (cell carrier particle)"는 합성 폴리머 및/또는 천연 바이오폴리머로 부터 제조되는 직경 1 에서 1000 um의 미세담체를 의미한다. 합성 폴리머는 적어도 폴리에틸렌 글라이콜 (polyethylene glycol), 폴리에틸렌 글라이콜 유도체 (polyethylene glycol derivatives), 폴리에틸렌 글라이콜 디아크릴레이트 (polyethylene glycol diacrylate) (PEGDA4000), 폴리프로필렌 (ollypropylene), 폴리스타이렌 (polystyrene), 폴리아크릴아마이드 (polyacrylamide), 폴리락틱 에시드 (polylactic acid), 폴리(하이드록시 에시드) ((poly(hydroxy acid)), 폴리(락틱-코-글라이콜릭 에시드) ((poly(lactic-co-glycolic acid)), 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane), 폴리안하이드라이드 (polyanhydride), 폴리(에시드 에스터) ((poly(acid ester)), 폴리아마이드 (pollyamide), 폴리(아미노 에시드) ((poly(amino acid)), 폴리아세탈 (polyacetal), 폴리시아노아크릴레이트 (polycyanoacrylate), 폴리우레탄 (polyurethane), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리에스테르 (polyester), 폴리메타아크릴레이트 (polymethacrylate), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 및 폴리에틸렌 옥사이드 (polyethylene oxide) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나이다. 천연 바이오폴리머는 적어도 콜라겐 (collagen), 프로테오글라이칸 (proteoglycan), 글라이코프로테인 (glycoprotein), 젤라틴 (gelatin), 젤라틴 유도체 (gelatin derivatives), 알기네이트 (alginate), 알기네이트 유도체 (alginate derivatives), 아가 (agar), 마트리젤 (matrigel), 할우로닉 에시드 (hyaluronic acid), 라미닌 (laminin), 피브로넥틴 (fibronectin), 또는 조직 탈세포화 재료(tissue decellularized materials)로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나이다. 본 발명에서 제공되는 세포 담체 입자 응집체는 세포 담체 입자를 응집시켜 형성되며 및 특정한 모양(shape)을 갖는다. 이 특정한 모양에는 타블렛 모양 및 블록 모양을 포함한다. 타블렛 또는 불럭은 원형, 실린더, 정사각형, 다이아몬드-형, 삼각형, 타원형, 오목 또는 볼록 다면체, 등의 횡단 면을 가질 수 있다. 세포 담체 입자의 응집체는 재 수화 (rehydration) 시 아주 우수한 재 수화 성질 및 우수한 분산성 성질을 가진다. 본 발명에 따른 세포 담체 입자 응집체는 다음의 방법에 의해 제조될 수 있다: 세포 담체 입자 응집체를 얻기 위하여 외부의 힘 아래에서 세포 담체 입자를 응집시키고 및 성형 (shaping)한다. 특히, 세포 담체 입자는 펀치-형성 공정(punch-forming process)으로 응집되고 및 성형 될 수 있다. 펀치-형성 공정은 하기의 조건하에서 수행된다: 펀치 몰드는 비스듬히 평평한 펀치 몰드 (beveled flat punching mold), 얇은 활 모양 펀치 몰드 (shallow arc punching mold), 깊은 활 모양 펀치 몰드 (deep arc punching mold), 또는 완전히 평평한 펀치 몰드 (full flat punching mold) 로부터 선택된다.; 펀치-형성 기계는 상위 펀치는 조절 범위가 0 에서 50mm 사이이고, 및 하위 펀치는 조절 범위가 0 에서 50mm 사이를 가진다; 압력 범위는 0 에서부터 200KN 까지이고, 이는 적절한 경도 (hardness)를 갖는 세포 담체 입자의 응집체를 제조하기 위하여 실제 필요에 따라 선택될 수 있으며; 및 특히, 모터 로커 (motor rocker)가 한 번 회전 후에 세포 담체 입자 응집체의 각 타블렛이 자동으로 얻어질 수 있는, 자동 펀치-형성 기계가 사용될 수 있다. 펀치-형성 기계를 위해, 재료의 질량 (mass) 및 무게 (weight)는 이의 부피를 측정하여 결정된다 특히, 세포 담체 입자는 몰드-형성 공정에 의해 응집되고 및 성형 될 수 있다. 몰드-형성 공정은 하기 단계를 포함한다: 세포 담체 입자를 물 또는 휘발성 유기 용매와 섞고 및 결과로 얻어진 혼합물을 몰드에 채운다; 및 그 후 몰드를 오븐에 넣고 및 건조시켜 세포 담체 입자의 응집체 (aggregate)를 얻는다; 여기서 물 또는 유기 용매는 세포 담체 입자의 질량의 5 내지 100배의 양으로 첨가될 수 있으며; 유기 용매는 메탄올, 에탄올, tert-부탄올 (tert-butanol), 또는 이소프로판올 (isopropanol)과 같은 용매가 될 수 있으며; 및 오븐의 온도는 30-200 ℃가 될 수 있으며, 및 건조는 12-96 시간의 기간 동안 수행될 수 있으며, 및 그럼으로써, 균일한 단위 질량 및 같은 모양을 가진 견고하고 및 안정적인 세포 담체 입자의 응집체를 얻을 수 있다. 특히, 세포 담체 입자는 동결건조 공정 (lyophilization process)으로 응집되고 및 성형될 수 있다. 동결건조 공정은 하기의 단계를 포함한다: 세포 담체 입자를 물 또는 휘발성 유기 용매와 섞고 및 결과로 얻어진 혼합물을 특정한 모양으로 성형을 하고, 이어서 성형된 혼합물을 냉동시켜 냉동 혼합물을 얻고; 및 냉동 혼합물을 동결건조시켜 세포 담체 입자의 응집체를 얻는다; 여기서 물 또는 유기 용매는 세포 담체 입자의 질량의 5 내지 100배의 양으로 첨가될 수 있으며; 유기 용매는 메탄올, 에탄올, tert-부탄올 (tert-butanol), 또는 이소프로판올 (isopropanol) 용매와 같은 용매가 될 수 있으며; 성형된 혼합물은 -196℃ 에서부터 0 ℃ 범위의 낮은 온도에서 냉동 용기에서 냉동시켜 냉동 혼합물을 얻고; 및 냉동 혼합물은 동결건조기에서 2 내지 96시간 동안 동결건조시켜 세포 담체 입자의 응집체를 얻는다. 특히, 세포 담체 입자는 탈수-증발 공정 (dehydrating-evaporating process)으로 응집되고 및 성형될 수 있다; 여기서 탈수-증발 공정은 하기의 단계를 포함한다; 세포 담체 입자를 물 또는 휘발성 유기 용매와 섞고 및 이 혼합물을 특정한 모양으로 성형을 하고; 및 그 후 성형된 혼합물을 탈수시키고 및 증발시켜 세포 담체 입자의 응집체를 얻는다; 여기서 물 또는 유기 용매는 세포 담체 입자의 질량의 5 내지 100배의 양으로 첨가될 수 있으며; 유기 용매는 메탄올, 에탄올, tert-부탄올 (tert-butanol), 또는 이소프로판올 (isopropanol) 용매와 같은 용매가 될 수 있으며; 실온에서 1일 내지 7일 동안 휘발시키는 것과 같은, 실온에서 자연적인 탈수 과정을 통해, 정규적인 모양을 가진 견고하고 및 안정적인 세포 담체 입자 응집체가 얻어질 수 있으며; 및 예를 들어, 오븐에서 2 내지 96시간 동안 건조하는 것과 같은, 오븐에서 건조에 의해, 정규적인 모양을 가진 견고하고 및 안정적인 세포 담체 입자 응집체가 얻어질 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에서 세포 담체 입자의 사진이다.도 2는 본 발명의 실시예 1에서 펀치-형성된 세포 담체 입자의 사진이다.도 3은 본 발명의 실시예 1에서 액체에 분산되었을 때 세포 담체 입자 응집체의 초기 상태를 보여준다.도 4는 본 발명의 실시예 1에서 액체에 완전히 분산된 후에 세포 담체 입자 응집체의 최종 상태를 보여준다.도 5는 본 발명의 실시예 1에서 세포 담체 입자의 SEM 사진이다.도 6은 본 발명의 실시예 1에서 세포 담체 입자 응집체의 SEM 사진이다.도 7은 본 발명의 실시예 1에서 세포 담체 입자 응집체를 액체에 분산시킨 후 얻은 입자의 SEM