Preparation and Characterization of Hyaluronic Acid Loaded PLGA Scaffold by Emulsion Freeze-Drying Method

히알루론산을 함유한 PLGA 지지체의 제조 및 특성결정

  • Ko, Youn-Kyung (BK-21 Polymer BIN Fusion Research Team, Chonbuk Ntional University) ;
  • Kim, Soon-Hee (BK-21 Polymer BIN Fusion Research Team, Chonbuk Ntional University) ;
  • Jeong, Jae-Soo (BK-21 Polymer BIN Fusion Research Team, Chonbuk Ntional University) ;
  • Park, Jung-Soo (BK-21 Polymer BIN Fusion Research Team, Chonbuk Ntional University) ;
  • Lim, Ji-Ye (BK-21 Polymer BIN Fusion Research Team, Chonbuk Ntional University) ;
  • Kim, Moon-Suk (Nanobiomaterials Laboratory, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Lee, Hae-Bang (Nanobiomaterials Laboratory, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Khang, Gil-Son (BK-21 Polymer BIN Fusion Research Team, Chonbuk Ntional University)
  • 고연경 (전북대학교 BK-21 고분자 BIN융합연구팀) ;
  • 김순희 (전북대학교 BK-21 고분자 BIN융합연구팀) ;
  • 정재수 (전북대학교 BK-21 고분자 BIN융합연구팀) ;
  • 박정수 (전북대학교 BK-21 고분자 BIN융합연구팀) ;
  • 임지예 (전북대학교 BK-21 고분자 BIN융합연구팀) ;
  • 김문석 (한국화학연구원 나노생체재료연구팀) ;
  • 이해방 (한국화학연구원 나노생체재료연구팀) ;
  • 강길선 (전북대학교 BK-21 고분자 BIN융합연구팀)
  • Published : 2007.11.30

Abstract

Poly(lactide-co-glycolide)(PLGA) and hyaluronic acid (HA) has been widely used as biocompatible scaffold materials to regenerate tissue. In this present study, we fabricated microporous PLGA and HA loaded PLGA scaffolds by a emusion freeze-drying method. In order to confirm that the release profile of cytokine or water-soluble drugs, we manufactured the granulocyte macrophage colony stimulating factor(GM-CSF) loaded PLGA and HA-PLGA scaffold. All scaffolds were characterized using scanning electron microscope(SEM), mercury porosimeter and wettability measurement. Cell proliferation and viability were assessed by a 3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide (MTT) test. The porosity of HA-PLGA scaffold was greater than 95% with the total pore area of $261\;m^2/g$. The HA-FLGA scaffold exhibited well interconnected pores to allow greater cell adhesion and prolixferation. It was proven by higher cell viability in the HA-PLGA scaffold than PLGA alone. This may be due to the enhanced natural properties and higher water retention capacity of HA.

조직의 재생을 위한 지지체재료의 개발은 조직공학 분야의 연구에 있어서 매우 중요한 요인이다. 히알루론산은 조직을 수복하기 위한 체내이식용 구조물로써 널리 사용되고 있는 천연고분자이며, 이를 이용하여 본 연구에서는 히알루론산을 함유한 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 다공성 지지체를 유화동결 건조법으로 제조하였다. HA-PLGA 지지체는 수은다공도계, 전자현미경 및 물흡수성을 측정하여 특성을 결정하였다. 제조된 HA-PLGA 지지체의 다공도는 약 96.5%, 전체다공면적은 $261\;m^2/g$ 이였으며, 세포가 성장하기에 적합한 환경인 다공사이의 상호 연결이 전자주사현미경을 통해 관찰되었다. 또한 세포의 생존율과 성장률은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide) 방법을 이용하여 분석하였고, 사이토카인 및 수용성 약물의 방출경향을 확인하기 위하여 과립구-대식세포 집락자극인자(GM-CSF)를 지지체에 담지시킨 후 효소결합 면혁 흡착검사(ELISA)를 이용하여 이들의 방출경향을 확인하였다. 천연/합성 하이브리드 담체로서의 HA/PLGA 담체가 PLGA 단독으로 사용하였을 때와 비교하여 볼 때 세포의 증식이 우수하였고, 이는 히알루론산의 우수한 생체적합성 및 수분 보유능력에 기인된 것으로 사료된다.

Keywords

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