Synthetic Hydrogel as an Implant Material with Enhanced Biocompatibility and Biostability

Hydrogels with enhanced biocompatibility and biostability were prepared by copolymerization of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and sodium methacrylate (SMA) at high monomer concentration to replace a sponge which has limited applications as an implant material. It was found that incorporation of SMA moiety suppressed cytotoxicity. P(HEMA-co-SMA) hydrogel prepared at SMA feed ratio of 0.05 showed minimal cytotoxicity as compared with a normal cell culture plate. The adhesion and the spreading of cells were preferred on the surface of the hydrogel prepared with SMA feed ratio of 0.01. On the other hand, the hydrogel prepared with SMA feed ratio of 0.05 showed lower cell adhesion. Histological findings revealed no evidence of significant foreign body reaction in the tissues around the copolymer hydrogels. Conclusively, it is suggested that the hydrogels prepared by copolymerization of HEMA and SMA at high monomer concentration are strong candidates for an implant material with excellent biocompatibility and biostability.

생체적합성 및 생체안정성이 향상된 이식용 합성 수화젤

생체 이식용 재료로서 제한된 용도를 갖는 기존의 스폰지를 대체하기 위해 히드록시에틸 메타크릴레이트 및 메타크릴산염이 높은 단량체 농도에서 단독 또는 공중합하여 생체적합성 및 생체안정성이 향상된 수화젤을 합성하고 이들의 세포 독성, 세포 부착성, 및 조직 적합성 등을 고찰하였다. 히드록시에틸 메타크릴레이트의 투입 몰비가 증가할수록 세포 독성은 감소하여 0.05의 투입 몰비에서는 거의 세포 독성을 나타내지 않았다. 메타크릴산염이 0.01의 몰비로 투입된 수화젤이 가장 우수한 세포 부착 및 퍼짐을 보인 반면, 메타크릴산염이 0.05 투입된 수화젤은 낮은 세포 부착을 보였다. 메타크릴산염이 공중합된 수화젤은 이식 후 8주가 경과하여도 특별한 이물질 반응의 소견을 보이지 않았다. 따라서 높은 단량체 농도에서 히드록시에틸 메타크릴레이트와 메타크릴산염을 적절한 단량체 투입비로 공중합하여 제조한 수화젤은 탁월한 생체적합성 및 생체안정성을 갖는 생체 이식용 재료로 사용될 수 있다고 사료된다.