Preparation and characterization of medical silk sponge

Fibroin and sericin are natural proteins obtained from cocoon and one of the spotlight materials for medical device. Medical device made of these proteins also has the advantage that this material is biodegradable in to amino acid. In this study, we prepared silk sponges using fibroin, sericin and additives. The characterizations of the silk sponges such as morphology, stability, and blood absorbency were observed. The structural stability of the silk sponge decreased significantly by increasing sericin contents. The effect on the concentrations of ethanol to induce crystallization was observed to be superior to 70% ethanol. Structural stability of silk sponges containing additives was very lower than those not containing additives. The blood absorbency of the silk sponges was found to be excellent, regardless of the composition of sericin and fibroin. The resilient power of these sponges was also very good, in spite of the repeated soaking and drying. Therefore, we expect that the silk sponges can be used medical supplies such as plastic implants and hemostatic cotton.

인체적용을 위한 실크 스펀지의 제조 및 특성

피브로인과 세리신은 누에고치로부터 얻어지는 천연단백질로 생체적용 의료용 소재 제작을 위해 각광받는 재료 중 하나이다. 이들 단백질로 만들어진 생체재료는 생분해 시 아미노산으로 분해되어 인체에 흡수되므로 인체에 해롭지 않다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 누에고치로부터 세리신과 피브로인을 분리하여 수용액을 제작한 뒤, 이들의 조성비를 달리하거나 또는 첨가물을 혼입하여 다양한 용도로 활용 가능한 실크 스펀지를 제작하였다. 제작된 실크 스펀지의 형태와 안정성 및 혈액 흡수력 등의 특성을 관찰하였다. 세리신 함량이 늘어날수록 실크 스펀지의 구조 안정성은 현저히 떨어졌으며, 실크스 펀지를 70%와 100% 에탄올에 각각 결정화를 유도시킨 결정화 구조는 70%에서 결정화된 스펀지의 형태가 더욱 안정된 것을 확인할 수 있었다. 실크 외의 다른 첨가물을 혼입한 스펀지는 실크구조 안정성이 실크단백질 (피브로인, 세리신)만을 이용하여 제작한 스펀지에 비해 매우 떨어졌다. 실크단백질만을 이용하여 만든 스펀지에 대한 혈액 흡수도는 세리신, 피브로인 비율과 상관없이 모두 매우 뛰어난 흡수력을 갖고 있었다. 건조와 침지 반복에 따른 형태 유지력 또한 실크 스펀지는 매우 우수하였다. 따라서, 실크 단백질을 이용한 스펀지는 성형보형물 또는 지혈솜 등의 다양한 용도로 적용이 가능할 것으로 여겨진다.