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(a) 골세포 배양용 스캐폴드; 및 (b) 연골세포 배양용 스캐폴드를 포함하고, 상기 (a) 골세포 배양용 스캐폴드 및 상기 (b) 연골세포 배양용 스캐폴드는 서로 이중 구조로 적층되어 있으며, 상기 (a) 및 (b) 각각의 스캐폴드는 한 측면에서 수평방향의 다른 측면으로 관통하는 수 개의 미세 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 골세포 및 연골세포 공동 배양용 이중 스캐폴드(biphasic scaffold)
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제 1 항에 있어서, 상기 (a) 골세포 배양용 스캐폴드의 미세 유로와 상기 (b) 연골세포 배양용 스캐폴드의 미세 유로는 서로 교차되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 골세포 배양용 스캐폴드는 폴리(L-락트산)(PLLA), 폴리(D,L-락트산）(PDLLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(카프로락톤)(PCL), 폴리(하이드록시알카노에이트), 폴리다이옥산온(PDS), 폴리트라이메틸린카보네이트, 이들의 유도체 및 공중합체로 구성된 군으로부터 최소 1 종 이상 선택되는 생체적합성 또는 생분해성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연골세포 배양용 스캐폴드는 히알루론산, 콘드로이틴 설페이트, 더마탄(dermatan) 설페이트, 카르복시메틸셀룰로오스, 헤파란 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 카르복시메틸하이드록시에틸셀룰로오스, 셀룰로오스 설페이트, 셀룰로오스 포스페이트, 카르복시메틸구아르, 카르복시메틸하이드록시프로필구아르, 카르복시메틸하이드록시에틸구아르, 잔탄검, 겔란검(gellan gum), 웰란검(welan gum), 람산검(rhamsan gum), 아가로스, 알지네이트, 푸르셀라란(furcellaran), 펙틴, 아라비아 고무, 트라가칸트 고무(gum tragacanth), 카라기난(carrageenans), 스타치 포스페이트, 스타치 숙시네이트, 글리코아미노글리칸, 폴리사카라이드, 폴리펩타이드, 아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 디메틸아크릴아미드, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 비닐설폰산, 스티렌카르복실산 2-아크릴아미도-2-메틸-프로판설폰산, 비닐포스폰산 및 2-메틸아크릴로일옥시에틸설폰산으로 구성된 군으로부터 선택되는 생체적합성 또는 생분해성 하이드로젤 형성용 점탄성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 골세포 배양용 스캐폴드는 다공성(porous)인 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 미세 유로는 삼각형, 사각형, 육각형 또는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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제 6 항에 있어서, 상기 미세 유로는 사각형 또는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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제 7 항에 있어서, 상기 미세 유로가 사각형인 경우 한 변의 길이는 100 내지 10,000 μm 이고, 미세 유로가 원형인 경우 반경이 50 내지 5,000 μm 인 것을 특징으로 하는 이중 스캐폴드
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다음의 단계를 포함하는 골세포 및 연골 세포 공동 배양용 이중 스캐폴드(biphasic scaffold)의 제조방법:
(a) 스캐폴드 제작 몰드의 상 및 하부의 각각의 한 측면의 홈에서 수평방향의 다른 측면의 홈을 관통하는 수개의 와이어를 도입하는 단계;
(b) 상기 단계 (a)의 와이어가 도입된 스캐폴드 제작 몰드의 하부에 생체적합성 또는 생분해성 고분자 용액을 주입하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)의 결과물을 건조하여 골세포 배양용 스캐폴드를 수득하는 단계;
(d) 상기 단계 (c)의 골세포 배양용 스캐폴드를 포함하는 와이어가 도입된 스캐폴드 제작 몰드의 상부에 생체적합성 또는 생분해성 하이드로젤 형성용 점탄성(viscoelastic) 고분자 및 연골세포 혼합용액을 주입하는 단계;
(e) 상기 단계 (d)의 결과물을 경화시켜 연골세포가 포집된 하이드로젤을 형성하고 연골세포 배양용 스캐폴드를 수득하는 단계; 및
(f) 상기 단계 (e)의 결과물에서 스캐폴드 제작 몰드 및 와이어를 제거하여 미세유로가 형성된 골세포 및 연골세포 공동 배양용 이중 스캐폴드를 수득하는 단계
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제 9 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 와이어는 금속, 세라믹 및 고분자로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 스캐폴드 제작 몰드의 상 및 하부에 도입된 와이어는 서로 교차되어 있는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 (b)의 생체적합성 또는 생분해성 고분자는 폴리(L-락트산)(PLLA), 폴리(D,L-락트산）(PDLLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(카프로락톤)(PCL), 폴리(하이드록시알카노에이트), 폴리다이옥산온(PDS), 폴리트라이메틸린카보네이트, 이들의 유도체 및 공중합체로 구성된 군으로부터 최소 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 단계 (b) 와 (c) 사이에 (b-1) 상기 단계 (a)의 와이어가 도입된 스캐폴드 제작 몰드의 하부에 생체적합성 또는 생분해성 고분자 및 염 혼합용액을 주입하고 건조하는 단계; 및 (b-2) 상기 단계 (b-1)의 스캐폴드 제작 몰드에 물을 주입하고 염을 용해하여 세공(porous)을 형성하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 단계 (c) 및 (d) 사이, 그리고 (e)와 (f)사이에 상기 단계 (c) 및 (e)의 결과물에 동물세포 배양 배지를 주입하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 단계 (d)의 생체적합성 또는 생분해성 하이드로젤 형성용 점탄성 고분자는 히알루론산, 콘드로이틴 설페이트, 더마탄(dermatan) 설페이트, 카르복시메틸셀룰로오스, 헤파란 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 카르복시메틸하이드록시에틸셀룰로오스, 셀룰로오스 설페이트, 셀룰로오스 포스페이트, 카르복시메틸구아르, 카르복시메틸하이드록시프로필구아르, 카르복시메틸하이드록시에틸구아르, 잔탄검, 겔란검(gellan gum), 웰란검(welan gum), 람산검(rhamsan gum), 아가로스, 알지네이트, 푸르셀라란(furcellaran), 펙틴, 아라비아 고무, 트라가칸트 고무(gum tragacanth), 카라기난(carrageenans), 스타치 포스페이트, 스타치 숙시네이트, 글리코아미노글리칸, 폴리사카라이드, 폴리펩타이드, 및 아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 디메틸아크릴아미드, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 비닐설폰산, 스티렌카르복실산 2-아크릴아미도-2-메틸-프로판설폰산, 비닐포스폰산, 및 2-메틸아크릴로일옥시에틸설폰산으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 9 항에 있어서, 상기 단계 (f)의 미세 유로는 삼각형, 사각형, 육각형 또는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 16 항에 있어서, 상기 미세 유로는 사각형 또는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제 17 항에 있어서, 상기 미세 유로가 사각형인 경우 한 변의 길이는 100 내지 10,000 μm 이고, 미세 유로가 원형인 경우 반경이 50 내지 5,000 μm 인 것을 특징으로 하는 제조방법
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다음을 포함하는 골세포 및 연골세포 공동 배양 시스템:
(a) 상기 제 9 항 내지 제 18 항에 의해 제조된 이중 스캐폴드(biphasic scaffold); 및
(b) 골세포 및 연골세포 배양액의 주입구 및 배출구가 각각 형성된 배양액 순환 챔버;
상기 (a)의 이중 스캐폴드는 상기 (b)의 배양액 순환 챔버 내부에 위치하고, 상기 배양액 순환 챔버에 형성된 골세포 배양액의 주입구 및 배출구는 상기 (a)의 이중 스캐폴드의 골세포 배양용 스캐폴드에 형성된 미세 유로의 방향과, 연골 세포 배양액의 주입구 및 배출구는 연골세포 배양용 스캐폴드에 형성된 미세 유로의 방향과 각각 일치한다
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다음의 단계를 포함하는 골세포 및 연골 세포의 공동 배양 방법:
(a) 상기 제 9 항 내지 제 18 항에 의해 제조된 이중 스캐폴드(biphasic scaffold)에 포함된 골세포 배양용 스캐폴드에 골아세포를 파종하는 단계;
(b) 상기 단계 (a)의 이중 스캐폴드를 골세포 및 연골세포 배양액의 주입구와 배출구가 형성된 배양액 순환 챔버의 내부에 위치시키는 단계;
(c) 상기 배양액 순환 챔버에 형성된 골세포 배양액의 주입구 및 배출구는 상기 (a)의 이중 스캐폴드의 골세포 배양용 스캐폴드에 형성된 미세 유로의 방향과, 연골 세포 배양액의 주입구 및 배출구는 연골세포 배양용 스캐폴드에 형성된 미세 유로의 방향과 각각 일치시키는 단계; 및
(d) 골세포 및 연골세포 배양액의 주입구를 통하여 각각 골세포 및 연골세포 배양액을 주입하고 배출구를 통하여 상기 골세포 및 연골세포 배양액을 순환시키는 단계
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