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Polyink를 이용한 프린팅 사
례
㈜바이오잉크솔루션스
최영도 선임연구원
2017.10.27
INVIVO User Conference
목차
제 1 장. 회사 소개
제 2 장. 바이오잉크 소개
제 3 장. 프린팅 사례
2
1. MISSION
2. 주요제품 및 판매
회사 소개
바이오 3D 프린팅을 위한
소재(Bioink)의 선두 주자
3
1. MISSION
3D 바이오 프린팅 잉크
제품의
선도적 Global Leader
원천 기술
R&D
지속적 투자제품개발
비경쟁,독점적
제품항목 개발 Marketing
판매활동 강화
Global Sales
바이오젤
펩타이드-
바이오젤
폴리잉크
의약품의 사용 방식을 변화시킬
바이오 프린팅 / 바이오 제조 분야의 발전에 기여
4
2. 주요제품
 Hydrogel based Bioink-Gel4Cell®
Gel4Cell®-BMP 골재생 적용
Gel4Cell®-VEGF 혈관형성 촉진, 피부재생 적용
Gel4Cell®-TGF 연골재생 적용
 Gel4Cell®-Peptide Bioink
Gel4Cell® 에 성장인자 펩타이드 탑재
 PolyInk®-PCL (poly-ε-caprolactone)
PolyInk®-PLA (poly-L-lactide)
PolyInk®-PLCL s(caprolactone-co-lactide)
제 품 명 조 성 생분해 기간
PolyInks-PCL Polycarprolactone (P, F) ~ 2 years
PolyInks-PLA PolyLactide (P, F) ~ 2 years
PolyInks-PLCL-W Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 2-6 weeks
PolyInks-PLCL-M Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 6-10 weeks
PolyInks-PLCL-Y Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 10-16 weeks
5
1. 소재의 특성
2. 소재의 비교
바이오잉크 소재
6
1. 바이오 3D 프린팅 소재의 특성
구분 주요내용
인쇄가능성
● 재료의 점성이 높을 경우 프린팅 중 노즐이 막히고, 낮을 경우 프린팅 후 구조유지 어려움
● 점도에 딸 세포 부착성 및 세포에 미치는 영향이 다르므로 알맞은 재료 선택
생체적합성
● 세포의 활성이나 기능, 신호전달에 도움을 주기 위해서는 생체적합성을 갖는 재료 선택
● 면역 반응을 일으키지 않는 재료 선택
생분해성
및
부산물
● 세포가 성장할 공간을 확보하기 위해서는 제조된 지지체의 분해속도를 알고 조절할 수 있어야 함
● 생체적합성을 가진 지지체가 분해되면서 나오는 부산물이 분해 후 체내에서 빠르게 흡수되기 위해서 독성
유무판단 중요
기계적 물성
● 재료의 종류, 신체의 부위나 역할에 따라 물리적 특성이 다르기 때문에 각 기능에 맞게 재료를 선택
※ 혈관 : 압력을 버틸 수 있는 유연함과 탄성을 가진 재료
뼈 : 하중을 견딜 수 있는 단단한 재료
 바이오 3D 프린팅 기술을 적용을 위해선 소재의 선택
7
2. 3D 바이오 프린팅 소재 구분
구분 천연 고분자 합성고분자
대표물질
젤라틴
키토산
콜라겐
하일루론산
알지네이트
피브린
PCL(Poly-caprolactone)
PLA(Poly lactic acid)
PEG(Poly ethylene glycol)
PVA(Poly vinyl alcohol)
PLLA(Poly L lactic acid)
PLGA(Poly lactic-co-glycolic acid)
장점
● 가공 및 조형이 쉬움
● 생체적합성이 높으며, 인체 내에서 생리활성을 갖고
세포 부착성이 높음
● 면역반응이 일어나지 않아 생체모방 ECM 제작 용이
● 생분해성 고분자로 신체 내에서 분해되며 분해산물에
독성 없음
● 기계적 물성이 좋아 원하는 구조나 형태를 위한 물성강도
확보용이
● 인체 내에서 분해속도 조절 용이
단점
● 열에 의한 변성이 쉽게 일어남
● 기계적 물성이 낮아 물리적 힘에 의해 구조나 형태가
쉽게 변형
● 체내에서 빠르게 분해되기 때문에 분해속도 조절 어려움
● 천연고분자에 비해 가공이 어렵고 생리활성이 떨어짐
● 형태를 만들기 위해 열을 가하거나 유기용매로 녹인
후 형태를 만들어야 함
 바이오 3D 프린팅 기술 적용을 위한 소재의 구분
8
1. PLCL-W
2. PLCL-M
3. PLCL-Y
4. Printing condition
프린팅 사례
9
PLCLs
PLCLs : 생분해기간을 조절할 수 있는 합성고분자
10
제 품 명 조 성 생분해 기간
PolyInks-PLCL-W Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 2-6 weeks
PolyInks-PLCL-M Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 6-10 weeks
PolyInks-PLCL-Y Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 10-16 weeks
1. PLCL-W
Printing condition
Nozzle 0.2 mm
설정온도 155 ℃~165 ℃
설정압력 400 Kpa~900 Kpa
프린팅속도 2 mm/s~3 mm/s
이동속도 2 mm/s~3 mm/s
Plate온도 27 ℃
11
작업시간 : 1시간 30분
소요된 Polyink 양 :1.8g
0.5cm
2.0cm
2.0cm
12
1. PLCL-W
작업시간 : 4시간
소요된 Polyink양 : 3.4g
1.5cm
4.5cm
2.5cm
Printing condition
Nozzle 0.2 mm
설정온도 155 ℃~165 ℃
설정압력 400 Kpa~900 Kpa
프린팅속도 2 mm/s~3 mm/s
이동속도 2 mm/s~3 mm/s
Plate온도 27 ℃
13
2. PLCL-M
작업시간 : 40분
소요된 Polyink 양 : 1.5g
1.5cm
1.5cm
Printing condition
Nozzle 0.2 mm
설정온도 145 ℃~165 ℃
설정압력 400 Kpa~900 Kpa
프린팅속도 2 mm/s~3 mm/s
이동속도 2 mm/s~3 mm/s
Plate온도 27 ℃
3. PLCL-Y
14
작업시간 : 3시간 10분
소요된 Polyink 양 : 1.8g
0.5cm
2.0cm
2.0cm
Printing condition
Nozzle 0.2mm
설정온도 165 ℃~170 ℃
설정압력 900Kpa
프린팅속도 1 mm/s~2 mm/s
이동속도 1 mm/s~2 mm/s
Plate온도 21 ℃
4. Printing condition
15
Printing condition
품목 PLCL-W PLCL-M PLCL-Y
Nozzle (mm) 0.2 0.2 0.2
설정온도 (℃) 155~165 145~165 165~170
설정압력 (Kpa) 400~900 400~900 900
프리팅속도 (mm/s) 2~3 2~3 1~2
이동속도 (mm/s) 2~3
2~3
1~2
Plate온도 (℃) 27 27 21
감 사 합 니 다
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3D Bioprinting by INVIVO 바이오잉크솔루션

  • 1. Polyink를 이용한 프린팅 사 례 ㈜바이오잉크솔루션스 최영도 선임연구원 2017.10.27 INVIVO User Conference
  • 2. 목차 제 1 장. 회사 소개 제 2 장. 바이오잉크 소개 제 3 장. 프린팅 사례 2
  • 3. 1. MISSION 2. 주요제품 및 판매 회사 소개 바이오 3D 프린팅을 위한 소재(Bioink)의 선두 주자 3
  • 4. 1. MISSION 3D 바이오 프린팅 잉크 제품의 선도적 Global Leader 원천 기술 R&D 지속적 투자제품개발 비경쟁,독점적 제품항목 개발 Marketing 판매활동 강화 Global Sales 바이오젤 펩타이드- 바이오젤 폴리잉크 의약품의 사용 방식을 변화시킬 바이오 프린팅 / 바이오 제조 분야의 발전에 기여 4
  • 5. 2. 주요제품  Hydrogel based Bioink-Gel4Cell® Gel4Cell®-BMP 골재생 적용 Gel4Cell®-VEGF 혈관형성 촉진, 피부재생 적용 Gel4Cell®-TGF 연골재생 적용  Gel4Cell®-Peptide Bioink Gel4Cell® 에 성장인자 펩타이드 탑재  PolyInk®-PCL (poly-ε-caprolactone) PolyInk®-PLA (poly-L-lactide) PolyInk®-PLCL s(caprolactone-co-lactide) 제 품 명 조 성 생분해 기간 PolyInks-PCL Polycarprolactone (P, F) ~ 2 years PolyInks-PLA PolyLactide (P, F) ~ 2 years PolyInks-PLCL-W Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 2-6 weeks PolyInks-PLCL-M Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 6-10 weeks PolyInks-PLCL-Y Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 10-16 weeks 5
  • 6. 1. 소재의 특성 2. 소재의 비교 바이오잉크 소재 6
  • 7. 1. 바이오 3D 프린팅 소재의 특성 구분 주요내용 인쇄가능성 ● 재료의 점성이 높을 경우 프린팅 중 노즐이 막히고, 낮을 경우 프린팅 후 구조유지 어려움 ● 점도에 딸 세포 부착성 및 세포에 미치는 영향이 다르므로 알맞은 재료 선택 생체적합성 ● 세포의 활성이나 기능, 신호전달에 도움을 주기 위해서는 생체적합성을 갖는 재료 선택 ● 면역 반응을 일으키지 않는 재료 선택 생분해성 및 부산물 ● 세포가 성장할 공간을 확보하기 위해서는 제조된 지지체의 분해속도를 알고 조절할 수 있어야 함 ● 생체적합성을 가진 지지체가 분해되면서 나오는 부산물이 분해 후 체내에서 빠르게 흡수되기 위해서 독성 유무판단 중요 기계적 물성 ● 재료의 종류, 신체의 부위나 역할에 따라 물리적 특성이 다르기 때문에 각 기능에 맞게 재료를 선택 ※ 혈관 : 압력을 버틸 수 있는 유연함과 탄성을 가진 재료 뼈 : 하중을 견딜 수 있는 단단한 재료  바이오 3D 프린팅 기술을 적용을 위해선 소재의 선택 7
  • 8. 2. 3D 바이오 프린팅 소재 구분 구분 천연 고분자 합성고분자 대표물질 젤라틴 키토산 콜라겐 하일루론산 알지네이트 피브린 PCL(Poly-caprolactone) PLA(Poly lactic acid) PEG(Poly ethylene glycol) PVA(Poly vinyl alcohol) PLLA(Poly L lactic acid) PLGA(Poly lactic-co-glycolic acid) 장점 ● 가공 및 조형이 쉬움 ● 생체적합성이 높으며, 인체 내에서 생리활성을 갖고 세포 부착성이 높음 ● 면역반응이 일어나지 않아 생체모방 ECM 제작 용이 ● 생분해성 고분자로 신체 내에서 분해되며 분해산물에 독성 없음 ● 기계적 물성이 좋아 원하는 구조나 형태를 위한 물성강도 확보용이 ● 인체 내에서 분해속도 조절 용이 단점 ● 열에 의한 변성이 쉽게 일어남 ● 기계적 물성이 낮아 물리적 힘에 의해 구조나 형태가 쉽게 변형 ● 체내에서 빠르게 분해되기 때문에 분해속도 조절 어려움 ● 천연고분자에 비해 가공이 어렵고 생리활성이 떨어짐 ● 형태를 만들기 위해 열을 가하거나 유기용매로 녹인 후 형태를 만들어야 함  바이오 3D 프린팅 기술 적용을 위한 소재의 구분 8
  • 9. 1. PLCL-W 2. PLCL-M 3. PLCL-Y 4. Printing condition 프린팅 사례 9
  • 10. PLCLs PLCLs : 생분해기간을 조절할 수 있는 합성고분자 10 제 품 명 조 성 생분해 기간 PolyInks-PLCL-W Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 2-6 weeks PolyInks-PLCL-M Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 6-10 weeks PolyInks-PLCL-Y Poly(caprolactone-Lactide) (P, F) 10-16 weeks
  • 11. 1. PLCL-W Printing condition Nozzle 0.2 mm 설정온도 155 ℃~165 ℃ 설정압력 400 Kpa~900 Kpa 프린팅속도 2 mm/s~3 mm/s 이동속도 2 mm/s~3 mm/s Plate온도 27 ℃ 11 작업시간 : 1시간 30분 소요된 Polyink 양 :1.8g 0.5cm 2.0cm 2.0cm
  • 12. 12 1. PLCL-W 작업시간 : 4시간 소요된 Polyink양 : 3.4g 1.5cm 4.5cm 2.5cm Printing condition Nozzle 0.2 mm 설정온도 155 ℃~165 ℃ 설정압력 400 Kpa~900 Kpa 프린팅속도 2 mm/s~3 mm/s 이동속도 2 mm/s~3 mm/s Plate온도 27 ℃
  • 13. 13 2. PLCL-M 작업시간 : 40분 소요된 Polyink 양 : 1.5g 1.5cm 1.5cm Printing condition Nozzle 0.2 mm 설정온도 145 ℃~165 ℃ 설정압력 400 Kpa~900 Kpa 프린팅속도 2 mm/s~3 mm/s 이동속도 2 mm/s~3 mm/s Plate온도 27 ℃
  • 14. 3. PLCL-Y 14 작업시간 : 3시간 10분 소요된 Polyink 양 : 1.8g 0.5cm 2.0cm 2.0cm Printing condition Nozzle 0.2mm 설정온도 165 ℃~170 ℃ 설정압력 900Kpa 프린팅속도 1 mm/s~2 mm/s 이동속도 1 mm/s~2 mm/s Plate온도 21 ℃
  • 15. 4. Printing condition 15 Printing condition 품목 PLCL-W PLCL-M PLCL-Y Nozzle (mm) 0.2 0.2 0.2 설정온도 (℃) 155~165 145~165 165~170 설정압력 (Kpa) 400~900 400~900 900 프리팅속도 (mm/s) 2~3 2~3 1~2 이동속도 (mm/s) 2~3 2~3 1~2 Plate온도 (℃) 27 27 21
  • 16. 감 사 합 니 다 16

Editor's Notes

  1. 2차로 PLCL-W 귀형태의 출력물입니다. 가로 4.5센치 세로 2.5센치 높이 1.5센치 작업시간 4시간에 3.4g 소요되었습니다.