Insulin 조절투여 시스템 개발을 위한 pancreatic islets의 polymeric microencapsulation

Abstract

체내 혈당 농도 변화에 대응하여 적정량의 인슐린(insulin)을 자동 조절 방출케 하는 시스템으로서 췌장 소도(Pancreatic islets)의 미소 캡슐화(microencapsulation)에 대한 연구를 수행하였다. 미소 캡슐의 물리적 안정성을 높이기 위해 최외막 소재인 polymethacrylic acid (PMAA)의 조건을 최적화 하고, 캡슐 내막에 PMAA를 도입하거나, PMAA캡슐에 자외선을 조사하여 표면 가교를 시도하였다. 이 고분자 캡슐들에 대해 물리적 안정성(Physical stability)과 고분자막의 투과도(Permeability) 실험을 한 결과 높은 물리적 안정성을 나타냈으며, 인슐린 투과가 충분히 유지되었다. 미소 캡슐의 생체적합성을 개선시키고자 sodium alginate를 filtration purification 하여 사용하고, PMAA 캡슐 표면을 수식(Modification)하였다. 단백질 흡착 실험 결과, 표면 수식 캡슐들의 생체적합성이 상대적으로 우수하였다. 미소 캡슐화 췌장 소도를 췌장 적출로 당뇨를 유발시킨 개에 동종 이식하여 혈당 조절 기능을 확인한 결과 혈당이 정상으로 회복되어 임상 적용의 가능성이 제시되었다.; Microencapsulation of pancreatic islets has been investigated to develop the controlled insulin - delivery system, which can modulate insulin release in response to blood glucose level. The physical stability of the polymeric microcapsules was improved by three different ways - optimizing the condition of PMAA solution ( pH:5.5-6. concentration : 0.1% ) for outer layer, incorporation PMAA into inner layer, and irradiation UV on the surface of PMAA microcapsules, respectively. The microcapsules prepared by these ways also, showed sufficient permeabi1ity of insulin. PEO grafting or heparinized PEO grating on the surface of the microcapsule was performed to increase the biocompatibility of PMAA microcapsule and the biocompatibility was determined by protein adsorption test. According to expectation, the extent of adsorbed protein was decreased in the surface modified microcapsules and this showed the increased biocompatibility. As a vivo test, PMAA microcapsule containing pancreatic islets was allotransplanted into the diabetic pancreatectomized dogs and the blood glucose level was recovered to the normal state. From these results, it can be suggested that the system prepared this paper is helpful to develop the controlled insulin delivery system.