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The biological effects of fibronectin typeIII 7-10 to MC3T3-E1 osteoblast
홍정욱,최상묵,한수부,정종평,류인철,이용무,구영,Hong, Jeong-Ug,Choi, Sang-Mook,Han, Soo-Boo,Chung, Chong-Pyoung,Rhyu, In-Chul,Lee, Yong-Moo,Ku, Young The Korean Academy of Periodontoloy 2002 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.32 No.1
타이태늄은 뛰어난 생체적합성과 적절한 물리적 성질을 바탕으로 치과 및 정형외과 영역의 매식재로 널리사용되어져 왔으며, 골과 매식재 사이의 골 융합 정도를 증가시킬 목적으로 물리, 화학적인 방법을 이용한 타이태늄의 표면처리에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근에는 부착단백질 또는 성장인자를 이용한 생체재료의 표면개질을 통하여 조직적합성 및 치유 능의 개선을 위한 시도들이 있어왔다. Fibronectin(FN)은 주요 세포외기질중의 하나로 생체 내 널리 분포하여 세포의 부착, 이동 및 증식에 관여하는 거대 당단백으로, RGD및 PHSRN 펩타이드 서열이 세포의 인테그린과 결합하여 세포의 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 FN으로 처리된 타이태늄이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 미치는 영향과 이에 따른 석회화 정도에 미치는 영향을 관찰하여 부착분자를 이용한 타이태늄 표면개질의 효과를 규명하고자 하였다. 상업용 순수 타이태늄을 gold thiol법을 이용하여 표면처리 후, 혈장 FN(plasma FN, pFN)과 유전자재조합법을 이용하여 얻은 FN조각(FN type III 7-10, FNIII 7-10)을 피복한 시편을 실험군으로, 아무런 처리를 하지 않은것(smooth surface, SS)과 산 부식(Sandblasted and acid etched, SLA)처리된것을 대조군으로 이용하였다. 배양된 조골세포주(MC3T3-E1)를 사용하여 타이태늄 표면 처리에 따른 세포의 증식, 형태변화, 알칼리성 인산분해효소(ALPase) 생산 및 세포면역형광법을 이용한 분화정도를 시간 경과에 따라 관찰하였다. 조골세포증식의 경우 FNIII 7-10 처리군에서 pFN 처리군 및 대조군에 비해 시간경과에 따라 유의성있는 세포수의 증식이 관찰되었으며(p<0.05), ALPase 생성의 경우에도 FNIII 7-10 처리 군에서 아무 처리도 하지 않은 군에 비해 유의성 있게 높은 효소의 생성이 관찰되었다(p<0.05). 주사전자현미경을 이용한 세포의 형태관찰결과 아무 처리도 하지 않은 군에서는 마름모형태를 나타내었으며, 산 부식 처리된 군에서는 세포가 가시모양의 형태를 보인 반면 FN으로 처리된 두 군에서는 세포의 부착 및 펴짐이 매우 발달되어 있는 모습이 관찰되었다. 세포의 분화정도를 관찰하기 위하여 국소부착키나제(focal adhesion kinase, FAK), 및 actin stress fiber의 분포양상을 세포면역형광법을 이용하여 관찰한 결과 FN으로 표면처리된 두 군에서 아무런 처리도 하지않은 군 및 산 부식처리 한 군에 비해 프라크의 발현이 높게 나타났으며 잘 발달된 actin stress fiber의 소견을 나타내었다. 이 실험의 결과들은 gold thiol 법을 이용한 표면처리 후 FN부착을 통한 타이태늄의 표면개질이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 중요한 역할을 담당하여 석회화 정도를 촉진시키는 것을 보여주었으며, 이런 결과들은 더 짧은 FN조각을 이용한 다른 생체재료의 표면개질에 폭 넓게 응용할 수 있으리라 생각된다.
생분해성 다공질 Calcium Metaphosphate 블록의 조직적합성에 관한 연구
이용무,김석영,신승윤,구영,류인철,정종평,Lee, Yong-Moo,Kim, Seok-Young,Shin, Seung-Yun,Ku, Young,Rhyu, In-Chul,Chung, Chong-Pyoung 대한치주과학회 1998 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.28 No.4
direct bone apposition during bone remodelling. To address these problem, we developed a new ceramic, calcium metaphosphate(CMP), and report herein the biologic response to CMP in subcutaneous tissue, muscle and bone. Porous CMP blocks were prepared by condensation of anhydrous $Ca(H_2PO_4)_2$ to form non-crystalline $Ca(PO_3)_2$. Macroporous scaffolds were made using a polyurethane sponge method. CMP block possesses a macroporous structure with approximate pore size range of 0.3-1mm. CMP blocks were implanted in 8mm sized calvarial defect, subcutaneous tissue and muscle of 6 Newzealand White rabbits and histologic observation were performed at 4 and 6 weeks later. CMP blocks in subcutaneous tissue and muscle were well adapted without any adverse tissue reaction and resorbed slowly and spontaneously. Histologic observation of calvarial defect at 4 and 6 weeks revealed that CMP matrix were mingled with and directly apposed to new bone without any intervention of fibrous connective tissue. CMP blocks didn't show any adverse tissue reaction and resorbed spontaneously also in calvarial defect. This result revealed that CMP had a high affinity for bone and was very biocompatible. From this preliminary result, it was suggested that CMP was a promising ceramic as a bone substitute and tissue engineering scaffold for bone formation.
쓰레기 소각재 용융슬래그 미분말을 혼입한 모르타르의 압축강도 특성에 대한 연구
이용무,김영수 한국건축시공학회 2016 한국건축시공학회지 Vol.16 No.1
In order to investigate the feasibility of municipal solid waste incineration ash melted slag powder as admixture, anexperimental study was performed on cement mortar with municipal solid waste incineration ash melted slag powder. Fresh mortar properties and strength properties with various municipal solid waste incineration ash melted slag powderreplacement ratios were estimated. There replacement ratio adopted in this study was 0, 10, 20, 30, 40, 50%. After thenflow properties was considered as properties of fresh mortar. And compressive strength was determined 3, 7, 14, 28, 56days for the hardened mortar specimens. According to the test results, the flow of mortar was increased with inreplacement amount of municipal solid waste incineration ash melted slag powder. Furthermore, compressive strengthat early age was decreased, whereas the compressive strength at the age of 28, 56day was increased. 본 연구는 쓰레기 소각재 용융슬래그 미분말을 혼화재료로 사용하기 위한 연구로 소각재 용융슬래그 미분말을혼입한 모르타르에 대한 연구를 수행한 것이다. 쓰레기 소각재 용융슬래그 미분말의 혼입율을 10, 20, 30, 40, 50%로 다양하게 한 후 굳지 않은 모르타르의 플로 특성과 재령3, 7, 14, 28, 56일의 압축강도를 평가하였다. 실험결과쓰레기 소각재 용융슬래그 미분말의 혼입율이 증가할수록유동성이 증가하였고, 3일, 7일의 압축강도는 점진적으로감소하였으나, 재령 28, 56일 압축강도는 증가하는 것을알 수 있었다.