Pamidronic acid를 고정화한 titania 나노섬유 부직포의 제조 및 생의학적 응용 = Fabrication of pamidronic acid-immobilized titania nanofiber mats for biomedical applications

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The nanofibers fabricated by using an electrospinning process have often been used for drug delivery system (DDS). DDS should be needed to minimize side effects of drugs, maximize the properties of medicine, and efficiently deliver the required amount of drugs to the diseased area.
Titania (TiO2) is used in orthopaedic implants because of its good biocompatibility. Hydroxyapatite (HA) is a well-known and a valuable implant material with biocompatibility and bioactive properties. Bisphosphonates such as pamidronate inhibit osteoclastic activity and reduce bone resorption.
In this study, TiO2/HA composite nanofibers with different compositions were prepared by electrospinning their sol precursors of TiO2, HA, and tetraethyl orthosilicate (TEOS) and calcining the as-spun fibers at high temperatures. Pamidronate was then immobilized on the surface of nanofibers using succinic anhydride or poly(ethylene glycol) bis(carboxymethyl) ether as the spacer.
The pamidronic acid-conjugated nanofibrous scaffolds were characterized by SEM, TEM, TGA and ESCA. These nanofiber meshes for use as bone scaffolds were assessed by using osteoblasts and osteoclasts in terms of adhesion, proliferation and differentiation.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 생체재료 1
• 2. 세라믹 3
• 3. 전기방사 5
• 4. Bisphosphonate제제 6
• 5. 연구목적 11
• Ⅱ. 실험 12
• 1. 시약 12
• 2. 전기방사법을 이용한 나노 섬유 부직포의 제조 15
• 2-1. 전기방사 장치 및 분석 기기 15
• 2-2. 나노 섬유의 제조 17
• 3. Pamidronic acid를 고정화한 나노섬유의 제조 20
• 3-1. 나노섬유의 표면에 pamidronic acid 고정화 20
• 4. 나노섬유의 특성 분석 23
• 4-1. 나노 섬유의 형태 및 미세구조 관찰 23
• 4-2. 나노섬유의 열역학적 분석 24
• 5. PDA를 고정화한 나노섬유의 특성 분석 25
• 5-1. 나노섬유 표면의 PDA 분석 25
• 6. 세포와 나노 섬유 부직포의 상호작용 26
• 6-1. 골아세포와 파골세포의 배양 26
• 6-2. 골아세포와 파골세포의 점착거동 29
• 6-3. 골아세포와 파골세포 활성 측정 34
• Ⅲ. 결과 및 고찰 36
• 1. 세라믹 나노섬유 복합체 부직포의 제조 36
• 1-1. PVP/TiO2/HA/TEOS 나노섬유 부직포의 제조 36
• 1-2. TiO2/HA 나노섬유 부직포의 제조 38
• 2. 세라믹 나노 섬유의 특성평가 41
• 2-1. TGA에 의한 분석 41
• 3. PDA를 고정화한 나노섬유의 특성 분석 43
• 3-1. ESCA를 이용한 나노섬유의 원소분석 43
• 4. 골아세포와 나노섬유 부직포의 상호작용 46
• 4-1. 골아세포 점착거동 46
• 4-2. 골아세포의 활성 48
• 5. 파골세포 분화 50
• 6. 파골세포와 나노섬유 부직포의 상호작용 52
• 6-1. 파골세포의 점착거동 52
• 6-2. 파골세포의 활성 57
• Ⅳ. 결론 59
• Ⅴ. 참고문헌 61
• Ⅵ. 영문초록 65