Abstract
Background: Bovine pericardial bioprosthesis treated with glutaraldehyde (GA) is one of the most popular prosthetic materials, but late calcific degeneration after implantation is a problem that remains unsolved. For the purpose of mitigating the calcific degeneration, we added MgCl2 into the 0.625% GA solution to compete with calcium for binding to the free aldehyde from GA and pretreated with the surfactants like sodium dodecyl sulfate (SDS) and Triton X-100 before GA fixation for preventing the phospholipid infiltration into the pericardial tissue, the first step of the calcific degeneration. Material and Method: 40 square-shaped pieces of bovine pericardia were fixed in 0.625% GA solution with 4g/L MgCl2 6H2O as a control group (group 1). 40 pieces pretreated with 1% SDS were also fixed in the same GA solution (group 2) and other 40 pieces pretreated with 1% Triton X-100 were prepared with the same method (group 3). After 1 month of fixation these were implanted into the belly of 40 Sprague-Dawley subdermally and extracted 1 month, 2 months, 3 months and 6 months after implantation. With atomic absorption spectrophotometry we measured the deposited calcium amount. Result: 1 month after implantation we could not find any differences between the three groups, but by the 2nd month calcium deposition was 0.921$\pm$0.121 mg/g in group 1, 0.481$\pm$0.037 mg/g in group 2 and 1.369$\pm$0.200 mg/g in group 3. By the 3rd month it was 0.786$\pm$0.080 mg/g in group 1, 0.584$\pm$0.054 mg/g in group 2 and 1.139$\pm$0.188 mg/g in group 3, and on the 6th month 1.623$\pm$0.601 mg/g in group 1,0.501$\pm$0.043 mg/g in group 2 and 1.625$\pm$0.382 mg/g in group 3, with statistical significance in group 2(p<0.05). Conclusion: Pretreatment with SDS showed meaningful calcium mitigation effects on subcutaneously implanted bovine pericardium in the rat models but the neutral type surfactant, Triton X-100, had no positive mitigation effect in this experiment.
서론: 심혈관계 수술 시 이용되는 조직판막 등 glutaraldehyde(GA)에 보존한 이종보철편들은 석회화에 의한 변성으로 환자의 장기성적에 나쁜 영향을 주게 된다. 이에 연구자는 GA 용액에 Mg 염을 첨가, 자유 알데히드와 미리 결합하게 함으로 조직 및 혈중의 칼슘과 반응하는 것을 막아 석회화를 완화하고자 시도하였고 계면활성제로 sodium dodecyl sulfate(SDS)와 Triton X-100을 사용, 전처치하여 GA에 고정, 석회화 완화 효과를 관찰하였다. 대상 및 방법: 우심낭을 정방형 조각으로 만들어 40 조각의 우심낭편은 대조군으로 MgCl2.6H2O를 4g/L 첨가한 0.625% GA 용액에 보존하고(1 군), 40 조각은 SDS에 전처치 후 이 GA 용액에 보존(2 군), 또 다른 40 조각은 Triton X-100에 전처치 후 GA에(3 군) 각각 한달 간 보관한다. 이들을 40 마리의 백서의 복부 피하에 각각 한 조각씩 이식하여 1 개월, 2 개월, 3 개월 및 6 개월 째에 적출, spectrophotometry로 이 우심낭편에 침착한 칼슘을 정량분석하였다. 결과: 이식 후 1 개월에는 세 군 간의 석회화 정도에 차이가 없었으나, 2 개월 부터 차이를 보여 1 군 0.921$\pm$0.121 mg/g, 2 군 0.481$\pm$0.037 mg/g, 3 군 1.369$\pm$0.200 mg/g의 통계적 차이를 보였고(p<0.05), 3 개월에 1 군 0.786$\pm$0.080 mg/g, 2 군 0.584$\pm$0.054 mg/g, 3 군 1.139$\pm$0.188 mg/g, 마지막 6 개월에 1 군 1.623$\pm$0.601 mg/g, 2 군 0.501$\pm$0.043 mg/g, 3 군 1.625$\pm$0.382 mg/g으로 정량되어 2 군에서 유의한 석회화 완화 효과가 관찰되고 있다 (p<0.05). 결론: 음성 계면활성제인 SDS의 전처치로 중기 이상 시간이 경과함에 따라 피하에 이식된 보철편의 석회화가 완화되었으나 중성 계면활성제인 Triton X-100의 전처치로는 완화 효과가 관찰되지 않았다.