• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.629-636
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• 2009

Mechanical stimulation is known to play a vital role on the differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) to pre-osteoblasts. In this research, we developed a tensile cell stimulator, composed of a DC motor-driven actuator and LVDT sensor for measuring linear displacement, to study the effects of tensile stress on osteogenic differentiation of MSCs. First, we demonstrated the reliability of this device by showing the uniform strain field in the silicon substrate. Secondly, we investigated the effects of tensile stretching on osteogenic differentiation. We imposed a pre-set cyclic strain at a fixed frequency on cell monolayer cultured on a flexible silicon substrate while varying its amplitude and duration. 60 min of resting period was allowed between 30 min of cyclic stretching and this cycle is repeated up to 7 days. Under the combined stimulation with osteogenic media and mechanical stretching, the osteogenic markers such as alkaline phosphatase (ALP), osterix, and osteopontin began to get expressed as early as 4 days of stimulation, which is much shorter than what is typically required for osteogenic media induced differentiation. Moreover, different markers were induced at different magnitudes of the applied strains. Lastly, for the case of ALP, we observed the antagonistic effects of osteogenic media when combined with mechanical stretching.

• 폴리머
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• 제33권1호
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• pp.26-32
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• 2009

골 결손 치료를 위해 생분해성 고분자인 PLGA에 골다공증 치료제인 이프리플라본(IP)을 함유한 미립구를 O/W 유화 용매 증발법으로 제조하였으며, 생체외 방출실험에서 IP 방출량은 HPLC로 분석하였다. SEM을 이용하여 미립구에 부착된 세포의 거동을 확인하였으며, IP가 세포에 미치는 독성평가는 CCK-8 분석방법을 이용하여 측정하였다. 골 형성 지표인 ALP 활성도를 측정하였으며, 배양된 BMSCS의 골세포로의 표현형을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행하였다. 방출결과에서 IP 방출은 거의 40일 이상으로 지속적이었으며, IP를 함유한 미립구에서의 세포의 부착, 성장 등이 잘 이루어짐을 확인하였고, ALP 활성도 및 RT-PCR 분석결과에서도 단독의 PLGA 미립구보다 IP를 함유한 미립구에서의 값이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 실험결과를 바탕으로 향후 서방성 제제화에 있어서 IP/PLGA 미립구를 응용하게 되면 국소지향성 골분화 주사용 지지체로서 중요한 역할을 할 것으로 보인다.