• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.35 no.1
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• pp.199-216
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• 2005

치주치료의 가장 중요한 목적은 상실된 치주조직의 형태적, 기능적 재건이다. 법랑기칠 단백질 유도체(enamel matrix derivative: EMD)는 치주 병소에 사용시 상피세포의 증식을 억제하며 치주인대 및 백악아세포를 활성화시켜 무세포성 백악질 및 치주인대와 골조직의 생성을 유도한다고 보고되고 있다. 또한 법랑기질 단백칠 유도체는 골모세포의 증식 및 분화를 촉진시키며 alkaline phosphatase의 활성 및 mineralized nodule의 형성을 촉진시킨다고 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 토끼 두개골 결손부에 법랑기질 단백질 유도체와 이종골 이식재를 이식한 후 골밀도를 방사선학적으로 분석하고, 신생골 형성 및 주변 조직 반응을 조직학적으로 관찰, 평가하고자 하였다. 토끼 두개골에 6mm trephine bur(외경 8mm)를 이용하여 경뇌막에 손상을 주지 않도록 하면서 4개의 결손부를 형성하였다. 아무것도 이식하지 않은 군을 음성 대조군으로, 이종골 이식재 ($Bio-Oss^{(R)}$, Geistlich, Wolhusen, Switzerland)을 이식한 군을 양성 대조군으로 설정하였다. 법랑기질 단백질 유도체 ($Emdogain^{(R)}$, Biora, Inc., Sweden)만 이식한 군과 법랑기질 단백질 유도체와 이종골 이식재를 혼합하여 이식한 군을 설험군으로 설정하였다. 각각의 재료를 이식한 후 비흡수성 차폐막 ($Tefgen^{(R)}$, Lifecore Biomedical, Inc., U.S.A.)을 위치시키고 흡수성 봉합사로 일차봉합을 시행하였다. 각 군당 술 후 1, 2, 4주의 치유기간을 설정하였다. 동물을 희생시킨 후 두개골을 절제하여 먼저 방사선학적인 골밀도측정을 시행한 후 10% formalin에 고정한 후 통법에 따라 조직표본을 제작하여 광학현미경으로 관찰하였다. 1. 방사선학적인 평가에서 1, 2, 4주에 대조군과 법랑기질 단백질 유도체만 이식한 군과 비교해 이종골 이식재만 이식한 군과 이종골 이식재에 법랑기질 단백질 유도체를 이식한 군에서 더 큰 골의 밀도를 보이고 있었다 (P<0.01). 하지만, 동일한 시기에 대조군과 법랑기질 단백질 유도체만 이식한 군과의 차이는 발견할 수 없었으며 (P>0.05), 이종골 이식재만 이식한 군과 이종골 이식재에 법랑기질 단백질 유도체를 이식한 군의 차이 또한 발견할 수 없었다 (P>0.05). 2. 조직학적인 평가에서 1, 2, 4주에 대조군과 법랑기질 단백질 유도체만 이식한 군과 비교해 이종골 이식재만 이식한 군과 이종골 이식재에 법랑기질 단백질 유도체를 이식한군에서 골의 형성이 더 진행됨을 알 수 있었다. 법랑기질 단백질 유도체만 이식한 군이 대조군보다 2주에서 더 많은 신생골을 볼 수 있었으며, 이종골 이식재에 법랑기질 단백질 유도체를 이식한 군이 이종골 이식재만 이식한 군보다 1, 2주에서 더 많은 신생골을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과에서 법랑기질 단백질 유도체는 토끼 두개골 결손부 치유단계에서 초기 골 형성을 촉진하는 것으로 사료되며 골 이식시에 법랑기질 단백질 유도체를 적용하는 것은 유용한 술식으로 사료된다.

• Journal of Veterinary Clinics
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• v.31 no.5
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• pp.417-420
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• 2014

Bone grafts are essential for promoting bone healing in some orthopedic cases, and synthetic bone materials have been widely used for bone defects. In addition, osteoinductive proteins such as bone morphogenetic protein and fibroblast growth factor promote osteoblast differentiation and proliferation. The combination of these factors is very useful clinically for promoting bone healing. In this study, we report the use of synthetic bone materials and osteoinductive proteins to repair bone defects in two dogs.

• 대한치주과학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.52-52
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• 2006

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.37 no.sup2
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• pp.397-407
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• 2007

골형성 유도 단백질(bone morphogenetic protein, BMP)은 성장이나, 골형성과정에서 중용한 역할을 한다고 입증되었고 그것의 운반체에 대한 연구가 이뤄져 왔다. 하지만 수직압이 존재하는 곳에서 골증대술에 적용할 수 있을 만큼 강한 공간유지능력이 있는 운반체에 대한 연구는 그리 많지 않았다. Macroporous biphasic calcium phosphate block (MBCP block)은 공간유지능력이 뛰어나며 강한 수직압을 견딜수 있는 골대체물질이다. 이 연구의 목적은 MBCP block을 골형성유도 단백질(rhBMP-2)의 운반체로 사용하여 백서 두개골 결손부에 적용하였을 때, 골 형성 효과를 평가하는 것이다. 36마리의 웅성백서에서 8mm 지름을 갖는 임계크기의 두 개부 결손을 형성하였다. 20마리씩 2개의 군으로 나누어 MBCP block만 이식한 군, MBCP block을 운반체로 사용하여 농도 0.025mg/ml rhBMP-2를 이식한 군으로 나누어 술 후 2주와 8주에 치유결과를 조직학적, 조직계측학적으로 비교 관찰 하였다. 조직계측학적 관찰 결과, rhBMP-2/MBCP block 군에서 MBCP block군에서 보다 2, 8주 모두 골밀도(bone density)가 유의성있게 증가하였다 (P<0.01). 각 군에서도 8주째가 2주째보다 골밀도가 유의성있게 증가하였다(P<0.01). 총조직 형성량 (augmented area)에서는 변화가 없었다. 이 연구 결과, 백서 두개골 결손부에서 MBCP block은 rhBMP의 운반체로 사용하였을 때 신생골 형성에 유의한 효과가 있을뿐 아니라 공간유지능력이 우수해서 수직압이 존재하는 골증대술(bone augmentation)시 rhBMP의 운반체로 가능성이 있다고 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.32 no.3
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• pp.589-602
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• 2002

Hyaluronic acid (HA)는 중요한 glycosaminoglycan 중 하나로서 단백질과 화학적 결합을 하지 않기 때문에 분리가 쉽고 결합조직의 세포간 기질의 주요 성분이다. 우리는 점탄성 고분자 hyaluronic acid를 실험실상에서 사람 태아 골모세포의 골 형성 과정에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 우리는 여러 농도의 HA에 대한 사람 태아 골모세포에서의 세포증식, 염기성 인산분해효소 활성, 석회화 결절 형성능, 교원질 합성능 그리고 bone sialoprotein (BSP)의 발현 정도를 검사하였다. 세포증식에서 각 농도의 HA 처리군과 대조군 간에 2일과 4일간의 결과에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 염기성 인산분해효소 활성에서는 0.063% HA 처리군에서 음성 대조군에 비해 가장 유의한 염기성 인산분해효소 활성을 보였다 (p<0.05). 0.063% HA 처리군은 교원질 합성능에서도 가장 높은 수준을 보였다 (p<0.05). 석회화 결절 형성능에서는 0.063% HA 처리군에서 대조군에 비해 많은 염색된 석회화 결절을 보였다. BSP의 발현 정도를 분석한 Western blot에서는 대조군에 비해 0.063% HA 처리군에서 증가된 단백질 발현을 나타났다. 본 연구 결과 고분자 HA가 실험실상에서 사람 태아 골모세포의 분화를 통해 새로운 골 형성을 유도할 수 있는 능력이 있음을 시사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.44.2-44.2
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• 2010

최근 골손상이 있을 경우 골 형성을 유도하고 기능을 부여하여 단순한 골조직의 대체를 위한 지지체가 아닌 한층 더 나아간 지지체의 연구가 활발히 진행되고 있다. 뼈 형성 억제 인자를 억제하거나 촉진인자를 첨가하여 뼈의 형성이 증가시키고, 뼈 형성과정에 관여하는 신호체계를 유도하는 어떤 물질을 첨가하여 뼈의 형성을 증가시킬 수 있다. 줄기세포는 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력이 있는데 그 과정에서 여러 가지 signal이 관여한다. 그 중 wnt signaling은 줄기 세포가 분화하는 과정뿐만 아니라 세포의 사멸, 이동에 있어서도 매우 중요한 역할을 하며, 줄기세포의 운명 결정에 영향을 미친다고 알려져 있다. Silicon은 조골세포의 부착과 증식, 세포의 활성을 증가시키며 뼈의 형성과정과 석회화 과정에서 중요한 역할을 한다. 또한 BMP-2, collagen 등과 같은 유전자의 발현을 증가시킨다. 따라서 본 연구에서는 Silicon이 조골세포로의 분화과정에 관여하는 신호전달 중 wnt 신호에 미치는 영향에 대해 유전자의 발현 양상과 단백질의 발현 양상을 살펴보기 위해 각각 RT-PCR과 western-blotting을 수행하였다.

• The Journal of the Korean dental association
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• v.37 no.7 s.362
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• pp.517-529
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• 1999

본 연구는 태령 19일된 백서 태자 두 개관에서 분리한 골모세포유사세포에 화학발암물질인 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene (DMBA: 0.5 ㎍/ml) 및 tumor promotor인 12-O-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate (TPA; 1.0 ㎍/ml)를 단독 혹은 복합 처리하여 PTRCC-DMBA, RCC-DMBA 및 RCC-DMBA-TPA 세포주를 확립시키고, 각 세포의 세포형태, 세포성장곡선, alkaline phosphatase와 acid phosphatase 활성 및 in vitro tumorigenicity를 연구하였다. 또한 c-myc, c-랜, c-jun, p53 및 Rb 유전자의 발현변화와 항암단백질인 p53 및 pRb 단백질의 발현변화를 관찰하여 골모세포유사세포가 악성형질전환되는 분자기전의 일단을 연구하고자 시행하였다. 본 실험에 사용한 모든 세포군에서 높은 aikaline phosphatase 활성과 낮은 acid phosphatase/alkaline phosphatase ratio를 보여 골모세포의 특성을 나타내었다. RCC-DMBA와 RCC-DMBA-TPA 세포는 정상세포나 PTRCC-DMBA에 비해 빠른 성장속도를 보였으며, 또한 SOFT AGAR상에서 colony를 형성하여 anchorage-independent growth를 나타내었다. 화학발암 물질로 악성변형된 세포들은 정상세포나 PTRCC-DMBA 세포에 비해 c-myc 유전자의 과발현이 관찰되었다. 정상세포에서 p53 유전자의 발현은 1.9 kb의 message만이 발현되었다. 그러나 화학발암물질로 형질전환된 세포에서는 1.9 kb message외에도 1.6 kb의 message가 더 발현되었으며, message의 양도 현저히 증가되었다. p53 단백질의 발현은 RCC-DMBA-TPA 세포에서 정상세포에 비해 현저히 감소하였으나, RCC-DMBA 세포에서는 유사한 경향을 보였다. Rb 유전자의 발현은 RCC-DMBA-TPA 세포에서만 현저히 감소하였으나, Rb 단백질의 발현은 정상세포에 비해 형질전환된 세포들에서 모두 현저히 감소되었고, 특히 RCC-DMBA-TPA 세포에서는 거의 발현되지 않았다. 이상의 결과에서 백서 태자 두 개관에서 분리한 골모세포유사세포는 화학발암물질인 DMBA에 의해 악성형질전환이 유도되었으며, c-myc의 과발현 및 p53과 Rb 단백질의 발현감소가 정상 골모세포유사세포의 악성변형과정에 밀접히 연관되어 있음을 시사한다.

• The Journal of the Korean dental association
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• v.53 no.1
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• pp.6-13
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• 2015

A new field in dental implantology is developing with the goal of finding new ways to improve the osteoconductivity of bone substitutes and to study new molecules able to dictate cellular differentiation and improve bone regeneration. The real future in bone regeneration seems to be in connection with the rhBMP-2s, currently obtained by synthesis using recombinant DNA. Since the first rhBMP-2 studies in humans by Boyne, There are many studies for bone regeneration at oral and maxillofacial area. The rhBMP-2 is widely used at sinus augmentation, alveolar bone defect, and socket preservation.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.36 no.3
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• pp.627-637
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• 2006

이 연구는 rh BMP-7-immobilized substrates에 대한 백서 태자 두개관 세포의 반응을 석회화 결절 측정, 알카리 효소 분석, 역전사 중합반응 및 단백질 분석등으로 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 배양 14일 째, 석회화 결절 형성율을 측정한 결과, rh BMP-7-immobilized substrates에서 대조군과 비교하여 더 많은 석회화 결절을 형성하였다. 2. 배양 7일에 염기성 인산 분해효소 활성도는 rh BMP-7-immobilized substrates에서 대조군에 비해 효소 활성도가 유의하게 높았다. 3. 역전사 중합반응의 결과에서 BSP 와 OCN 유전자 발현은 대조군보다 더 현저하였다. 4. 단백질 분석에서 rh BMP-7-immobilized substrates와 대조군 모두 Smad 1,5,8 단백질의 인산화를 활성화시키지 못했다. 이상의 결과 rh BMP-7-immobilized substrates는 백서 태자 두개관세포가 조골세포로의 분화와 석회화를 유도하며 따라서 rh BMP-7-immobilized substrates는 임프란트 주변의 골 형성에 유용하리라 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.83-83
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• 2017

생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.