• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.20.1-20.1
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• 2011

타이타늄의 내부식 특성은 분해하기 어려운 산화물의 보호피막을 형성 함으로서 무독성의 생체친화적 성질을 가지고 있어 심장밸브, 인공 뼈 등 신체 조직의 이식에 사용될 만큼 인체에 무해한 금속으로 의료용으로 많이 응용되고 있다. 본 강연에서는 생체재료로써 의료용 타이타늄의 적용현황을 소개하고, 이를 통해 타이타늄의 가치를 다시 한번 재고하고자 한다. 타이타늄 임플란트에서 그 표면과 골사이의 골유착(osseointegration)은 성공적인 임상결과를 얻기 위한 중요한 요소 중의 하나이다. 1960년대에는 기계가공 된 매끈한 형태의 타이타늄 표면을 시작으로 골유착을 얻고자 하였다. 이러한 시도를 통해 임플란트가 점차 대중화 되면서 1980년대 부터 타이타늄 표면과 골과의 유착을 조기에 실현하고, 골유착 강도를 강화하기 위해 다양한 표면기술이 개발 되기 시작하였다. 크게는 1. 표면적 증대 기술, 2. 화학적 방식을 통한 표면기술, 3. 생체활성 유도형 표면기술, 4. 서방출 등을 응용한 골유도 및 활성 조절형 표면기술 등이 개발되어 제품화 되거나 그 연구가 진행 중에 있다. 다양한 표면기술에 대한 흐름을 이해하고 이에 대한 장, 단점을 이해함으로써 앞으로 기술적으로 극복해 나가야 할 과제를 제시하고자 한다. 또한 다양한 표면기술에 대한 유효성과 그에 대한 중, 장기 안전성에 대한 중요성을 이해하고 이를 평가하기 위한 여러 가지 절차와 방법 소개를 통해 신뢰성 있는 연구개발이 될 수 있기 바란다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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• pp.319-319
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• 1994

의약품등의 배아(태자) 독성물질에 의해서 유도될 수 있는 태자체중의 감소와 골화지연은 실험동물을 이용한 생식독성 시험에 있어서 자궁내 발육지연 (intrautering growth retardation)으로 평가된다. 태자체중은 측정이 매우 용이한 변수에 속하지만 골화지연의 평가에는 유해인자 (noxa) 의 작용시 기형이 유발되지 않는 골격부위가 가장 적합한데, 어느 골격부위가 발육지연 효과의 평가를 위하여 가장 적합한지를 알아내기 위해서는 태자체중과 골화의 상관성 조사가 필수적이다. 연구결과 골격형성은 골격부위에 따라 큰 차이를 보였는데, 크게는 거의 골화가 종료된 부위 (예: 흉골) 와 골화가 진행증인 부위 (예: 천미추) 로 구분되었고 주요 골격부위의 골화와 태자체중의 관계를 조사한 바, 골격부위에 따라서 상이한 상관관계를 나타내었다. 그런데 본 연구에서 나타난 바로는 ICR 마우스에 있어서 천미추의 골화짐 수가 태자제중과 가장 높은 상관성을 나타내었다. 또한 천미추의 변이계수는 타 골격부위에 비해서 그다지 높지 않았다. 따라서 ICR 마우스를 이용한 생식독성시험에 있어서 천미추의 골화 진행도는 의약품등에 의해 유도될 수 있는 발육지연 효과의 평가를 위한 가장 적합한 지표라고 판단된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권4호
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• pp.949-959
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• 2005

이 연구는 임플란트를 식립하기를 원하는 전신건강상태가 양호하며 구강위생상태가 좋은 14명 환자(남자:8명, 여자:6명, 평균나이 : 44세)의 20개의 발치와 내에 흡수성 차폐막(BioMesh. Sam Yang Corporation, Korea)과 함께 탈회냉동 건조동종 골(dem-ineralized freezedried bone allografts, $250-500{\mu}m$. Pacific Coast Tissue Bank, U.S.A.)과 이종골(Bovine-Bone, Bio-Oss 0.25-1.0 mm, Geistlich, Biomaterials and Osteohealth, Switzerland)을 1:1(부피)로 혼합하여 이식한 후 그 치유양상을 관찰하고자 조직학적 및 면역조직화학적으로 평가하였다. 이직재가 탈락되는 것을 방지하기 위하여 발치한 후 1개윌이 경과된 후에 이식재와 차폐막을 위치시켰다. 표본제작을 위하여 이식술을 시행한 지 약 6개윌 후에 임플란트를 식립하기 직전 식립부위에서 trephine bur로 골을 채취하였는데, 20증례 중 7증례에서 임플란트를 식립하기 전에 차폐막이 노출되었다. 차폐막이 노출되지 않은 것을 대조군으로, 노출된 것을 실험군으로 설정하였다. 조직학적인 관찰을 위하여 통상적인 방법에 따라 탈회 표본을 제작하였고, alkaline phosphotase(ALP)틀 이용하여 면역조직화학적 염색을 시행한 후 골 형성 상태를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서는 발치와내에서 골유도재생술 후 나타나는 치유 형태를 5가지 형태로 분류할 수 있었다. Type I, II와 III는 새로운 골 형성을 나타내지 않았고, 면역조직화학적 검사 시 ALP 음성 소견을 나타내었다. Type V는 새로운 골 형성과 ALP 양성 소견을 나타내었으나 염증, 괴사, 결합조직의 증식 등은 없었다. Type IV와 Type V의 차이는 결합조직의 증식여부로 구분되었다. 막이 노출되지않은 증례들 중 7 증례에서는 Type V의 치유 형태를, 2증례에서는 Type IV의 치유 형태를 나타내었다. 막이 노출되었던 증례에서는 Type I, II, III의 다양한 치유 형태를 나타내었다. 본 연구결과, 발치와 내에 골유도재생술을 시행한 후 차폐막의 노출 여부가 신생골 형성에 중요한 영향을 미칠 것으로 사료되며, 본 연구에서 분류한 치유 형태가 향후 골유도재생술 후의 결과 분석에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한치과의사협회지
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• 제36권7호통권350호
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• pp.497-502
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• 1998

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제22권4호
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• pp.109-116
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• 2005

목적 : 골관절염은 진통을 수반하는 퇴행성 관절질환이며, 장애를 일으키는 주요한 원인이 된다. 또한 노인들에 있어서 골관절염은 매우 흔한 질환이라 할 수 있다. Nitric oxide(NO)는 Nitric Oxide Synthase(NOS)에 의하여 칼슘의존성통로를 통하여 L-arginine 으로부터 합성되어지며, NO는 중추신경계에 있어서 중요한 세포사이의 전달자이다. 방법 :본 연구에서는 위령선 으로부터 추출한 액이 콜라겐으로 유도된 관절염에 걸린 쥐의 dorsolateral periaqueductal gray(DL-PAG) 영역에서 nNOS(neuronal NOS)와 NOS에 대하여 미치는 영향 을 nNOS immunohistochemistry와 nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase(NADPH-d) 검사법을 통하여 조사하였다. 결과 : 골관절염이 유발된 흰쥐의 DL-PAG 영역에서 nNOS와 NOS의 발현억제가 관찰되었으며, 위령선이 콜라겐으로 유도된 골관절염에서 감소된 nNOS와 NOS의 발현이 증가되었다. 결론 : 본 연구를 통하여 위령선은 골관절염이 유발된 흰쥐의 DL-PAG에서의 nNOS와 NOS의 발현에 영향을 미친다는 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제32권3호
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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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1237-1242
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• 2011

인산칼슘 재료는 하이드록시 아파타이트(Hydroxyapatite)와 트리칼슘 포스페이트(Tricalcium-phosphate)를 포함하고 있으며, 인체 골 조직의 무기성분으로 세포 독성이 없고 생체 적합한 성질을 가지고 골 전도성이 있다. 또한 두 재료가 혼합되어 있는 이상 인산칼슘(Biphasic calcium phosphate) 재료는 골 유도성이 있다고 알려져 있다. 이러한 골 조직 재생에 많은 장점을 가지고 있는 인산칼슘 재료는 파우더 타입으로, 3 차원 자유형상의 인공지지체를 제작하는 데 어려움이 있어 고분자 재료에 첨가하여 사용되었다. 본 연구에서는 자유형상 제작 기술을 이용하여 원하는 내/외부 형상을 가지는 3 차원 인산칼슘 인공지지체를 제작하고, 골 조직 재생용 인공지지체로의 사용이 적합한지를 확인하기 위해 MC3T3-E1 를 이용한 세포 증식, 골 조직 분화 실험을 수행하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제31권3호
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• pp.543-554
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• 2001

치주조직 재생을 도모하기 위한 전통적인 시술방법으로 여러가지 골이식재를 이용한 골이식술이 이용되고 있다. 이번 실험의 목적은 골형성을 위한 재료로 Calcium Polyphosphate(CPP)를 사용하여 비글견에서의 조직 반응과 골유도성을 보는 것이고 또한 다른 이식재들간에 신생골의 형성에 어느정도 영향을 주는 가를 알아보는 것이다. 이번 실험에 사용된 CPP는 무수 $Ca(H_2PO_4)$를 condensation하여 무결정의 $Ca(PO_3)_2$를 얻고 이를 용율하고 냉각시킨 후 분쇄하여 얻은 것으로 3세된 비글견에 이식하여 관찰하였다. 조직학적으로 CPP granule의 경우는 키토산이나 $Na_2O$를 넣은 경우 모두 bone 의 ingrowth가 관찰되었고 다른 섬유조직의 개재를 볼수 없었다 동결탈회건조골을 넣은 경우에는 주위로 골형성 보이지 않았고 단지 섬유성 조직이 관찰 되었다. 아무것도 넣지 않은 경우에 비해서 동결탈회건조골이나 키토산, $Na_2O$를 넣은 CPP granules 경우에 더 많은 비율로 신생 골의 양이 나타나는 것을 볼수 있었다. 아무것도 넣지 않은 대조군과 이식재를 넣은 군간에는 유의성이 있는 것으로 나타났고(p<0.05). 또한 CPP granules with chitosan과 CPP granules with $Na_2O$ 사이에는 신생골의 형성에 유의성이 없었다. 이것으로 보아 CPP granules with chitosan과 CPP granules with $Na_2O$는 모두 골유도성이 있고 신생골의 형성을 촉진하므로 치주질환으로 인한 골결손 부위에 사용할 수 있는 재료로 우수한 특성을 지닌다고 사료된다.

• 한국음향학회지
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• 제40권6호
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• pp.587-592
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• 2021

노화 및 골다공증으로 인해 긴 뼈에서 발생하는 피질골의 두께 변화는 골절의 위험인자로 알려져 있다. 본 연구는 200 kHz의 중심주파수 및 12.7 mm의 직경을 갖는 한 쌍의 트랜스듀서와 함께 축방향 전파법을 이용하여 윗면이 2 mm 두께의 실리콘 고무층으로 덮인(1 mm부터 4 mm까지의 두께를 갖는) 아크릴판으로 제작된 7개의 연조직-골 모사 팬텀에서 피질골 두께에 대한 유도초음파 위상속도의 의존성을 고찰하였다. 모든 연조직-골 모사 팬텀에서 서로 다른 속도를 갖는 First Arriving Signal(FAS) 및 Slow Guided Wave(SGW)가 전파하는 것으로 일관되게 관찰되었다. FAS의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 약간 감소하는 반면 SGW의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. FAS 및 SGW의 위상속도는 각각 실리콘 고무층을 갖지 않는 아크릴판에서 전파하는 S0 및 A0 램 모드의 위상속도와 거의 일치하는 것으로 나타났으며, 이는 아크릴판의 윗면을 덮고 있는 연조직 모사 물질(2 mm 두께의 실리콘 고무층)의 존재가 위상속도 측정에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제37권sup2호
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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.