• Journal of Chest Surgery
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• 제43권6호
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• pp.576-587
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• 2010

배경: 이종조직판막이나 조직이 임상적으로 이용되기 위해서는 조직의 장기간의 내구성이 동반된 효과적인 보존과 적절한 고정과정이 필요하다. 본 연구에서는 소심낭을 sodium dodecyl sulfate (SDS)와 N-lauroylsarcosinate를 이용하여 무세포화하고, 알파-갈락토시다아제를 처리한 뒤, 이를 다양한 방법으로 고정함으로써 조직손상과 면역반응을 최소화할 수 있는 효과적인 우심낭 보존 방법에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 우심낭으로부터 이종 이식 보철편을 채취한 뒤 SDS와 N-lauroylsarcosinate를 이용하여 무세포화 하였고, 알파-갈락토시다아제를 처리하였다. 이 두 가지 군에 대하여 각기 다른 조건 즉 glutaraldehyde (GA), l-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide (EDC)/Nhydroxysuccinamide (NHS)의 처리를 달리하여 고정하였다. 이후 각 군들의 물리적 성상, 인장강도, 열 안정성 검사, 세포독성 검사, 프로나아제 저항 시험과 Pronase-Ninhydrin 시험, 투과도와 유순도 검사, purpald 검사 등을 시행하였으며, H&E 염색과 DNA 정량, 알파-갈 항원결정인자 염색 등도 함께 시행하였다. 결과: GA 단독 고정군은 EDC/NHS 고정군에 비해 물리적인 성상과 열안정성에서 더 우수하였고, EDC/NHS와 GA의 이중 고정군은 EDC/NHS 고정군에 비해 물리적인 성상과 열안정성에서 더 우수하였으며, GA단독 고정군과 비교해서 열안정성에서 더 우수하였다. 프로나아제 저항 시험과 Pronase-Ninhydrin 시험을 통해 알아본 crosslinking 정도는, GA 고정 군과 EDC/NHS의 이중 고정군이 EDC/NHS 고정군에 비해 높은 것으로 관찰되었다. EDC/NHS와 GA의 이중 고정군은 GA 고정군에 비해 투과도와 유순도가 다소 증가하였으나, GA 고정군에 비해 인장강도가 높고 세포 독성이 감소하는 것으로 관찰되었다. 결론: GA와 EDC/NHS의 이중고정을 통해서, GA단독 고정의 독성을 줄이면서 효과적인 crosslinking을 시행할 수 있음을 확인하였다. 향후 생체내 시험을 통해서 GA와 EDC/NHS의 이중고정이 석회화의 감소와 조직부전에 어떠한 영향을 미치는지 추가적인 연구와 검증이 필요하다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권11호
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• pp.1023-1030
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• 1998

연구배경 : 인체내 이식된 생체조직들은 석회화 변성으로 인해 그 내구성이 단축된다. 이러한 조직들을 이식하기전에 글루타르알데하이드(GA)로 고정후 sulphonated polyethyleneoxide(PEO-SO3)를 결합시키고 또한 조직내 의 잔유 알데히드기를 제거함으로써 석회화에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다 재료 및 방법 : PEO-SO3 처리법과 잔유 알데히드기 제거의 석회화 방지 효과를 알아보기 위하여 GA 고정 후 PEO-SO3로 처리한 소 심낭 첨포를 잔유 알데히드기 제거를 위해 무균 생리식염수에 보존한 saline 군과 0.65% GA 용액 에 보존한 GA군, 그리고 이미 상품화되어 임상에서 사용되고 있는 product군을 8마리 개의 경동맥과 대퇴동 맥 및 복막에 이식하여 6주 후 적출하여 칼슘량 및 병리조직 소견에 대해 알아보았다. 결과 : 경동맥에서 채취한 조직첨포의 칼슘량은 saline군에서 GA군과 product군에 비해 유의하게 적었다 (saline; 2.89$\pm$0.31 vs. GA; 6.14$\pm$1.08 vs. product; 22.82$\pm$5.00 mg/g; p< .05). 대퇴동맥과 복막 이식 첨포에서의 칼슘량 또한 saline군에서 다른 두 군에 비해 가장 적었으나 통계적인 유의성은 없었다. 한편 병리조직 검사에서는 GA군에서 다른 두 군에 비해 조직의 석회화로 인한 변성 파괴가 심하였다. 결론 : 본 연구에서 소 심낭 조직 첨포와 결합한 PEO-SO3는 석회화를 감소시키고 또한 조직내 잔유 알데히드기 를 생리식염수로 세척하여 제거함으로써 항석회화 효과를 증가시킬 수 있었다. 결론적으로 PEO-SO3로 처리한 소 심낭 조직은 석회화 변성에 대한 강한 저항성을 보임으로써 심혈관 첨포나 인공 조직 판막 개발 에 도움를 줄 수 있을 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권2호
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• pp.157-164
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• 2009

배경: 폐동맥 판막 협착 혹은 형성 부전을 동반한 여러 선천성 심장기형의 수술적 치료를 위하여, 다양한 종류의 우심실-폐동맥간 도관이 사용되었다. 장기 성적이 우수한 냉동동종 이식편(cryopreserved homograft)의 공급의 제한으로 이를 대체할 이종 조직 이식편의 석회화 방지를 위한 효과적인 기법의 확립이 필요하다. 본 연구에서는 L-lysine을 이용한 diamine bridge의 항석회화 효과를 Ethanol과 비교하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 0.625% glutaraldehyde ($4^{\circ}C$에서 2일, 상온에서 7일간) 고정한 돼지 심낭을 80% Ethanol (상온에서 1일), 혹은 0.1M L-lysine ($37^{\circ}C$에서 2일)로 처리 한 후 각각의 두께(thickness)와 장력(tensile strength)을 측정하였다. 각각의 항석회화 처리한 돼지 심낭을 생후 3주된 쥐의 피하조직에 이식하고 8주 뒤 칼슘을 정량하고 조직학적 소견을 관찰하였다. 결과: 0.625% glutaraldehyde 고정만 시행한 군$(51.2{\pm}8.5ug/mg)$과 비교하여 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 80% Ethanol 처리한 군($13.6{\pm}10.0ug/mg$, p=0.008)과, 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 L-lysine 처리한 군($15.3{\pm}1.0ug/mg$, p=0.002), 그리고 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 80% Ethanol과 L-lysine 처리한 군($16.1{\pm}11.1ug/mg$, p=0.012)은 통계적으로 의미 있게 칼슘의 침착량이 적었다. 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 80% Ethanol 처리한 군의 두께와 장력은 각각 $0.18{\pm}0.02mm,\;1.20{\pm}0.30kg$중/5mm로 0.625% glutaraldehyde 고정 후에 L-lysine 처리한 군의 $0.13{\pm}0.03mm$, $0.85{\pm}0.36$ 1.0kg 중/5mm 보다 증가되어 있었다(p<0.01, p=0.035). 결론: L-lysine을 이용한 diamine bridge는 Ethanol과 비교하여 비슷한 항석회화 효과를 보여 주었으며 Cross-link를 증가시켜 이종 이식편의 두께와 장력을 증가시켜 주는 효과가 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권4호
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• pp.409-417
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• 2009

배경: Glutaraldehyde로 고정한 이종 조직을 인체 내에 장기간 이식 시 발생하는 기능부전의 주된 병변은 석회화이며, 이는 심혈관 수술에 사용되는 이종 조직 이식편(heterograft)의 내구성을 감소시키는 중요한 요인들 중 하나이다. 이 연구에서는 glutaraldehyde로 고정한 소 심낭에 ethanol 및 아미노산을 이용한 항석회화 처리를 하여 그 효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 소 심낭 조직을 5개의 군으로 나누어 실험하였다. 1군은 glutaraldehyde 고정만 시행하였고, 2군은 상용화된 소 심낭 판막 조직(Carpentier-Edwards PERIMOUNT)을 사용하였으며, 3군은 glutaraldehyde 고정 후 ethanol 처리, 4군은 glutaraldehyde 고정 후 ethanol 및 L-glutamic acid 처리, 5군은 glutaraldehyde 고정 후 ethanol 및 homocysteic acid처리를 하였다. 처리한 조직들의 미세구조를 광학 및 전자현미경으로 검사하였다. 각 군당 8$\sim$10개씩의 심낭 조직들을 쥐의 피하 조직에 3$\sim$4개월간 이식한 후 수거하여 각각의 칼슘 함량을 측정하였다. 결과: Glutaraldehyde 고정만 한 조직 및 다양한 항석회화 처리를 한 조직들 모두 조직 내 콜라겐 섬유들의 구조가 잘 유지되고 있었다. 2, 3, 4, 5군의 칼슘 함량(각각 13.46$\pm$11.74, 0.33$\pm$0.02, 0.3910.08, 0.42$\pm$0.06$\mu$g/mg)은 1군의 칼슘 함량(149.97$\pm$28.25$\mu$g/mg)과 비교하여 모두 유의하게 낮았다(p<0.05). 3, 4, 5군의 칼슘 함량은 2군의 칼슘 함량과 비교하여 모두 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 쥐 피하 이식 모델을 이용한 단기간 생체내 이식실험 결과, glutaraldehyde로 고정한 소 심낭에 ethanol을 단독으로 처리하거나 ethanol과 아미노산(L-glutamic acid 혹은 homocysteic acid)을 함께 처리한 경우 모두 항석회화 처리를 하지 않은 소 심낭 조직과 비교하여 우수한 항석회화 효과를 나타냈다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권1호
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• pp.1-10
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• 2010

배경: 심장 혈관계 수술에서 인공 조직 보철편은 주로 소나 돼지 판막, 심낭의 글루타알데하이드 고정 방법을 사용하고 있으나 중장기적으로 이식편의 석회화 및 물리-기계적인 결함이 문제시 되고 있다. 이 중 본 연구에서는 소의 심낭에 글루타알데하이드 고정, 용매, 무세포화, 항독성화 처리가 조직의 물리-기계적 장력 및 신장도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 아무런 처리를 하지 않은 신선한 소의 심낭과 여러 방법의 글루타알데하이드 고정 및 용매 첨가 그룹, 무세포화 그룹, 항독성화 처리 그룹 등으로 나누어 각 조직의 물리-기계적 장력 및 신장도 검사를 시행하였다. 심낭을 30도 각도로 달리하여 얻어낸 6가지 방향에 대하여 폭 5 mm에 대한 인장 강도를 구하여 장력을 측정하였고, 양방향으로 늘려 끊어지는 시점에서의 길이를 측정하여 늘어난 정도를 구하여 신장도를 측정하였다. 결과: 1) 상용 농도의 글루타알데하이드 고정시 장력이 감소하며(n=83, $MPa=11.47{\pm}5.40$, p=0.006) 용매를 첨가하였을 때 장력의 변화는 관찰되지 않았다. 신장도는 글루타알데하이드 고정시 늘어났으며(n=83, strain $(%)=24.55{\pm}9.81$, p=0.00), 용매 첨가시 신장도의 변화는 관찰되지 않았다. 2) 무세포화 처리시 대부분의 장력은 감소하는 경향을 보였으며(p>0.05) 장기간 저농도 용액 처리, 고농도의 세정용매 처리시 장력의 감소가 통계적으로 유의했으며(p=0.01, p=0.00), 신장도는 늘어나는 경향을 보였다. 3) 항독성화 처리 시 장력 및 신장도에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 소의 심낭에 글루타알데하이드 고정, 용매, 항독성화 처리 후에는 장력 손실이 관찰되지 않으며 신장도는 증가하는 경향을 보였다. 무세포화에 따른 장력의 손실이 뚜렷하였으나 저 농도 세정제 사용과 고농도 용액처리를 보강한 무세포화 처리에서는 장력의 손실이 향상되었다. 계속해서 더 나은 이식 보철편개발을 위한 다양한 용매의 연구 개발이 필요하다.