• 제목/요약/키워드: 신생골형성

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혈소판유래성장인자-BB가 성견 치근이개부병변의 조직재생에 미치는 효과 (THE EFFECTS OF THE PLATELET-DERIVED GROWTH FACTOR-BB ON THE PERIODONTAL TISSUE REGENERATION OF THE FURCATION INVOLVEMENT OF DOGS)

  • 조무현;박광범;박준봉
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제23권3호
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    • pp.535-563
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    • 1993
  • 치주질환 진행의 최종적인 결과는 하반 지지조직의 소실로 치아상실을 초래하는 것이다. 이러한 치주질환의 이상적인 치유형태는 부착상실 예방을 비롯 상실된 조직의 재상 즉 신생 치조골과 백악질이 형성되고 두 조직사이에 치주인대가 재형성되는 것이다. 최근까지의 치주조직재생을 위한 처치법으로 이환된 병소부의 단순제거, 치관변위판막술, 약제의 치근면처리법, 조직유도재생술, 골전도물질 삽입, 골유도 혹 골형성물질 사용등 다양한 방법이 제시되었으나 아직 이상적인 치료법은 밝혀지지 않고 있다. 치아지지의 가장 중요한 역할을 하는 치조골의 재생에 대해 많은 연구들과 아울러 조직화학적 연구에서 Polypeptide Growth Factor(PGF) 가 다양한 종류의 세포증식과 이주 및 기질합성에 촉진효과가 있다고 하여 조직재생에 사용 가능성이 보고된 바 있었다. 이 PGF중 혈소판유래성장인자가 섬유아세포와 골아세포의 유사분열 및 단백질합성에 촉진작용이 있으며 조직재생에 영향을 미친다는 보고도 있었다. 본 연구의 목적은 총 8 마리의 실험동물을 이용하여 치근이개부병변을 형성한 후 혈소판유래성장인자를 처리하고 기존 조직결손부에 사용하였던 Tricalcium Phosphate(TCP) 와 콜라젠을 성장인자 함유매개체로 하여 이개부병변에 병용삽입한 경우 치유과정에 미치는 효과를 규명하여 임상적용의 가능성을 규명하고 실제 임상적용방법을 개발할 목적으로 실시하였다. 실험동물 Pentobarbital Sodium으로 전신마취를 시킨후, 초음파치석제거기등을 이용하여 구강위생을 청결하게 한 다음, 치은열구절개를 이용하여 전층판막을 형성하였다. 피질골과 치조골을 삭제하고 형성된 이개부 결손부에 치근면활택술을 시행하였으며, 구연산으로 치면처리 후, 계획된 재료를 삽입하고, 치관변위판막술과 유사한 형태의 봉합을 시행하였다. 실험동물을 2, 4, 8, 12 주에 관류고정과 아울러 회생시켜 악골을 채취하고 통법에 의해 후고정, 탈회, 탈수과정을 거쳐 파라핀으로 포매한 후 $7{\mu}m$두께로 절편하고 H & E 염색후 광학현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. PDGF-BB 만 처리한 군에서는 2주 소견에서부터 결손부 전체에 걸쳐 활성도가 높은 조골세포들이 균일하게 분포하면서 이들로부터 생성된 골양조직이 기초적인 골소주의 형태를 이루고 있음이 관찰되었으며 그후 매우 빠른 골형성이 계속되어 8주 소견에서는 결손부 정상에 이르기까지 성숙된 치밀골이 채워져 있었다. 신생골형성의 전반적 형태는 치근면의 외형에 따라 치근이개부상단부로 형성되는 양상이었다. PDGF-BB 군에서 신생백악질의 형성은 2주소견 에서는 미약하였으나 4주이후 치근면에 수직으로 배열된 교원섬유들과 함께 균일한 두께로 형성되기 시작하여, 8주에 이르러서는 비 손상부위에서보다 더욱 두터운 신생백악질이 형성되었고 전형적인 샤피스씨 섬유가 완성되어 있음이 관찰되었다. PDGF-BB와 TCP를 병용한 경우 및 PDGF-BB와 콜라젠을 병용한 경우에서는 PDGF-BB군에 비해 신생골 및 신생백악질의 형성, 치주인대강의 발달이 상대적으로 미약하였으며 이러한 현상은 수술후 초기단계에서 더욱 두드러져 함유매개체로서의 기능을 기대하였던 이들 이식재들이 도리어 급속하게 분화 증식되는 세포들의 이동에 장애물로서 작용하는 것으로 나타났다. 결론적으로 PDGF-BB의 치근면 처리가 치근이 개부병변 치료에 있어 전반적으로 조직재생의 속도가 빠르고 그 치유양상도 시간경과에 따라 치주조직 고유형태로 진행됨이 관찰되어 동일 병소치료에 응용가능성을 확인하였다. 또한 차후 결손부에 주입방법과 성장인자의 관리법 및 적용량 그리고 적응중의 규명을 위해 연이은 연구가 있어야 할것으로 사료된다.

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난소 절제술을 시행한 쥐와 정상 쥐에서 합성 골 재료의 이식 후 신생 골 생성 비교 (Comparison on New Bone Formation Between Ovariectomized Rats and Normal Rats After Graft of Alloplastic bone material)

  • 이종원;안진수;안재석;류재준
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.335-342
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    • 2008
  • 연구목적: 난소 절제술을 시행하여 골다공증을 재연한 쥐의 두개 결함부에 골 이식시 정상 쥐와 어떠한 골 재생 능력 차이를 보이는지 비교하고자 한다. 연구재료 및 방법: 20마리의 쥐를 2 그룹으로 각 10마리씩 나눈다. 그 중 10마리만 난소 절제술을 시행하고 7주 후 20마리 모두 두개골에 8 mm 직경의 임계 크기의 결함을 형성한 후 $OSTEON^{TM}$을 이식한다. 그 후 4주 후 모두 희생하여 조직학적 조각을 형성하여 방사선학적 및 조직형태학적 분석을 시행한다. 결과: Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군과 Non-Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군과의 신생골 형성 넓이의 효과 검증 결과, Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군은 평균 넓이는 19660.93 ${\pm}$ 17207.68 ${\mu}m$으로 Non-Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군의 69793.57 ${\pm}$ 33227.17 ${\mu}m$에 비해 적어진 것으로 나타났으며, 이러한 차이는 통계적으로도 유의한 것으로 나타났다 (t = -4.237, P < .01). 따라서 Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군의 new bone formation 넓이가 Non-Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군에 비해 작아진 것을 알 수 있다. Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$ 군과 Non-Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$ 군과의 알칼리 포스파타아제의 효과 검증 결과, Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군은 ALP는 평균 163.90 ${\pm}$ 61.44 IU/L으로 Non-Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군의 58.40 ${\pm}$ 18.30 IU/L에 비해 크게 높아진 것으로 나타났으며, 이러한 차이는 통계적으로도 유의한 것으로 나타났다 (t = 5.204, P < .001). 따라서 Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군의 ALP 수치가 Non-Ovariectomy & $OSTEON^{TM}$군 ALP 수치보다 높아진 것을 알 수 있다. 결론: 본 실험을 통해 골다공증이 유발되면 골 재생능력이 감소한다는 것을 결론지을 수 있다.

백서의 악정형적으로 확장된 봉합부에서 직류 전류 자극의 골형성 촉진에 관한 연구 (Stimulation of bone formation by direct electrical current in an orthopedically expanded suture in the rat)

  • Uysal, Tancan;Amasyali, Mihri;Olmez, Huseyin;Karslioglu, Yildirim;Gunhan, Omer
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.106-114
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    • 2010
  • 이 실험적 연구는 직류 전류 자극(direct electrical current stimulation, DECS)을 백서의 확장된 전상악골간 봉합에 가하였을 시 골 재생에 미치는 영향을 평가하기 위해 시행되었다. 60마리의 웅성 Wistar rats를 연구에 사용하였으며 대조군과 실험군의 2개의 군으로 나누었다. 상악 절치 사이에 30-gram의 힘을 발휘하는 helical-spring을 적용하여 상악골의 확장을 두 군 모두에서 시행하였다. 실험군에서는 상악골 측면부에 금속 스크류를 식립하였고 스크류에 전극을 연결하였다. 장치는 지속적으로 $10{\mu}A$의 전류를 흘러 보내도록 조절하였으며 전류는 확장기와 초기 유지기 동안 매일 점검하였다. 골 재생을 조직형태계측학적으로 평가하기 위해 신생골 면적(${\mu}m^2$), 골 둘레길이(${\mu}m$), feret's diameter (${\mu}m$) 와 신생골(%)을 계측하였다. 결과는 유의수준 p < 0.05에서 Kruskal-Wallis rank와 Mann-Whitney U tests를 이용하여 통계 분석하였다. 실험 결과 조사한 모든 조직형태계측적 수치들에서 통계적으로 유의한 차이가 양 군 사이에서 나타났다. 신생골 면적 (p = 0.002), 골 둘레길이 (p = 0.002), feret's diameter (p = 0.002)와 신생골 비율 (p = 0.002)의 모든 계측치가 실험군에서 대조군에 비해 높게 나타났다. 이런 결과는 DECS 군에서 골 형성이 더 양호함을 의미한다. 결론적으로 악정형적으로 확장시킨 전상악골 봉합부에 DECS를 적용하면 초기 유지 기간 중에 신생골 형성이 촉진된다고 할 수 있다.

법랑기질 단백질 유도체와 혼합된 이종골 이식재가 토끼 두개골 결손부 초기 치유에 미치는 영향 (The effect of enamel matrix derivative (EMD) in combination with deproteinized bovine bone material (DBBM) on the early wound healing of rabbit calvarial defects)

  • 김유석;장현선;박주철;김흥중;이종우;김종관;김병옥
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제35권1호
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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.

비결정성 calcium phosphate가 성견의 1면 골내낭에서의 치주조직 재생에 미치는 영향 (The effects of noncrystalline calcium phosphate glass on the healing of 1-wall intrabony defects in beagle dogs)

  • 백동훈;황성준;김창성;이용근;조규성;채중규;김종관;최성호
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제34권1호
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    • pp.113-126
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    • 2004
  • 연구목적 : 이번 실험의 목적은 외과적으로 형성된 성견의 1면 골내낭에 새롭게 제조된, Ca/P 비율이 0.6인 비결정성 calcium phosphate를 적용하였을 때 치주조직의 재생에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 연구방법 : 6마리 성견의 양측 하악 제2소구치의 원심면, 제4소구치의 근섬면에 외과적으로 1면 골내낭을 형성하여 치은박리소파술을 시행한 부위를 대조군으로, calcium phosphate만을 이식한 부위를 실험 1군, calcium phosphate와 GTR을 동반한 부위를 실험 2군으로 설정하고 실험하여 술 후 8주에 치유결과를 조직학적으로 관찰하였다. 결론 : 1. 접합상피의 치근단 이동은 대조군에서 결손부 깊이의 30.90 ${\pm}$ 9.92%, 실험 1군에서 결손부 깊이의 24.08 ${\pm}$ 9.12%, 실험 2군에서 결손부 깊이의 38.68 ${\pm}$ 12.22%로 나타났으며 대조군과 실험 1,2군간에 통계적 유의차는 없었다. 2. 결합조직 유착은 대조군에서 결손부 깊이의 36.38 ${\pm}$ 9.03%, 실험 1군에서 결손부 깊이의 26.96 ${\pm}$ 4.24%, 실험 2군에서 결손부 깊이의 27.87 ${\pm}$ 9.70%로 나타났으며 대조군과 실험 1,2군간에 통계적 유의차는 없었다. 3. 신생백악질 형성은 대조군에서 결손부 깊이의 32.92 ${\pm}$ 10.51%, 실험 1군에서 결손부 깊이의 49.16 ${\pm}$ 12.70%, 실험 2군에서 결손부 깊이의 39.62 ${\pm}$ 12.14%로 나타났으며 대조군과 실험 1군간에 통계적 유의차가 있었다. 4. 신생골 형성은 대조군에서 결손부 깊이의 27.24 ${\pm}$ 7.49%, 실험 1군에서 결손부 깊이의 43.51 ${\pm}$ 13.34%, 실험 2군에서 결손부 깊이의 36.47 ${\pm}$ 15.11%로 나타났으며 대조군과 실험 1, 2군간에 통계적 유의차는 없었다. 이상의 결과에서 볼 때, calcium phosphate glasses는 신생골 형성에는 통계적으로 유의차는 없었지만 상당히 증가된 양상을 보였고 신생백악질 형성에는 크게 기여함을 알수 있었다.

두개결손부 모델에서 배양된 골막유래세포를 이용한 골이식 시 지지체로서 TCP의 효과 (EffeCt of tricalcium phosphate (TCP) as a scaffold during bone grafting using cultured periosteum-derived cells in a rat calvarial defect model)

  • 심경미;김세은;김종춘;배춘식;최석화;강성수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 다능성 세포를 포함하는 골막은 골모세포와 연골세포로 분화될 수 있다. 그리고 배양된 골막유래세포는 골형성 능력을 가지고 있다. 이 연구의 목적은 골막유래 세포들과 골이식재 간의 상호작용을 평가하는 것이다. Sprague-Dawley 랫드의 두개골 골막에서 세포를 분리한 다음, 배양된 골막유래세포를 beta-tricalcium phosphate (${\beta}$-TCP)와 함께 임계결손부 크기의 두개결손부에 이식하였다. 모든 랫드는 골이식 수술 후 8주째에 희생되었으며, 골이식부의 골형성 능력은 일반방사선, micro CT 및 조직검사를 통해 평가되었다. ${\beta}$-TCP와 함께 이식된 골막유래세포는 골결손부에서 더욱 증가된 석회화작용을 나타내었으며, 골결손부 안쪽 및 가장자리에 골밀도 증가와 신생골이 형성되었다. 특히 골막유래세포는 ${\beta}$-TCP만 단독으로 이식하였을때보다 함께 이식 시 효과적으로 신생골을 형성하였다. 이러한 결과는 배양된 골막유래세포가 골결손부에서 골형성을 증진시킬 수 있는 가능성을 보였다.

백서 두개골 결손부에서 bone morphogenetic protein-2의 전달체로서 macroporous biphasic calcium phosphate-block의 골재생효과 (The Effect of Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2/Macroporous Biphasic Calcium Phosphate Block system on Bone Formation in Rat Calvarial Defects)

  • 이용준;정성원;채경준;조규성;김창성
    • 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.

Ca-P 박막 이종골과 제 1형 교원질이 토끼 두개골 결손부의 골재생에 미치는 영향 (The Effects of Calcium-Phosphate Coated Xenogenic Bone and Type I Collagen for Bone Regeneration on the Calvarial Defects in Rabbits)

  • 김창한;박진우;이재목;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제34권1호
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    • pp.223-241
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    • 2004
  • 골재생을 위해 사용되는 골이식재로 자가골, 동종골, 이종골 등이 있다. 자가골은 가장 예지성이 높은 골이식재이지만, 부가적인 수술, 환자의 동통과 불편, 채취하는 양의 제한, 비용의 증가 등의 단점이 있다. 따라서 많은 연구자들은 오랫동안 자가골을 대체할 골이식재 개발에 힘써왔고, 다양한 연구가 있었다. 소로부터 유래한 이종골은 천연 다공성의 골 무기질로서, 인간의 골의 구조와 유사하면서, 골 전도성이 있고, 생체 적합성이 뛰어나다고 보고되었다. 이에 최근에 개발된 Ca-P 박막이 이종골과 조작성을 용이하게 하기 위해 부가적으로 type I collagen을 혼합한 골이식재를 토끼 두개골 결손부에 매식하여 골형성 능력 및 주변 조직의 반응을 보고자 하였다. 총 16마리의 New Zealand white rabbits를 사용하였고, 두개골에 4부위의 결손부를 형성한 후, 다음과 같이 적용하였다. 이식재를 넣지 않은 군을 음성대조군으로, 자가골 분말을 이식한 군을 양성대조군으로, Ca-P 박막 탈단백 우골 분말을 이식한 군을 실험1군으로, Ca-P 박막 탈단백 우골 분말과 type I collagen을 같은 부피로 혼합하여 이식한 군을 실험2군으로 하였다. 1, 2, 4, 8주째 4마리씩 희생하여, H-E 염색과 Masson's trichrome 염색을 시행한 후, 광학현미경을 사용하여 조직학적으로 관찰하였다. 토끼 두개골 결손부에 이식한 Ca-P 박막 탈단백 우골은 골성회복초기에 골결손부 변연에서 골전도성을 보였지만, 완전한 골성회복을 이루지 못하였고, 신생골과 직접적인 유합을 보이지 않았다. 또, collagen의 부가적인 사용은 조작성은 가장 우수했으나, 조직소견상 신생골의 형성을 보이지는 않았다. 반면 자가골을 이식한 부위는 신생골 형성양과 밀도에 있어서 가장 우수한 결과를 보였다.