• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.28 no.4
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• pp.577-604
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• 1998

chitosan은 골치유증진 및 골세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려진 천연의 생분해성 고분자이다. 이연구에서는 chitosan 및 chitosan/tricalcium phosphate(TCP) 다공성 기질을 제조하여 골이식재 및 조직공학적 골형성을 위한 3차원적 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하고자 하였다. chitosan 용액 및 TCP가 포함된 chitosan 용액을 동결건조함으로써 소공의 크기가 $100-200{\mu}m$인 스폰지형태의 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 제작하였다. 골이식재로서의 효과를 평가하기 위하여 백서의 두개골 결손부에 제작된 chiosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 각각 이식하고 2주 및 4주 후에 동물을 희생하여 조직학적으로 치유양상을 관찰하였다. 조직공학적 골형성을 위한 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하기 위하여 백서 태자의 두개골에서 분리된 골아세포를 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질에 각각 접종하고 56일간 배양하면서 각 기간 별로 세포수, 염기성 인산효소 활성, 축적된 calcium의 양을 측정하였고 배양된 세포-기질 혼합체를 광학현미경 및 주사전자현 미경하에서 조직학적 관찰을 시행하였다. 백서 두개골결손부에 이식된 chitosan 및 chiosan/TCP 다공성 기질은 별다른 이물반응 없이 자연 분해되면서 신생골조직 내에 매립되었으며 이식하지 않은 대조군에 비해 유의하게 높은 신생골형성 효과를 나타내어 우수한 골전도성이 있음이 확인되었다. 신생골형성 양상이나 형성된 양에 있어서 두 가지 기질간의 유의한 차이는 없었다. 골아세포-기질 혼합체의 배양결과, 접종후 배양 28일 경과 시까지 골아세포수는 지속적으로 증가하다가 이후에는 5 8일까지 성장정도가 둔화되었다. 염기성 인산효소의 활성 및 calcium 축적량은 접종후 배양시간경과에 따라 56일까지 지속적으로 증가하였다. 세포수 및 염기성 인산효소의 활성에서 두 기질간의 유의한 차이는 없었고, calcium 축적량에 있어서는 chitosan/TCP 기질에서 유의하게 높았고 증가속도도 컸다. 배양된 골아세포가 접종된 다공성 기질의 조직학적 관찰결과, 골아세포는 다공성 기질에 잘 부착하여 중층의 형태로 성장하면서 광화된 골기질을 형성함이 관찰되었다. 배양 14일부터 작은 골편형태의 골형성이 기질 표면에 부착되어 관찰되었고, 배양기간이 길어짐에 따라 성장하여 배양 56일째에는 상당한 양의 광화된 골질이 형성됨이 관찰되었다. 배양 56일 경과후의 광화된 골질의 양은 chitosan/TCP 기질에서 더 많았다. 이 연구의 결과, chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질이 골이식재로서 뿐만 아니라, 조직공학적 골형성에 적용되는 골아세포의 배양을 위한 3차원구조의 세포지지체로 이용되어 골재생술식에 유용한 생체재료로 활용될 수 있음이 확인되었다.

• 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.

• The korean journal of orthodontics
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• v.40 no.2
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• pp.106-114
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• 2010

Objective: The aim of this experimental study was to evaluate the effects of direct electrical current stimulation (DECS) on bone regeneration in response to an expansion of the inter-premaxillary suture in the rat. Methods: Sixteen 50 - 60 days old Wistar male rats were separated into two equal groups (control and experimental). Both groups were subjected to expansion, and 30-gram of force was applied to the maxillary incisors with helical-spring. In the experimental group, two metallic-screws were placed at lateral parts of the maxillary segments. Electrodes were connected to the screws. The device was activated with current adjustment to measure $10{\mu}A$ continuously and the current was monitored daily during the expansion and early-retention phase. Bone regeneration in the sutural area was histomorphometrically evaluated including new-bone area (${\mu}m^2$), bone perimeter (${\mu}m$), feret's diameter (${\mu}m$) and newly formed bone (%) parameters. Kruskal-Wallis rank and Mann-Whitney U tests were used for statistical evaluation at p < 0.05 level. Results: Statistical analysis showed significant differences between groups for all investigated histomorphometric parameters. New bone area (p = 0.002), bone perimeter (p = 0.004), feret's diameter (p = 0.002) and newly formed bone percentage (p = 0.002) measurements were significantly higher in the experimental group than the control group. Bone histomorphometric measurements revealed that bone architecture in the DECS group was improved. Conclusions: The application of DECS to an orthopedically expanded inter-premaxillary suture area during the early retention phase stimulated the formation of new bone.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.46 no.4
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• pp.335-342
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• 2008

Purpose of study: To compare on bone formation between ovariectomized rats and normal rats after graft of alloplastic bone material. Material and methods: Twenty female rats were used in this study. They were divided into two groups by each ten rats. One group was ovariectomized and grafted alloplastic bone material. Other group was non-ovariectomized and grafted alloplastic bone material. After a healing time of 4 weeks, the animals were sacrificed and decalcified preparations were routinely processed for histologic evaluations. Results: Ovariectomy group was significantly lesser bone formation compared with non-ovariectomy group. Conclusions: Ovariectomy acts as a negative factor in new bone formation.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.5 no.1
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• pp.11-18
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• 2011

The periosteum contains multipotent cells that can differentiate into osteoblasts and chondrocytes. Cultured periosteum-derived cells (PDCs) have an osteogenic capacity. The purpose of this study was to evaluate the interaction of PDCs with bone graft biomaterial. After cell isolation from the calvarial periosteum of Sprague-Dawley rats, cultured PDCs were placed in critical-sized calvarial defects with beta-tricalcium phosphate (${\beta}$-TCP). All rats were sacrificed 8 weeks after bone graft surgery, and the bone regenerative ability of bone grafting sides was evaluated by plain radiography, micro-computed tomography (CT), and histological examination. PDCs grafted with ${\beta}$-TCP displayed enhanced calcification in the defect site, density of regenerated bone and new bone formation within the defect and its boundaries. Furthermore, these PDCs more efficiently regenerated new bone as compared to grafted ${\beta}$-TCP only. The results suggest that cultured PDCs have the potential to promote osteogenesis in bone defects.

• 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.34 no.1
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• pp.223-241
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• 2004

The purpose of this present study evaluated the osseous response around Ca-P coated xenogenic bone and compared osteogenic potential of Ca-P coated xenogenic bone to that of combination with type I collagen derived from bovine tendon as a biocompatible binder to prevent migration of bone particle on the repair of calvarial defects in rabbits. To study the effects of Ca-P coated xenogenic bone and collagen on bone healing, four 5-mm-diameter skull defect were made in calvaria with trephine filled with an autogenous bone chip or Ca-P coated xenogenic bone or Ca-P coated xenogenic bone and type I collagen (1:1 mixture by volume) or left empty. The defects were evaluated histologically at 1, 2, 4 and 8 weeks following implantation. Ca-P coated xenogenic bone at the calvarial defects of rabbits showed osteoconductivity at the margin of defect in the early stage of bony healing, but no direct contact with new bone was observed. With time passed by, it was resorbed slowly and showed consistent inflammatory reaction. An additional use of type I collagen derived from bovine tendon improved clinical handling, but no new bone formation was observed histologically. Above all, autogenous bone graft showed most prominent healing in quantity and density of new bone formation. According to this study, the use of Ca-P coated xenogenic bone alone and combination with type I collagen did not showed effective healing in quantity and density of new bone formation.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.48 no.2
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• pp.158-165
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• 2010

Purpose: The objective of the present study was to histologically evaluate durability and bone regeneration capacity of new synthetic membranes in comparison to clinically available collagen membrane. Material and methods: To the skulls of 12 rabbits, we created 4 bone defects of 6 mm in diameter on each of them. Each of defects were covered with at least one of 5 membranes; No membrane, Collagen ($Ossix^{TM}$), PLGA, HA-coated-PLGA and HA-PLGA/PLGA. After 4, 8, 12 weeks, we cut the skulls and dyed with H-E. And then, the histologic observation was done. Results: In current study, the control group which did not use the membrane showed bone regeneration at 12 weeks and covered the bone defect partially. New bones were formed through the underneath of endocranium, and the upper defect was filled with connective tissues and fats. Collagen membrane ($Ossix^{TM}$) showed new bones after 4 weeks, and they were formed through the membrane which maintained until 12 weeks. PLGA, HA-coated-PLGA, HA-PLGA/PLGA showed bone regeneration after 4 weeks and after 8 weeks, they mostly filled defects. At 12 weeks, we could find new bones and previous bones almost look alike and also, they united well. Membranes were unnoticeable after 4 weeks and were absorbed. Conclusion: Bone formation and maturation of PLGA, HA-coated-PLGA and HA-PLGA/PLGA were faster than the control group. They showed no difference on the application of HA and after 4 weeks, they were absorbed.

• The korean journal of orthodontics
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• v.28 no.1 s.66
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• pp.85-97
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• 1998

The purpose of this study was to observe the effects of sodium fluoride on the bony repair and regeneration processes after the rapid palatal expansion in the growing dogs. Eighteen dogs were divided into experimental and control groups. They were in the late mixed dentition. The rapid Palatal expansion was undertaken in all the animals($180^{\circ}$ turn/day) for ten days. The animals were sacrificed on 0, 15 and 45 days after the finish of expansion. One mg NaF/kg of body weight/day were given orally to the experimental group. Blood samples were drawn before and after expansion and the se겨m calcium, phosphate and alkaline phosphatase level were measured. The undecalcified bone section of midpalatal suture area was made, and observed under the light microscopy The results were as follows ; 1. The day after expansion, the infiltration of inflammatory cells were prominent and the new bone formation started at the edges of the two palatal plates bodering the midpalatal suture in both groups. Especially, the newly formed osteoid were very extensive and the osteoblasts lining the osteoid were very active in the experimental group. 2. At fifteen days after expansion, the active osteoblasts lining the osteold at the surface of trabecular bony spicules and active new bone formation were observed in the both groups. However, the cellular activity and new bone formation were more prominent In the experimental group. 3. At forty five days after expansion, the continuous osteoid and new bone formation and active osteoblasts were observed in the experimental group. But these phenomena were not observed in the control group. In the control group, the numerous osteoclasts were adjacent midpalatal suture and the bony remodeling process was begun. The serum alkaline phosphatase level was maintained highly in the experimental group, but decreased in the control. According to the above results, the author reached the conclusion that sodium fluoride has the stimulation effects on the osteoid production of the osteoblasts during the healing process after the rapid Palatal expansion more continuously.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.34 no.1
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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.