• 제목/요약/키워드: BMP-7

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성견 1면 골결손부에서 rhBMP-2/ACS가 치주조직 치유에 미치는 영향 (The Effects of rhBMP-2/ACS on the Periodontal Healing of 1-Wall Intrabony Defects in Dogs)

  • 전혜영;조규성;김종관;채중규
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제29권4호
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    • pp.873-893
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    • 1999
  • The ultimate goal of periodontal therapy is the regeneration of periodontal tissue and repair of function. For more than a decade there have been many efforts to develop materials and bioactive molecule(such as growth factor and differentiation factors) to promote periodontal wound healing. Among the bioactive molecules, bone morphogenetic protein(BMP) was studied for periodontal wound healing. Since Urist demonstrated that demineralized bone matrix could induce the formation of cartilage and bone in ectopic site, many studies on BMP have been reported. Among those BMPs, it was reported that rhBMP-2 enhanced the healing of bone defects in animal studies and clinical studies. However, its efficacy in periodontal regeneration, especially 1-wall intrabony defects is still unknown. The purpose of this study was to examine the effect of rhBMP-2/ACS on the epithelial migration, gingival connective tissue adhesion, cementum formation, alveolar bone regeneration in intrabony defects of dogs. Four millimeter deep and four millimeter wide 1-wall defects were surgically created in the mesial aspects of the 3rd incisors. The test group received rhBMP-2/ACS with a flap procedure and the control underwent buffer/ACS with a flap procedure. Histologic analysis after 8 weeks of healing revealed the following results: 1. The length of epithelial growth(the distance from alveolar crest to the apical end of JE) was $0.9{\pm}1.5mm$ in the control group and $1.2{\pm}1.4mm$ in the test group. There was no statistically significant difference between the two groups. 2. The length of connective tissue adhesion was $2.4{\pm}1.3mm$ in the control group and $1.2{\pm}1.1mm$ in the test group. The control group showed significantly enhanced adhesion(P<0.05). 3. The length of new cementum was $0.9{\pm}1.0mm$ in the control group and $1.7{\pm}0.8mm$ in the test group. The test group showed significantly enhanced cementum regeneration(P<0.05). 4. The length of new bone height was $1.9{\pm}0.6mm$ in the control group and $2.4{\pm}0.9mm$ in the test group. There was no statistically significant difference between the two groups. 5. The new bone area was $4.7{\pm}1.7mm^2$ in the control group and $8.0{\pm}2.0mm^2$ in the test group. The test group showed significantly enhanced bone formed area(P<0.05). 6. The new bone density was $73.0{\pm}8.6%$ in the control group and $66.6{\pm}15.3%$ in the test group. There was no statistically significant difference between the two groups. These results suggest that the use of rhBMP-2 in 1-wall intrabony defects has significant effect on new cementum and new bone formation area, but doesn't have any significant effect on the prevention of junctional epithelium migration and new bone formation height.

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Combined effect of bisphosphonate and recombinant human bone morphogenetic protein 2 on bone healing of rat calvarial defects

  • Kim, Ho-Chul;Song, Jae-Min;Kim, Chang-Joo;Yoon, Sang-Yong;Kim, In-Ryoung;Park, Bong-Soo;Shin, Sang-Hun
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제37권
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    • pp.16.1-16.7
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    • 2015
  • Background: This study aimed to investigate new bone formation using recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2) and locally applied bisphosphonate in rat calvarial defects. Methods: Thirty-six rats were studied. Two circular 5 mm diameter bony defect were formed in the calvaria using a trephine bur. The bony defect were grafted with $Bio-Oss^{(R)}$ only (group 1, n = 9), $Bio-Oss^{(R)}$ wetted with rhBMP-2 (group 2, n = 9), $Bio-Oss^{(R)}$ wetted with rhBMP-2 and 1 mM alendronate (group 3, n = 9) and $Bio-Oss^{(R)}$ wetted with rhBMP-2 and 10 mM alendronate (group 4, n = 9). In each group, three animals were euthanized at 2, 4 and 8 weeks after surgery, respectively. The specimens were then analyzed by histology, histomorphometry and immunohistochemistry analysis. Results: There were significant decrease of bone formation area (p < 0.05) between group 4 and group 2, 3. Group 3 showed increase of new bone formation compared to group 2. In immunohistochemistry, collagen type I and osteoprotegerin (OPG) didn't show any difference. However, receptor activator of nuclear factor ${\kappa}B$ ligand (RANKL) decreased with time dependent except group 4. Conclusion: Low concentration bisphosphonate and rhBMP-2 have synergic effect on bone regeneration and this is result from the decreased activity of RANKL of osteoblast.

SWAT 모형을 이용한 최적관리기법 적용에 따른 하천수질 개선연구 (Improvement of Stream Water Quality by Applying Best Management Practice to a Watershed Using SWAT Model)

  • 유영석;박종윤;신형진;김샛별;정혁;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.191-191
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    • 2011
  • 우리나라의 수질 관리는 점오염원 관리에 집중되어 왔다. 수계의 수질이 크게 향상되지 않는 이유는 점오염원의 관리가 엄격히 수행되고 있는 가운데 비점오염원의 영향이 큰 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 수문수질 모의가 가능한 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여, 비점오염원 저감을 위한 BMP (Best Management Practice) 시나리오를 작성하여 비점오염 부하량의 저감효과를 모의하였다. SWAT 모형의 적용성 평가를 위해 충주댐 유역 ($6,585.1km^2$)을 대상으로 민감도 분석을 통해 최적의 유출 및 유사관련 매개 변수를 선정하였으며, 1998년 부터 2003년까지의 기간 동안 일별 유출, 월별 수질자료에 대한 보정 및 검증을 실시하였다. 전체 17개 소유역에 대한 검보정에 의해 산정된 수질자료인 TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorus) 그리고 sediment의 부하량을 파악하여 소유역별 TN, TP, Sediment 오염부하특성을 파악하였고, 이에 대하여 선정한 7개의 BMP 시나리오를 소유역의 오염 특성에 맞게 적용하였다. 선정한 BMP 시나리오로는 Streambank stabilization, Porous gully plugs, Recharge structures, Conservation tillage, Terrace, Contour farming 그리고 Manure incorporation이 있고 각 시나리오는 흐름에서의 침전물 감소, 단기간의 토양침식 저감, 지하수양의 증가, 경작지의 침식감소, 지표유출 저하, 흐름에서의 영양물질 감소를 목적으로 최적의 매개변수를 설정하였다. 이상의 결과를 종합적으로 고찰해 볼 때 SWAT 모형은 실측자료를 바탕으로 비점오염에 의한 하천수질 모의가 가능하며, 이 결과를 가지고 BMP시나리오를 적용하여 비점오염 저감에 따른 하천수질 개선을 기대할 수 있다.

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BMP실험을 이용한 음식물폐기물 및 분뇨의 병합소화 특성 (Characteristics for Co-digestion of Food Waste and Night Soil using BMP Test)

  • 조진규;김형진;오대민
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권9호
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    • pp.13-18
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    • 2014
  • 분뇨/정화조슬러지와 음식물폐기물의 병합소화 특성을 확인하기 위하여 BMP 테스트를 실시하였다. 생슬러지, 잉여슬러지, 소화슬러지, 분뇨/정화조슬러지(1:1의 비율로 조성), 음식물폐기물(음식물 파쇄물과 희석수의 비=1:1) 및 혼합슬러지의 6개의 슬러지를 대상으로 30일간 실험을 진행하였다. 바이오가스 발생은 초기 2일 이후부터 활발히 시작되어 2주 동안 지속되는 것을 알 수 있었으며 일정 시간이 경과한 후에는 발생량이 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 특히 7~8일 사이에 가스발생량이 최대값을 보였으며, Modified Gompertz model을 이용한 생슬러지, 잉여슬러지, 소화슬러지, 분뇨/정화조슬러지, 음식물폐기물 및 혼합슬러지의 단위메탄생산량은 각각 64.63, 67.49, 66.45, 72.44, 107.85, 46.71 mL $CH_4/g$ VS로 나타났다. 혼합슬러지의 지체성장기간은 1.88 day이었으며, 최대메탄생산속도는 80.4 mL/day로 나타났다. 따라서 메탄생성퍼텐셜을 높이기 위해서는 하수처리장의 혐기성 소화조에 투입되는 음식물폐기물의 혼합비를 조절함으로써 빈부하 문제 해결과 동시에 소화조의 안정적인 운전을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

개에서 골절의 지연유합에 대한 rhBMP-2의 임상적 적용 2례 (Clinical Application of Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2 for Delayed Fractures in Dogs)

  • 김재경;김세은;고아라;김승현;심경미;배춘식;최석화;강성수
    • 한국임상수의학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.412-415
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    • 2012
  • 1년령의 중성화된 수컷 요크셔테리어와 7년령의 암컷 푸들이 골절의 지연유합으로 내원하였다. 요크셔테리어의 경우 오른쪽 요골과 척골의 원위부가 골절되었고, 푸들의 경우 왼쪽 경골과 비골의 원위부가 골절되었다. 두 환자에서 신체검사 및 방사선검사를 통해 골절의 유합이 지연되고 있음을 확인하였다. 골절부는 금속판 및 나사못으로 고정시키고 자가해면질골을 골절 틈새에 이식하였다. 또한 빠른 골유합을 위해 $20{\mu}g$의 rh-BMP 2 가 포함된 matrigel을 골절부에 주입하였다. 수술 후 방사선검사를 통해 골절부의 치유 상태를 확인하였다. 장기간의 방사선검사에서 두 마리 모두 빠른 골유합을 보였다. 첫 증례에서는 방사선사진상에서 2주째에 요골과 척골 골절 틈새에 골밀도가 증가하였다. 20주째에는 골절선이 더 이상 관찰되지 않았으며, 정상 외관을 회복하였다. 두 번째 증례에서는 방사선사진상에서 11주째에 골절 치유가 진행되고 있음이 확인되었다. 이 두 증례 모두 예상한 것보다 골절의 치유가 빠르게 일어났다. 따라서 rh-BMP 2와 matrigel은 지연유합된 골절의 치유를 촉진하는데 효과가 있다고 생각된다.

Development and Evaluation of Hyaluronic Acid-Based Hybrid Bio-Ink for Tissue Regeneration

  • Lee, Jaeyeon;Lee, Se-Hwan;Kim, Byung Soo;Cho, Young-Sam;Park, Yongdoo
    • Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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    • 제15권6호
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    • pp.761-769
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    • 2018
  • BACKGROUND: Bioprinting has recently appeared as a powerful tool for building complex tissue and organ structures. However, the application of bioprinting to regenerative medicine has limitations, due to the restricted choices of bio-ink for cytocompatible cell encapsulation and the integrity of the fabricated structures. METHODS: In this study, we developed hybrid bio-inks based on acrylated hyaluronic acid (HA) for immobilizing bio-active peptides and tyramine-conjugated hyaluronic acids for fast gelation. RESULTS: Conventional acrylated HA-based hydrogels have a gelation time of more than 30 min, whereas hybrid bio-ink has been rapidly gelated within 200 s. Fibroblast cells cultured in this hybrid bio-ink up to 7 days showed >90% viability. As a guidance cue for stem cell differentiation, we immobilized four different bio-active peptides: BMP-7-derived peptides (BMP-7D) and osteopontin for osteogenesis, and substance-P (SP) and Ac-SDKP (SDKP) for angiogenesis. Mesenchymal stem cells cultured in these hybrid bio-inks showed the highest angiogenic and osteogenic activity cultured in bio-ink immobilized with a SP or BMP-7D peptide. This bio-ink was loaded in a three-dimensional (3D) bioprinting device showing reproducible printing features. CONCLUSION: We have developed bio-inks that combine biochemical and mechanical cues. Biochemical cues were able to regulate differentiation of cells, and mechanical cues enabled printing structuring. This multi-functional bio-ink can be used for complex tissue engineering and regenerative medicine.

Polymorphism of Exon 2 of BMP15 Gene and Its Relationship with Litter Size of Two Chinese Goats

  • Wang, Yuqin;Yuanxiao, Li;Nana, Zhang;Zhanbin, Wang;Junyan, Bai
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권7호
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    • pp.905-911
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    • 2011
  • Polymorphisms of BMP15 gene exon 2 and its relationship with prolificacy of goats were detected by PCR-SSCP and DNA sequencing methods in Chinese two local goat breeds. The results showed that the product amplified by the primers displayed polymorphisms. Three genotypes (AA, BB and AB) were detected in Funiu white goats, and their frequency was 0.071, 0.715, 0.214, respectively. Two genotypes (AB and BB) were detected in Taihang black goats, and their frequency was 0.342 and 0.658, respectively. Sequencing revealed that four mutations (456T${\rightarrow}$G, 466C${\rightarrow}$G, 510C${\rightarrow}$T, 511T${\rightarrow}$C) occurred in genotype BB of Funiu white goat, which resulted in amino acid substitution of V155G and S171P. No mutation was detected in Taihang black goat. The Funiu white goat with genotype BB had 0.91 or 0.82 kids, more than those with AB or AA, respectively. The difference of the least squares means for litter size between BB and AB was not significant (p>0.05) in Taihang black goat. It is concluded that the BMP15 gene may be a major gene which affects the prolificacy in Funiu white goats. This study could provide basic molecular data on the reproductive characteristics of local breeds of Henan province in China, and a scientific basis for the conservation and utilization of those two goat breeds.

SWAT-APEX 연계 모형을 이용한 벼 생육기간 조절을 통한 기후변화 대응 영향 평가 (Assessing climate change response on runoff and T-N loads of rice growing season shift using coupled SWAT-APEX model)

  • 김동현;장태일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.200-200
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    • 2020
  • 본 연구에서는 SWAT 모형과 APEX-Paddy 모형의 연계 모델링을 통한 대표 BMP(Best management practice) 적용, 정식시기 및 벼 생육기간을 고려한 시나리오 적용을 통해 농업용수의 관리 및 수질환경 개선 등에 활용할 수 있는 저영향 영농활동을 분석하고자 하였다. 만경강 유역을 대상으로 SWAT 모형을 구축하고 유역 내에 위치한 논 시험포장을 대상으로 강우-유출 및 비점오염원 모니터링 자료를 활용하여 APEX-Paddy 모형을 구축하였다. SWAT 모형과 APEX 모형을 연계하여 유역의 수문, 수질에 대한 정밀한 모델링을 수행하였으며, 이는 저영향 영농활동을 분석하기 위한 필드단위의 정확한 결과를 유역차원에 반영하기 위함이다. 특히, 본 연구에 사용된 APEX-Paddy 모형은 농촌진흥청과 Texas A&M의 공동연구를 통해 개발된 새로운 모형으로서 한국의 논 영농활동 및 담수환경을 반영하여 논에서의 유출 및 비점오염원을 모의할 수 있다. 연계 모형의 적합성 평가를 위해 R2 (Determine of Coefficient), RMSE (Root mean square error), NSE (Nash-sutcliffe efficiency)를 사용하였다. 적합성 평가 지표를 분석한 결과, 유출량은 R2 평균 0.91, RMSE 평균 2.87 mm/day, NSE 평균 0.78로 나타났다. T-N 부하량은 R2 평균 0.74, RMSE 평균 59.3 kg/ha/day, NSE 평균 0.50으로 나타났다. 저영향 영농활동 관리방안을 위한 시나리오로 1) 논의 물꼬높이(BMP) 관리 적용, 2) 벼 생육기간 조절을 고려하여 기온변화에 따른 정식시기, 벼 생육기간 등을 조정하여 적용하였다. 기후변화 시나리오는 10개 GCM 모델의 RCP 8.5 시나리오를 통해 분석하였으며, 유역차원의 미래 영향을 분석한 결과, 물꼬관리 BMP에 따라 담수심이 증가되며, 관개량이 감소하고 유출량 10.7%, T-N 11.2% 저감되는 것을 나타냈으며, 벼 생육기간 조절은 BMP보다 상대적으로 효과가 높진 않았지만, 유출량 1.4%, T-N 3.1%의 저감효과를 나타냈다. 따라서 두 가지의 저영향 영농활동 관리방안은 미래기간의 기후변화에 대응하여 농업용수 및 물관리에 도움이 될 것으로 사료된다. 하지만 본 연구결과는 모델링 결과에 의존한 것이며, 추후 지속적인 연구와 보완이 필요하다.

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