• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1301-1307
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• 2011

슬관절 소작용 완드(Electrosurgical Knee Wand, EKW)는 고주파 소작법으로 슬관절 인대, 조직 등의 응고, 삭마, 절제, 등에 적용된다. EKW와 radiofrequency를 이용한 조직응고, 삭마 등의 슬관절 수술에서 수술안전성, 편의성 및 성공률을 극대화하기 위해서는 병변에 매우 정확하고 안전하게 EKW가 선택적 접근을 할 수 있도록 유도하는 탁월한 방향조종제어능이 핵심기술이다. 따라서 본 연구에서는 대퇴경골부 제한적인 공간에서 가장 적합한 수술용 의료기기 액추에이터로 판단되는 형상기억합금(SMA) 와이어를 이용하여 형상기억효과를 극대화 할 수 있는 SMA 인장스프링 모델을 제작하여 실험을 수행하였다. 또한 SMA의 열전기적 특성 및 전류변화에 따른 온도특성에 대한 연구를 수행하고 SMA 인장스프링의 설계조건에 따른 회복력 및 행정거리의 관계를 평가하였다. 그 결과, SMA 인장스프링의 직경이 작아질수록 최대온도는 증가하였다. 전류인가 15초의 경우는 전류량 증가와 힘의 증가가 비례한 반면, 전류인가 30초는 매우 불안정한 결과가 나타났다. 반면, 전류량 증가와 행정거리(TS) 증가 관계는 전류인가 15초일 때가 전류인가 30초일 때보다 더 안정적인 결과가 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.255-259
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• 2006

생체 적합성이 우수한 히아루론산과 생분해성이 우수한 폴리락타이드의 이량체인 락타이드의 혼합 몰비, 가교제 EDC 농도, 가교 온도 등의 반응 조건을 변화시켜 생체적합성 고분자막을 제조하였다. 히아루론산에 대한 락타이드의 혼합 몰비가 증가할수록 수용액상에서의 분해속도는 감소하였다. 합성된 고분자막을 ethylene oxide gas로 멸균 한 후 세포배양배지를 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 200 rpm으로 24 시간동안 교반하면서 침출물을 추출한 다음 NIH/3T3 섬유아세포에 대한 세포독성을 측정하였다. EDC 농도 10% 조건에서 히아루론산에 대한 락타이드의 혼합 몰비가 5 또는 10에서는 세포독성을 나타내지 않았지만 몰비 13에서는 11% 정도의 성장저해를 나타내었다. 혼합 몰비를 10으로 고정하고 가교 온도 $15^{\circ}C$에서 EDC의 농도를 5%, 10%, 20%로 변화시켜을 때, EDC 농도가 20%인 경우에서만 12% 정도의 성장저해를 나타내었다. 혼합 몰비 10, EDC 농도 10% 조건에서 가교 온도를 $15^{\circ}C,\;25^{\circ}C,\;28^{\circ}C$로 변화시켰을 때, 가교 온도에 따른 세포독성은 나타나지 않았다. 따라서 락타이드와 히아루론산의 몰비와 EDC의 농도를 조절함으로써 인체 내에서 분해 속도를 조절할 수 있는 새로운 생체적합성 고분자막을 제조할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제37권6호
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• pp.717-729
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• 1999

Although many studies on the cytotoxicity of the dental cast base metal alloys and their components have been carried out, the results are rather conflicting because of the different type of cells used and the various experimental procedures taken. Recently a number of scientists have claimed that it would be preferable to focus on the use of cells from relevant specific location of the human bodies. Consequently, the primary cultured oral keratinocyte derived from oral mucous along with nickel chloride and several of widely used dental cast base metal alloys(two Ni-Cr alloys and one Co-Cr alloy)in domestic were selected for this study, from which 1) The amounts of released metal ions were determined using atomic absorption spectrometry, 2) The cytotoxicity of nickel chloride and dental cast base metal alloys was evaluated via MTT assay, and finally, 3) The amounts of released metal ions and the cytotoxicity of nickel chloride were correlated with the cytotoxicity of dental cast base metal alloys And, the results were summarized as follows; 1. Nickel ion from Ni-Cr alloys and Cobalt ion from Co-Cr alloys resulted in maximum releasing rate during first 2h hours, followed by a decrease in releasing rate with time. Chromium ion were found to be minimal in all alloys. 2. In cytotoxic test. with $40{\mu}M,\;80{\mu}M$ of nickel chloride, there were observed an increase in the relative cell number compared to control samples after 24 hours. With $160{\mu}M$, there was found to be no difference in the relative cell number with control, except that 48 hour showed a increase in relative cell number. With $320{\mu}M$, the relative cell number remained constant and decreased after 48 hours, and with $640{\mu}M$, a continuing decrease in relative cell number was observed throughout test period. 3 The sensitivity of primary cultured oral epithelium to nickel was lower compared to the cells used in other studies. 4. CB-80 Soft and Regalloy showed no cytotoxicity to primary cultured oral epithelium and New crown resulted in a slight cytotoxicity. In conclusion, it was shown that the primary cultured oral keratinocytes could be applied successfully as testing cells in cytotoxicity test. Futhermore, the dental cast base metal alloys used in this study were found to be biocompatible.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.371-377
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• 2014

조직 공학에 있어 인공지지체는 손상된 조직 및 기관의 기능을 재생하기 위한 거푸집으로 제공되며 3 차원 구조물이다. 인공지지체의 재료 중에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)과 삼인산칼슘(${\beta}$-tricalcium phosphate, ${\beta}$-TCP)은 생분해성과 생체적합성을 가지고 있다. 본 연구에서는 다축 인공지지체 제작 시스템을 이용하여 3 차원 PCL, blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %), 그리고 ${\beta}$-TCP 인공지지체를 제작하였다. 제작된 인공지지체는 주사전자현미경 분석을 통해 $600{\pm}20{\mu}m$의 공극 크기로 잘 제작되었다. 기계적 특성 평가를 통해 3 차원 PCL, blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %), 그리고 ${\beta}$-TCP 인공지지체의 효과는 분석되었다. 게다가 Saos-2 세포를 이용한 in vitro 연구를 수행하여 세포 증착 및 증식과 같은 세포 거동에 의한 3 차원 인공지지체의 효과를 확인하였다. 요컨대 3D blended PCL(60 wt %)/${\beta}$-TCP(40 wt %) 인공지지체가 압축 강도와 생체적합성 그리고 골전도성에 있어서 인체의 해면골에 더욱 적합하였다. 따라서 3D 인공지지체의 제작에 있어 PCL과 ${\beta}$-TCP를 혼합하는 것은 효과적인 골 재생을 위해 촉망되는 전략이 될 것이다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권3호
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• pp.117-124
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• 2015

중간엽줄기세포는 손상된 관절연골 치유능력을 가지고 있어 줄기세포 치료 분야에서 대표적인 성체줄기세포로 알려져 있다. 자외선이 조사된 생체 친화성 필름 조성물인 DTOPV (S-triazine bridged p-phenylenevinylene)는 친수성 특성의 표면을 가진 형광 화합물이다. 이전의연구에서 물질표면의 습윤성과 친수성이 세포부착 및 증식에 중요한 역할을 하는 것이 확인 되었으며, 이번 연구에서는 DTOPV를 이용하여 중간엽줄기세포의 연골분화능을 향상시키고자 하였다. 일반 배양용기로 사용하고 있는 TCPS (tissue culture polystyrene)와 자외선이 조사된 패턴된 DTOPV 필름을 이 실험에 사용하였고 TGF (transforming growth factor)-${\beta}3$가 포함된연골분화배지로 중간엽줄기세포를 2주동안 분화유도를 하였다. TCPS에서 배양된 중간엽줄기세포는 단층으로 자라면서 분화가 유도된 반면, 자외선이 조사된 DTOPV 필름 위에서 배양된 세포는덩어리진 구형으로 형태가 변하였으며, 연골세포에 특이적으로 염색되는 Safranine O 염색으로 DTOPV 조건에서 더 붉게 염색됨을 관찰하였다. 또한 연골세포 특이적인 유전자인 Type II collage이 DTOPV 조건에서 더 강하게 발현되는 것을 확인함으로써 TCPS보다 DTOPV에서 연골세포로 분화가 향상된 것을 알 수 있었다. 따라서 자외선이 조사된 생체 친화성 필름 조성물인 DTOPV을 이용한 경우에 일반 배양용기보다 빠르게 연골분화가 이루어짐을 알 수 있었다. 결론적으로 향후 조직공학 분야에서 DTOPV가 중간엽줄기세포의 효과적인 연골분화 물질로서 활용될 수 있는 가능성을 확인 하였으며, 더 나아가 약물 스크리닝과 같은 진단분야에 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제38권sup2호
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• pp.363-372
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• 2008

Purpose: This study compared the effects of coating implants with hydroxyapatite (HA) using an ion beam-assisted deposition (IBAD) method prepared with machined, anodized, sandblasted and large-grit acid etched (SLA) surfaces in minipigs, and verified the excellency of coating method with HA using IBAD. Material and Methods: 4 male Minipigs(Prestige World Genetics, Korea), 18 to 24 months old and weighing approximately 35 to 40 kg, were chosen. All premolars and first molars of the maxilla were carefully extracted on each side. The implants were placed on the right side after an 8 week healing period. The implant stability was assessed by resonance frequency analysis (RFA) at the time of placement. 40 implants were divided into 5 groups; machined, anodized, anodized plus IBAD, SLA, and SLA plus IBAD surface implants. 4 weeks after implantation on the right side, the same surface implants were placed on the left side. After 4 weeks of healing, the minipigs were sacrificed and the implants were analyzed by RFA, histology and histometric. Results: RFA showed a mean implant stability quotient (ISQ) of $75.625{\pm}5.021$, $76.125{\pm}3.739$ ISQ and $77.941{\pm}2.947$ at placement, after 4 weeks healing and after 8 weeks, respectively. Histological analysis of the implants demonstrated newly formed, compact, mature cortical bone with a nearby marrow spaces. HA coating was not separated from the HA coated implant surfaces using IBAD. In particular, the SLA implants coated with HA using IBAD showed better contact osteogenesis. Statistical and histometric analysis showed no significant differences in the bone to implant contact and bone density among 5 tested surfaces. Conclusion: We can conclude that rough surface implants coated with HA by IBAD are more biocompatible, and clinical, histological, and histometric analysis showed no differences when compared with the other established implant surfaces in normal bone.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.378-384
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• 2011

실크 피브로인은 생체적합성과 비독성 및 비면역 특성을 갖는 생분해성 천연고분자로서, 콜라겐의 가수분해로부터 유래되는 천연물질인 젤라틴을 이용하여 실크 피브로인/젤라틴 지지체를 제조하였다. 지지체의 최적화 조건을 찾기 위하여 실크 피브로인의 양과 젤라틴 및 글루타알데히드의 농도를 다르게 하여 제조하였다. 실크 피브로인/젤라틴 지지체는 SEM과 DSC 및 수분흡수성 평가를 통해 특성분석을 하였으며 세포생존율 및 증식률은 WST 방법을 통해 평가되었다. 이 결과 실크 피브로인 0.3 g 지지체에 8% 젤라틴 및 1% 글루타알데히드를 함유한 지지체에서 세포 부착 및 증식을 위해 가장 적합한 특성을 제공한다고 제안되었다. 결과적으로, 실크 피브로인/젤라틴 지지체는 잠재적인 세포 전달체 및 조직공학을 위한 구조 기반역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.161-165
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• 2011

본 연구는 수계에서 오랜 시간 동안 안정한 생체적합 금 나노업자의 제조에 관한 것으로, 환원제와 안정제의 역할을 동시에 수행하는 폴리에틸렌이민을 이용해 응집성이 낮은 초미립 폴리에틸렌이민 금 나노입자를 상온의 수용액 상에서 합성하였다. 폴리에틸렌이민 금 나노입자의 평균 입자크기는 8~12 nm이었고, 수계의 나노콜로이드 %에서 50nm 내외의 클러스터를 형성하였으며, 매우 뛰어난 안정성을 보였다. 상대적으로 낮은 금속 전구체의 농도에서 나노입자를 제조하였을 때, 입자의 크기가 두드러지게 감소하는 경향을 나타내었다. 폴리에틸렌이민-금 나노입자의 X-선 회절분석 결과, 금에서 나타나는 전형적인 결정 피크가 발견되었다. 또한 세포배양실험 결과, 폴리에틸렌이민과는 달리 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 98%의 세포 생존율을 보여 세포독성은 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 합성된 폴리에틸렌이민-금 나노입자는 CT 조영제 등으로의 활용이 기대된다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.512-518
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• 2006

양친성 블록공중합체는 생분해성 고분자인 poly((R)-3-hydroxybutyrie acid), PHB와 친수성 고분자인 poly(ethylene glycol), PEG를 이용하여 제조되었다. 미생물에 의해 생산된 분자량이 수십만인 PHB는 약물전달용 재료로 적합하지 않으므로 산 촉매 가수분해를 통해 분자량이 $3000{\sim}30000$을 가지도록 조절되었다. 공중합체를 수용액에 넣으면, 고분자들은 자기 조립에 의해 친수성인 PEG가 소수성인 PHB를 감싸는 형태의 고분자 미셀을 형성한다. 형성된 고분자 미셀은 생분해성과 생체적합성을 가지면서 생체 내에서 낮은 독성과 환자 친화적인 특성을 가지므로 약물 전달체로의 이용이 가능하다. 양친성 블록 공중합체는 PHB에 PEG를 도입한 것으로 에스테르교환(transesterification) 반응을 통해 유도되었다. PEG는 친수성 블록의 형성과 반응성을 향상시키기 위해 말단의 작용기를 개질한 후 사용되었다. 양친성 블록 공중합체 형성에 대한 열적 특성과 화학적 구조 분석은 DSC, FTIR, $^1H-NMR$을 사용하여 알아보았다. 임계 미셀 농도(critical micelle concentration, CMC)는 고분자 미셀이 형성되는 시점으로 형광 분광기를 사용하여 분석한 결과 $5{\times}10^{-5}g/L$ 부근에서 측정되었다. 수용액 상의 고분자 미셀은 냉동 건조 후, 분말형태의 나노입자를 얻었다. 고분자 미셀의 크기는 dynamic light scattering으로 측정한 결과 약 130 nm 정도로 나타났다. 또한 atomic force microscopy 측정을 통해 크기가 약 130 nm 정도인 구형 입자를 확인하였다. 나노입자가 형성된 고분자 미셀은 소수성 약물을 담지하여 수동적 표적지향형 약물 전달용 수송체로 이용이 가능할 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권1호
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• pp.223-237
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• 2006

The purpose of the present study was to evaluate the effect of bone graft materials including deproteinized bovine bone(DBB), demineralized freeze-dried bone(DFDB), freeze-dried bone(FDB) on bone formation in guided bone regeneration using perforated titanium membrane(TM). 16 adult male rabbits(mean BW 2kg) were used in this study and 4 rabbits allotted to each test group. Intramarrow penetration(diameter 6.5mm) was done with round carbide bur on calvaria to promote blood supply and clot formation in the wound area. The test groups were devided into 4 groups as follows: TM only(test 1), TM +DBB(test 2), TM +DFDB(test 3), TM +FDB(test 4). Perforated titanium membrane was contoured in rectangular parallelepiped shape(0.5mm pore diameter, 10mm in one side, 2mm in inner height), filled the each graft material and placed on the decorticated carvaria. Perforated titanium membrane was fixed with resorbable suture materials. The animals were sacrificed at 2, 8 weeks after the surgery. Non-decalcified preparations were routinely processed for histologic analysis. The results of this study were as follows: 1. Perforated titanium membrane was biocompatible. 2. Perforated titanium membrane had capability of maintaining the space during the healing period but invasion of soft tissue through the perforations of titanium membrane decreased the space available for bone formation. 3. In test 1 group without bone graft material, the amount of bone formation and bone maturation was better than other test groups. 4. Among the graft materials, the effect of freeze-dried bone on bone formation was best. 5. In the test groups using deproteinized bovine bone, demineralized freeze-dried bone, bone formation was a little. The spacemaking capability of the membrane may be crucial for bone formation. The combined treatment with the perforated titanium membrane and deproteinized bovine bone or demineralized freeze-dried bone failed to demonstrate any added effect in the bone formation. Minimization of size and numbers of perforations of titanium membrane or use of occlusive titanium membrane might be effective to acquire predictable results in the vertical bone formation.