추간판 디스크의 섬유륜(AF)조직 재생에 적합한 다양한 담체를 평가하기 위해 천연재료인 소장점막하조직(SIS)과 탈미네랄화된 골분(DBP)을 폴리(락타이드-글리콜라이드) 공중합체(PLGA)와 혼합하여 담체(PLGA/SIS, PLGA/DBP, PLGA/SIS/DBP)를 제조하였으며, PLGA담체, PGA 메쉬, SIS 스폰지와 비교하였다. 제조된 담체의 압축강도 및 AF 세포를 담체에 파종하여 콜라겐 양과 DNA량을 측정하였으며, 이를 누드마우스 피하에 이식 후 적출하여 육안관찰과 조직학적인 평가를 수행하였다. 압축강도 측정에서 PLGA와 유사하게 PLGA/SIS, PLGA/DBP 에서도 충분한 강도를 나타내었다. DNA 증가량에 따른 콜라겐 양은 PLGA/SIS 에서 가장 높게 나타났고, 면역화학 염색을 통해 PLGA/SIS, PLGA/SIS/DBP 에서 글라이코스아미노글라이칸과 콜라겐 발현량이 높음을 확인하였다.
A new class of Chalcone-Sulphonamide hybrids has been designed by condensing appropriate sulphonamide scaffold with substituted chalcones tethered by chloroacetyl chloride as a multi-target drug for therapeutic treatment. Chalcones were prepared by Claisen-Schmidt condensation of a substituted aldehyde with para aminoacetophenone. These Chalcone-Sulphonamide hybrids were screened by means of their antibacterial activity by NCCLS method. Among all these compounds, 5e and 5c displayed more potent growth inhibitory activity against Staphylococcus epidermidis and Pseudomonas aeruginosa bacteria respectively. Further, these hybrids were evaluated for their antifungal activity, among all hybrid 5a exhibited potent antifungal activity. The synthesized compounds were characterized by FT-IR, $^1HNMR$, $^{13}CNMR$ and HR-LCMS and spectral study supports the structures of synthesized Chalcone-Sulphonamide hybrids.
본 연구는 키토산 알지네이트 수화겔을 사용하여 제작된 연골세포의 3차원 구조를 유지하며 생물학적, 생리학적인 기능을 유지하는데 적합한 poly (L-Lactic-co-${\varepsilon}$-Caprolactone) (PLCL) 지지체의 효과에 대한 연구이다. 체내에서 수화겔은 단독으로 지지체 역할을 하기에는 부하를 견디기에 약하다. 이에 본 연구에서는 연골세포와 유사한 세포, 세포외 기질의 3차원적 구성을 만들기 위해 PLCL 지지체와 수화겔을 사용하여 합성 지지체를 제작하였다. 염화나트륨을 사용한 입자 침출 기법으로 85%의 다공성, $300-500{\mu}m$ 크기의 구멍을 가진 탄성력 높은 지지체를 제작하였다. 소의 연골세포와 키토산 알지네이트 겔 혼합물이 PLCL 지지체에 적용되었고 대조군의 알지네이트와 비교 연구하였다. 키토산 알지네이트 수화겔과 연골세포가 혼합된 경우에 알지네이트 단독 사용에 비해 세포 성숙, 증식, 세포외 기질의 합성, sGAG 생성과 II 형 콜라겐의 발현 등의 효과가 좋은 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 통해 PLCL 지지체에 연골세포와 키토산 알지네이트 겔 혼합물을 적용할 경우 세포 증식과 기질의 합성에 적합한 환경을 만들 수 있으며 연골의 복구와 재생에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
In this study, we fabricated and evaluated graphene composite based 3D scaffolds and planar films. The hybrid composite was prepared by mixing a calculated amount of graphene nanopowder and polydimethylsiloxane in tetrahydrofuran solution. The hybrid composite is easy to manufacture into various forms using direct printing technology or a pressing method. A 3D scaffold structure was prepared at ambient temperature with a flow rate of 240 mm/min. The nozzle pressure was maintained at 350 kPa by adjusting the viscosity of the composite material. The planar film was prepared at different thicknesses using a roll-to-roll equipment. The prepared hybrid nanocomposites were evaluated to investigate their electrical properties according to temperature and mechanical deformation. The obtained results were consistent with each other. Therefore, it can be used effectively as sensors through shape definition.
조직공학 기술은 in vitro와 in vivo에서 초기 세포 부착과 차후의 조직형성을 위해 3차원적인 지지체로서 다공성의 생분해성 담체의 사용이 필수적이다. 소장점막하조직(small intestinal submucosa, SIS)은 고유의 인장력과 생체적합성 때문에 생체물질로서 사용될 잠재력을 가지고 있는 콜라겐 조직이다. 근육유래 줄기세포는 배양조건에 따라 골세포, 연골세포, 및 근육세포 등으로 분화가 가능하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 SIS를 함유한 락타이드-글리콜라이드 공중합체(PLGA) 다공성 지지체를 용매캐스팅/염추출법으로 제조하였고, 전자주사현미경 및 수은다공측정계를 이용하여 특성을 결정하였다 세포의 생존율과 성장률은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide) 분석 방법을 이용하였고 골로 분화된 세포를 알칼라인 포스파테이즈(ALP) 활성을 측정하여 확인하였다. SIS가 함유된 지지체와 SIS가 함유되지 않은 지지체를 면역결핍 쥐의 피하에 삽입하여 이들의 골형성 정도를 비교하여 보았다. 조직을 파라핀으로 고정시켜 슬라이드를 제조한 후 hematoxylin과 eosin, 트라이크롬 및 본쿠사 염색을 실시하였다. 천연/합성 하이브리드 담체로서의 SIS/PLGA 담체가 PLGA 단독으로 사용하였을 때와 비교하여 볼 때 골형성이 우수하였는데 이는 SIS 내에 함유하고 있는 여러 생체활성분자에 기인한 것으로 추측되었다.
케라틴은 울, 머리카락, 손톱 등을 형성하는 섬유단백질의 주요성분으로 유용한 생체재료이다. 골수간염 줄기세포를 이용한 조직공학 적용을 위해 Poly(4-lactide-co-glycolide) (PLGA)에 함량별로 케라틴을 함유한 지지체를 용매 캐스팅/염 추출법을 이용하여 제조하였다. 제조된 지지체의 표면과 단면의 형태를 전자현미경(SEM)으로 관찰하고 특성분석을 위해 다공도, 표면 적심성, 물 흡수성, 그리고 열적성질을 분석하였다. 이 후 쥐에서 분리한 골수간엽줄기세포를 지지체에 파종하여 세포의 증식율을 (4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2.5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT) 분석방법을 이용하여 측정하였다. 천연/합성 하이브리드 담체인 케라틴/PLGA 지지체는 PLGA 단독으로 제조된 지지체와 비교 시 골수간엽줄기세포의 생장에 유익한 환경을 제공함을 확인하였다.
Polyurethane/polyethylene glycol(PU/PEG) hybrid scaffolds with various concentrations of PEG (0 to 50wt%) were prepared by electrospinning to evaluate the mechanical properties and the biocompatibility of the PU/PEG blend scaffolds. The 12wt% PU/PEG polymers were studied due to the absence of beads. The ultimate tensile strength of 12wt% PU was $8.2{\pm}0.5MPa$. The strength increased to $9.2{\pm}0.7MPa$ when 10% PEG was added to PU. However, the dry and the wet strength of PU/PEG scaffolds began to decrease dramatically when the PEG content was more than 10wt%. No cytotoxicity was observed for all the PU/PEG scaffolds investigated, indicating that the PU/PEG hybrid scaffolds are clinically safe and effective to small-diameter vascular grafts. In addition, the L-929 cells attached and proliferated well on the PU/PEG hybrid scaffolds.
A hybrid coextrusion and lamination process has been developed to fabricate macrochanneled bioceramic scaffolds. This process was mainly composed of three steps (i.e., coextrusion of thermoplastic compound, lamination, and thermal treatment), forming unique pore channels in dense bioceramic body. Pore channels were formed by removing carbon black material, while calcium phosphate or Tetragonal Zirconia Polycrystals (TZP) with a calcium phosphate coating layer were used as dense body. Two kinds of pore structures were fabricated; that is, the pore channels were formed in uni- or three-directional array. Such macrochanneled bioceramic scaffolds exhibited the precisely controlled pore structure (pore size, porosity, and interconnection), offering excellent mechanical properties and cellular responses.
조직 형성을 위한 생리학적 환경을 제공하는 새로운 생활성 지지체의 디자인은 생체재료 연구에서 중요한 분야이다. 본 연구에서는 3차원적 실크/PLGA 지지체의 물성평가를 위해 압축강도, 수분친화도, SEM 분석을 하였으며, 세포친화성 평가를 위해 RAW 264.7과 NIH/3T3의 부착, 증식 및 표현형유지와 염증반응에 미치는 영향을 조사하였다. 지지체는 용매 캐스팅/염 추출법으로 제조하였고, 압축강도, 수분친화도 면에서 실크 함량이 20 wt%에서 우수함 확인했으며, 표면의 거침도활 높여 세포부착에 긍정적인 구조임을 확인하였다. 세포친화성 분석 결과 실크함량이 20 wt%인 실크/PLGA 지지체에서 높은 초기부작도 및 증식률을 보였으며, 실크함량이 20 wt%에서 염증반응이 눈에 띄게 감소함을 확인하였다. 조직공학적 응용에 실크/PLGA 지지체가 유용할 것이라 판단하였다.
Due to the high incidence of malignant melanoma, the establishment of in vitro models that recapitulate the tumor microenvironment is of great biological and clinical importance for tumor treatment and drug research. In this study, 3D printing technology was used to prepare GelMA/PEGDA composite scaffolds that mimic the microenvironment of human malignant melanoma cell (A375) growth and construct in vitro melanoma micro-models. The GelMA/PEGDA hybrid scaffold was tested by the mechanical property, cell live/dead assay, cell proliferation assay, cytoskeleton staining and drug loading assay. The growth of tumor cells in two- and three-dimensional culture systems and the anti-cancer effect of luteolin were evaluated using the live/dead staining method and the Cell Counting Kit-8 (CCK-8) method. The results showed a high aggregation of tumor cells on the 3D scaffold, which was suitable for long-term culture. Cytoskeleton staining and immunofluorescent protein staining were used to evaluate the degree of differentiation of tumor cells under 2D and 3D culture systems. The results indicated that 3D bioprinted scaffolds were more suitable for tumor cell expansion and differentiation, and the tumor cells were more aggressive. In addition, luteolin was time- and dose-dependent on tumor cells, and tumor cells in the 3D culture system were more resistant to the drug.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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