• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.130-139
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• 2000

일련의 회분식실험을 통하여 음식폐기물의 동력학상수 및 메탄가스 발생량을 측정하였으며 음식폐기물의 고온혐기성 소화시 입자의 크기, 나트륨이온의 농도, 휘발성 고형물의 부하량이 따른 운전인자에 대한 영향을 살펴보았다. 기초 동력학 실험에서는 최대 기질 분해 속도 상수 k는 $0.24hr^{-1}$로 나타났으며 반 포화상수 Ks는 $700mg/{\ell}$ 로 나타났다. 나트륨 농도에 따른 혐기성소화 영향에 관한 실험은 나트륨 농도가 $5g/{\ell}$ 까지는 총 메탄가스 발생량에 영향을 미치지 않았으나 점차로 농도가 증가함에 따라 총 메탄가스 발생량이 감소하기 시작하였으며 나트륨 농도가 $20g/{\ell}$ 로 증가시켰을 경우 이론적인 발생량의 50% 만을 발생하였다. 음식폐기물을 크기별로 분쇄하여 혐기성 소화를 시킨 후 Valentini 모델에 적용시킨 결과 모든 경우에 있어서 가수분해 상수 값 A는 0.45를 나타내었으며 입자의 크기가 1.02 mm에서 2.14 mm로 높아짐에 따라 최대 기질 분해 속도 상수 $k_{HA}$는 $0.0033hr^{-1}$에서 $0.0015hr^{-1}$로 감소하였다. 이것으로 음식폐기물의 혐기성 소화에 있어서 입자 크기가 중요한 운전인자 중의 하나임을 증명할 수 있었으며 휘발성 고형분의 부하량에 관한 연구에서는 최대 주입 휘발성 고형물 부하량은 $40g/{\ell}$ 로 나타났으며, 유기물 부하가 낮은 경우에서는 나트륨 이온에 따른 영향이 휘발성 고형물 제거에 나타나지 않았으나 $40g/{\ell}$ 인 경우 약간의 차이가 있는 것으로 판명되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.260-269
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• 2012

본 연구는 흡착과정의 열역학적 특성을 이해하는데 이용되는 각종 흡착모델의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 다양한 실험조건(상이한 흡착질 초기농도, 흡착제 투여량, 온도)에서 구한 질산성 질소에 대한 상용 음이온교환수지의 흡착등온자료를 열역학 상수 및 흡착에너지 평가에 이용하였다. 흡착과정의 Gibbs의 자유에너지(${\Delta}G^0$)는 비록 실험조건에 따라 그 값이 달라지지만 Langmuir 상수 또는 Ships 상수, $b_M$를 이용하여 계산할 수 있었다. Gibbs의 자유에너지(${\Delta}G^0$)는 물론 표준 엔탈피(${\Delta}H^0$), 표준 엔트로피(${\Delta}S^0$)와 같은 열역학적 상수들은 다른 온도조건에서 얻은 흡착실험자료를 이용하여 계산할 수 있다. 다만 이를 위해서는 실험자료가 Langmuir 등온식을 따라야 하고 각 반응온도에서 산출한 Langmuir 상수($lnb_M$)와 반응온도(1/T)의 관계가 직선으로 수렴되어야 한다. 이를 만족하지 못할 경우 Langmuir상수 대신 흡착평형상태에서 $q_e/C_e$로 정의되는 실험적 평형상수(K)를 이용한 열역학적 상수의 평가는 매우 유용한 대안이 될 수 있다. 다양한 조건에서 얻은 흡착실험 결과들을 D-R모델과 Temkin모델에 적용하여 흡착에너지를 평가한 결과, D-R 등온식이 Temkin 등온식에 비해 적용성이 높았으며, Temkin 모델의 경우 실험조건에 따라 그 적용성이 크게 제한됨을 알 수 있었다. D-R 등온식으로부터 얻은 흡착에너지는 실험조건에 따라 상당히 다른 값을 나타내었지만 흡착반응이 흡열반응이고 이온교환반응임을 증명하는데 충분하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.278-286
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• 2009

본 연구에서는 망간원석을 포함한 4종의 천연망간산화물($NMO_1\;NMO_4$)을 대상으로 물질특성(결정상, 표면형태)과 1-naphthol (1-NP)에 대한 제거반응 특성을 회분식 실험을 통하여 수행하였고, 그 결과를 버네사이트에서의 결과와 비교 분석하였다. 천연망간산화물은 출처에 따라 버네사이트(${\delta}-MnO_2$)외에도 크립토멜란(${\alpha}-MnO_2$), 연망간석(${\beta}-MnO_2$) 등의 다양한 표면 특성을 동시에 가지고 있었으며, 이러한 표면 특성으로 인해 제거효율(제거율, 반응속도) 및 제거반응(흡착 또는 산화-변환제거)에서 차이를 보였다. 특히, $NMO_1$(전해망간산화물)은 버네사이트에 비교해서도 우수한 1-NP의 산화-변환 제거효율을 보임을 알 수 있었다. 망간산화물에 의한 1-NP의 제거는 모두 유사-일차속도 식을 따랐으며, 각 망간산화물의 비표면적으로 표준화하여 얻은 속도상수($k_{surf},\;L/m^2$ min) 값은 $NMO_1(3.31{\times}10^{-3})$>${\delta}-MnO_2(1.48{\times}10^{-3}){\fallingdotseq}NMO_3(1.46{\times}10^{-3})$>$NMO_2(0.83{\times}10^{-3})$>$NMO_4(0.67{\times}10^{-3})$의 순이었다. 또한, 반응후 침전층에 대한 용매추출실험을 통해 평가한 1-NP의 산화-변환 반응효율은 $NMO_1{\fallingdotseq}{\delta}-MnO_2$>$NMO_3$>$NMO_4{\gg}NMO_2$의 순이었으며, 반응산물은 반응여액(상등액)에 대한 HPLC 크로마토그램, UV-vis. 흡광도비($A_{2/4}$, $A_{2/6}$) 분석을 통해 버네사이트에서와 같이 1-napthol의 산화-결합 반응에 의한 것임을 확인하였다. 이상의 결과로부터 본 실험에 사용한 천연망간산화물($NMO_2$ 제외)은 1-NP의 제거에 효과적으로 적용될 수 있으며, 반응효율은 망간산화물의 출처에 따른 표면특성에 따라 차이가 있음을 확인하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.70-76
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• 1996

일련의 pyridylsulfonyl urea들을 합성하고 25%(v/v) 디옥산 수용액의 넓은 pH범위에서 가수분해 반응속도 상수를 측정하였다. pH-효과, 용매 효과($m{\ll}1,\;n{\ll}3$ 및 ${\mid}m{\mid}{\ll}{\mid}{\ell}{\mid}$), 일반 염기-효과, 산-해리상수(pKa, 3: 4.9 및 5: lit.4.6), 열역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}=0.025\;Kcal.mol.^{-1}$ 및 ${\Delta}S^{\neq}=0.54{\sim}\;-2.19\;e.u.$) 및 생성물 분석 결과로부터 반응속도식을 유도하고 가수분해 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉, 비(H)치환체, 1-(4,6-dimethoxypyrimidine-2-yl)-3-(2-pyridylsulfonyl) urea, 3은 산성용액에서 A-2형(또는 $A_{AC}2$)반응 그리고 염기성 용액 에서는 $(E_1)_{anion}$ 메카니즘으로 가수분해 반응이 일어난다. 반면에 trifluoromethyl-치환체, 1-(4,6-dimethoxypyrimidine-2-yl)-3-(3-trifluorornethyl-2-pyridylsulfonyl) urea, 5(Flazasulfuron)는 산성 용액중에서 $A-S_N2Ar$형의 반응으로 생성된 conjugate acid($5H^+$), 그리고 pH 9.0 이상에서는 $(E_1)_{anion}$ 및 $(E_1CB)_R$ 반응으로 생성된 conjugate base(CB)를 거쳐 산성 및 염기성 용액중에서 모두 5원자 고리 중간체를 경유하는 Smile 자리옮김 반응으로 산성에서는 3-trifluoromethyl-2-pyridylpyrimidinyl urea(PPU) 그리고 염기성에서는 3-trifluoromethyl-2-pyridyl-4,6-dimethoxy-pyrimidinyl amine(PPA)을 생성하는 가수분해 반응이 일어남을 알았으며 5는 3보다 약 3.5배 빠른 반응속도를 나타내었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.105-112
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• 2002

동물성 부산물 사료(우모분, 우지박, 내장분)단백질의 반추위내 분해특성과 하부장기내 이용성에 대한 열처리 효과를 구명하기 위하여 반추위와 십이지장에 누관이 장착된 Holstein 건유우 3두를 공시하였다. 시험사료에 대한 열처리는 149$^{\circ}C$가 유지되는 oven에서 4시간동안 처리한 후, 1 mm체를 통과시켰다. 시험사료의 반추위내 분해특성은 발효시간별 분해율에서 비선형회귀식을 유도하여 구하였고, 사료단백질의 하부장기내 이용성은 mobile nylon bag기법으로 추정되었다. 농후사료와 orchard grass를 60:40의 비율로 급여하였으며, 물과 mineral block은 자유섭취토록 하였다. 조단백질의 반추위내 유효분해도(k=0.05) 및 하부장기내 소실율에 있어서 우모분은 각각 30.2% 및 56.2%, 우지박은 75.0% 및 18.6% 그리고 내장분은 56.4% 및 37.9%였다. 시험사료에 대한 열처리효과에 있어서 조단백질의 반추위내 유효분해도는 우모분과 내장분은 증가하였으나 우지박은 감소되었고(P$<$0.05), 하부장기내 조단백질 소실율에서는 우지박은 증가된 반면, 우모분과 내장분은 감소되어(P$<$0.05) 상반되는 결과를 나타내었다. 반추위 미분해 사료단백질의 하부장기내 이용율은 우모분, 우지박 및 내장분에 대해서 각각 80.4%, 83.8% 및 86.9%였으며, 열처리를 함으로써 우모분과 우지박은 각각 94.0% 및 91.3%로 향상되었으나, 내장분은 76.5%로 낮아졌다(P$<$0.05).

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2115-2123
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• 2000

본 연구는 활성탄 피흡착물인 페놀의 아세톤에 의한 탈착모델 및 탈착 동역학을 결정하여 활성탄으로부터 페놀이 탈착되는 현상을 구명하는데 그 목적을 두고 있다. 아세톤에 의한 페놀의 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 $k_e$는 온도의 함수로서 다음과 같이 표현된다: $k_e(T)=0.1{\cdot}exp(797.297/T)$. 또한 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 n은 약한 온도함수로서 $50^{\circ}C$ 이하에서는 용도에 따라 큰 영향을 받지 않으나, $100^{\circ}C$ 이상에서는 5% 이상 차이가 나기 때문에 온도에 대한 보정치를 적용하는 것이 필요하다. 페놀 탈착모델은 활성탄 표면에서의 탈착반응을 제한반응으로 가정하였으며, 탈착반응상수 ($k_d$)는 실험치와 모델 이론치의 최적합도에서 결정하였고, Arrhenius 관계식으로 다음과 같이 표현된다: $k_d( sec^{-1})=0.0479{\cdot}exp(-3037/T)$. 모델에서 결정한 $k_d$값을 검증하기 위해 다른 반응조건에서의 실험결과와 이론치를 비교하였으며, 두 값의 차이가 5% 이내인 것을 미루어 본 연구에서 설정한 탈착반응모델이 타당한 것으로 추정된다. 본 모델을 이용한다면 특정조건(온도, 용매 부피, 활성탄 양, 페놀 초기 흡착량)에서의 재생시간과 재생율을 결정할 수 있으며, 본 실험에서 사용한 조건에 근거한 재생시간과 재생율을 온도의 함수로서 표현할 수 있다: (1) 재생시간 : ${\tau}_{reg}(hr)=-0.08130T_c+8.4775$, (2)재생율 : ${\eta}(%)=0.2210T_c+83.745$. 이 식을 적용하는 경우 반응온도 15, 55, $100^{\circ}C$에서 재생시간은 각각 7, 4.2, 0.35시간. 한편 재생율은 87, 96, 99%로 결정할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.699-705
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• 2010

3가지 재질의 생물활성탄 부착 박테리아들을 부리 동정한 결과 총 9종류의 부착 박테리아가 동정되었다. Pseudomonas 속이 차지하는 비율이 평균 56.5%로 나타나 가장 높은 우점비율을 나타내었고, 다음으로 Pasteurella속 18.9%, Chryseomonas 속 4.0%, Agrobacterium속 3.5%, Aeromonas속 2.0% 순으로 검출되었다. 순수 분리된 9종의 박테리아들의 성장곡선을 조사한 결과 24~96시간 내에 최대의 생체량을 나타내어 geosmin을 유기탄소원으로 활용하는 능력이 뛰어난 것으로 조사되었다. $4^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$의 운전조건에서 geosmin에 대한 생분해능을 조사한 결과 Pseudomonas vesicularis, Pseudomonas fluorescens, Agrobacterium radiobacter 및 Stenotrophomonas maltophilia 등이 뛰어난 생분해율을 나타낸 반면 Chryseomonas luteola, Spingomonas paucimobilis, Spirillum spp. 등은 비교적 낮은 geosmin 생분해능을 나타내었다. Geosmin의 생분해능은 수온이 $4^{\circ}C$일 경우 생분해율 속도상수가 $0.00006{\sim}0.00020\;hr^{-1}$의 범위에서 $25^{\circ}C$에서는 $0.0043{\sim}0.0046\;hr^{-1}$의 범위로 나타나 수온 상승에 따라 큰 폭으로 증가하였으며, 또한 투입된 geosmin의 농도가 10~10,000 ng/L로 증가할수록 생분해율 속도상수도 $0.0003{\sim}0.0882\;hr{-1}$로 증가하였다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제9권1호
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• pp.13-22
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• 1975

From the study of movements of $Ca^{++}$ in frog cardiac muscle, Niedergerke (1963) postulated that $Ca^{++}$ necessary for the cardiac contraction is stored in a specific pool. Langer et al (1967) and DeCaro (1967) also found a close relationship between the change of $Ca^{++}$ flux kinetics and the change of contractile force. According to the studies of several investigators, Ca II (Bailey and Dressel 1968) or phase I and II (Langer 1965, Langer et al 1967, 1971) in the $Ca^{++}$ washout curve was associated with cardiac contractility. This investigation was aimed to elucidate the anatomical region of the contractile active $Ca^{++}$ pool. At the same time, it was assumed in this study that $Ca^{++}$ in the sarcoplasmic reticulumn represents one of the major intracellular $Ca^{++}$ pool and cardiac contractility was also dependent on the intracellular $Ca^{++}$ concentration. Consequently, this experiment was performed at different temperatures to activate to activate inhibit the deactivating process of activated $Ca^{++}$ in the intracellular space to see if changes in the contractility decay curve existed at different temperatures. The isolated hearts of rabbits and turtles (Amyda maackii) were attached to the perfusion apparatus according to the method employed by Bailey and Dressel (1968). The isolated hearts were initally perfused with a full Ringer solution containing 2 mg/ml of inulin for 1 hr, and then $Ca^{++}$ and inulin-free Ringer solution was perfused while the isometric tension was recorded and a serial sample of perfusion fluid dripping from the cardiac apex was collected for 10 sec throughout experimental period. The above procedure was performed at $23^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $38^{\circ}C$ on the rabbit heart and $10{\sim}13^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$ on the turtle heart. After determination of $Ca^{++}$ and inulin concentration of the samples, the $Ca^{++}$, inulin washout curve and the contractile tensin decay curve were analysed according to the method of Riggs (1963). The results were summarized as follows; 1. In the rabbit heart, there are 2 inulin compartments, 3 $Ca^{++}$ compartments and sing1e exponential decay of contractile tension. In the turtle heart, there are $1{\sim}2$ inulin compartments, $1{\sim}2$ $Ca^{++}$ compartments and $1{\sim}2$ phases of contractile tension decay. The fact that the inulin space was divided into 3 compartments in the washout curve in these hearts indicates the presence of heterogeneity in cardiac perfusion, i.e., overfused and underperfused area. 2. Ca I a9d Ca II in these hearts were found to have $Ca^{++}$ in the ECF compartments because their half times in the washout curves were far smaller than those of the inulin washout curves in the rabbit heart and similar to those of the inulin washout curves in the turtle heart. Ca III in the rabbit heart may have originated from the intracellular $Ca^{++}$ store. But no Ca III in the turtle heart was found. This may be due to the fact that the iutracellular $Ca^{++}$ pool in the turtle heart was too small to detect using this experimental procedure since sarcoplasmic reticulumn in the turtle heart is poorly developed. 3. In the rabbit heart, there were no chages in the half time of Ca I, Ca II, inulin I and inulin II at different temperatures, but the half time of Ca III was significantly prolonged at lower temperatures, and the half time of the contractile tension decay tended to be prolonged at lower temperatures but this was not significant. In the turtle heart, there were no changes in the half time of Ca I, Ca II, inulin 1, inulin II and phase I of the contractile tension decay at different temperatures, but the half time of phase II of the contractile tension decay was significantly prolonged at lower temperatures. This finding indicates that intracellu!ar $Ca^{++}$ in these hearts was also responsible particulary for maintaining the cardiac contractility at the lower temperatures. 4. The half times of contractile tension decay were shorter than those of Ca II in the $Ca^{++}$ washout curves in both animal hearts. According to the above results it was shown that $Ca^{++}$ in ECF is primarily and $Ca^{++}$ in the intracellular space is partially associated with the cardic contractility.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권1호
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• pp.57-64
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• 1999

목적 : Paclitaxel(Taxol)은 미소관의 집합을 촉진시키고 분해를 방지하여 세포주기 중 유사분열을 정지시킴으로써 방사선조사와 병용할 경우 방사선감작제로서의 가능성이 있다. 흰쥐의 대장점막에서 paclitaxel이 방사선의 효과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 본 실험을 시도하였다. 대상 및 방법 :실험군은 세군으로 나누어 paclitaxel 단독군은 paciltaxel 10mg/kg을 복강내 1회 주입하였고, 방사조사 단독군은 8Gy를 전복부에 단일조사하였으며, paclitaxel과 방사선 병용군은 paclitaxel(10mg/kg)을 복강내 주입 후 24시간에 방사선조사 단독군과 동일한 방법으로 조사하였다. 실험완료 후 대장점막에서 유사분열수, apoptosis와 기타 점막의 변화를 시간별로(6시간$\~$5일) 비교관찰하였다. 결과 : Paclitaxel 주입시 대장점막에서 유사분열의 빈도는 증가되지 않았고 apoptosis는 주입 후 24시간에 관찰할 수 있었으며, 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소는 paclitaxel 주입 후 6시간부터 3일까지 심하게 보였다. 방사선 조사 단독시 apoptosis는 6시간과 24시간에 관찰할 수 있었으며, 대장점막의 소수포형성, 비정형성 잊 배상세포의 감소는 24시간에 보이기 시작하여 3일에 심하게 보였다. Paclltaxel 주입 후 24시간에 방사선조사하여 apoptosls는 3일에 나타났으며 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소는 6시간부터 3일까지 나타났다. Paclitaxel과 방사선의 병용군에서 방사선조사 단독군에 비하여 apoptosis는 증가되지 않았으나, 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소는 6시간과 24시간에 증가되었으며(P<0.05), 이것은 방사선과 paclitaxel의 각각의 세포독성의 첨가효과가 있었다. 결론 : 흰쥐 대장에서 paclitaxel은 유사분열에 영향을 미치지 않았으나, 방사선조사에 의한 세포손상과 동일한 변화로 apoptosis, 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소를 유발하였다. Paclitaxel과 방사선조사 병용군에서 대장점막에 소수포형성, 비정형성 및 배상세포 감소가 방사선조사 단독군에 비하여 현저히 증가되어 paclitaxel은 방사선에 대하여 첨가효과가 있었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제31권1호
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• pp.1-23
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• 2001

Chitosan is biodegradable natural polymer that has been demonstrated its ability to improve wound healing, and calcium metaphosphate(CMP) is a unique class of phosphate minerals having a polymeric structure. In this study, chitosan/CMP and platelet derived growth factor(PDGF-BB) loaded chitosan/CMP sponges were developed, and the effect of the sponges on bone regeneration and their possibility as scaffolds for bone formation by three-dimensional osteoblast culture were examined. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponges were prepared by freeze-drying of a mixture of chitosan solution and CMP powder, and soaking in a PDGF-BB solution. Fabricated sponge retained its 3-dimensional porous structure with $100-200\;{\mu}m$ pores. The release kinetics of PDGF-BB loaded onto the sponge were measured in vitro with $^{125}I-labeled$ PDGF-BB. In order to examine their possibility as scaffolds for bone formation, fetal rat calvarial osteoblastic cells were isolated, cultured, and seeded into the sponges. The cell-sponge constructs were cultured for 28 days. Cell proliferation, alkaline phosphatase activity were measured at 1, 7, 14 and 28 days, and histologic examination was performed. In order to examine the effect on the healing of bone defect, the sponges were implanted into rat calvarial defects. Rats were sacrificed 2 and 4 weeks after implantation and histologic and histomorphometrical examination were performed. An effective therapeutic concentration of PDGF-BB following a high initial burst release was maintained throughout the examination period. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponges supported the proliferation of seeded osteoblastic cells as well as their differentiation as indicated by high alkaline phosphatase activities. Histologic findings indicated that seeded osteoblastic cells well attached to sponge matrices and proliferated in a multi-layer fashion. In the experiments of implantation in rat calvarial defects, histologic and histomorphometric examination revealed that chitosan/CMP sponge promoted osseous healing as compared to controls. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponge further echanced bone regeneration. These results suggested that PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponge was a feasable scaffolding material to grow osteoblast in a three-dimentional structure for transplantation into a site for bone regeneration.