• 대한치과보철학회지
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• 제52권3호
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• pp.211-221
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• 2014

목적: 기존의 SLA 표면을 높은 친수성을 가지는 표면으로 개질하고자 NaOH에 침적하는 방법이 SLA 표면 형상 및 특성에 어떤 영향을 미치는지 알아보고, 골모유사세포의 증식, 부착 및 분화에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 계획되었다. 재료 및 방법: Machined surface (대조군), SLA surface (SLA 군), SLA에 NaOH 처리한 표면(SLA/NaOH 군)의 각 시편을 제조하고 친수성을 극대화한 SLA/NaOH 군의 표면 특성을 평가하기 위해 표면성분(XPS), 표면 거칠기, 표면 접촉각 등을 평가하였다. 그 이후 MG-63 세포 배양 후 이번 실험에서 만든 표면들이 세포독성을 가지는지를 평가하고, WST assay를 통하여 세포 증식, F-actin 염색을 통하여 세포의 부착형태를 관찰하였다. 이 후 ALP assay를 통하여 세포 분화를 평가하였다. 각 군간 통계측정을 위해 ANOVA 후 다중비교를 하였다(P<.05). 결과: SLA/NaOH 군의 접촉각은 $5.59{\pm}1.13$도였다. 모든 군들은 MG-63 세포에 대해 세포독성을 가지지 않았다. 세포 부착 평가에서 SLA/NaOH 군에서 가장 높은 부착 정도를 보였고(P<.05), Machined 군과 SLA 군에서도 표면 거칠기가 높은 SLA군에서 더 높은 세포 부착정도를 확인할 수 있었다(P<.05). 배양 7일까지 모든 군에서 MG-63 세포의 증식이 점차 증가하였다. 모든 군에서 3일과 7일에 세포의 증식에서 유의할 만한 차이가 보였고, SLA/NaOH 군에서 가장 높은 세포증식을 보였다. ALP 활성도는 7일에서는 세 군 사이에 차이가 없었다. 하지만 14일에는 SLA/NaOH 군이 유의성 있는 증대를 보였다(P<.05). 결론: 본 연구를 통하여 NaOH를 처리하는 수화방식을 통해 SLA 표면을 변형시킴으로서 세포의 부착, 증식 및 분화를 촉진시켜 임플란트의 골유착을 증진시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.233-241
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• 2010

사람의지방줄기세포는지방조직내에존재하는 줄기세포로 얻기 쉽고, 골수줄기세포와 유사한 특징을 가지고 있다. 그러나 지방을 추출하는 과정, 공여자의 나이, 체질량, 추출 부위에 따라 세포의 특성이 달라지며, 이질적인 세포군을 얻게 된다. 따라서 본 연구에서는 허벅지 지방에서 유래한 줄기세포 특성 분석 및 중배엽, 내배엽성 세포로의 분화능을 알아보았다. 허벅지 유래 줄기세포는 골수줄기세포와 유사한 섬유아세포와 유사한 모양을 보였으며, 체외에서 56.5번의 분열을 하였고, 약 $5{\times}10^{22}$개의 세포를 얻을 수 있었다. 이들은 SCF, Oct4, nanog, vimentin, CK18, FGF5, NCAM, Pax6, BMP4, HNF4a, nestin, GATA4, HLA-ABC, HLA-DR과 같은 유전자를 발현하였으며, Oct4, Thy-1, FSP, vWF, vimentin, desmin, CK18, CD54, CD4, CD106, CD31, a-SMA, HLA-ABC 등과 같은 단백질을 발현하였다. 또한 이들은 지방, 골, 연골 세포와 같은 중배엽성 세포로 분화하였고, 더욱이 인슐린 분비세포와 같은 내배엽성 세포로도 분화하였다. 결론적으로, 사람의 허벅지 유래 줄기세포는 골수 줄기세포와 유사하게 체외에서 증식이 가능하였으며, 유전자 및 단백질 발현 패턴을 가지고 있었으며, 다양한 세포로 분화 가능하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 허벅지 지방유래 줄기세포는 골수 줄기세포를 대체할 수 있는 세포치료제의 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권2호
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• pp.97-105
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• 2006

Several features of the implant surface, such as roughness, topography, and composition play a relevant role in implant integration with bone. This study was conducted in order to determine the effects of ceramic-coatings on Ti surfaces on the biological responses of a human osteoblast-like cell line (MG63). MG63 cells were cultured on Zr (Zrconium-coated surface), Nb (Niobium-coated surface), and control (Uncoated Titanium) Ti. The morphology of these cells was assessed by SEM. The cDNAs prepared from the total RNAs of the MG63 were hybridized into a human cDNA microarray (1,152 elements). The appearances of the surfaces observed by SEM were different on each of the three dental substrate types. MG63 cells cultured on Zr, Nb and control exhibited cell-matrix interactions. In the expression of several genes were up-, and down-regulated on the different surfaces. The attachment and expression of key osteogenic regulatory genes were enhanced by the surface morphology of the dental materials used.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제1권4호
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• pp.237-247
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• 2005

Several features of the implant surface, such as roughness, topography, and composition play a relevant role in implant integration with bone. This study was conducted in order to determine the effects of various thin layer hydroxyapatite (HA) coatings on anodized Ti surfaces on the biological responses of a human osteoblast-like cell line (MG63). MG63 cells were cultured on A (100 nm HA coating on anodized surface), B (500-700 nm HA coating on anodized surface), C ($1{\mu}m$ HA coating on anodized surface), and control (non HA coating on anodized surface) Ti. The morphology of these cells was assessed by SEM. The cDNAs prepared from the total RNAs of the MG63 were hybridized into a human cDNA microarray (1,152 elements). The appearances of the surfaces observed by SEM were different on each of the four dental substrate types. MG63 cells cultured on A, C and control exhibited cell-matrix interactions. It was B surface showing cell-cell interaction. In the expression of several genes were up-, and down-regulated on the different surfaces. The attachment and expression of key osteogenic regulatory genes were enhanced by the surface morphology of the dental materials used.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권8호
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• pp.504-508
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• 2006

Functionally gradient porous $Al_2O_3-(t-ZrO_2)/HAp$ composites consist of 3 layers were fabricated using the multi-pass extrusion process at the various temperatures. The continuous pores were homogeneously formed in the $2^{nd}$ passed samples and their size was about $180{\mu}m$ in diameter. In the porous composites sintered at $1200-1400^{\circ}C$, the relative density and bending strength increased with the sintering temperature. The maximum values of relative density and bending strength in the $2^{nd}$ passed $Al_2O_3-(t-ZrO_2)/HAp$ composites were 62.2% and 107.8 MPa, respectively. In order to investigate the growth behavior of osteogenic cells on the functionally gradient porous $Al_2O_3-(t-ZrO_2)/HAp$ composites, an in vitro test was performed, using human osteoblast-like MG-63 cells. The cells were well attached and grown on the rough surface of the inside of the functionally gradient porous body.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.44.1-44.1
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• 2010

poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) is a bacterially derived copolymer produced by fermentation. PHBV has been attractive because of its potential environmental, pharmaceutical and biomedical applications. Recently, the electrospinning technique has been used to fabricate fibrous mat for biomedical applications such as artificial blood vessel, drug release and scaffolds, because this method is simple and easy to get ultrafine polymer fibers. Depending on speed of rotation drum collector, fiber structure was different. In this work, PHBV fiber was aligned by electrospinnning machine. Furthermore, alignment of PHBV fiber mats was given angle such as $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$. The morphology of each aligned PHBV fiber mat was observed by SEM technique. The mechanical property was evaluated depending on alignment angle. Especially, cell attachment ability depending on alignment of PHBV fiber mats was carried out using MG- 63 osteoblast like cells.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.24-24
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• 2018

One of the challenges in tissue engineering is the design of optimal biomedical scaffolds, which can be governed by topographical surface characteristics, such as size, shape, and direction. Of these properties, we focus on the effects of nano - to micro - sized hierarchical surface. To fabricate the hierarchical surface structure on poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) film, we employed a nano/micro-casting technique (NCT) and modified plasma process. The micro size topography of PCL film was controlled by sizes of the micro structures on lotus leaf. Also, the nano-size topography and hydrophilicity of PCL film were controlled by modified plasma process. After the plasma treatment, the hydrophobic property of the PCL film was significantly changed into hydrophilic property, and the nano-sized structure was well developed, as increasing the plasma exposure time and applied power. The surface properties of the modified PCL film were investigated in terms of initial cell morphology, attachment, and proliferation using osteoblast-like-cells (MG63). In particular, initial cell attachment, proliferation and osteogenic differentiation in the hierarchical structure were enhanced dramatically compared to those of the smooth surface.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권4호
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• pp.70-76
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• 2022

Calcium-phosphate-based bioceramics are promising biomaterials for scaffolds because they can assist in bone regeneration. In this study, a laser sintering deposition system was developed, and 3D hydroxyapatite (HA) scaffolds were fabricated. The main process conditions of the HA scaffolds were laser power, table velocity, and laser focal distance. As the laser power increased, the line width, line height, and layer thickness also increased. Further, the line width, line height, and layer thickness decreased as the table velocity increased. As the laser focal distance increased, the line width increased, but the line height and layer thickness decreased. The fabricated green scaffolds were sintered at 1050 ℃ and 1150 ℃. The sintered scaffolds had a uniform and continuous interconnected shape, with pore sizes ranging from 850 to 950 ㎛ having 53% porosity. The compressive strength of the scaffolds decreased from 0.72 MPa (1050 ℃) to 0.53 MPa (1150 ℃). The biocompatibility of the scaffolds was investigated by analyzing the adhesion of osteoblast-like MG-63 cells cultured on the surfaces of the scaffolds. The results indicate that the scaffold sintered at 1050 ℃ had good mechanical and biological properties compared to that at 1150 ℃.

• 대한치과교정학회지
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• 제32권3호
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• pp.227-234
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• 2002

본 연구는 조골세포의 특성을 가지고 있는 G292세포주를 이용하여 세포막 이온통로에 대한phorbol ester의 효과를 조사하여 protein kinase C (PCK)의 이온통로에 대한 작용기전을 밝히고자 하였다. Patch clamp 기법을 이용하여 G292 세포에서 cell-attached configuration으로 단일이온통로의 활동을 관찰하고 Phorbol 12, 13-dibutyrate (PDBu)의 효과를 관찰하였다. 안정상태 G292 세포에서 cell-attached 모드로 세포막의 단일이 온통로 활동을 관찰한 결과 45pS의 $K^+$통로가 특징 적으로 우세하였다. 유리 전극 내부에 세포내 액과 세포외 액을 사용하여 전류-전압의 관계를 조사한 결과, 세포내 액을 사용하는 경우에는 역전전압이 5.5mV이었으며 세포외액을 사용하는 경우에는 -27mV이었다. PDBu는 45pS의 이온통로를 10nM이상의 농도에서 이온통로의 열릴 확률을 증가시켰으며 PKC억제제인 staurosporine 10nM에 의하여 차단되는 특성을 보였다. PDBu는 45pS의 이온통로에 작용하여 전류-전압의 관계에서 역전전압을 음의 방향으로 이동시켰으며 동일한 막전압에서 단일이온통로의 전류 크기를 증가시켰다. G292세포에서 PDBu에 의하여 PKC가 활성화되는 것을 western blot으로 확인한 결과 PDBu 0.luM은 세포질에서 세포막으로 PKC translocation을 유의하게 증가시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 G292세포에서 phorbol ester의 일종인 PDBu가 세포내 PKC를 활성화시켜 45pS의 이온통로를 활성화시키며 이러한 작용의 결과로 세포막전압의 변화가 세포의 기능을 조절할 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권2호
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• pp.293-301
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• 2004

1. 연구 목적 Fibronectin은 세포외기질의 주요성분인 거대 당단백질로서, 조골세포의 부착과 증식 및 이동능에 중요한 역할을 담당한다고 알려져 있다. 이러한 fibronectin의 조골세포에 대한 영향을 실제 임상에 적용하기 위해서, 전체 fibronectin 단백질을 사용하는 것은 면역학적으로나 경제적으로 많은 단점을 안고 있어서, 유효한 반응단위만을 추출하여 활용하는 것이 바람직한 방법으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 세포부착에 주로 관여하는 fibronectin type III분절 중 10번 도메인이 조골양 세포에 미치는 영향을 전체 fibronectin단백질과 fibronectin type III 7-10 도메인 분절과 비교, 관찰하는 것이다. 2. 연구 방법 사람의 fibronectin을 기초로 한 적절한 primer로서, 유전자 재조합법을 이용하여 fibronectin type III 10 도메인과 fibronectin type III 7-10 도메인 분절을 얻었으며, 전체 fibronectin분자는 상용으로 준비하여 24-well 세포배양 용기에 도포하였다. 배양된 조골양세포(HOS cell)를 $1x10^5$ cells/well의 농도로 각 well에 분주하여 $37^{\circ}C$에서 1시간 배양을 하였다. Cell adhesion assay를 실시하기 위해 10% formaldehyde로 고정시키고 1% Crystal Violet으로 염색하여 광학현미경을 관찰 후 2% SDS를 처리하여 microplate reader기를 이용하여 570nm에서 혼탁정도를 측정하였다. 음성대조군으로는 RPMI 용액을 사용하였다. 동일한 방법을 이용하여 준비된 $35mm^2배양접시에 HOS cell을 $37^{\circ}C$에서 4일간 배양 후, MTS assay를 이용하여 세포 증식도에 미치는 영향을 관찰하였다. 6일째 405nm에서 활성화된 세포에서 분비된 p-nitrophenol을 이용한 alkaline phosphatase activity를 측정하였다. 3. 결과 및 고찰 Fibronectin type III 10 도메인은 HOS cell에 대한 생물학적인 효과면에서, 전체 fibronectin 분자 및 fibronectin type III 7-10 분절과 통계적으로 유사한 세포부착도를 보여주었으며, 세포증식도와 alkaline phosphatse 활성도면에서도 큰 차이가 나타나지 않았다. 이상의 연구결과로 볼 때, fibronectin type III 10 도메인이 조골세포의 증식을 목적으로 사용하는 생체재료의 표면개질 부착물질로 응용할 수 있는 가능성이 있다고 하겠다.