• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.22-39
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• 2003

Biological activity of phenolic compounds in seeds and leaves of safflower (Carthamu tinctorius L.) were evaluated using several in vitro and in vivo assays. Six phenolic constituents were isolated from the seeds and identified as N-feruloylserotonia, N- (p-coumaroyl)serotonin, matairesinol, 8′-hydroxyarctigenin, acacetin 7-O-$\beta$-D-glucoside (tilianine) and acacetin. Six phenolic compounds exhibited considerable antioxidative activity, and especially two serotonins showed potent DPPH radical scavenging activity and antiperoxidative activity against rat liver microsomal lipid peroxidation induced by the hydroxyl radical generated via a Fenton-type reaction. Additionally, six phenolic compounds possessed comparable cytotoxicity against three cancer cells, Hela cell, MCF-7 and HepG2 cell, and particularly acacetin and its glycosides had the most potent cytotoxicity. Moreover, we found that feeding safflower seeds attenuated bone loss, and lowered levels of plasma and liver lipids in ovariectomized rats. Serotonins, lignans and flavones stimulated proliferation of the osteoblast-like cells in a dose-dependent manner (10$^{-15}$ ~10$^{-6}$ M), as potently as E$_2$ (17$\beta$-estradiol). Particularly, serotonins were mainly responsible for bone-protecting and lipid lowering effects in ovariectomized rats. Meanwhile, eight flavonoids, including a novel quercetin-7-O-(6"-O-acetyl)-$\beta$-D-glucopyranoside and seven kown flavonoids, luteolin quercetin, luteolin 7-O-$\beta$-D-glucopyranoside, luteolin-7-O-(6"-O-acetyl)-$\beta$-D-gluco-pyranoside, quercetin 7-O- -glucopyranoside, acacetin 7-O-$\beta$-D-glucuronide and apigenin-6-C-$\beta$-D-glucopyranosyl-8-C-$\beta$-D-glucopyranoside were first isolated and identified from safflower leaf. Among these flavonoids, luteolin-acetyl-glucoside and $\beta$quercetin- acetyl-glucoside showed potent antioxidative activities against 2-deoxyribose degradation and lipid peroxidation in rat liver microsomes. Luteolin, quercetin and their corresponding glycosides also exhibited strong antioxidative activity, while acacetin glucuronide and apigenin-6, 8-di-C-glucoside were relatively less active. Finally, changes in phenolic compositions were also determined by HPLC in the safflower seed and leaf during growth stages and roasting process to produce standardized supplement powerds. These results suggest that phenolic compounds in the roasted safflower seed and leaf may be useful as potential sources of therapeutic agents against several pathological disorders such as carcinogenesis, atherosclerosis and osteoporosis.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권3호
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• pp.227-234
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• 2014

Purpose: The aim of this research was to develop and evaluate natural hydroxyapatite (HA) ceramics produced from the heat treatment of pig bones. Methods: The properties of natural HA ceramics produced from pig bones were assessed in two parts. Firstly, the raw materials were characterized. A temperature of $1,200^{\circ}C$ was chosen as the calcination temperature. Fine bone powders (BPs) were produced via calcinations and a milling process. Sintered BPs were then characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a 2-year in vitro degradability test. Secondly, an indirect cytotoxicity test was conducted on human osteoblast-like cells, MG63, treated with the BPs. Results: The average particle size of the BPs was $20{\pm}5{\mu}m$. FE-SEM showed a non-uniform distribution of the particle size. The phase obtained from XRD analysis confirmed the structure of HA. Elemental analysis using XRF detected phosphorus (P) and calcium (Ca) with the Ca/P ratio of 1.6. Functional groups examined by FTIR detected phosphate ($PO{_4}^{3-}$), hydroxyl ($OH^-$), and carbonate ($CO{_3}^{2-}$). The EDX, XRF, and FTIR analysis of BPs indicated the absence of organic compounds, which were completely removed after annealing at $1,200^{\circ}C$. The BPs were mostly stable in a simulated body fluid (SBF) solution for 2 years. An indirect cytotoxicity test on natural HA ceramics showed no threat to the cells. Conclusions: In conclusion, the sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ affected the microstructure, phase, and biological characteristics of natural HA ceramics consisting of calcium phosphate. The Ca-P-based natural ceramics are bioactive materials with good biocompatibility; our results indicate that the prepared HA ceramics have great potential for agricultural and biological applications.

• 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.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제31권3호
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• pp.555-564
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• 2001

The purpose of this study is to evaluate the bioresorbability of Calcium Polyphosphate added with $Na_2O$ and chitosan. Though calcium phosphate ceramics meet some of the needs for bone replacement, they have some limitation of unresorbability and fibrous encapsulation without direct bone apposition during bone remodelling. To solve these problem, we developed a new ceramic, calcium polyphosphate(CPP), and report the biologic response to CPP in extraction sites of beagle dog. Porous CPP granules were prepared by condensation of anhydrous $Ca(H_2PO_4)_2$ to form non-crystalline $Ca(PO_3)_2$. CPP granules added with $Na_2O$ and chitosan were implanted in extraction sockets and histologic observation were performed at 12 weeks later. Histologic observation at 12 weeks revealed that CPP matrix were mingled with and directly apposed to new bone without any intervention of fibrous connective tissue. CPP granules added with chitosan were well adatped without any adverse tissue reaction and resorbed slowly and spontaneously. CPP granules added with $Na_2O$ and chitosan show multinucleated giant cells and osteoblast-like cells around grafted material and newly formed bone. This result revealed that CPP, regardless of its additive component, had a high affinity for bone and had been resorbed slowly. From this results, it was suggested that CPP is promising ceramic as a bone substitute and addition of $Na_2O$ and chitosan help biodegradation. In further study , it will be determined which concentration of $Na_2O$ help biodegradation and the other additive components increase the degradation rate.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권6호
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• pp.589-600
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• 2001

이 연구의 목적은 IGF-I의 골모세포에 대한 직접적 작용효과와 IGF-I이 섬유모세포에 작용된 후 섬유모세포에서 유리된 인자를 포함한 조절 배양액이 골모세포에 어떤 영향을 미치는지에 대해 각각 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 이용하여 알아본 후, 치조골의 반응을 외적자극과의 사이에서 매개하는 치주인대의 주세포군인 섬유모세포를 통한 IGF-I의 골모세포에 대한 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 6-8주된 백서(Sprague-Dawley rat)에서 채집하고, 골모세포는 태생 21일된 동종백서에서 채집하여 기본배양을 한 후, 각 군을 6군으로 분리하여 $1{\times}10^4$/we11, (1ml/well)세포수로 분주한 골모세포 배양접시에 IGF-I을 1,10,100ng/m1로 각각 농도를 달리하여 그 효과를 알아보았다. 각각의 군은 대조군, IGF-I을 직접 투여한 골모세포 배양군, 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처 리한 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군이다. 조절배양액은 배양 36시간후(IGF-I 처리후 12시 간 배양 포함) 채집하였고, 마지막으로 IGF-I 및 조절배양액으로 처리한 후에 추가 24시간 배양한 후, Alkaline phoaphatase 활성도, Western blot 을 이용한 BMP발현, MTT를 이용한 세포증식, BCA kit을 이용한 총단백질량 측정, Western blot을 이용한 교원질 합성 계측 및 골결절의 생성을 관찰하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1 Alkaline phosphatase활성은 10, 100ng/m1의 IGF-I으로 처리한 군과 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군에서 대조군보다 더 높게 나타났다. 10, 100ng/ml의 IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 실험군에서 유의성 있게 높게 나타났다. 2. 100ng/m1농도의 IGF-I으로 직접 처리한 군에서 골모세포증식이 유의성 있게 증가하였다. 3. 총단백질량은 IGF-I투여와 상관없이 대조군, 실험군 모두 유사하였다. 4. 모든 실험군에서 BMP2,4가 발현되었고, 대조군과 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과에서 IGF-I의 투여여부와는 상관없이 치주인대 섬유모세포가 유리하는 물질이 골모세포의 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, IGF-I은 고농도일때만 유의성있게 골모세포 활성을 촉진함을 알 수 있었다. 따라서 이 연구를 통하여 치주인대 섬유모세포가 골모세포활성을 촉진 시키는 작용을 가지고 있음이 확인되었다.

• 대한약리학회지
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• 제26권2호
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• pp.193-207
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• 1990

Transforming growth factor ${\beta}(TGF-{\beta})$는 많은 세포의 증식, 분화 및 여러가지 세포기능에 대해 다양한 조절기능을 갖고 있는 multifunctional polypeptide로 알려져 있다. $TGF-{\beta}$는 골기질에 상당량 존재하며 골조직 대사에 대해 광범위한 영향을 나타낸다. 여러가지 연구결과에 의해 기질과 연관된 $TGF-{\beta}$는 골세포 자체의 산물로 여겨지고 있으나 골조직세포군중 어느종류의 세포가 $TGF-{\beta}$를 형성하는지에 대해서는 논란이 되고 있다. 본 연구는 $TGF-{\beta}$를 형성하는 골조직세포를 규명하고 $TGF-{\beta}$가 서로 다른 세포들에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 본 실험에 필요한 특정골조직세포군을 얻기 위하여 백서태자두개관을 연속효소처리하여 수집한 골조직세포군의 생화학적 특성규명을 시행하였다. 효소 처리후 초기에 유리되는 세포는 섬유아세포의 특성을 보이며 후기에 유리되는 세포는 acid 및 alkaline phosphatase 활성과 부갑상선호르몬, calcitonin, prostaglandin $E_{2}$에 대한 c-AMP의 반응 및 교원 단백질합성등을 통해 볼때 조골세포유사세포로 보여진다. 골조직과 두개관세포 추출물의 Polyacrylamlde gel과 immunoblot analysis에 의해 골조직내에 $TGF-{\beta}$의 존재와 골세포에 의한 $TGF-{\beta}$의 생성을 확인하였다. 두개관 세포 추출물의 분석에서 모든 세포군에서 $TGF-{\beta}$가 합성되는 것을 관찰하였다. 외부에서 $TGF-{\beta}$를 가한 경우 무혈청 배지에서 골조직 증식에 대해 두가지 양상의 반응을 보였다. 조골세포 유사세포에서는 촉진하는 반응을 보였으나 섬유아세포군에서는 억제반응을 나타냈다. 반면에 교원 및 비교원 단백질 합성에 있어서는 모든 두개관세포군이 촉진반응을 보였다. 단백질 합성증가는 교원단백에 특이성이라기 보다는 일반적인 증가로 보여진다. 또한 단백질합성증가에 대한 $TGF-{\beta}$의 영향은 세포증식과의 관련성이 없는 것으로 사료된다. 결국 골세포에 의한 $TGF-{\beta}$의 생성과 여러 세포군에 대한 서로 다른 작용으로 보아 $TGF-{\beta}$는 autocrine과 paracrine 양상으로 세포기능을 조절함으로써 골조직 대사를 조절하는 중요한 기능을 발휘하는 것으로 사료된다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제27권3호
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• pp.248-258
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• 2005

The challenging task of classifying the fibro-osseous(FO) lesions has been previously attempted but only in the past 15 years has the entire spectrum of diversity been appreciated. For the clinicians, it is hard to clearly diagnose the lesions before operations. The purpose of this study was to review the literature about fibro-osseous lesions of the jaws and to analyse our clinical cases. As the results of the review of clinical features, radiography and histopathologic findings of sixteen cases of fibro-osseous lesions, we could elucidate diagnostic aids for treatment of benign FO lesion in jaws. Six patients involving fibrous dysplasia complained the facial swelling and facial asymmetry. The radiographic features of the lesions showed ground-glass radiopacity mostly and the histologic findings showed typically Chinese character-shaped trabeculae without osteoblastic rimming in the fibrous stroma. Six patients with ossifying fibroma were notified as swollen buccal cheek state. Their radiographic findings showed cortical expanded radiolucent lesion with sclerotic defined border, which was contrast to the normal adjacent bone. The lesions showed variant radiolucent lesions. Histological findings were revealed as cellular fibrous stroma with woven bones, variable patterns of calcifications. Three patients with cemental dysplasia didn't have specific complaints. Well circumscribed radiopaque lesions on mandibular molar area were observed. Cementum-like ossicles with fibrous stroma were found on microscopic findings. A osteoblastoma case with jaw pain was found. The radiographic feature was a mottled, dense radiopacity with osteolytic border on mandibular molar area. Under microscopy trabecule of osteoid with vascular network were predominantly found. Numerous osteoblast cells with woven bone were found. These clinical, radiographic and microscopic findings of benign fibrous-osseous lesions would suggest diagnostic criteria for each entity of FO lesions.

• 생명과학회지
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• 제14권6호
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• pp.967-974
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• 2004

골조직은 골아세포, 파골세포, 골세포 등으로 구성되며, 골개조시 여러 인자가 세포증식, 분화, 활성화 및 골대사 조절에 관여한다. 이때 조골세포의 활성은 골형성에 중요하므로, 본 연구에서는 MC3T3-E1 조골세포주를 이용하여 식용자원인 복분자의 조골세포의 증식과 분화활성에 미치는 영향을 조사하였다. 복분자 추출물이 조골세포의 성장에 미치는 영향을 MTT 검색법으로 조사한 결과, 복분자 추출물 $10\;{\mu}g/mL$ 처리시 대조군과 비교하여 $142\%$ 증가하여 조골세포에 대해 높은 성장률을 보였다. 복분자 추출물이 ALP 효소 활성에 미치는 영향을 3일 간격으로 배지교환 및 시료처리를 하면서 27일 동안 배양시간에 따른 변화를 측정하여 조사하였다. 그 결과, 농도 1, 10, $100\;{\mu}g/mL$ 처리시 $100\;{\mu}g/mL$을 제외한 나머지 분획물들이 시간이 지남에 따라 ALP 활성을 증가시켰고, $10\;{\mu}g/mL$ 농도의 추출물은 27일째에 대조군에 비해 약 2.6배 이상, 양성대조군에 비해 약 1.5배 이상 ALP 활성을 증가시켰다. 복분자 추출물은 다시 ALP 효소 염색법과 Alizarin Red 염색으로 조골세포의 ALP활성유도, 분화와 석회화 형성능을 재확인하였으며 골기질 유전자의 발현의 변화도 확인하였다. 따라서 종래의 골질환에 좋다고 알려진 식품인 복분자 추출물이 양성대조군에 비해 빠르게 세포 증식과 분화를 유도하고 있어 앞으로 복분자에 대한 좀 더 깊은 분자생물학 수준 등의 구체적인 연구들과 기작연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이라 추측된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제23권2호
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• pp.229-248
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• 1993

결합 조직의 대사를 억제하고, 골조직이나 골세포의 골기질 대사 역시 억제하는 것으로 알려져 있는 $Interferon-\gamma(IFN-\gamma)$의 교정치료에의 이용 가능성을 평가하기 위하여, 교정력에 의한 골 개조 과정에서 중심적 역할을 하는 것으로 알려진 치주인대 세포를 primary culture하여 배양된 세포에 $IFN-\gamma$를 투여함으로써 이것이 골조직 기질의 합성능에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. $IFN-\gamma$는 세포의 DNA합성능을 약하게 증가시켰으며, 세포내 DNA 총량에는 영향을 미치지 않았다. 따라서 이 실험에서 사용한 용량의 $IFN-\gamma$는 세포에 독성이 없다고 할 수 있으며, 다른 결합조직 세포에서 나타나는 항증식 효과와는 반대되는 결과였다. $IFN-\gamma$는 비교원성 단백질(NCP)의 합성을 증가시키는 양상을 나타내었으나, 교원질(CDP)의 합성은 감소시키는 경향을 보여, 총단백질에 대한 교원질의 합성비율은 $IFN-\gamma$에 의해 용량 의존적으로 감소하였다. 또한 교원질의 mRNA양은 단백질 합성과 유관하게 $IFN-\gamma$에 의해 억제되었다. 따라서 $IFN-\gamma$는 교원질 합성의 전사과정 혹은 그 이후의 과정에 영향을 미칠 것으로 예상할 수 있다. 한편 Indomethacin의 투여로 $IFN-\gamma$에 의해 억제된 교원질의 합성이 영향을 받지 않았기 때문에 $IFN-\gamma$에 의한 교원질 합성 과정에 prostaglandin이 관련되지 않았음을 알 수 있었다. 반면 fibronectin의 합성은 10 및 100 U/ml의 $IFN-\gamma$ 투여시에는 영향을 받지 않았으나, 1000U/ml의 $IFN-\gamma$투여시에는 유의한 증가를 나타내어, 교원질에서와는 다른 영향을 나타내었다. 또한 mRNA steady state level에서도 $IFN-\gamma$는 교원질의에서와는 달리 fibronectin mRNA 양에는 영향을 미치지 않았다. 즉 $IFN-\gamma$ fibronectin 유전자 발현에 영향을 미치는 부위는 전사나, 전사후 변형단계가 아닌 단백질 합성단계에서 영향을 미침을 보여주었다. 따라서 $IFN-\gamma$ 교원질과 fibronectin합성 조절 영향을 미치는 부위 서로 다름을 알 수 있겠다. Alkaline phospatase의 활성은 10-1000 U/ml의 $IFN-\gamma$를 투여시 약하게 증가시키는 경향을 보였으나 석회화가 일어날 정도로 높게 증가시키지는 못했다. 따라서 $IFN-\gamma$는 골기질의 주성분인 type I 교원질의 합성을 선택적으로 억제하는 기능과 alkaline phosphatase의 활성을 크게 증가시키지 못한 점 등으로 미루어 볼 때, 골개조를 억제하는 방향으로 작용한다고 볼 수 있으며, 교정치료 과정중 골개조를 억제하는 부위에서 사용을 시도해 볼 수 있겠다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.361-374
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• 2009

임플란트와 골 반응을 개선하기 위한 생화학적 표면 처리 방법으로 다양한 이온을 이용한 이온주입법에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 플라즈마 상태의 마그네슘 이온을 임플란트 표면에 주입하여 이온 피막을 형성하는 방법으로 표면 처리를 한 임플란트에 대한 MC3T3-E1 골모양 세포의 초기 반응을 평가해 보고자 하였다. 티타늄 디스크를 네 가지 군으로 표면처리를 달리하였다. A군은 연마만 하였고 B군은 연마 후 마그네슘 이온을 주입하였다. C군은 알루미늄 입자분사 하였고, D군은 알루미늄 입자분사 후 마그네슘 이온을 주입하였다. 조골세포의 반응을 세포 부착, 증식, 분화의 단계별로 평가하였다. 세포 부착을 평가하기 위해 MC3T3-E1 골모양 세포를 4시간, 24시간, 48시간 금속 표면에서 배양하여 주사현미경으로 관찰하였다. 세포분화도평가는 세포를 4일간 배양 후 알칼리성 인산분해효소 활성도 분석을 통해 시행하였다. 세포외기질의 세포내 발현은 RT-PCR을 통해 평가하였다. 이상의 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 주사현미경 관찰시 시간의 흐름에 따라 세포 부착량은 증가하였으며, 마그네슘 이온을 주입한 시편에서 더 많은 양 세포 증식이 관찰되었으며 분화정도도 더 높은 것으로 관찰되었다. 2. RT-PCR 분석시 알루미늄 입자분사 후 마그네슘 이온을 주입한 시편에서 c-fos와 osteonectin의 발현이 증가된 소견을 보였다. 3. 알칼리성 인산분해효소 활성도 분석시 금속 표면처리 방법에 따른 차이는 발생하지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 Mg 이온이 주입된 군의 세포가 Mg 이온이 주입되지 않은 군보다 초기의 세포반응이 더 우수하다는 것을 알 수 있다.