Clinical application of the cartilage formed by tissue engineering is of no practical use due to the failure of long-term structural integrity maintenance. One of the important factors for integrity maintenance is the biomaterial for a scaffold. The purpose of this study is to evaluate the difference between polylactic-co-glycolic acids (PLGA) and chitosan as scaffolds. Human auricular chondrocytes were isolated, cultured, and seeded on the scaffolds, which were implanted in the back of nude mice. Eight animals were sacrificed at 4, 8, 12, 16, and 24 weeks after implantation respectively. In gross examination and histological findings, the volume of chondrocyte-PLGA complexes was decreased rapidly. The volume of chondrocyte-chitosan complexes was well maintained with a slow decrease rate. The expression of type II collagen protein detected by immunohistochemistry and western blots became weaker with time in the chondrocyte-PLGA complexes. However, the expression in the chondrocyte-chitosan complexes was strong for the whole period. Collagen type II gene expressions using RT-PCR showed a similar pattern. In conclusion, these results suggest that chitosan is a superior scaffold in cartilage tissue engineering in terms of structural integrity maintenance. It is expected that chitosan scaffold may become one of the most useful scaffolds for cartilage tissue engineering.
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 ℃.
PLGA was suggested. Under various conditions, their diameters and porosity as well as mechanical strength were evaluated. In addition to those, cell(chondrocyte) proliferation and formation of extracelluar matrices were also investigated along with the conventional membrane type PLGA scaffolds for the potential use in tissue engineering. As conclusions, this type of scaffold showed a potential of application to tissue engineering in view of mechanical stability as well as cellular responses.
용융 압출 발포에 의하여 폴리락틱산(PLLA) 지지체를 제조하고 발포 조건이 지지체의 구조와 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보고 이를 염 추출법에 의하여 제조된 지지체와 비교하였다. 발포제를 함유한 PLLA 용융체가 압출기 및 다이에서 체류하는 시간이 발포제의 무게를 최대로 감소시키는 시간과 일치하여야 최적의 PLLA 지지체의 구조를 얻을 수 있음을 확인하였다. PLLA지지체의 구조를 유지하기 위해서는 발포제의 함량을 $10\;wt\%$ 이하로 조절해야 하며 PLLA 지지체의 다공도는 PLLA의 압출기에서의 체류시간에 가장 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 용융 압출 발포에 의하여 얻어진 지지체는 일반적으로 염 추출법에 의하여 제조된 지지체보다 다소 낮은 다공도를 갖지만 발포 조건의 조절에 의하여 적절한 다공 크기와 다공의 연결성을 가지며 동시에 우수한 기계적 특성을 가져 경조직 재생(hard tissue regeneration)용으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
In bone tissue engineering, polycaprolactone (PCL) is one of the most widely used biomaterials to manufacture scaffolds as a synthetic polymer with biodegradability and biocompatibility. The polymer deposition system (PDS) with four axis heads, which can dispense bio-polymers, has been used in scaffold fabrication for tissue engineering applications. A dual-head deposition technology of PDS is an effective technique to fabricate 3D scaffolds. The electrospinning technology has been widely used to fabricate porous and highly interconnected polymer fibers. Thus, PDS can fabricate nanofiber-combined hybrid scaffolds using fused deposition modeling (FDM) and electrospinning methods. This study aims to fabricate nanofiber-combined scaffolds with uniform nanofibers using PDS. The PCL nanofibers were fabricated and evaluated according to the fabrication process parameters. PCL nanofibers were successfully fabricated when the applied voltage, tip-to-collector distance, flow rate, and solution concentration were 5 kV, 1 cm, 0.1 ml/h, and 8 wt%, respectively. The cell proliferation was evaluated according to the electrospinning time. Scanning electron microscopy was used to acquire images of the cross-sectioned hybrid scaffolds. The cell proliferation test of the PCL and nanofiber-combined hybrid scaffolds was performed using a CCK-8 assay according to the electrospinning time. The result of in-vitro cell proliferation using osteosarcoma MG-63 cells shows that the hybrid scaffold has good potential for bone regeneration.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제33권5호
/
pp.405-418
/
2007
Mesenchymal stem cells(MSCs) have been though to be multipotent cells that can replicate that have the potential to differentiate into lineages of mesenchymal tissue including the bone, cartilage, fat, tendon, muscle, and marrow stroma. Especially, scaffolds to support cell-based tissue engineering are critical determinants of clinical efforts to regenerate and repair the body. Selection of a matrix carrier imvolves consideration of the matrix's role as a scaffold for physical support and host tissue integration as well as its ability to support of synergize the osteoinductive program of the implanted mesenchymal stem cell. The aim of this study is to evaluate the effect of autobone and Bio-$Oss^{(R)}$ to adherent mesenchymal stem cells as scaffolds on sinus augmentation with fibrin glue mixture in a rabbit model. 16 New Zealand White rabbits were divided randomly into 4 groups based on their time of sacrifice(1, 2, 4 and 8 weeks). First, mesenchymal stem cells were isolated from iliac crest marrow of rabbits and expanded in vitro. Cell culture was performed in accordance with the technique described by Tsutsumi et al. In the present study, the animals were sacrificed at 1, 2, 4 and 8 weeks after transplantation, and the bone formation ability of each sides was evaluated clinically, radiologically, histologically and histomorphologically. According to the histological observations, autobone scaffolds group showed integrated graft bone with host bone from sinus wall. At 2 and 4 weeks, it showed active newly formed bone and neovascularization. At 8 weeks, lamellae bone was observed in sinus graft material area. Radiologically, autobone with stem cell showed more radiopaque than Bio-$Oss^{(R)}$ scaffolds group. there were significant differences in bone volume between 4 and 8 weeks(p<0.05).
본 연구팀은 탈미네랄화 골분(DBP)이라는 천연재료를 졸(sol)화시켜 poly(lactide-co-glycolide) (PLGA)에 함침시킨 지지체를 개발하였다. DBP를 함침시킨 PLGA 지지체 상의 세포증식과 모폴로지를 평가하기 위해 MTT 분석과 SEM을 측정하였다. 또한 sGAG와 콜라겐 함량 측정과 파종된 연골 세포의 표현형 유지에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 PLGA에 DBP를 함침시킨 지지체가 PLGA 지지체보다 높은 세포 증식률을 보였다. 또한 파종된 연골세포의 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 PLGA에 DBP를 이용한 용액을 함침시킴으로써 DBP내의 성장인자와의 상호작용을 통해 연골세포의 성장에 긍정적 영향을 미쳐 안정되게 연골을 조직화할 수 있는 연골조직공학 지지체로 적합할 것으로 예상된다.
한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
/
pp.268-268
/
2006
Due to their multipotency, stem cells can differentiate into a variety of specialized cell types, such as chondrocytes, osteoblasts, myoblasts, and nerve cells. As an alternative to mature tissue cells, stem cells are of importance in tissue engineering and regenerative medicine. Since interactions between scaffold and cells play an important role in the tissue development in vitro, synthetic oligopeptides have been immobilized onto polymeric scaffolds to improve specific cell attachment and even to stimulate cell differentiation. In this study, chondrogenic differentiation of stem cells was evaluated using surface-modified PLLA scaffolds, i.e., either hydrophilic acrylic acid (AA)-grafted PLLA or RGD-immobilized one. Porous PLLA scaffolds were prepared using a gas foaming method, followed by plasma treatment and subsequent grafting of AA to introduce a hydrophilicity (PLLA-PAA). This was further processed to fix RGD peptide to make an RGD-immobilized scaffold (PLLA-PAA-RGD). Stem cells were seeded at $1{\times}10^{6}$ cells per scaffold and the cell-PLLA constructs were cultured for up to 4 weeks in the chondrogenic medium. Using these surface-modified scaffolds, adhesion, proliferation, and chondrogenic differentiation of stem cells were evaluated. The surface of PLLA scaffolds turned hydrophilic (water contact angle, 45 degrees) with both plasma treatment and AA grafting. The hydrophilicity of RGD-immobilized surface was not significantly altered. Cell proliferation rate on the either PLLA-PAA or PLLA-PAA-RGD surface was obviously improved, especially with the RGD-immobilized one as compared to the control PLLA one. Chondrogenic differentiation was clearly identified with Safranin O staining of GAG in the AA- or RGD-grafted PLLA substrates. This study demonstrated that modified polymer surfaces may provide better environment for chondrogenesis of stem cells.
본 연구에서는 고분자 지지체를 만든 후 약물을 흡수시켜 방출 특성을 검토하는 기존의 방법에서 나타나는 초기 과다 방출이라는 단점을 보완하고 장기간에 걸친 약물방출이 가능한 고분자 지지체를 구축하기 위해 광반응 관능기를 갖는 히아루론산과 sodium alginate 유도체로 세포의 성장을 촉진하는 약물을 함입한 미립자를 만들고 이를 성형가공한 고분자 지지체를 제작하여 약물 방출 특성을 검토하였다. 이러한 방법으로 만들어진 지지체는 초기 방출이 억제되고 오랜 기간 동안 지속적으로 약물을 서서히 방출하였으며, 뿐만 아니라 천연고분자가 갖는 생체내 분해 특성으로 인하여 일정한 기간 동안 형태를 유지하며 지지체로 기능을 한 이후 분해되어 재생된 조직이 손상조직과 대체 가능하므로, 세포의 성장과 분화를 유도하는 손상조직 대체용 고분자 지지체 본연의 목적을 달성할 수 있을 것으로 기대된다.
We investigated the effect of transforming growth factor beta 1 ($TGF-{\beta}1$) on equine hyaluronan synthase 2 (HAS2) gene expression and hyaluronan (HA) synthesis in culture models of articular chondrocytes. Equine chondrocytes were treated with $TGF-{\beta}1$ at different concentrations and times in monolayer cultures. In three-dimensional cultures, chondrocyte-seeded gelatin scaffolds were cultured in chondrogenic media containing 10 ng/mL of $TGF-{\beta}1$. The amounts of HA in conditioned media and in scaffolds were determined by enzyme-linked immunosorbent assays. HAS2 mRNA expression was analyzed by semi-quantitative reverse transcription polymerase chain reaction. The uronic acid content and DNA content of the scaffolds were measured by using colorimetric and Hoechst 33258 assays, respectively. Cell proliferation was evaluated by using the alamarBlue assay. Scanning electron microscopy (SEM), histology, and immunohistochemistry were used for microscopic analysis of the samples. The upregulation of HAS2 mRNA levels by $TGF-{\beta}1$ stimulation was dose and time dependent. $TGF-{\beta}1$ was shown to enhance HA and uronic acid content in the scaffolds. Cell proliferation and DNA content were significantly lower in $TGF-{\beta}1$ treatments. SEM and histological results revealed the formation of a cartilaginous-like extracellular matrix in the $TGF-{\beta}1$-treated scaffolds. Together, our results suggest that $TGF-{\beta}1$ has a stimulatory effect on equine chondrocytes, enhancing HA synthesis and promoting cartilage matrix generation.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.