Polymer brush is a soft material unit tethered covalently on the surface of scaffolds. It can induce functional and structural modification of a substrate's properties. Such surface coating approach has attracted special attentions in the fields of stem cell biology, tissue engineering, and regenerative medicine due to facile fabrication, usability of various polymers, extracellular matrix (ECM)-like structural features, and in vivo stability. Here, we summarized polymer brush-based grafting approaches comparing self-assembled monolayer (SAM)-based coating method, in addition to physico-chemical characterization techniques for surfaces such as wettability, stiffness/elasticity, roughness, and chemical composition that can affect cell adhesion, differentiation, and proliferation. We also reviewed recent advancements in cell biological applications of polymer brushes by focusing on stem cell differentiation and 3D supports/implants for tissue formation. Understanding cell behaviors on polymer brushes in the scale of nanometer length can contribute to systematic understandings of cellular responses at the interface of polymers and scaffolds and their simultaneous effects on cell behaviors for promising platform designs.
Design sensitivity analysis is proposed for the optimal shape design of three dimensional magnetostatic problems. The direct differentiation method is introduced for design sensitivity analysis and the boundary element method with reduced magnetic scalar potential as the state variable is used to analyze the magnetic characteristics. In the direct differentiation method, the design sensitivity, defined as the total derivative of the objective function with respect to the design variables, is calculated based on the variation of the state variable with respect to the design variable. And the variation of He state variable is calculated by differentiating the both sides of the system matrix equation obtained by applying boundary element method. Through the numerical example with simple electromagnet, the usefullness is proved.
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
/
v.29
no.2
s.43
/
pp.105-130
/
2003
Human skin equivalents, also designated as cultured skin substitute (Boyce and Warden, 2002) or organotypic co-cultures (Maas-Szabowski et al., 1999, 2000, 2003), are three-dimensional systems that are engineered by seeding fibroblasts into a three-dimensional dermal matrix. Such a dermal equivalent is then subsequently seeded with human keratinocytes. After cell attachment, the culture is kept first under submerged condition to allow keratinocyte proliferation. Thereafter, the culture is lifted the air-liquid interface (A/L) to expose the epidermal compartment to the air, and to further induce keratinocyte differentiation. During the air-exposure, nutrients from the medium will diffuse through the underlying dermal substrate towards the epidermal compartment and support keratinocyte proliferation and differentiation. Under these conditions, a HSE is formed that shows high similarity with the native tissue from which it was derived (Figure 1) (Bell et at., 1981; Boyce et al., 1988; Ponec et al., 1997;El Ghalbzouri et al.., 2002).
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.41
no.8
/
pp.850-857
/
1992
Design sensitivity analysis is proposed for the optimal shape design of three-dimensional magnetostatic problems. The direct differentiation method is introduced for design sensitivity analysis and the boundary element method with reduced magnetic scalar potential as the state variable is used to analyze the magnetic characteristics. In the direct differentiation method, the design sensitivity, defined as the total derivative of the objective function with respect to the design variables, is calculated based on the variation of the state variable with respect to the design variable. And the variation of the state variable is calculated by differetiating the both sides of the system matrix equation obtained by applying boundary element method. Through the numerical example with simple electromagnet, the usefulness is proved.
Carnosol is a phenolic diterpene phytochemical found in rosemary and sage with reported anti-microbial, anti-oxidant, anti-inflammatory, and anti-carcinogenic activities. This study aimed to investigate the effect of carnosol on the lineage commitment of mouse bone marrow-derived mesenchymal stem cells (mBMSCs) into osteoblasts and adipocytes. Interestingly, carnosol stimulated the early commitment of mBMSCs into osteoblasts in dose-dependent manner as demonstrated by increased levels of alkaline phosphatase activity and Alizarin red staining for matrix mineralization. On the other hand, carnosol significantly suppressed adipogenesis of mBMSCs and downregulated both early and late markers of adipogenesis. Carnosol showed to induce osteogenesis in a mechanism mediated by activating BMP signaling pathway and subsequently upregulating the expression of BMPs downstream osteogenic target genes. In this context, treatment of mBMSCs with LDN-193189, BMPR1 selective inhibitor showed to abolish the stimulatory effect of carnosol on BMP2-induced osteogenesis. In conclusion, our data identified carnosol as a novel osteoanabolic phytochemical that can promote the differentiation of mBMSCs into osteoblasts versus adipocytes by activating BMP-signaling.
Purpose: The purpose of this study was to evaluate the regenerative capacity of stem cells combined with bone graft material and a collagen matrix in rabbit calvarial defect models according to the type and form of the scaffolds, which included type I collagen matrix and synthetic bone. Methods: Mesenchymal stem cells (MSCs) were obtained from the periosteum of participants. Four symmetrical 6-mm-diameter circular defects were made in New Zealand white rabbits using a trephine drill. The defects were grafted with (1) group 1: synthetic bone (β-tricalcium phosphate/hydroxyapatite [β-TCP/HA]) and 1×105 MSCs; (2) group 2: collagen matrix and 1×105 MSCs; (3) group 3: β-TCP/HA, collagen matrix covering β-TCP/HA, and 1×105 MSCs; or (4) group 4: β-TCP/HA, chipped collagen matrix mixed with β-TCP/HA, and 1×105 MSCs. Cellular viability and cell migration rates were analyzed. Results: Uneventful healing was achieved in all areas where the defects were made at 4 weeks, and no signs of infection were identified during the healing period or at the time of retrieval. New bone formation was more evident in groups 3 and 4 than in the other groups. A densitometric analysis of the calvarium at 8 weeks post-surgery showed the highest values in group 3. Conclusions: This study showed that the highest regeneration was found when the stem cells were applied to synthetic bone along with a collagen matrix.
Lee Sang Kuon;Park Seung Cheol;Kim Won Woo;Kim Wook;Lee Kyo Young;Jeon Hae Myung;Kim Eung Kook;Koh Yong Bok
Journal of Gastric Cancer
/
v.2
no.3
/
pp.151-156
/
2002
Purpose: The prognosis of gastric cancer depends on the depth of invasion, lymph-node metastasis, invasion to adjacent tissues, and distant metastasis. Recently, it is known that tumor-associated proteases and adhesion molecules have been shown to play a relevant role in the process of progression and metastasis. The purpose of our study was to demonstrate the value of MMP-2 (matrix metalloproteinase), cathepsin D and E-cadherin as prognostic factors. Materials and Methods: In this study, formalin-fixed, paraffin-embedded tissue blocks from 69 patients with gastric cancer were immunohistochemically studied using antibodies to MMP-2, cathepsin D, and E-cadherin, and their expressions were analyzed according to the pathologic stage, lymph-node metastasis, histological differentiation, and patient survival. The medical records of these patients were retrospectively reviewed. Results: Increased expression of MMP-2 significantly correlated with advanced pathologic stage (P=0.026). Patients with lymph-node metastasis also had increased expression of MMP-2. Those patients with increased expression of MMP-2 showed a poorer survival; nevertheless, it was not statistically significant. Increased expression of cathepsin D significantly correlated with advanced pathologic stage (p=0.029). However, no correlation was observed between advanced pathologic stage and either lymph-node status or histological differentiation. Patients with increased expression of cathepsin D had a poorer survival, but that result was not statistically significant. No association was found between reduced expression of E-cadherin and pathologic stage, lymph-node status, or histological differentiation. Also, no correlation was found between the expression of E-cadherin and survival. In addition, when a combination of MMP-2 and cathepsin D expressions was analyzed, if both were negative, the survival seems to be longer, but it was not statistically significant. Conclusions: In patients with gastric cancer, expressions of MMP-2 and cathepsin D correlated with tumor stage; therefore, they may be considered as prognostic factors.
Background : Mesenchymal stem cells (MSCs) are present in most of the tissue matrix, taking part in their regeneration when injury or damage occurs. The aim of this study was to investigate the presence of cells with pluripotential characteristics in human subchondral bone and the capacity of these cells to differentiate to osteoblast. Methods : Human subchondral bone were digested with collagenase. Isolated cells were cultured with a-MEM, 15% FBS, 10-8M dexamethasone and 50 ng/mL ascoric acid. Cells from 0 day(isolated cells), 7 day (first subculture) and 14 days (third subculture) were used to carry out phenotypic characterization experiments flowcytometry analysis with 11 monoclonal antibodies) and osteogenic differentiation experiments. Osteogenic differentiation of cells was assessment by quantification of bone extracellular matrix components by following analysis: alkaline phosphatase(ALP) stains to detect ALP activity, RT-PCR and western blot to detect osteocalcin (OCN), osteopontin (OPN) and type I collagen(Col I), and Alizarin red stains to detect calcium deposition. Results : Flowcytometry analyses showed that in our population more than 98% of cells were positive for MSC markers: SH-2(CD105, 99%), CD29 (95%), CD73 (95%). Cells were negative for hematopoietic markers (CD11b, CD34, and CD45). Furthermore, cells showed positive stain to multipotent markers such as CDl17 (c-kit) (15.1%), and CD166 (74.9%), and cell adhesion molecules such as CD54 (78.1%) and CD106 (63.5%). The osteogenic specific marker analyses showed that the culture of these cells for 7 and 14 days stimulates ALP, OCN, OPN and Col I synthesis by RT-PCR and Western blot analysis. Also, after 14 days in the culture of MSCs induces mineralization by Arizarin red stain. Conclusion : In this work, we demonstrated a new and efficient method for osteoblastic differentiation of human subchondral bone stem cells. As MSCs takes part in reparative processes of adult tissues, these cells could play an important role in osteogenesis.
Aralia elata is an edible mountain vegetable. Angiogenesis, the formation of new blood vessels, is a process involving migration, proliferation and cell differentiation, as well as the formation of new capillary structures. Matrix metalloproteinases (MMPs) plays an important role in angiogenesis. The development of a functional vascular system requires a variety of growth factors, their receptors, and intracellular signals. This study examines the effects of water extracts from: (i) A. elata root bark (Aralia extracts); (ii) a combination of Aralia extracts and fibroblast growth factors (FGF-2) on cultured porcine coronary artery endothelial cells (PCAECs). Aralia extracts induced the migration of PCAECs, which was inhibited by MMPs inhibitors. Combining Aralia extracts and FGF-2 enhanced the migration and the secretion of MMP-2 and MMP9 from PCAECs. We postulated that the Aralia extracts, which induced migrating activity in PCAECs, may be accomplished by increased secretion levels of MMP-2 and MMP-9.
Tissue engineering scaffolds play a critical role in regulating the reconstructed human tissue development. Various types of scaffolds have been developed in recent years, including fibrous matrix and foam-like scaffolds. The design of scaffold materials has been investigated extensively. However, the design of physical structure of the scaffold, especially fibrous matrices, has not received much attention. This paper compares the different characteristics of fibrous and foam-like scaffolds, and reviews regulatory roles of important scaffold properties, including surface geometry, scaffold configuration, pore structure, mechanical property and bioactivity. Tissue regeneration, cell organization, proliferation and differentiation under different microstructures were evaluated. The importance of proper scaffold selection and design is further discussed with the examples of bone tissue engineering and stem cell tissue engineering. This review addresses the importance of scaffold microstructure and provides insights in designing appropriate scaffold structure for different applications of tissue engineering.
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.