• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.144-150
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• 2015

젤란검은 천연재료로써 내열성, 내산성, 내효소성 등이 우수하여 용도가 광범위하나 기계적 강도가 약하다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기계적 성질을 개선하고자 젤란검 스폰지에 PLGA 미립구를 혼합하였다. PLGA 미립구의 다양한 함량의 젤란검 스폰지는 기계적 강도를 알아보고자 압축강도를 측정하였고, MTT 분석, SEM, 생체활성조직학적 평가 및 RT-PCR을 통해 세포의 증식 및 ECM 분비 효과를 확인하였다. 그 결과, PLGA 미립구가 50% 함유된 젤란검 지지체에서 섬유륜세포의 꾸준한 증식과 세포외기질 분비가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여 PLGA 미립구가 함유된 젤란검이 디스크조직 재건을 위한 지지체로서 적합함을 알 수 있었으며, 젤란검의 다양한 응용가능성을 제시하였다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제44권5호
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• pp.327-333
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• 2008

Objective: The purpose of this study is to verify the usefulness of the rabbit model for disc degeneration study. Materials: The L1-L2, L2-L3, L3-L4. or L4-L5 lumbar intervertebral disc (IVD) of 9 mature male New Zealand White rabbits were injured by inserting a 16-gauge needle to a depth of 5 mm in the left anterolateral annulus fibrosus while leaving L5-L6 IVD uninjured. Three other rabbits also received intradiscal injections of rabbit disc cells transfected with adenovirus and bone morphogenetic protein-2 (ad-BMP-2) at L4-L5 in addition to injury by 16-gauge needle at the L1-L2 level. Using digitized radiographs, measurements of IVD height were made and analyzed by using the disc height index (DHI). Magnetic resonance imaging (MRI) scans of the injured discs, injected discs, and uninjured L5-L6 discs were performed at 15 weeks post surgery and compared with preoperative MRI scans. Results: All twelve rabbits showed consistent results of disc degeneration within 15 weeks following annular puncture. DHIs of injured discs were significantly lower than that of the uninjured L5-L6 discs (p<0.05). The mean value of disc degeneration grade of injured discs was significantly higher than that of uninjured discs (p<0.05). The injection of disc cell transfected with ad-BMP-2 did not induce disc regeneration at 15 weeks after injection. Conclusion: This study showed that the injured disc had a significant change in DHI on simple lateral radiograph and disc degeneration grade on MRI scans within 15 weeks in all rabbits. Rabbit annular puncture model can be useful as a disc degeneration model in vivo.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권4호
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• pp.512-519
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• 2007

The purpose of this study is to investigate the potential of a novel tissue engineering approach to regenerate intervertebral disc. In this study, thermosensitive scaffold (chitosan-Pluronic hydrogel) and nanofiber were used to replace the nucleus pulposus (NP) and annulus fibrosus of a degenerated intervertebral disc, leading to an eventual regeneration of the disc using the minimally invasive surgical procedure and organ culture. In preliminary study, disc cells were seeded into the scaffolds and cellular responses were assessed by MTT assay and scanning electron microscopy (SEM). Based on these results, we could know that tissue engineered scaffolds might provide favorable environments for the regeneration of tissues. Organ culture was performed in fresh porcine spinal motion segments with endplates on both sides. These spinal motion segments were classified into three groups: control (Intact), injured NP (Defect), and inserting tissue engineered scaffolds (Insert). The specimens were cultivated for 7 days, subsequently structural stability, cell proliferation and morphological changes were evaluated by the relaxation time, quantity of DNA, GAG and histological examination. In these results, inserting group showed higher relaxation time, reduced decrement of DNA contents, and accumulated GAG amount. Consequently, the tissue engineered scaffolds used in this study seen to be a promising base scaffolds for regenerative intervertebral disc due to its capacity to absorb external dynamic loading and the possible ideal environment provided for disc cell growing.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제53권4호
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• pp.207-212
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• 2013

Objective : Recent studies have shown encouraging progress toward the use of autogenic and allogenic mesenchymal stem cells (MSCs) to arrest, or even lead to partial regeneration in, intervertebral disc (IVD) degeneration. However, this technology is still in its infancy, and further development is required. The aim of this study was to analyze whether rat adipose-derived mesenchymal stem cells (ADMSC) can differentiate towards IVD-like cells after treatment with transforming growth factor ${\beta}3$ (TGF-${\beta}3$) in vitro. We also performed quantitative analysis of gene expression for ADMSC only, ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$, and co-cultured ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$. Methods : ADMSCs were sub-cultured to homogeneity and used in fluorocytometry assays for CD11, CD45, and CD90/Thy1. ADMSCs were differentiated in spheroid culture towards the chondrogenic lineage by the presence of TGF-${\beta}3$, dexamethasone, and ascorbate. We also co-cultured pure ADMSCs and nucleus pulposus cells in 24-well plates, and performed immunohistochemical staining, western blotting, and RT-PCR for quantitative analysis of gene expression. Results : Results of fluorocytometry were positive for CD90/Thy1 and negative for CD11 and CD45. TGF-${\beta}3$-mediated induction of ADMSCs led to the expression of the differentiation markers of intervertebral disc-like cells, such as aggrecan, collagen II, and sox-9. Co-cultured ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$ showed higher expression of differentiation markers and greater extracellular matrix production compared with ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$ alone. Conclusion : ADMSC treated with TGF-${\beta}3$ may be an attractive source for regeneration therapy in degenerative IVD. These findings may also help elucidate the pathologic mechanism of MSC therapy in the degeneration of IVD in vivo.

• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.669-676
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• 2013

탈미네랄화된 골분(demineralized bone particle, DBP)은 연골 형성의 유도인자로 사용되기 때문에 조직공학에서 널리 사용되는 생체재료이다. 본 연구에서는 in vivo 환경에서 디스크 재생 효과를 연구하기 위해 DBP를 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA)에 첨가하여 다공성 지지체를 제조하였다. 디스크의 섬유륜 조직을 반으로 절개한 후, 수핵 조직을 제거하여 디스크 결손을 유발시켰다. 빈 공간에 PLGA, DBP/PLGA 지지체를 이식하여 in vivo 환경에서 조직공학적 디스크 재생을 관찰하였다. 1, 2 및 3개월 후 디스크를 적출하여 글리코스아미노글라이칸(glycosaminoglycan, sGAG) 및 콜라겐 합성 정도를 측정하였으며 조직학적 평가로 H&E, Safranin-O, Alcian blue 염색과 면역조직학적 평가로 제 I형 콜라겐, 제 II형 콜라겐 염색을 수행하였다. 그 결과 DBP/PLGA 지지체에서 sGAG 및 콜라겐 함량이 높은 것을 확인하였으며 추간판 디스크 재생의 가능성을 확인하였다.

• 혜화의학회지
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• 제25권1호
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• pp.37-44
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• 2016

Objectives : This study was designed to investigate the effect of Gamishinchubogun-tang (JiaweiShenzhuibujian-tang; GSB) on regeneration of PC12 cells. Methods : PC12 cells have been used extensively as a model for studying the cellular and molecular effects of neuronal cells. In order to check the effect of GSB on the regeneration of PC12 cells, the morphological change of PC12 cells were observed comparatively in GSB group and control group. Results : The significant changes in neurite length of PC12 cells have been observed on GSB group. In proportion to the concentration of GSB it was observed an increase in neurite outgrowth. Conclusions : This study confirmed that GSB made a significant influence on regeneration of PC12 cells.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.14-19
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• 2007

탈미네랄화된 골분(demineralized bone particle, DBP)은 골/연골 형성의 강력한 유도인자로 사용된다. 본 연구에서는 용매 캐스팅/염 추출법을 이용해 함량별 DBP와 PLGA가 하이브리드화된 다공성 지지체를 실제 디스크 형태와 유사하게 제조하였다. 제조된 지지체의 특성을 분석하기 위하여 다공도, 표면 젖음성 및 물 흡수성을 측정하였다. 디스크 세포인 섬유륜 및 수핵 세포는 토끼로부터 분리하여 제조된 지지체에 각각 파종한 후, 지지체를 재조합하여 배양하였다. 지지체에 파종된 디스크 세포의 생존율과 증식률은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazole-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium-bromide) 분석 방법을 이용하였고, 면역결핍 쥐의 피하에 삽입하여 이들의 디스크 조직 형성 정도를 확인하였다. 피하에 이식된 지지체를 적출하여 육안으로 관찰하고 모폴로지의 변화를 확인한 후, 조직을 파라핀으로 고정시켜 슬라이드를 제조하여 hematoxylin과 eosin 염색을 수행하였다. 천연/합성 하이브리드 담체로서의 DBP/PLGA 담체가 PLGA 단독으로 사용하였을 때와 비교하여 볼 때 디스크 조직의 형성이 우수하였으며, 특히 20, 40%의 DBP가 함유된 지지체가 세포의 성장과, 디스크 조직화에 유리함을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제32권2호
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• pp.109-115
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• 2008

탈미네랄화된 골분(DBP)은 사이토카인과 같은 다양한 생리활성분자를 가지기 때문에 조직공학분야에서 널리 사용되는 생체재료이다. 본 연구에서는 DBP를 함유한 2차원적 DBP/PLGA 필름이 추간판디스크 세포의 부착, 증식 및 표현형유지에 미치는 영향에 대해 연구하였다. DBP 함량에 따른 DBP/PLGA 필름은 용매증발법으로 제조하였으며 제조된 PLGA 및 DBF/PLGA 필름은 시차주사현미경을 통해 표면을 분석하였다. PLCA 필름은 매끄러운 표면을 가지며, DBF의 함량이 증가할수록 DBP/PLGA 필름의 표면은 거침도가 증가하는 것을 확인하였다. 섬유륜(AF) 및 수핵(NP)세포를 PLGA 및 DBP/PLCA 필름 표면에 파종하여 배양한 후, 세포의 계수 및 SEM 관찰을 통하여 이들의 부착과 증식을 평가하였다. 세포 계수와 SEM 관찰 결과, DBP의 함량이 10 및 20%인 DBP/PLGA 필름에서 높은 초기부착도 및 증식률을 보였다. 세포 계수 결과를 바탕으로 RT-PCR을 통하여 DBF 10%와 20%의 DBP/PLGA 필름에서의 디스크 세포의 특이적 유전자 발현확인 결과, DBF의 함량이 20%인 DBP/PLCA 필름에서 세포의 표현형이 유지되며 지속적인 세포외기질이 발현될 것으로 예상되었다. 따라서 적절한 천연재료의 함량이 세포의 부착과 증식에 더욱 적합하며 이는 조직공학적 디스크 재생의 기초 자료로 사용될 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.26-30
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• 2008

추간판 디스크의 섬유륜(AF)조직 재생에 적합한 다양한 담체를 평가하기 위해 천연재료인 소장점막하조직(SIS)과 탈미네랄화된 골분(DBP)을 폴리(락타이드-글리콜라이드) 공중합체(PLGA)와 혼합하여 담체(PLGA/SIS, PLGA/DBP, PLGA/SIS/DBP)를 제조하였으며, PLGA담체, PGA 메쉬, SIS 스폰지와 비교하였다. 제조된 담체의 압축강도 및 AF 세포를 담체에 파종하여 콜라겐 양과 DNA량을 측정하였으며, 이를 누드마우스 피하에 이식 후 적출하여 육안관찰과 조직학적인 평가를 수행하였다. 압축강도 측정에서 PLGA와 유사하게 PLGA/SIS, PLGA/DBP 에서도 충분한 강도를 나타내었다. DNA 증가량에 따른 콜라겐 양은 PLGA/SIS 에서 가장 높게 나타났고, 면역화학 염색을 통해 PLGA/SIS, PLGA/SIS/DBP 에서 글라이코스아미노글라이칸과 콜라겐 발현량이 높음을 확인하였다.