• 제목/요약/키워드: tissue-engineering

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PLGA 다공성 지지체에 함침시킨 DBP젤의 연골재생 효과: In Vivo 실험 (Effect of Demineralized Bone Particle Gel Penetrated into Poly(lactic-co-glycolic acid) Scaffold on the Regeneration of Chondrocyte: In Vivo Experiment)

  • 이윤미;심초록;이유정;김하늘;조선아;송정은;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.789-794
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    • 2012
  • 생체적합성 및 생분해성의 장점을 지닌 PLGA는 우수한 기계적 성질과 분해속도를 조절할 수 있는 장점을 가지고 있지만 소수성으로 인해 세포의 초기부착률이 낮고, 지지체 내부에 영양액의 공급이 원활하지 않다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하고자 탈미네랄화된 골분(DBP, demineralized bone particle) 젤을 PLGA 지지체에 함침시켰다. 다양한 형태의 지지체 압축강도를 측정한 결과 PLGA/DBP 지지체가 연골과 비슷한 강도를 가지고 있었으며, 이를 바탕으로 DBP젤을 함침시킨 PLGA/DBP젤 지지체를 제작하였다. 연골세포를 파종하여 in vivo 실험을 진행하였고 조직화 정도를 확인하기 위해 H&E, Safranin-O, Alcian blue, Collagen type I 및 Collagen type II 염색을 실시하였다. 그 결과 DBP를 함침시킨 PLGA 지지체에서 GAG, Collagen type I 및 Collagen type II의 높은 발현과 조직화를 보여 연골조직으로 대체할 수 있는 가능성을 확인하였다.

Molecular Cloning and Characterization of a Novel Stem-specific Gene from Camptotheca acuminata

  • Pi, Yan;Liao, Zhihua;Chai, Yourong;Zeng, Hainian;Wang, Peng;Gong, Yifu;Pang, Yongzhen;Sun, Xiaofen;Tang, Kexuan
    • BMB Reports
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    • 제39권1호
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    • pp.68-75
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    • 2006
  • In higher plants, P450s participate in the biosynthesis of many important secondary metabolites. Here we reported for the first time the isolation of a new cytochrome P450 cDNA that expressed in a stem-specific manner from Camptotheca acuminata (designated as CaSS), a native medicinal plant species in China, using RACE-PCR. The full-length cDNA of CaSS was 1735 bp long containing a 1530 bp open reading frame (ORF) encoding a polypeptide of 509 amino acids. Bioinformatic analysis revealed that CASS contained a heme-binding domain PFGXGRRXCX and showed homology to other plant cytochrome P450 monooxygenases and hydroxylases. Southern blotting analysis revealed that there was only one copy of the CaSS present in the genome of Camptotheca acuminata. Northern blotting analysis revealed that CaSS expressed, in a tissue-specific manner, highly in stem and lowly in root, leaf and flower. Our study suggests that CaSS is likely to be involved in the phenylpropanoid pathway.

PLGA/피브린 지지체가 늑연골 세포의 부착과 성장에 미치는 영향 (Effects of PLGA/Fibrin Scaffolds on Attachment and Proliferation of Costal Cartilage Cells)

  • 송정은;이유정;이윤미;조선아;장지은;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.141-147
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    • 2013
  • Poly(lactide-co-glycolic acid)(PLGA)는 좋은 기계적 성질과 생분해성으로 약물전달시스템 또는 조직공학적으로 널리 이용되고 있으나 낮은 세포 부착률을 가지고 있어 피브린을 첨가하여 이를 보완하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 지지체는 트롬빈과 피브리노겐, 그리고 세포을 혼합시킨 후 PLGA 지지체 위에 도포시켜 제조하였다. 세포의 부착 및 증식률을 측정하고자 PLGA/피브린 지지체에 늑연골 세포를 파종 후 1, 3일 및 7일 후 SEM과 MTT 분석을 통하여 측정하였으며, 세포외기질 형성에 미치는 피브린의 영향을 확인하고자 세포를 파종 후 누드마우스에 이식하여 GAG 및 콜라겐 합성의 효과를 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 피브린이 혼합된 PLGA 지지체가 생체 내 외 환경에서 세포의 부착 및 증식에 미치는 영향을 확인하고자 연구를 진행하였다. 그 결과, PLGA/피브린 지지체가 기존의 PLGA 지지체와 비교하여 탁월한 세포 성장률을 나타내는 것으로 확인하였다.

제세동 쇼크에 의한 심장 전류밀도 분포에 관한 시뮬레이션 연구 (A Simulation study on the Cardiac Current Density distribution during the Defibrillation Shock)

  • 이전;박광리;이경중
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.403-409
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    • 2000
  • 본 연구는 3차원 유한요소 몸통 모델을 이용한 제세동 시뮬레이션 연구로서, 제세동 자극인가시 임상에서 사용되는 세가지 전극의 위치와 크기가 심장에서의 전류밀도 분포특성에서 미치는 영향과 시뮬레이션에 사용되는 조직의 비저항 값이 시뮬레이션 결과에 미치는 영향에 대하여 시뮬레이션 하였다. 몸통 모델은 타원형 실린더를 사용하여 흉곽을 모델링하였고, 나머지 부분은 Visible Human의 2차원 영상들을 통하여 3차원 모델링을 하였다. 그리고, ANSYS 5.4를 통하여 유한요소의 전류밀도 해를 구하였다. AP(anterior-posterior) 전극 위치의 경우, 몸통 표면에서 인가한 전류가 가장 효과적으로 심장으로 흘러들어 갔으며, LL(Lateral-lateral) 전극 AP(anterior-posterior) 전극 위치의 경우, 몸통 표면에서 인가한 전류가 가장 효과적으로 심장으로 흘러들어갔으며, LL(lateral-lateral) 전극위치는 가장 균일한 전류밀도 분포특성을 나타내었다. 그러나, 전극의 크기변화는 전류밀도 분포특성에 거의 영향을 주지 않았다. 조직의 비저항 값의 변화에 대한 전류밀도 분포 실험결과는 심근의 비저항 값의 변화가 최소·평균·최대 전류밀도 해에 가장 큰 영향을 주었다.

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Keyhole 방법을 이용한 MR 온도감시영상의 시간해상도 향상기법 (Time Resolution Improvement of MRI Temperature Monitoring Using Keyhole Method)

  • 한용희;김태형;천송이;김동혁;이광식;은충기;전재량;문치웅
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.31-39
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    • 2009
  • 목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.

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혈관내피유사세포 채취의 원천으로 골막의 활용 (Use of Peristeum as a Source of Endothelial-like Cells)

  • 박봉욱;김신원;김욱규;하영술;김진현;김덕룡;성일용;조영철;손장호;김종렬;변준호
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제33권5호
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    • pp.385-391
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    • 2011
  • Purpose: The periosteum is a well-known source of osteogenic precursor cells for tissue-engineered bone formation. However, cultured endothelial or endothelial-like cells derived from periosteum have not yet been investigated. This study focused on endothelial-like cell culture from the periosteum. Methods: Periosteal tissues were harvested from the mandible during surgical extraction of lower impacted third molars. The tissues were treated with 0.075% type I collagenase in phosphate-buffered saline (PBS) for 1 hr at $37^{\circ}C$ to release cellular fractions. The collagenase was inactivated with an equal volume of DMEM/10% fetal bovine serum (FBS) and the infranatant was centrifuged for 10 min at 2,400 rpm. The cellular pellet was filtered through a $100{\mu}m$ nylon cell strainer, and the filtered cells were centrifuged for 10 min at 2,400 rpm. The resuspended cells were plated into T25 flasks and cultured in endothelial cell basal medium (EBM)-2. Results: Among the hematopoietic markers, CD146 was more highly expressed than CD31 and CD34. The periosteal-derived cells also expressed CD90 and CD166, mesenchymal stem cell markers. Considering that the expression of CD146 was constant and that the expression of CD90 was lower at passage 5, respectively, the CD146 positive cells in passage 5 were isolated using the magnetic cell sorting (MACS) system. These CD146 sorted, periosteal-derived cells formed tube-like structures on Matrigel. The uptake of acetylated, low-density lipoprotein, labeled with 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate (DiI-Ac-LDL) was also examined in these cells. Conclusion: These results suggest that the CD146-sorted positive cells can be referred to as periosteal-derived CD146 positive endothelial-like cells. In particular, when a co-culture system with endothelial and osteoblastic cells in a three-dimensional scaffold is used, the use of periosteum as a single cell source would be strongly beneficial for bone tissue engineering.

In Vivo Angiogenic Capacity of Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth with Human Umbilical Vein Endothelial Cells

  • Kim, Ji-Hye;Kim, Gee-Hye;Kim, Jae-Won;Pyeon, Hee Jang;Lee, Jae Cheoun;Lee, Gene;Nam, Hyun
    • Molecules and Cells
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    • 제39권11호
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    • pp.790-796
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    • 2016
  • Dental pulp is a highly vascularized tissue requiring adequate blood supply for successful regeneration. In this study, we investigated the functional role of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHEDs) as a perivascular source for in vivo formation of vessel-like structures. Primarily isolated SHEDs showed mesenchymal stem cell (MSC)-like characteristics including the expression of surface antigens and in vitro osteogenic and adipogenic differentiation potentials. Moreover, SHEDs were positive for NG2, ${\alpha}$-smooth muscle actin (SMA), platelet-derived growth factor receptor beta ($PDGFR{\beta}$), and CD146 as pericyte markers. To prove feasibility of SHEDs as perivascular source, SHEDs were transplanted into immunodeficient mouse using Matrigel with or without human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Transplantation of SHEDs alone or HUVECs alone resulted in no formation of vessel-like structures with enough red blood cells. However, when SHEDs and HUVECs were transplanted together, extensive vessel-like structures were formed. The presence of murine erythrocytes within lumens suggested the formation of anastomoses between newly formed vessel-like structures in Matrigel plug and the host circulatory system. To understand underlying mechanisms of in vivo angiogenesis, the expression of angiogenic cytokine and chemokine, their receptors, and MMPs was compared between SHEDs and HUVECs. SHEDs showed higher expression of1VEGF, SDF-$1{\alpha}$, and $PDGFR{\beta}$ than HUVECs. On the contrary, HUVECs showed higher expression of VEGF receptors, CXCR4, and PDGF-BB than SHEDs. This differential expression pattern suggested reciprocal interactions between SHEDs and HUVECs and their involvement during in vivo angiogenesis. In conclusion, SHEDs could be a feasible source of perivascular cells for in vivo angiogenesis.

Bone-level implants placed in the anterior maxilla: an open-label, single-arm observational study

  • Gao, EnFeng;Hei, Wei-Hong;Park, Jong-Chul;Pang, KangMi;Kim, Sun Kyung;Kim, Bongju;Kim, Soung-Min;Lee, Jong-Ho
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제47권5호
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    • pp.312-327
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    • 2017
  • Purpose: This study assessed marginal bone remodeling and soft tissue esthetics after the loading of single bone-level implants in the anterior maxilla. Methods: An open, single-arm observational clinical trial with 3 years of follow-up was performed, including 22 implants. The patients presented with a single tooth gap in the anterior maxilla (tooth positions 14-24), with natural or restored adjacent teeth. An implant was placed at least 8 weeks post-extraction and healed submerged for 6 weeks. After the second-stage operation, a fixed provisional prosthesis was provided. The final restoration was placed 6 months after the provisional restoration. The time of the provisional crown connection was considered to be the baseline in this study. Esthetic parameters and the marginal bone level were assessed at 6, 12, 24, and 36 months. Results: All implants were well integrated in the bone. A statistically significant increase was found in the mean implant stability quotient between the time of the provisional prosthesis and the time of the final prosthesis. Most implants (95.5%) revealed marginal bone resorption (<0.5 mm), and just 1 implant (4.5%) showed a change of 2.12 mm from baseline to 36 months (mean $0.07{\pm}0.48mm$), while the crestal bone level decreased significantly, from $2.34{\pm}0.93mm$ at baseline to $1.70{\pm}1.10mm$ at 36 months. The facial gingival margin and papilla were stable and the esthetic scores indicated high patient and dentist satisfaction. Conclusions: Platform-switching bone-level implants placed in maxillary single-tooth gaps resulted in successful osseointegration with minimal marginal bone resorption. The peri-implant soft tissue was also esthetically satisfying and stable.

Determination of the Optimal Nitrogen Concentration in Pre-planting Fertilizers for the Cultivation of Tomato Plug Seedlings

  • Lee, Dong Hoon;Park, Myong Sun;Lee, Chiwon W.;Choi, Jong Myung
    • 원예과학기술지
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    • 제35권4호
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    • pp.431-438
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    • 2017
  • This study investigated the effect of pre-planting nitrogen (N) fertilization levels added to a soilless root medium on the growth of 'Dotaerang Dia' tomato seedlings. The N levels were varied for a total of 7 treatments: 0, 100, 250, 500, 750, 1,000, or $1,500mg{\cdot}L^{-1}$. The pH of the root media gradually rose in all treatments as the seedlings grew; however, the differences in the pH were not significant among the treatments. The electrical conductivity (EC) of the root media was significantly different among the treatments from sowing to week three, then drastically decreased after week four, which diminished the differences in the EC among the treatments. At week six, plant height, leaf length, leaf width, number of leaves, and fresh and dry weights of the shoot were highest for the treatment with $500mg{\cdot}L^{-1}N$. In contrast, the treatment with $1,500mg{\cdot}L^{-1}N$ had the lowest results for all growth measurements. The fresh weight was 67% heavier in the $500mg{\cdot}L^{-1}N$ treatment compared to the $1,500mg{\cdot}L^{-1}N$ treatment. The total N content in the tissues was lowest in the treatment with $0mg{\cdot}L^{-1}N$ and highest in the treatment with $1,000mg{\cdot}L^{-1}N$. The contents of calcium (Ca), magnesium (Mg), and metal micronutrients in the tissues were highest in the $250mg{\cdot}L^{-1}N$ treatment. A previous study demonstrated that adjusting the fertilization level to promote growth to over 90% of the maximum growth is a good strategy for lowering production costs and preventing damage due to excessive fertilizer absorption by crops. Our results indicated that the optimal pre-planting N fertilization level for tomato plug seedlings should be lower than $500mg{\cdot}L^{-1}$ and the optimum tissue N contents should be around 3.21% to 4.60%.

흰쥐의 전립선에 대한 셀레늄(Se)의 방사선 방호효과 (Radiation Protection Effect of Selenium on the Rat's Prostate)

  • 최형석;최준혁;정도영;김장오;신지혜;김주희;민병인
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.317-322
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    • 2017
  • 첨단 의료 장비의 보급으로 의료 분야의 방사선 활용도가 증가하면서 천연물을 활용한 방사선 방호제 연구는 사회적으로 중요한 과제가 되고 있다. 천연물인 셀레늄(Se)이 전립선에서 높게 발현되며 전립선 세포에 필수적인 역할을 한다는 것으로 알려져 있다. 전립선 조직을 대상으로 셀레늄에 의한 방사선 방호 효과를 연구하기 위하여 10 Gy의 방사선을 조사 시킨 후 1, 7, 21일 기간에 따른 혈구성분 및 항산화효소(Superoxide Dismutase; SOD) 활성 변화와 조직학적 변화를 관찰하였다. 방사선조사군(Rad)에 비해 셀레늄 투여 후 방사선조사군(Se+Rad)에서 조혈면역계의 손상을 경감시키는 유의한 방호 효과가 있었다(p<0.05). 셀레늄이 항산화효소인 Superoxide Dismutase(SOD)의 활성을 증가시키는 유효한 성분이며, 방사선 조사에 의한 전립선비대증의 발현을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 셀레늄이 부득이하게 수반되는 방사선 피폭으로 인한 전립선 관련 질병의 예방과 방사선 방호제로서 유용성이 있을 것이라 사료된다.