연구 제목

골 조직 재건을 위한 β-TCP 함유 SF(Silk Fibroin) 지지체의 골형성 유도효과

연구 목적

골 조직 공학을 위한 골 대체물질은 골절을 치료하는 데 광범위하게 사용되고 있다. 골 이식 방법에는 자가골 이식, 동종골 이식, 이종골 이식이 및 합성골 이식이 있다. 자가골 이식의 경우 골 유합속도가 빠르고, 감염 및 면역반응과 같은 부작용이 적어서 가장 적합한 골 이식 방법이지만 골 채취량의 한계가 있고, 골 채취를 위하여 추가적인 수술이 필요하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 최근 합성골을 이용한 연구가 많이 진행되고 있다. 합성골은 이용한 골 조직공학은 세포 및 골 성장인자들을 활용하여 골 이식 및 골조직 치료기능을 향상시키기 위하여 발전하였으며, 자가골 대체물질로 주목 받고 있다. 본 연구의 목적은 합성골의 한 종류인 SF/β-TCP 3차원 인공 지지체를 제작하고, in vitro 및 in vivo 시험을 통해 골이식에 유효성에 대하여 증명하는 것을 목적으로 하였다.

연구 방법

SF와 β-TCP 지지체의 물리적 강도 및 골 유합율은 비율에 따라 크게 달라지기 때문에, 가장 좋은 비율의 SF와 β-TCP 지지체를 선별하기 위하여 SF와 β-TCP(100 : 0, 75 : 25, 50 : 50, 25 : 75)를 각기 다른 비율의 지지체로 제작하여 이후 실험에 사용하였다. 지지체의 특성은FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy), 압축 강도측정(compressive strength), 다공성 측정(porosity) 및 SEM(Scanning electron microscope) 영상을 통하여 확인되었다. in vitro 및 in vivo 테스트는 MTT(Tetrazolium salt assay), ALP(Alkaline phosphatase), RT-PCR(Real Time-Polymerase Chain Reaction), SEM, CT 및 조직 학적 염색을 통해 수행되었다.

연구 결과

본 연구결과에서, SF/β-TCP 지지체가 골 조직 공학에 사용되기 위한 높은 기계적 강도와 적절한 다공성을 가지고 있음을 확인하였으며, SF/β-TCP(75:25) 지지체가 다른 비율의 지지체와 비교하여 가장 높은 골 형성을 보였다.

결론

본 연구결과는 SF/β-TCP(75:25) 지지체가 골 조직 공학을 위해 사용가능 한 골이식재 중 하나로 적용될 수 있음을 나타낸다.

Ref) Dae Hoon Lee, Nirmalya Tripathy, Jae Hun Shin, Jeong Eun Song, Jae Geun Cha,Kyung Dan Min, Chan Hum Park, Gilson Khang, * Enhanced osteogenesis of β-tricalcium phosphate reinforced silkfibroin scaffold for bone tissue biofabrication. International Journal of Biological Macromolecules 95 (2017) 14–23