인산칼슘 시멘트를 이용한 자가 경화형 경조직 재생 마이크로 전달체의 개발

국문 초록 (Abstract)

현대사회에서는 인구의 증가와 고령화로 인한 사고나 질병 등이 증가 하여 치과와 정형외과 영역에서 우리 몸을 구성하는 206개의 손실된 뼈를 수복하기 위한 여러 분야의 연구가 진행되고 있다. 현재 다양한 종류의 뼈 대체제를 생체 재료로서 사용하고 있다. 각각의 특징이 있는 금속, 세라믹, 고분자 등 쓰이는 물질이 광범한데, 그 중 세라믹 분야인 인산칼슘(CaP)을 이용하여 뼈 재생 연구에 접근하였다.
인산칼슘의 종류에서 α-tricalcium phosphate(α-TCP)와 수산화인회석(HA: Hydroxy apatite), 교원섬유(collagen)을 사용하였다. 이 세가지 물질들은 뼈의 재생을 도와주는 탁월한 효과를 주는 것으로 알려져 있다. 그리고 비슷한 실험으로 콜라겐 대신 알긴산을 사용하였다.
본 연구의 목적은 자가 경화를 목적으로 water in oil(w/o)의 방법으로 마이크로 입자를 제조하여 뼈세포와의 세포반응성을 측정하여 뼈 조직 재생용 입자로서 가능성이 있는지 실험하였다.
탄산칼슘(CC: calcium carbonate)과 인산이칼슘(DCP: dicalcium phosphate)를 일정한 양을 섞어 1400℃에 5시간을 열처리하여 HA를 혼합하여 collagen과 섞어서 oil bath에 떨어뜨려 마이크로 입자를 만든다. 다음으로 생체모방용액(SBF: Simulated Body Fluid solution)에 반응시켜 표면에 미네랄인 HA를 생성되는 것을 관찰하였다. 세포실험에서는 MC3T3E-1 세포와 반응시켜서 증식과 분화를 비교하여 생체적합성인지 실험하였다. alginate 실험은 MSC 세포를 사용하였다. 증식 실험에서는 3, 7, 14일 배양하여 MTS법으로 관찰하였고, 분화 실험에서는 7, 14일 배양하여 일반 dish에 비하여 높은 결과를 나타났다.
본 실험의 결과 인산칼슘과 collagen의 혼합하여 만든 마이크로 입자는 뼈세포를 부착, 증식, 분화하여 손상된 뼈조직에 대한 치유가 직접적으로 재생시킬 수 있는 뼈 조직용 마이크로 입자의 가능성이 있다는 것을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 이론적 고찰 4
• 1. 뼈조직 4
• 2. 생체재료 6
• 3. CPC 7
• 4. 마이크로 입자 10
• Ⅲ. 연구방법 12
• 1. α-TCP & 마이크로 입자 제조 방법 12
• 2. 물리 화학적 분석 방법 16
• 3. 세포반응 실험 방법 18
• 4. 생물학적 분석 방법 20
• 5. 생체 내 적합성 실험 방법 22
• 6. 조직학적 분석 방법 23
• Ⅳ. 결과 및 고찰 24
• 1. 마이크로 입자 24
• 2. 약물전달능 36
• 3. 세포반응 특성 38
• 4. 조직적 합성 47
• Ⅴ. 결론 49
• 참고문헌 51
• 용어정리 52
• 감사의 글 54
• 영문요약 57