국산고지의 지력증강에 관한 연구

이용무,조영철,김선호,강두환 한국공업화학회 1990 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1990 No.0

The biological effects of fibronectin typeIII 7-10 to MC3T3-E1 osteoblast

홍정욱,최상묵,한수부,정종평,류인철,이용무,구영,Hong, Jeong-Ug,Choi, Sang-Mook,Han, Soo-Boo,Chung, Chong-Pyoung,Rhyu, In-Chul,Lee, Yong-Moo,Ku, Young The Korean Academy of Periodontoloy 2002 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.32 No.1

타이태늄은 뛰어난 생체적합성과 적절한 물리적 성질을 바탕으로 치과 및 정형외과 영역의 매식재로 널리사용되어져 왔으며, 골과 매식재 사이의 골 융합 정도를 증가시킬 목적으로 물리, 화학적인 방법을 이용한 타이태늄의 표면처리에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근에는 부착단백질 또는 성장인자를 이용한 생체재료의 표면개질을 통하여 조직적합성 및 치유 능의 개선을 위한 시도들이 있어왔다. Fibronectin(FN)은 주요 세포외기질중의 하나로 생체 내 널리 분포하여 세포의 부착, 이동 및 증식에 관여하는 거대 당단백으로, RGD및 PHSRN 펩타이드 서열이 세포의 인테그린과 결합하여 세포의 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 FN으로 처리된 타이태늄이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 미치는 영향과 이에 따른 석회화 정도에 미치는 영향을 관찰하여 부착분자를 이용한 타이태늄 표면개질의 효과를 규명하고자 하였다. 상업용 순수 타이태늄을 gold thiol법을 이용하여 표면처리 후, 혈장 FN(plasma FN, pFN)과 유전자재조합법을 이용하여 얻은 FN조각(FN type III 7-10, FNIII 7-10)을 피복한 시편을 실험군으로, 아무런 처리를 하지 않은것(smooth surface, SS)과 산 부식(Sandblasted and acid etched, SLA)처리된것을 대조군으로 이용하였다. 배양된 조골세포주(MC3T3-E1)를 사용하여 타이태늄 표면 처리에 따른 세포의 증식, 형태변화, 알칼리성 인산분해효소(ALPase) 생산 및 세포면역형광법을 이용한 분화정도를 시간 경과에 따라 관찰하였다. 조골세포증식의 경우 FNIII 7-10 처리군에서 pFN 처리군 및 대조군에 비해 시간경과에 따라 유의성있는 세포수의 증식이 관찰되었으며(p<0.05), ALPase 생성의 경우에도 FNIII 7-10 처리 군에서 아무 처리도 하지 않은 군에 비해 유의성 있게 높은 효소의 생성이 관찰되었다(p<0.05). 주사전자현미경을 이용한 세포의 형태관찰결과 아무 처리도 하지 않은 군에서는 마름모형태를 나타내었으며, 산 부식 처리된 군에서는 세포가 가시모양의 형태를 보인 반면 FN으로 처리된 두 군에서는 세포의 부착 및 펴짐이 매우 발달되어 있는 모습이 관찰되었다. 세포의 분화정도를 관찰하기 위하여 국소부착키나제(focal adhesion kinase, FAK), 및 actin stress fiber의 분포양상을 세포면역형광법을 이용하여 관찰한 결과 FN으로 표면처리된 두 군에서 아무런 처리도 하지않은 군 및 산 부식처리 한 군에 비해 프라크의 발현이 높게 나타났으며 잘 발달된 actin stress fiber의 소견을 나타내었다. 이 실험의 결과들은 gold thiol 법을 이용한 표면처리 후 FN부착을 통한 타이태늄의 표면개질이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 중요한 역할을 담당하여 석회화 정도를 촉진시키는 것을 보여주었으며, 이런 결과들은 더 짧은 FN조각을 이용한 다른 생체재료의 표면개질에 폭 넓게 응용할 수 있으리라 생각된다.

[임상가를 위한 특집 ①] 임플랜트 주위조직의 생물학적 특성

이용무 대한치과의사협회 2001 대한치과의사협회지 Vol.39 No.10

ACTIONS OF RECOMBINANT $INTERLEUKIN-1{\beta}$, TUMOR NECROSIS $FACTOR-{\alpha}$ AND INTERLEUKIN-6 ON BONE RESORPTION IN VITRO

이용무,최상묵,Lee, Yong-Moo,Choi, Sang-Mook The Korean Academy of Periodontoloy 1994 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.24 No.1

치조골흡수는 만성치주질환의 전형적인 증상이다. 골흡수에 작용하는 여러 요인들 중에서도, 특히 최근에 들어서 몇몇 cytokine들에 대한 관심이 높아지고 있는데, interleukin-1(IL-1), tumor necrosis factor(TNF) 및 interleukin-6(IL-6) 등이 치주질환의 진행과정에서 중요한 치조골흡수요인으로 제안되고 있다. 본 연구의 목적은 신생쥐의 골조직 배양실험을 통해서 recombinant human $interleukin-1{\beta}$ ($rHuIL-1{\beta}$), recombinant human tumor necrosis $factor-{\alpha}$($rHuTNF-{\alpha}$) 및 recombinant human interleukin-6(rHuIL-6) 의 골흡수 유도효과를 알아보고, cyclooxygenase 억제제인 indomethacin과 recombinant murine $interferon-{\gamma}$($rMurIFN-{\gamma}$)가 이들 cytokine의 골흡수 유도능력에 미치는 영향을 알아봄으로써 이들 cytokine의 작용기구에 대해서 알아보고자 하는데 있다. 생후 1-2일된 쥐에게 $1{\mu}Ci^{45}CaCl_2$를 피하주사하고 4일 후에 쥐를 희생시켜 $^{45}Ca$ 로 표지된 두개골을 얻어 24시간 전배양 후, 각 cytokine ($rHuIL-1{\beta}$, $rHuTNF-{\alpha}$ 및 rHuIL-6)과 cytokine 및 첨가약제 (indomethacin 및 $rMurIFN-{\gamma}$)가 함유된 배지로 교환하여 48시간 배양한다. 골흡수 유도효과는 두개골에서 48시간의 배양 중 유리되는 $^{45}Ca$의 방사능 정도로 평가하였다. 본 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $rHuIL-1{\beta}$ ($10^{-12}-10^{-9}M$) 및 $rHuTNF-{\alpha}$ ($10^{-10}-10^{-8}M$)는 농도변화에 따르는 골흡수 유도효과를 보였으나 , rHuIL-6 ($10^{-10}-10^{-8}M$)는 유의할 만한 효과를 보이지 않았다. 2. Indomethacin ($10^{-6}M$)은 $rHuIL-1{\beta}$ 및 $rHuTNF-{\alpha}$의 골흡수 유도작용에 유의할 만한 억제효과를 나타내지 않았다. 3. $rMurIFN-{\gamma}$ (1000 U/ml) 은 $rHuIL-1{\beta}$ 및 $rHuTNF-{\alpha}$의 골흡수 유도작용에 유의한 억제효과를 나타내었다. 본연구를 통해 치주질환 환자의 치주조직에서 검출되는 $IL-1{\beta}$ 및 $TNF-{\alpha}$가 치조골 흡수에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

생분해성 다공질 Calcium Metaphosphate 블록의 조직적합성에 관한 연구

이용무,김석영,신승윤,구영,류인철,정종평,Lee, Yong-Moo,Kim, Seok-Young,Shin, Seung-Yun,Ku, Young,Rhyu, In-Chul,Chung, Chong-Pyoung 대한치주과학회 1998 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.28 No.4

direct bone apposition during bone remodelling. To address these problem, we developed a new ceramic, calcium metaphosphate(CMP), and report herein the biologic response to CMP in subcutaneous tissue, muscle and bone. Porous CMP blocks were prepared by condensation of anhydrous $Ca(H_2PO_4)_2$ to form non-crystalline $Ca(PO_3)_2$. Macroporous scaffolds were made using a polyurethane sponge method. CMP block possesses a macroporous structure with approximate pore size range of 0.3-1mm. CMP blocks were implanted in 8mm sized calvarial defect, subcutaneous tissue and muscle of 6 Newzealand White rabbits and histologic observation were performed at 4 and 6 weeks later. CMP blocks in subcutaneous tissue and muscle were well adapted without any adverse tissue reaction and resorbed slowly and spontaneously. Histologic observation of calvarial defect at 4 and 6 weeks revealed that CMP matrix were mingled with and directly apposed to new bone without any intervention of fibrous connective tissue. CMP blocks didn't show any adverse tissue reaction and resorbed spontaneously also in calvarial defect. This result revealed that CMP had a high affinity for bone and was very biocompatible. From this preliminary result, it was suggested that CMP was a promising ceramic as a bone substitute and tissue engineering scaffold for bone formation.

결합조직 이식술을 이용한 심미적 치근피개술

이용무 대한치주과학회 2003 대한치주과학회 학술대회자료집 Vol.2003 No.2

Tissue Engineered Bone Formation Using Porous Chitosan and Chitosan/Tricalcium Phosphate Matrices

이용무,최상묵,박윤정,이승진,구영,정종평,Lee, Yong-Moo,Choi, Sang-Mook,Park, Yoon-Jeong,Lee, Seung-Jin,Ku, Young,Chung, Chong-Pyoung The Korean Academy of Periodontoloy 1998 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.28 No.4

chitosan은 골치유증진 및 골세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려진 천연의 생분해성 고분자이다. 이연구에서는 chitosan 및 chitosan/tricalcium phosphate(TCP) 다공성 기질을 제조하여 골이식재 및 조직공학적 골형성을 위한 3차원적 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하고자 하였다. chitosan 용액 및 TCP가 포함된 chitosan 용액을 동결건조함으로써 소공의 크기가 $100-200{\mu}m$인 스폰지형태의 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 제작하였다. 골이식재로서의 효과를 평가하기 위하여 백서의 두개골 결손부에 제작된 chiosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 각각 이식하고 2주 및 4주 후에 동물을 희생하여 조직학적으로 치유양상을 관찰하였다. 조직공학적 골형성을 위한 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하기 위하여 백서 태자의 두개골에서 분리된 골아세포를 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질에 각각 접종하고 56일간 배양하면서 각 기간 별로 세포수, 염기성 인산효소 활성, 축적된 calcium의 양을 측정하였고 배양된 세포-기질 혼합체를 광학현미경 및 주사전자현 미경하에서 조직학적 관찰을 시행하였다. 백서 두개골결손부에 이식된 chitosan 및 chiosan/TCP 다공성 기질은 별다른 이물반응 없이 자연 분해되면서 신생골조직 내에 매립되었으며 이식하지 않은 대조군에 비해 유의하게 높은 신생골형성 효과를 나타내어 우수한 골전도성이 있음이 확인되었다. 신생골형성 양상이나 형성된 양에 있어서 두 가지 기질간의 유의한 차이는 없었다. 골아세포-기질 혼합체의 배양결과, 접종후 배양 28일 경과 시까지 골아세포수는 지속적으로 증가하다가 이후에는 5 8일까지 성장정도가 둔화되었다. 염기성 인산효소의 활성 및 calcium 축적량은 접종후 배양시간경과에 따라 56일까지 지속적으로 증가하였다. 세포수 및 염기성 인산효소의 활성에서 두 기질간의 유의한 차이는 없었고, calcium 축적량에 있어서는 chitosan/TCP 기질에서 유의하게 높았고 증가속도도 컸다. 배양된 골아세포가 접종된 다공성 기질의 조직학적 관찰결과, 골아세포는 다공성 기질에 잘 부착하여 중층의 형태로 성장하면서 광화된 골기질을 형성함이 관찰되었다. 배양 14일부터 작은 골편형태의 골형성이 기질 표면에 부착되어 관찰되었고, 배양기간이 길어짐에 따라 성장하여 배양 56일째에는 상당한 양의 광화된 골질이 형성됨이 관찰되었다. 배양 56일 경과후의 광화된 골질의 양은 chitosan/TCP 기질에서 더 많았다. 이 연구의 결과, chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질이 골이식재로서 뿐만 아니라, 조직공학적 골형성에 적용되는 골아세포의 배양을 위한 3차원구조의 세포지지체로 이용되어 골재생술식에 유용한 생체재료로 활용될 수 있음이 확인되었다.

폐 대리석 분말을 혼입한 고유동 콘크리트의 충전성과 압축강도 특성에 대한 실험적 연구

이용무,신상엽,김영수 한국건축시공학회 2015 한국건축시공학회지 Vol.15 No.2

The marble powder is a by-product that can be freely collected during the manufacturing process of marble, suchas sawing, shaping, and polishing. Disposal of this waste powder is one of the environmental problems worldwidetoday. Therefore, this study investigated to solve this problem by consuming the waste marble powder in high fluidityconcrete, as a pore filler. For this purpose, the waste marble powder was used as a binder replacing 5%, 10%, 15%,and 20% of cement in high fluidity concrete. After mixing, slump flow test, time-to-reach the slump flow of 500mmtest, O-lot test and U-box test were conducted with fresh concrete. For the hardened concrete, compressive strengthwas determined at the age of 28 days. According to the test results, the workability of high fluidity concrete increasedwith the powder of 15% replacement, and the compressive strength of high fluidity concrete also increased with thesame amount of powder. 본 연구는 대리석가공과정에 발생하는 부산물인 폐 대리석 분말을 고유동 콘크리트의 유동성, 충전성 및 강도특성에 어떠한 영향을 주는지를 분석하였다. 실험결과, 폐대리석 분말을 혼입한 굳지 않은 고유동 콘크리트 특성을살펴보면 유동성이 증가하였고, 재료분리 저항성, 충전성이 우수하였다. 또한 경화한 고유동 콘크리트에서 압축강도는 폐 대리석 분말의 치환율 15%까지 모든 재령에서 압축강도가 증가하여 폐 대리석 분말의 최적 치환율은 15%이내가 적정할 것으로 판단된다. 이상의 실험결과를 바탕으로 폐 대리석 분말을 고유동 콘크리트의 충전재로 활용하면 산업부산을 활용할 수 있어 환경오염방지와 콘크리트 제조시 원가절감의 이점을 동시에 달성할 수 있을 것으로 판단된다.

부산지역 고등학교의 일본어 수업에서의 컴퓨터 활용 실태 연구

이용무 부산외국어대학교 교육대학원 2000 敎育論叢 Vol.2 No.-

이온빔조사에 의한 생분해성 차폐막의 세포부착력 증진에 관한 연구

이용무,박윤정,이승진,구영,류인철,한수부,최상묵,정종평,Lee, Yong-Moo,Park, Yoon-Jeong,Lee, Seung-Jin,Ku, Young,Rhyu, In-Chul,Han, Soo-Boo,Choi, Sang-Mook,Chung, Chong-Pyoung 대한치주과학회 1998 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.28 No.4

Ion irradiation is a very promising tool to modify the chemical structure and physical properities of polymers. This study was aimed to evaluate the cellular adhesion to ion beam-irradiated surface of biodegradable poly-l-lactide(PLLA) membrane. The PLLA membrane samples were irradiated by using 35 KeV $Ar^+$ to fluence of $5{\times}10^{13}$, $5{\times}10^{14}$ and $5{\times}10^{15}\;ion/cm^2$. Water contact angles to control and each dose of ion beam-irradiated PLLA membranes were measured. Cultured fetal rat calvarial osteoblasts were seeded onto control and each dose of ion beam-irradiated PLLA membranes and cultured. After 24 hours, each PLLA membranes onto which osteoblasts attached were examined by scanning electron microscopy(SEM). Osteoblasts were removed from each PLLA membrane and then, the vitality and the number of cells were calibrated. Alkaline phosphatase of detached cells from each PLLA membranes were measured. Ion beam-irradiated PLLA membranes showed no significantly morphological change from control PLLA membranes. In the measurement of water contact angle to each membrane, the dose range of ion beam employed in this study reduced significantly contact angles. Among them, $5{\times}10^{14}\;ion/cm^2$ showed the least contact angle. The vitalities of osteoblastes detached from each membranes were confirmed by flow cytometer and well attached cells with their own morphology onto each membranes were observed by SEM. A very strong improvement of the cell adhesion and proliferation was observed for ion beam-irradiated surfaces of PLLA membranes. $5{\times}10^{15}\;ion/cm^2$ exhibited the most strong effect also in cellular adherence. ALPase activities also tended to increase in ion beam-irradiated membranes but statistical differences were not found. These results suggested that ion beam irradiation is an effective tool to improve the adhesion and spreading behaviour of the cells onto the biodegradable PLLA membranes for the promotion of membrane-tissue integration.