화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 의료용 고분자 부문위원회
제목 Novel sintering 기법으로 제조된 고분자-세라믹 복합 지지체의 골수줄기세포 점착에 관한 연구
초록 서론
현대 사회에서의 사고 및 재해에 의한 골조직의 파괴 및 결손, 나이에 따른 골 밀도의 감소로 인한 골절 그리고 선천적인 골 형성 부전증 같은 질환에 의한 성장 부진 등과 같은 다양한 문제들에 대한 효과적인 치료방법이 요구되고 있다. 현재 뼈의 손상은 주로 기계적 물리적인 방법으로 치료하고 있으며 환자의 다른 부위의 뼈를 떼어내 이식하거나 인공적인 뼈 유사 조직을 이식하고 있다. 이러한 인공뼈는 동물의 뼈, 세라믹재료 (Hydroxyapatite계열), 콜라겐 등의 합성물이 사용되고 있으나 자가 골 이식의 경우, 취할 수 있는 양의 한계가 있고 타인 및 동물의 골 이식 경우, 면역학적 문제가 있으며, 인공재료 역시 이물반응 등 문제점이 있다. 이에 대두되고 있는 조직공학을 이용한 치료법은 이러한 기존의 한계를 극복할 수 있다.

실험 방법 및 결과
조직공학적 기법을 이용한 본 연구에서는 압력과 열만을 사용하는 Novel Sintering Method로 지지체를 제조 하였다. 생분해성 폴리머인 Poly(L-lactic acid)(PLLA)에 세포가 잘 자랄 수 있는 공간을 만들기 위하여 염(NaCl)을 첨가하고 지지체 형성 후 염을 증류수로 제거하였다. 또한 세포의 안정된 부착과 골 형성을 촉진하기 위해서 beta-tricalcium phosphate를 첨가하였으며, 지지체 표면에 콜라겐코팅을 하였다. 주사전자현미경으로 확인한 결과, 이렇게 만들어진 삼차원 지지체는 염이 빠져나간 형태로 형성되어 있고, 기공과 기공은 서로 연결되어 물질전달이 잘 되는 형태를 가지고 있었다. 골 형성 지지체로서 가장 중요한 기계적 강도 또한 높게 나타났다. 정적인 세포 이식방법과 rotator를 이용한 동적인 세포이식 방법을 이용하여, 최적 세포 파종 조건을 조사 하였다. 3주령 토끼의 골수줄기세포를 분리하여 사용하였으며, 세포 부유액의 농도와 rotator의 동작 시간, 휴지기간을 조절하며 시간의 차이를 두어 세포를 파종 하였으며, MTT와 MTS를 통하여 지지체에 대한 세포의 부착률을 분석하였다. 그 결과 rotator를 이용한 세포 점착이 가장 높은 효율을 보였다.

결론
본 연구에서는 대동물 실험 모델을 위한 크기의 세라믹-고분자 복합체를 novel sintering 기법을 이용하여 제조하고, 이 지지체의 세포 파종에 방법에 따른 점착을 관찰하였다. 그 결과 대동물 실험에 적합한 크기와, 강도를 갖는 복합체가 제조되었으며, rotator를 이용한 세포 파종법으로 효율적인 세포 점착을 유도 할 수 있었다.

참고문헌
1. Y. Jung, S.-S. Kim, Y. H. Kim, S.-H. Kim, B.-S. Kim, S. Kim, C. Y. Choi, and S. H. Kim, Biomaterials, 26, 6134 (2005)
2. S. H. Lee, B.-S. Kim, S. H. Kim, S. I. Jeong, S. W. Kang, Y. H. Kim, Macromol Biosci, 4, 802 (2004)
저자 정기철1, 정영미1, 김수현1, 김상헌1, 김영하2, 민병구3
소속 1한국과학기술(연), 2광주과학기술원, 3서울대
키워드 Novel sintering; 골수줄기세포; 조직공학; 골 재생
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