혈소판유래 성장인자와 헤파린을 고정한 티타늄 표면의 골모유사세포의 활성도와 항 염증 반응에 관한 연구
Effects of Immobilization of Heparin and rhPDGF-BB to Titanium Surfaces for the Enhancement of Osteoblastic Functions and Anti-inflammatory Activity
- 주제(키워드) Titanium , Heparin , rhPDGF-BB , Anti-inflammation , Osteoblastic function
- 발행기관 고려대학교 임상치의학대학원
- 지도교수 신상완
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 8
- 학위구분 석사
- 학과 임상치의학대학원 고급치과보철학과
- 세부전공 고급치과보철학
- 원문페이지 34 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000026605
- 본문언어 영어
- 제출원본 000045667889
초록/요약
연구 목적: 본 연구에서는 재조합 인체 혈소판유래 성장인자-BB (rhPDGF-BB)와 heparin을 고정한 티타늄에서 골모유사세포의 활성도와 항 염증효과를 통하여 생체활성물질 코팅의 유효성을 세포생물학적 관점에서 평가하고자 시행하였다. 연구 재료 및 방법: 대조군으로 Anodized 티타늄 표면, 실험군으로 Anodized 티타늄 표면에 도파민 처리 후 헤파린 처리된 티타늄 표면, 그리고 Anodized 티타늄 표면에 헤파린과 rhPDGF-BB가 고정된 티타늄 표면을 구현하였다. 주사전자현미경으로 대조군과 각 실험군의 형상을 관찰 후, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)로, 헤파린과 rhPDGF-BB가 고정된 티타늄 표면에서 rhPDGF-BB의 방출 경향을 조사하였다. 골모유사세포 (MG-63 cells)를 이용하여 각 군의 세포독성시험을 ISO/EN 10993 Part 5에 따라 수행하였으며 세포증식, ALP활성도, 그리고 칼슘침전도 측정을 통하여 각 군에서 골모유사세포의 생물학적 활성도를 평가하였다. 헤파린 처리된 티타늄 표면에 지질 다당류 (LPS)를 노출 시킨 후, Tumor Necrosis Factor (TNF)-α와 Interleukin (IL)-6의 유전정보 수준을 측정하여 항 염증효과를 분석하였다. one-way ANOVA를 이용하여 95%, 99% 신뢰수준으로 통계적으로 분석하였다. 결과: 골모유사세포의 생물학적 활성도평가 결과, rhPDGF-BB와 헤파린이 고정된 티타늄 상에서 대조군보다 유의하게 높은 Alkaline phosphatase (ALP) 활성도와 칼슘침전도를 보였다 (P<0.05). 하지만 세포증식에서는 세 군 간의 차이가 없었다 (P>0.05). 또한 헤파린 처리된 티타늄이 대조군과 비교하여 염증반응이 더 적어 항 염증효과가 있음을 알 수 있었다 (P<0.01). 결론: 생체활성유기물인 rhPDGF-BB와 헤파린으로 표면처리한 티타늄은 골모유사세포의 분화를 촉진하고, 항 염증 효과가 있었다.
more초록/요약
Purpose: The purpose of this study was to investigate the effects of rhPDGF-BB and heparin to titanium surfaces for the enhancement of osteoblastic functions and inhibition of inflammatory activity. Material and method: The anodized titanium discs, which were not coated with any material, were used as control group. In heparinized Ti group, dopamine was anchored to the surface of Ti substrates, and coated with heparin. In PDGF-Ti group, rhPDGF-BB was immobilized onto heparinized Ti surface. The surface morphologies were investigated by the scanning electron microscope in each group. The release kinetics of rhPDGF-BB was analyzed, and cytotoxicity tests for each group were conducted. The biocompatibilities were characterized by measuring cell proliferation, alkaline phosphatase activity, and calcium deposition using MG-63 cells. The mRNA expression levels of osteocalcin and osteopontin in MG-63 cells cultured were assessed after incubation of 21 days by real-time PCR. Statistical comparisons were carried out by one-way ANOVA tests. Differences were considered statistically significant at *P < 0.05 and **P < 0.001. Result: The combination of rhPDGF-BB and heparin stimulated alkaline phosphatase activity and OCN mRNA expression in osteoblastic cells (*P < 0.05 and **P < 0.001). MG-63 cells grown on PDGF-Ti had significantly higher amounts of calcium deposition than those grown on anodized Ti (**P < 0.001). Heparinized Ti was more anti-inflammatory compared to anodized Ti, exposed by lipopolysaccharide using the transcript levels of TNF-α and IL-6 of proinflammatory cytokine(*P < 0.05 and **P < 0.001). Conclusion: The result of this study demonstrated that the incorporation of rhPDGF-BB and heparin onto Ti surface enhanced osteoblastic functions and inhibited inflammation.
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