연구 목적 : 검증된 연조직 재생 방법인 순차적 조직응고-조직증식의 유도를 위한 나노방출제어시스템을 개발하고 그 효과를 동물모델에서 평가하여, 구강연조직 재생을 위한 새로운 나노기술기반 치료법 개발 마련을 목표로 하였다. 방법 : 연조직 응고 유도물질인 trichloroacetic acid (TCA)와 연조직 활성 유도인자인 epidermal growth factor (...
연구 목적 : 검증된 연조직 재생 방법인 순차적 조직응고-조직증식의 유도를 위한 나노방출제어시스템을 개발하고 그 효과를 동물모델에서 평가하여, 구강연조직 재생을 위한 새로운 나노기술기반 치료법 개발 마련을 목표로 하였다. 방법 : 연조직 응고 유도물질인 trichloroacetic acid (TCA)와 연조직 활성 유도인자인 epidermal growth factor (EGF)를 각각 담지할 수 있는 Hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)기반 나노방출제어시스템을 개발하고, 방출 양상을 규명하였다. 개발된 HGC기반 나노방출제어시스템 효능 규명의 선행 연구로써 인간치은섬유아세포에서 cell counting kit를 이용한 세포독성평가와 RT-PCR을 이용한 다양한 세포증식 유전자들의 발현을 비교 분석하였다. 성견 10마리 구개 연조직에 지름 6mm의 임계크기 연조직 손상을 형성하고, 1일 후 0.1ml의 나노방출제어시스템을 각 연조직 손상 부위에 주사하였다. Day0 (손상 전), Day1 (주사), DAY3 (손상 후 3일), Day7 (손상 후 7일), Day14 (손상 후 14일)에 구개 연조직 인상을 각각 채득하고 인상체 스캔 및 양형 조직손상 체적 측정을 시행하여, CON (자연재생 대조군), EXP1 (TCA담지된 나노방출제어시스템군), EXP2 (TCA 및 EGF 각각 담지된 나노방출제어시스템군)의 3군에대한 연조직 재생량을 비교 분석하였다. Day7과 Day14에 성견들을 희생하여 H&E및 Masson’s Trichrome염색 하에 조직병리 표본 내 연조직 재생 부위에 대한 new epithelium length, area, width, thickness를 각각 측정하였고, Day3에 성견들을 희생하여 CON과 EXP2에서 채취된 조직에 대한 DNA microarray 시행하였다. 통계로는 1-way ANOVA, 2-way ANOVA, Kruskal Wallis분석 및 Pearson’s correlation analysis가 사용되었다. 결과 : HGC기반 나노방출제어시스템을 이용한 TCA와 EGF의 시간경과에 따른 방출량을 평가하였으며, TCA의 방출량은 1일에 최대 수치를 보인 후 급격한 감소를, EGF의 방출량은 2일에 최대수치를 보인 후 3일까지 높은 수치를 유지하다가 이후에 급격히 감소됨이 관찰되었다. 인간치은섬유아세포를 이용한 세포 독성 및 RT-PCR에서는 TCA와 나노입자에 담지된 0.5% TCA의 적용이 Control에 비해 큰 세포독성을 가지며 여러 성장인자의 유전자 발현을 상향 조절시킴이 관찰되었다. 인상체 스캔 및 양형 조직손상 체적 측정에서는, 2-way ANOVA를 통한 세 군간 연조직 재생량의 유의한 차이가 나타나지 않았으나, Day14에서의 결과만을 이용한 1-way ANOVA 결과에서는 EXP2가 CON에 비하여 유의한 연조직 재생량 증가를 나타내었다. 조직병리분석에서는 세 군간 연조직 재생부위 new epithelium length, area, width, thickness의 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 각 군들의 결과들 간 높은 수준의 상관관계가 규명되었다. DNA microarray에서, TCA를 투여하지 않은 CON에 비하여 EXP2에서 다양한 유전자들의 up-regulation이 나타났다. 결론 : TCA와 EGF를 각각 담지할 수 있는 HGC기반 나노방출제어시스템은 구강연조직 손상에서의 조직재생 증가를 유도할 수 있다. 본 연구 결과들을 통하여 구강 연조직 재생술 치료법 개발의 기반이 마련되었으며, 향후 보다 다양한 동물모델에서의 전 임상규명이 필요하다.
연구 목적 : 검증된 연조직 재생 방법인 순차적 조직응고-조직증식의 유도를 위한 나노방출제어시스템을 개발하고 그 효과를 동물모델에서 평가하여, 구강연조직 재생을 위한 새로운 나노기술기반 치료법 개발 마련을 목표로 하였다. 방법 : 연조직 응고 유도물질인 trichloroacetic acid (TCA)와 연조직 활성 유도인자인 epidermal growth factor (EGF)를 각각 담지할 수 있는 Hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)기반 나노방출제어시스템을 개발하고, 방출 양상을 규명하였다. 개발된 HGC기반 나노방출제어시스템 효능 규명의 선행 연구로써 인간치은섬유아세포에서 cell counting kit를 이용한 세포독성평가와 RT-PCR을 이용한 다양한 세포증식 유전자들의 발현을 비교 분석하였다. 성견 10마리 구개 연조직에 지름 6mm의 임계크기 연조직 손상을 형성하고, 1일 후 0.1ml의 나노방출제어시스템을 각 연조직 손상 부위에 주사하였다. Day0 (손상 전), Day1 (주사), DAY3 (손상 후 3일), Day7 (손상 후 7일), Day14 (손상 후 14일)에 구개 연조직 인상을 각각 채득하고 인상체 스캔 및 양형 조직손상 체적 측정을 시행하여, CON (자연재생 대조군), EXP1 (TCA담지된 나노방출제어시스템군), EXP2 (TCA 및 EGF 각각 담지된 나노방출제어시스템군)의 3군에대한 연조직 재생량을 비교 분석하였다. Day7과 Day14에 성견들을 희생하여 H&E및 Masson’s Trichrome염색 하에 조직병리 표본 내 연조직 재생 부위에 대한 new epithelium length, area, width, thickness를 각각 측정하였고, Day3에 성견들을 희생하여 CON과 EXP2에서 채취된 조직에 대한 DNA microarray 시행하였다. 통계로는 1-way ANOVA, 2-way ANOVA, Kruskal Wallis분석 및 Pearson’s correlation analysis가 사용되었다. 결과 : HGC기반 나노방출제어시스템을 이용한 TCA와 EGF의 시간경과에 따른 방출량을 평가하였으며, TCA의 방출량은 1일에 최대 수치를 보인 후 급격한 감소를, EGF의 방출량은 2일에 최대수치를 보인 후 3일까지 높은 수치를 유지하다가 이후에 급격히 감소됨이 관찰되었다. 인간치은섬유아세포를 이용한 세포 독성 및 RT-PCR에서는 TCA와 나노입자에 담지된 0.5% TCA의 적용이 Control에 비해 큰 세포독성을 가지며 여러 성장인자의 유전자 발현을 상향 조절시킴이 관찰되었다. 인상체 스캔 및 양형 조직손상 체적 측정에서는, 2-way ANOVA를 통한 세 군간 연조직 재생량의 유의한 차이가 나타나지 않았으나, Day14에서의 결과만을 이용한 1-way ANOVA 결과에서는 EXP2가 CON에 비하여 유의한 연조직 재생량 증가를 나타내었다. 조직병리분석에서는 세 군간 연조직 재생부위 new epithelium length, area, width, thickness의 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 각 군들의 결과들 간 높은 수준의 상관관계가 규명되었다. DNA microarray에서, TCA를 투여하지 않은 CON에 비하여 EXP2에서 다양한 유전자들의 up-regulation이 나타났다. 결론 : TCA와 EGF를 각각 담지할 수 있는 HGC기반 나노방출제어시스템은 구강연조직 손상에서의 조직재생 증가를 유도할 수 있다. 본 연구 결과들을 통하여 구강 연조직 재생술 치료법 개발의 기반이 마련되었으며, 향후 보다 다양한 동물모델에서의 전 임상규명이 필요하다.
Purpose : The aim of this study was to develop sequential tissue coagulation-proliferation nano controlled release system for oral soft tissue regeneration and assess its effectiveness in animal models. Materials and Methods : Hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)based nano controlled r...
Purpose : The aim of this study was to develop sequential tissue coagulation-proliferation nano controlled release system for oral soft tissue regeneration and assess its effectiveness in animal models. Materials and Methods : Hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)based nano controlled release system capable of loading trichloroacetic acid (TCA) and epidermal growth factor (EGF), was developed and release pattern was investigated. As a preliminary study to identify the efficacy of the developed nano controlled release system, we evaluated cytotoxicity using cell counting kits and compared the expression of various cell proliferation genes using RT-PCR in human fibroblasts. Critical diameter of 6mm was formed at dog’s (beagles) palate and 0.1ml of nano controlled release system was injected after 1day. Impression taking of defects was obtained at Day 0 (before injury), Day 1 (injection), Day 3 (after injury 3 days), Day 7 (after injury 7 days) and Day 14 (after injury 14 days). The amount of soft tissue regeneration was compared between groups on CON (natural regeneration group), EXP1 (TCA-loaded nano controlled release system group), EXP2 (TCA and EGF individually loaded nano controlled release system group) using impression body scan. Day 7 and Day 14 sacrificed dogs. New epithelium length, area, width and thickness of soft tissue regeneration sites in histopathological specimens were measured by H&E and Masson’s Trichrome staining. After sacrifice of dogs on day 3, DNA microarray was performed in CON and EXP2. 1-way ANOVA and 2-way ANOVA, Kruskal Wallis analysis and Pearson’s correlation analysis were used as the statistics. Results : Release pattern of HGC based nano controlled release system were evaluated. TCA release was highest at day 1 and then declined sharply. EGF release was highest at day 2 and remained high until day 3 and then declined rapidly. In the cytotoxicity and RT-PCR using human gingival fibroblasts, 0.5% TCA and 0.5% TCA loaded nanoparticle were greater cytotoxicity and up-regulated with gene expression of several growth factors than control. In impression body scan, there was no significant difference in regeneration of soft tissue between groups by 2-way ANOVA. In 1-way ANOVA using only the results at Day 14, EXP2 showed significant increase in the amount of regeneration of soft tissue compared to CON. Histopathologic analysis revealed no significant differences in the new epithelium length, area, width and thickness of the soft tissue regeneration site between CON, EXP1 and EXP2, but high correlation was found between the results of each group. DNA microarray showed up-regulation of various genes in EXP2 compared to CON. Conclusion : HGC based nano controlled release system capable of loading soft tissue coagulation inducer TCA and soft tissue activator EGF, respectively, can induce increased tissue regeneration in the oral soft tissue defects. The results of this study provide the basis for the development of oral soft tissue regeneration therapy, and it is necessary to identify preclinical studies in more diverse animal models in the future.
Purpose : The aim of this study was to develop sequential tissue coagulation-proliferation nano controlled release system for oral soft tissue regeneration and assess its effectiveness in animal models. Materials and Methods : Hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)based nano controlled release system capable of loading trichloroacetic acid (TCA) and epidermal growth factor (EGF), was developed and release pattern was investigated. As a preliminary study to identify the efficacy of the developed nano controlled release system, we evaluated cytotoxicity using cell counting kits and compared the expression of various cell proliferation genes using RT-PCR in human fibroblasts. Critical diameter of 6mm was formed at dog’s (beagles) palate and 0.1ml of nano controlled release system was injected after 1day. Impression taking of defects was obtained at Day 0 (before injury), Day 1 (injection), Day 3 (after injury 3 days), Day 7 (after injury 7 days) and Day 14 (after injury 14 days). The amount of soft tissue regeneration was compared between groups on CON (natural regeneration group), EXP1 (TCA-loaded nano controlled release system group), EXP2 (TCA and EGF individually loaded nano controlled release system group) using impression body scan. Day 7 and Day 14 sacrificed dogs. New epithelium length, area, width and thickness of soft tissue regeneration sites in histopathological specimens were measured by H&E and Masson’s Trichrome staining. After sacrifice of dogs on day 3, DNA microarray was performed in CON and EXP2. 1-way ANOVA and 2-way ANOVA, Kruskal Wallis analysis and Pearson’s correlation analysis were used as the statistics. Results : Release pattern of HGC based nano controlled release system were evaluated. TCA release was highest at day 1 and then declined sharply. EGF release was highest at day 2 and remained high until day 3 and then declined rapidly. In the cytotoxicity and RT-PCR using human gingival fibroblasts, 0.5% TCA and 0.5% TCA loaded nanoparticle were greater cytotoxicity and up-regulated with gene expression of several growth factors than control. In impression body scan, there was no significant difference in regeneration of soft tissue between groups by 2-way ANOVA. In 1-way ANOVA using only the results at Day 14, EXP2 showed significant increase in the amount of regeneration of soft tissue compared to CON. Histopathologic analysis revealed no significant differences in the new epithelium length, area, width and thickness of the soft tissue regeneration site between CON, EXP1 and EXP2, but high correlation was found between the results of each group. DNA microarray showed up-regulation of various genes in EXP2 compared to CON. Conclusion : HGC based nano controlled release system capable of loading soft tissue coagulation inducer TCA and soft tissue activator EGF, respectively, can induce increased tissue regeneration in the oral soft tissue defects. The results of this study provide the basis for the development of oral soft tissue regeneration therapy, and it is necessary to identify preclinical studies in more diverse animal models in the future.
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