선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 체내 흡수성 수술용 봉합사로서 오래전부터 사용되어 왔고 근래에는 지속성 약물 전달용 담체로서 널리 사용되고 있으며 미국 식품보건 안전원 (FDA)의 승인 하에 장기간 걸쳐 의료용 재료로 사용된 체내 이식용 고분자로 알려져 있다.[5] 따라서 본 연구에서는 내경 1mm의 작은 관상의 구조물을 만들기 위해 PLGA를 사용하여 조직공학적 연골 형성을 시도하였다. 본 실험에서 사용한 110,000 g/mol PLGA는 충분한 양의 기질 단백질이 형성되어 어느 정도의 강도를 가지기 전에 흡수되어 원통형의 담체 모양을 유지하지 못하였으나, 연골 조직은 담체의 전층에 걸쳐서 골고루 형성되었다.
- 본 연구에서는 연골의 대표적인 종류인 탄성연골과 초자 연 골의 PLGA 담체에 따른 연골 형성 능력을 비교하였다. In uiuo에서 8주간 배양한 후 시행한 조직 검사에서 탄성 연골 세포에서 연골 형성이 더 좋은 것으로 나타났었다.
가설 설정
- 인간의 초자 연골세포 의 연골 형성에 대한 특징은 많은 보고가 되고 있으나, 탄성 연골 세포에 대해서는 그다지 많지 않은 실정이다.[3] 최근까지 단층 배양에서는 탄성 연골이 그 특성을 잃어버리고. 초자 연골로 변화한다고 알려져 있었지만 이미 Rodriquez 등은 인간의 탄성 연골 세포를 심은 경우에 탄성 연골이 형성되었다 고 보고했으며 본 실험실의 선행 연구에서 탄성연골 세포를 채취하여 PLGA에 심어 형성된 연골조직을 탄성 섬유(elastin) 에만 특이하게 염색되는 Verhoff 염색을 시행한 결과 세포주 위로 탄성 섬유망을 관찰하여 확인한 바 있다.
제안 방법
- 20세 이하의 환자를 대상으로 귀에서 탄성 연골을 비중격에서 초자 연골을 취하여 Klausburn 방법을 통해 연골세포를 분 리하였다. 채취한 조직을 100 fJg/ml streptomycine (Sigma, USA), 100 unit/ml penicillin G (Sigma, USA), 20 ㎍/ml mycostatin (Sigma, USA)이 포함된 완충 식염수 (PBS, pH7.
- cells/ml 의 농도로 세포 부유액을 만들어 각 담체 당 50 ㎕씩 덜어 골고루 심어주었다. 37℃, 5% CO2 환경에서 4시간 동안 세포를 담체에 유착시킨 후 세포가 떨어지지 않도록 주의해서 배양액을 넣어 주었으며, 비교군은 세포를 이식하지 않은 담체를 이용하였다. 분자량 110,000 g/m이과 220,000 g/mol PLGA담체에 초자 또는 탄성 연골 세포를 심은 복합체 들을 nude mouse (Balb/c-nu, male, 5 weeks, Japan SLC) 배부의 좌, 우측에 1cm길이의 횡절개를 피하까지 가한 뒤 세포 담체 복합체가 긴장없이 들어갈 수 있도록 피하층과 근막층 사이로 광범위하게 박리하여 복합체를 넣고 피부를 봉합하였다.
- 더 이상 기포가 빠져 나오지 않게 되면 담체를 상온의 증류수에 씻고 건조 후, 남은 ammonium bicarbonate를 완전히 제거하기 위해서 10분간 초음파처리 (sonication)하였다. 담체의 표면 및 내부 구조는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였고 기공의 크기와 기공도는 poroximeter (PORESIZER 9320 v2.05) 로 측정하였다. 사용하기 전에 감마 방사선으로 소독하였다.
- 담체에 남아있는 dichloromethane을 후드 안에서 건조시켜 완전히 제거하였으며, 70℃ 의 증류수에서 ammonium bicarbonate가 기포가 되어 빠져 나오게 하였다. 더 이상 기포가 빠져 나오지 않게 되면 담체를 상온의 증류수에 씻고 건조 후, 남은 ammonium bicarbonate를 완전히 제거하기 위해서 10분간 초음파처리 (sonication)하였다. 담체의 표면 및 내부 구조는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였고 기공의 크기와 기공도는 poroximeter (PORESIZER 9320 v2.
- 따라서 본 연구에서는 여러가지 용도를 위해서 내경 1 mm 정도의 관상의 구조물 형성을 시도하였고, 이 구조를 이용하여 인간의 탄성 연골과 초자 연골 세포의 연골 형성에 대한 특성을 상호 비교하였다. 또한 가장 적절한 담체의 조건을 찾기 위해서 PLGA의 분자량에 따른 연골형성 차이와 1 mm의 내경 유지를 위하여 비분해성 고분자를 삽입하거나 내경측에는 분자량이 높은 PLGA 고분자, 외경 측에는 분자량이 낮은 PLGA 고분자로 복합체를 만드는 등 여러가지 적절한 관상 구조물 형성을 시도하였고, 그 구조물에 의한 연골 형성 차이에 대해 알아보았다.
- 따라서 본 연구에서는 여러가지 용도를 위해서 내경 1 mm 정도의 관상의 구조물 형성을 시도하였고, 이 구조를 이용하여 인간의 탄성 연골과 초자 연골 세포의 연골 형성에 대한 특성을 상호 비교하였다. 또한 가장 적절한 담체의 조건을 찾기 위해서 PLGA의 분자량에 따른 연골형성 차이와 1 mm의 내경 유지를 위하여 비분해성 고분자를 삽입하거나 내경측에는 분자량이 높은 PLGA 고분자, 외경 측에는 분자량이 낮은 PLGA 고분자로 복합체를 만드는 등 여러가지 적절한 관상 구조물 형성을 시도하였고, 그 구조물에 의한 연골 형성 차이에 대해 알아보았다.
- 37℃, 5% CO2 환경에서 4시간 동안 세포를 담체에 유착시킨 후 세포가 떨어지지 않도록 주의해서 배양액을 넣어 주었으며, 비교군은 세포를 이식하지 않은 담체를 이용하였다. 분자량 110,000 g/m이과 220,000 g/mol PLGA담체에 초자 또는 탄성 연골 세포를 심은 복합체 들을 nude mouse (Balb/c-nu, male, 5 weeks, Japan SLC) 배부의 좌, 우측에 1cm길이의 횡절개를 피하까지 가한 뒤 세포 담체 복합체가 긴장없이 들어갈 수 있도록 피하층과 근막층 사이로 광범위하게 박리하여 복합체를 넣고 피부를 봉합하였다.
- 이식후 8주째 육안으로 원통형의 구조가 잘 유지되었는지 관찰한 후, 연골의 생성된 정도와 :1 성상을 확인하기 위해 조직학적 검사를 시행하였다. 연골-세포 복합체를 싸고 있는 피 막(fibro capsule)을 포함한 조직을 en bloc으로 취하여, 완충 포르말린에 고정하여 파라핀에 포매시킨 후 연속 절단하여 hematoxylin and eosin 염색을 시행하였다.
- 이식후 8주째 육안으로 원통형의 구조가 잘 유지되었는지 관찰한 후, 연골의 생성된 정도와 :1 성상을 확인하기 위해 조직학적 검사를 시행하였다. 연골-세포 복합체를 싸고 있는 피 막(fibro capsule)을 포함한 조직을 en bloc으로 취하여, 완충 포르말린에 고정하여 파라핀에 포매시킨 후 연속 절단하여 hematoxylin and eosin 염색을 시행하였다.
- 20세 이하의 환자를 대상으로 귀에서 탄성 연골을 비중격에서 초자 연골을 취하여 Klausburn 방법을 통해 연골세포를 분 리하였다. 채취한 조직을 100 fJg/ml streptomycine (Sigma, USA), 100 unit/ml penicillin G (Sigma, USA), 20 ㎍/ml mycostatin (Sigma, USA)이 포함된 완충 식염수 (PBS, pH7.4)로 수 차례 씻고, 섬유아 세포의 오염을 방지하기 위해 연 골막을 완전하게 제거하였다. 조직을 1-2 mm3 크기로 썰어 37℃에서 주기적으로 흔들어주면서 0.
대상 데이터
- [5] 따라서 본 연구에서는 내경 1mm의 작은 관상의 구조물을 만들기 위해 PLGA를 사용하여 조직공학적 연골 형성을 시도하였다. 본 실험에서 사용한 110,000 g/mol PLGA는 충분한 양의 기질 단백질이 형성되어 어느 정도의 강도를 가지기 전에 흡수되어 원통형의 담체 모양을 유지하지 못하였으나, 연골 조직은 담체의 전층에 걸쳐서 골고루 형성되었다. 반면 220,000 g/mol PLGA의 경우, 연골은 거의 생성되지 않았으나, 생체 내에서 8주간 배양되는 동안 거의 흡수되지 않고 형태를 그대 로 유지하였으며 이는 세포를 넣어서 배양한 경우와 담체만 심은 경우에서 거의 차이가 없었다.
- 10% PLGA(molecular weight : 110,000 g/mol, 220,000 g/ mol ; Beoringer, Germany)# dichloromethane에 용해시킨 후 75-105/zm 입자크기의 ammonium bicarbonate를 5%가 되 도록 섞어주었다. 혼합 후 겔상태가 되면 두께 1 nun, 내경 1mm, 길이 10 mm되는 원통형의 담체를 제작하였다. 그 중 일부는 내 경의 지지체의 역할을 위해 직경 1 mm의 polyethylene tube를 삽입하였으며 또 다른 일부는 내경에서 500 ㎛는 220,000g/mol 의 PLGA로 그 바깥쪽은 110,000 g/mol 의 PLGA로 복합체를 만들었다.
성능/효과
- 세포를 심지 않고 담체만 이식한 경우에는 주변부에 연골이 형성되지 않았고 8주후에 구조를 잘 유지하고 있었다.(Fig. 2C, 2D) 분자량 110,000 g/mol PLGA와 220,000 g/mol PLGA의 복합체에서는 초자연골과 탄성 연골을 심어서 배양한 결과 각각 8 례에서 분자량 110,000 g/mol PLGA로 이루어진 담체의 외측경계에서 약간의 분화된 연골 형성이 보였으나 220,000 g/mol PLGA로 이루어진 내측 부분에서는 연골 형성이 잘 되지 않았으며 분해되지 않은 담체도 내측 부분에 남아 있는 것이 보였다. 특히 탄성 연골에서는 섬유아세포가 상당히 많이 관찰되었으며 초자연골과 탄성 연골 모두 내강은 압박되어 소실되어 있었다.
- 주사전자현미경으로 관찰한 결과 분자량에 관계없이 전반적으로 기공이 잘 형성되어 있었다. 110,000 g/mol PLGA, 220,000 g/mol PLGA의 복합체에서는 그 경계면에서 큰 기공들이 분포되어 있었으며 polyethylene tube를 삽입한 110,000 g/mol PLGA는 기공이 없고 분해되지 않는 tube가 내경에 존재하고 있다는 것을 제외하고는 110,000 g/mol PLGA와 같은 단면구조를 가졌다. 110,000 g/mol PLGA의 평균 기공의 크기는 250㎛, 기공도는 30%였으며 220,000 g/mol PLGA의 경우는 평균 기공의 크기는 200 기공도는 10%였다.
- 110,000 g/mol PLGA, 220,000 g/mol PLGA의 복합체에서는 그 경계면에서 큰 기공들이 분포되어 있었으며 polyethylene tube를 삽입한 110,000 g/mol PLGA는 기공이 없고 분해되지 않는 tube가 내경에 존재하고 있다는 것을 제외하고는 110,000 g/mol PLGA와 같은 단면구조를 가졌다. 110,000 g/mol PLGA의 평균 기공의 크기는 250㎛, 기공도는 30%였으며 220,000 g/mol PLGA의 경우는 평균 기공의 크기는 200 기공도는 10%였다.(Fig.
- 110,000 g/mol PLGA에서는 연골 형성은 잘 되었으나 내강이 유지되지 않았고 220,000 g/mol PLGA에서는 내강은 잘 유지되었으나 연골 조직형성이 적었다. 220,000 g/m이 PLGA를 삽입한 경우 기공 형성이 불균일하여 조직 형성이 잘 되지 않았고 내 강 유지도 기대에 미치지 못하였으나 polyethylene tube를 삽입한 경우 내강 유지도 잘 되었을 뿐만 아니라 원래 담체의 모양과 거의 흡사한 관상형의 연골조직을 얻을 수 있었다. 이러한 내경 1mm의 관상 모양의 연골 형성은 앞으로 인공 기관 지나 식도등의 재건에 인공 합성 튜브를 이용한 대체가능성을 시사해 준다.
- C. 220,000 g/mol PLGA 와 초자연골세포 D. 220,000 g/mol PLGA와 탄성연골세포 연골조직은 내강과 그 주위에 약간 형성되었으나 내강은 유지되었다. 배율은 X40 으로 하였다 Fig.
- H. Polyethylene tube를 삽입한 110,000 g/mol PLGA의 담체와 탄성연골세포 성숙한 연골 조직이 보였고 내강이 잘 유지되었다. 관상모양과 가장 흡사한 연골 형성을 보였다.
- 본 연구에서는 연골의 대표적인 종류인 탄성연골과 초자 연 골의 PLGA 담체에 따른 연골 형성 능력을 비교하였다. In uiuo에서 8주간 배양한 후 시행한 조직 검사에서 탄성 연골 세포에서 연골 형성이 더 좋은 것으로 나타났었다. 110,000 g/mol PLGA에서는 연골 형성은 잘 되었으나 내강이 유지되지 않았고 220,000 g/mol PLGA에서는 내강은 잘 유지되었으나 연골 조직형성이 적었다.
- 초자 연골로 변화한다고 알려져 있었지만 이미 Rodriquez 등은 인간의 탄성 연골 세포를 심은 경우에 탄성 연골이 형성되었다 고 보고했으며 본 실험실의 선행 연구에서 탄성연골 세포를 채취하여 PLGA에 심어 형성된 연골조직을 탄성 섬유(elastin) 에만 특이하게 염색되는 Verhoff 염색을 시행한 결과 세포주 위로 탄성 섬유망을 관찰하여 확인한 바 있다.[1, 11] 따라서 본 연구에서는 인간의 두 가지 종류의 연골 세포의 연골 형성 에 대한 특성을 nude mouse를 이용한 평가결과, 자연골보다 탄성연골이 오히려 조직형성능력이 뛰어남을 알 수 있었는데 이는 물리적 자극을 많이 받는 위치에 존재하는 초자연골보다 오히려 물리적 자극이 덜 미치는 곳에 위치하는 탄성 연골세 포가 쥐의 배부와 같은 물리적 자극이 거의 없는 환경에서 더 조직형성능력이 뛰어난 것으로 사료된다.[10, 8]
- 생분해 속도에는 이식된 부분에서의 혈액공급량, 고분자의 결정화도 및 이들의 형태, lacitc acid와 glycolic acid의 조성비, 가공의 형태 등 여러 가지가 고려되어야 하는데, PLGA족과 같은 합성 고분자들은 단량체의 조성을 변화시켜 생분해 속도를 조절할 수 있다.[2] 220,000 g/mol PLGA 는 PLA [polydactic acid)] 와 PGA [poly (glycolic acid)]의 비율이 85 : 15로서 50 : 50의 비율을 가지는 110,000 g/mol PLGA보다는 PLA의 비율이 높다. PLA는 PGA보다 결정화도가 높고 생분해 속도가 더 느리며 더 높은 기계적 강도를 가지므로 높은 비율의 PLA로 중합된 220,000 g/mol PLGA가 기계적 강도는 높아 8주 동안 그 형태를 유지하긴 하였으나 분해도가 느려 세포의 성장속도와 조직 형성에 따른 적절한 분해와 그로 인한 세포의 영양원 공급과 대사 산물의 교환등이 원활히 이루어지지 못한 것으로 사료된다.
- PLA는 PGA보다 결정화도가 높고 생분해 속도가 더 느리며 더 높은 기계적 강도를 가지므로 높은 비율의 PLA로 중합된 220,000 g/mol PLGA가 기계적 강도는 높아 8주 동안 그 형태를 유지하긴 하였으나 분해도가 느려 세포의 성장속도와 조직 형성에 따른 적절한 분해와 그로 인한 세포의 영양원 공급과 대사 산물의 교환등이 원활히 이루어지지 못한 것으로 사료된다. 그 결과, 연골 조직 형성이 잘되는 110,000 g/mol PLGA의 담체에 내경을 유지하는 방법이 적절할 것으로 생각되어 내경측에는 220,000 g/mol PLGA나 비분해성 고분자인 polyethylene tube를 삽입하는 방법으로 연골 형성을 유도하였다. 220,000 g/mol PLGA를 내경측에 삽입한 경우 초자연골과 탄성연골 각각 조직 형성이 110,000 g/mol PLGA측의 일부에서만 이루어졌고 약간의 분화된 세포도 보였으나 전체적으로는 관상의 모양과 내경이 유지되지 못하였다, 110,000 g/mol PLGA와 220,000 g/mol PLGA사이의 경계면에서 큰 기공들이 형성되어 기계적 강도를 유지하지 못하였고 세포가 균일하게 관상 내부에 심어지지 못하였기 때문이라고 사료된다.
- 분자량 220,000 g/mol PLGA 담체에 초자 연골세포와 탄성 연골세포를 심어서 배양한 결과 각각 8례에서 담체의 외측 경계에서만 연골이 약간 형성되었으며, 내강에 연골이 생긴 경우가 2례에서 보였다. 담체는 흡수되지 않고 남아 있었으며, 일부 흡수된 담체 내로 섬유조직과, 섬유아 세포의 침윤을 관찰할 수 있었으며, 내강은 잘 유지되어서 그 크기는 0.9mm 정도로 처음 제작한 담체와 거의 비슷하게 유지되었다. 세포를 심지 않고 담체만 이식한 경우에는 주변부에 연골이 형성되지 않았고 8주후에 구조를 잘 유지하고 있었다.
- 분자량 110,000 g/mol PLGA에 초자 연골 세포를 심어서 배양한 결과 8개의 복합체 중 6개에서 담체의 전층에 걸쳐서 연골이 형성되었으며, 내강은 모든 례에서 압박되어 소실되어 있었다. 나머지 2개에서는 원래 내강이 있던 부위와 담체의 외측에 부분적으로 연골이 형성되어 있었다.
- 분자량 110,000 g/mol PLGA에 탄성 연골을 심어서 배양한 결과 8개의 복합체 전례에서 담체의 전층에 걸쳐서 균일하게 연골이 형성되어 있었으며 내강은 전례에서 압박되어 소실되어 있었다. 대부분의 담체는 분해되어 보이지 않았다.
- 분자량 220,000 g/mol PLGA 담체에 초자 연골세포와 탄성 연골세포를 심어서 배양한 결과 각각 8례에서 담체의 외측 경계에서만 연골이 약간 형성되었으며, 내강에 연골이 생긴 경우가 2례에서 보였다. 담체는 흡수되지 않고 남아 있었으며, 일부 흡수된 담체 내로 섬유조직과, 섬유아 세포의 침윤을 관찰할 수 있었으며, 내강은 잘 유지되어서 그 크기는 0.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.