김창환
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실, 건국대학교 미생물공학과)
,
김천호
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
박현숙
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
강현주
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
한은숙
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
김윤영
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
최영주
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
이수현
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
,
최태부
(건국대학교 미생물공학과)
,
손영숙
(한국 원자력 연구소 부설 원자력병원 생체조직재생 연구실)
생체 적합성, 생분해성, 항균성 등의 특징을 갖는 키토산 지지체는 type I -p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 함께 코팅함으로써 세포적합성을 향상시켜 섬유아세포의 증식과 ECM의 분비를 증가시킬 수 있으며, 인공피부를 위한 적합한 지지체로 사용될 수 있다고 사료된다.
생체 적합성, 생분해성, 항균성 등의 특징을 갖는 키토산 지지체는 type I -p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 함께 코팅함으로써 세포적합성을 향상시켜 섬유아세포의 증식과 ECM의 분비를 증가시킬 수 있으며, 인공피부를 위한 적합한 지지체로 사용될 수 있다고 사료된다.
Chitosan scaffold is widely applied to drug delivery and tissue engineering. We have developed chitosan scaffolds, with various pore size, by differing freezing temperature and duration of ultraviolet (UV) irradiation, for reconstructing skin equivalent. Chitosan scaffold was coated with type I coll...
Chitosan scaffold is widely applied to drug delivery and tissue engineering. We have developed chitosan scaffolds, with various pore size, by differing freezing temperature and duration of ultraviolet (UV) irradiation, for reconstructing skin equivalent. Chitosan scaffold was coated with type I collagen, fibronectin and basic fibroblast growth factor (bFGF) in various combinations and concentrations, to evaluate the effect of extracellular matrix (ECM) and bFGF on cell adhesion, growth and differentiation of dermal fibroblasts. Human dermal fibroblasts, isolated from newborn foreskin and passaged between 3 and 5, were seeded on the top of scaffolds and cultivated for 2 weeks. We examined the morphology and the secretion of ECM of fibroblasts using scanning electron microsopy (SEM) and histochemistry. A stellate morphology of fibroblasts were seen in all groups. The scaffold coated with either type I collagen and bFGF or type I collagen and fibronectin, however, showed the best condtion of dermal fibroblasts, in that the highest cell number and ECM secretion were seen. On the contrary, scaffolds coated with all three factors, type I collagen, bFGF and fibronectin, showed lower number of cells and ECM secretion than scaffolds with two factors. There was a tendency of dose-dependence in all three factors for fibroblast growth and ECM secretion. In conclusion, we may suggest that chitosan scaffold coated with either type I collagen/bFGF or type I collagen/fibronectin could provide more favorable environment for the growth and differentiation of dermal fibroblasts.
Chitosan scaffold is widely applied to drug delivery and tissue engineering. We have developed chitosan scaffolds, with various pore size, by differing freezing temperature and duration of ultraviolet (UV) irradiation, for reconstructing skin equivalent. Chitosan scaffold was coated with type I collagen, fibronectin and basic fibroblast growth factor (bFGF) in various combinations and concentrations, to evaluate the effect of extracellular matrix (ECM) and bFGF on cell adhesion, growth and differentiation of dermal fibroblasts. Human dermal fibroblasts, isolated from newborn foreskin and passaged between 3 and 5, were seeded on the top of scaffolds and cultivated for 2 weeks. We examined the morphology and the secretion of ECM of fibroblasts using scanning electron microsopy (SEM) and histochemistry. A stellate morphology of fibroblasts were seen in all groups. The scaffold coated with either type I collagen and bFGF or type I collagen and fibronectin, however, showed the best condtion of dermal fibroblasts, in that the highest cell number and ECM secretion were seen. On the contrary, scaffolds coated with all three factors, type I collagen, bFGF and fibronectin, showed lower number of cells and ECM secretion than scaffolds with two factors. There was a tendency of dose-dependence in all three factors for fibroblast growth and ECM secretion. In conclusion, we may suggest that chitosan scaffold coated with either type I collagen/bFGF or type I collagen/fibronectin could provide more favorable environment for the growth and differentiation of dermal fibroblasts.
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제안 방법
01%였고, bFGF와 fibronectin의 농도는 각각 150ng/ml, 100ng/mlt 50ng/ml이 었다. 각 방법으로 제작한 키토산 지지체는 섬유아세포를 1.6x 105 cells/scaffold의 농도로 점 착시 킨 후, 일정 시간 배양하여, 부착 및 증식 정도를 SEM과 조직 염색(H & E staining)으로 확인하였다.
조사 시간을 다르게 하며 제작하였다. 각 조건에 따라 만들어진 키토산 지지체는 주사식 전자 현미경(SEM)을 통해 pore size를 확인하여 섬유아세포가 부착 및 증식 이 가능한 지지체 의 조건을 선택하였다. 최종적으로 선택 된 조건에 따라 키 토산 지 지체를 만든 후, 섬 유아세 포의 부착 및 증식을 향상시키기 위해 type I-p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 함께 또는 세 물질을 모두 같이 키 토산 지 지체에 코팅 하여 보았다.
따라서 본 실험에서는 천연물질인 키토산을 이용하여 지지체를 만들고 세포의 부착력과 중식을 돕기 위해 type I -p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 농도별로 함께 코팅한 후, 섬유아세포를 점착시키고 배양하여 세포의 증식 정도를 비교하여보았다. 이 때, 사용한 키토산은 게껍질의 추출물로 생체 적합성, 생분해성, 그리고, 항균성둥의 장점을 갖고 있으며”, type I -p collagen진피층을 이루는 주요한 extracellular matrix(ECM) 성분으로 섬유아세포의 부착과 증식을 향상시킨다.
즉, foreskin을 표피층과 진피층으로 분리한 후, 2mg/ml collagenase를 이용하여 진피층으로부터 섬유아세포를 분리하여, 10% FBS 가 들어있는 DMEM:F12(3:1) 배지를 이용하여 배양하며 사용하였다.
각 조건에 따라 만들어진 키토산 지지체는 주사식 전자 현미경(SEM)을 통해 pore size를 확인하여 섬유아세포가 부착 및 증식 이 가능한 지지체 의 조건을 선택하였다. 최종적으로 선택 된 조건에 따라 키 토산 지 지체를 만든 후, 섬 유아세 포의 부착 및 증식을 향상시키기 위해 type I-p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 함께 또는 세 물질을 모두 같이 키 토산 지 지체에 코팅 하여 보았다. 이 때, 코팅 에 사용한 type I-p collagen의 농도는 0.
키토산 지 지체는 1% acetic acid에 2% w/v이 되도록 키토산을 녹인 후, 10x media(DMEM:F12=3:l) 와 reconstruction bufferCNaHCOs 2.2g, 4.77g HEPES (200mM)/100ml 0.05N NaOH)를 각각 키토산 용액의 10%가 되도록 첨가하여 중화한 다음, 얼리는 온도와 U.V. 조사 시간을 다르게 하며 제작하였다. 각 조건에 따라 만들어진 키토산 지지체는 주사식 전자 현미경(SEM)을 통해 pore size를 확인하여 섬유아세포가 부착 및 증식 이 가능한 지지체 의 조건을 선택하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 섬유아세포는 신생아의 포피조직 (foreskin)으로부터 분리하여 사용하였다. 즉, foreskin을 표피층과 진피층으로 분리한 후, 2mg/ml collagenase를 이용하여 진피층으로부터 섬유아세포를 분리하여, 10% FBS 가 들어있는 DMEM:F12(3:1) 배지를 이용하여 배양하며 사용하였다.
성능/효과
2). 또한 코팅 농도가 증가함에 따라 세포의 증식 및 ECM 생성이 증가함올 알 수 있었다. 그러나, 세 가지 물질을 모두 코팅 한 지 지 체에서 는 세포의 증식 및 ECM 생성이 type I -p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 함께 코팅한 경우보다 적었다.
지지체에 collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 농도별로 함께 또는 세 가지 물질을 같이 코팅하어 in I泣ro어서 섬유아세포를 부착 및 배양한 결과, collagen만 단독으로 코팅한 경우보다는 bFGF 또는 fibronectin을 함께 코팅했을 때, 세포의 증식 정도와 ECM의 생성 정도가 증가하였다(fig. 2). 또한 코팅 농도가 증가함에 따라 세포의 증식 및 ECM 생성이 증가함올 알 수 있었다.
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