초록 ▼

조직재생유도를 위한 차폐막의 국내외 연구동향을 검색하였으며, 국내외에서 개발된 각종 차폐막 제품의 성분, 자체 시험 방법 및 결과를 조사하였으며, 차폐막의 물리 화학적 특성 평가방법을 제안하기 위하여 in vitro 분해성 및 체적변화도, 인장강도, 굴곡강도 및 유연성, 세포독성 및 세포부착도 시험을 행하였다. 또한 실제 임상 조건을 구현하기 위하여 봉합 찢김강도를 측정하였다.
연구 재료로는 비분해성 2종과 분해성 3종을 선택하였다. 비분해성 제품으로는 TefGen(Lifecore, USA)과 국산 OsteoGuide를 사용하

조직재생유도를 위한 차폐막의 국내외 연구동향을 검색하였으며, 국내외에서 개발된 각종 차폐막 제품의 성분, 자체 시험 방법 및 결과를 조사하였으며, 차폐막의 물리 화학적 특성 평가방법을 제안하기 위하여 in vitro 분해성 및 체적변화도, 인장강도, 굴곡강도 및 유연성, 세포독성 및 세포부착도 시험을 행하였다. 또한 실제 임상 조건을 구현하기 위하여 봉합 찢김강도를 측정하였다.
연구 재료로는 비분해성 2종과 분해성 3종을 선택하였다. 비분해성 제품으로는 TefGen(Lifecore, USA)과 국산 OsteoGuide를 사용하였다. 분해성 제품으로는 천연 고분자인 콜라겐으로 구성된 BioGide(Geistlich, Swiss)와 콜라겐에 소뼈를 혼합한 TutoDent(Zimmer, Germany) 및 합성 고분자인 PGA와 polycaprolate로 구성된 Resolut(Gore, USA)를 사용하였다.
In vitro 분해성은 용액의 체적과 시편의 표면적의 비율에 크게 의존하기 때문에 PBS 20 mL에 $5{\times}5$ mm의 시편을 침적할 경우에 단시간에 분해성능을 용이하게 측정할 수 있는 조건을 수립하였다. 인장강도, 봉합 찢김강도 및 굴곡강도는 만능 시험기를 이용하여 건조 상태의 강도를 측정한 후, PBS에 침적하여 시간에 따른 젖은 강도를 측정하여 강도 변화를 관찰하였다. 인장강도는 강도를 측정하는 가장 일반적인 방법이며, 굴곡강도 또한 유연성을 동시에 측정할 수 있는 좋은 방법이지만 두 방법 모두 차폐막의 젖은 강도 측정에는 부적합하였다. 봉합 찢김강도는 임상에서 봉합하여 사용하는 조건을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 젖은 강도도 측정할 수 있는 유용한 방법임을 알 수 있었다. 세포독성은 L929 세포를 이용하여 한천 중층법으로 시행하여 MG-63 유사골모세포의 세포부착 결과와 밀접한 관련성을 나타내었다.
치주조직재생 효과를 정성적.정량적으로 확인할 수 있는 방법을 제안하기 위하여 rat 및 dog를 이용하여 동물시험을 행하였다. 차폐막의 in vivo 분해를 관찰하기 위하여 Sprague-Dawley rat을 이용하여 등에 15 mm 간격으로 3부위를 시상절개한 후, 절개된 부위에 차폐막을 $10{\times}5$ mm의 직사각 형태로 매식후 봉합하였다. TutoDent, BioGide, Resolt 모두 차폐막이 조각나는 형태로 분해가 진행됨을 관찰할 수 있었으며, BioGide>TutoDent>Resolut의 순서로 분해량이 감소하였으며, 이는 1세 부과제의 in vitro 분해시험 결과와도 잘 일치하였다.
Rat을 이용한 조직재생유도 효과를 관찰하기 위하여 두개골에 지름 8 mm의 원형 결손을 형성한 후 차폐막을 매식하고 봉합하여 2주 및 8주 후에 희생하여 신생골 형성능력을 조직계측학적으로 분석하고, 조직학적 소견을 관찰한 결과, 이식후 2주와 8주간에는 유의차가 없음을 알 수 있었다.
Dog를 이용한 동물시험으로는 $4{\times}4$ mm의 1벽성 결손부를 형성하여 차폐막을 매식하여 실험하고, PubMed로 유사 논문 29편의 결과를 비교 분석한 결과, 신생골 형성 30%, 신생백악질 형성 40%를 정량적인 기준으로 설정할 수 있으리라 생각된다.

Abstract ▼

A trend of research and development about barrier membrane for GTR (guided tissue regeneration) was investigated in domestic and foreign countries. The components, self-test methods and results of the products were also researched. To suggest evaluation methods of its physical and chemical character

A trend of research and development about barrier membrane for GTR (guided tissue regeneration) was investigated in domestic and foreign countries. The components, self-test methods and results of the products were also researched. To suggest evaluation methods of its physical and chemical characteristics, we used test methods such as in vitro biodegradation, volume change, tensile strength, flexural strength, flexibility, cytotoxicity and cell adhesion. Sutured tear strength was also performed to reproduce the clinical condition.
Two non-degradable and three degradable products were used in this study. TefGen (Lifecore, USA) and OsteoGuide (Seoul, Korea) were selected as non-biodegradable barrier membrane. BioGide (Geistlish, Swiss), TutoDent (Zimmer, Germany) and Resolut (Gore, USA) were chosen as degradable products; BioGide consisted of natural collagen, TutoDent mixed collagen and bovine bone, and Resolut composed of synthetic PGA and polycaprolate, respectively.
Since biodegradability strongly depends on the ratio between the volume of solvent and surface area of specimen, the volume of PBS buffered solution was optimized with 20 mL for the specimen which was 5 mm in width and 5 mm in length. The changes of the tensile strength, sutured tear strength and flexural strength were tested before and after immersion into PBS buffered solution using a universal testing machine. Tensile strength and flexural strength are general methods to determine the strength, but both of them were not suitable for wet strength of barrier membrane. Sutured tear strength was very useful because not only to reproduce clinical condition, but also to measure the wet strength of barrier membrane. Agar overlay method with L929 cell was performed for cytotoxicity and the results were closed connected with osteoblast-like MG-63 cell.
Animal tests with rats and dogs were performed for qualitative and quantitative analysis of GTR effect. To evaluate in vivo biodegradation of barrier membrane, we used Sprague-Dawley rats and cut three parts of sagittal plane on their backs which were 15 mm in length, put membranes which were 10 mm in width and 5 mm in length into the region, and sutured them. Barrier membranes were broken down in order of BioGide > TutoDent > Resolt. This is well agreed with in vitro biodegradation. Critical-sized, 8 mm in diameter, circular and transosseous defect was created on the cranium of rats using a saline-cooled trephine drill. Each defect was covered with membrane, while left empty in control group, and sutured. After 2 and 8 weeks, sacrificed and observed histogically and histomorphometrically. There was no significant difference between 2 week and 8 week groups. In case of dogs, 1-wall intrabony defects sized $4{\times}4$ mm were created in the bilateral mandibular second and fourth premolars. Similar articles were searched using PubMed and 29 articles were selected. 30 % of new bone formation and 40% of new cementum formation would be suggested to determine the GTR effect quantitatively.

목차 Contents

• 용역연구사업 연구결과보고서 ... 1
• 표지 ... 2
• 제출문 ... 4
• 목차 ... 5
• I. 연구개발결과 요약문 ... 6
• 연구결과보고서 요약문 ... 6
• Summary ... 7
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 8
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 8
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ... 11
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ... 18
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 35
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 37
• 제6장 기타 중요변경사항 ... 39
• 제7장 참고문헌 ... 40
• 제8장 첨부서류 ... 44
• III. 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 59
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 60
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ... 63
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ... 66
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 78
• 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ... 79
• 제6장 기타 중요변경사항 ... 81
• 제7장 참고문헌 ... 82
• 제8장 첨부서류 ... 84
• IV. 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 87
• 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 88
• 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ... 91
• 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ... 95
• 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 100
• 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ... 101
• 제6장 기타 중요변경사항 ... 103
• 제7장 참고문헌 ... 104
• 제8장 첨부서류 ... 107