초록 ▼

현재 치과 및 정형외과 영역에서 임플란트의 표면에 세포외 기질을 코팅함으로써 향상된 골유착력을 얻고자하는 연구가 진행되고 있다. 세포외 기질이 코팅된 경우 혈액과의 접촉 시, 증가된 단백질 부착을 관찰할 수 있었으며, 이로 인하여 골유착력이 향상되었다고 보고되고 있고 임상 적용 가능성이 입증되고 있다. 따라서, 세포외 기질이 코팅된 임플란트의 성능 및 안전성 평가방법의 개발이 필요한 시점이다.
본 연구 과제를 통하여 세포외 기질이 코팅된 치과용/정형외과용 임플란트의 평가를 위해 표면에 세포외 기질의 코팅 구현 후 물리 화학적

현재 치과 및 정형외과 영역에서 임플란트의 표면에 세포외 기질을 코팅함으로써 향상된 골유착력을 얻고자하는 연구가 진행되고 있다. 세포외 기질이 코팅된 경우 혈액과의 접촉 시, 증가된 단백질 부착을 관찰할 수 있었으며, 이로 인하여 골유착력이 향상되었다고 보고되고 있고 임상 적용 가능성이 입증되고 있다. 따라서, 세포외 기질이 코팅된 임플란트의 성능 및 안전성 평가방법의 개발이 필요한 시점이다.
본 연구 과제를 통하여 세포외 기질이 코팅된 치과용/정형외과용 임플란트의 평가를 위해 표면에 세포외 기질의 코팅 구현 후 물리 화학적 , 생물학적 성능 및 안전성을 평가하는 방법을 개발하고자 하였다.
세포외 기질이 코팅되어 있는 임플란트가 상용화되어 있지 않았으므로 문헌조사를 통하여 다양한 코팅기술을 구현하였다. 다양한 세포외 기질 중에 본 과제에 적용할 세포외 기질을 선정하기 위해 기존 문헌 조사를 통하여 가장 많이 적용되고 효과가 입증된 세포외 기질을 도출하였다. 기존의 국제 규격, 논문 및 가이드라인을 참고하여 세포외 기질이 코팅된 임플란트를 물리 화학적, 생물학적 안전성, 성능등을 평가하기 위한 방법들을 도출하였고 도출된 방법들이 실질적으로 적용 가능한지 실험을 통하여 검증하였다. 그 외에 세포외 기질을 코팅한 임플란트의 특성을 평가하기 위하여 필요하다고 판단되는 항목을 추가로 발굴하여 평가방법을 개발하여 코팅 기술을 구현한 임플란트에 적용하여 보았다.
문헌 조사를 통하여 RGD-펩타이드와 콜라겐을 코팅물질로 선정하였고 이들 코팅물질을 물리적 흡착, 화학적 고정방법을 통하여 타이타늄 임플란트에 코팅 구현하였다. 물리적-기계적 특성시험 항목을 도출하였고 표면 형상, 거칠기, 코팅층의 두께, 코팅층의 부착강도 분석 항목은 기존에 제시된 규격을 적용하는 것이 가능하였고4세대 임플란트의 특징이라고 할 수 있는 세포외 기질 코팅에 대한 평가를 위하여 필요하다고 판단되는, 식립시 코팅층의 박리량 평가, 고정 안정성 평가 등의 항목은 관련 규격이 없어 본 과제를 통하여 그 방법을 개발하였다. 화학적 특성 시험에서는 기존 규격을대부분 적용할 수 있었으나 코팅층의 정량분석, 용해, 용출 특성 등에 대한 규격이 없어 해당부분을 개발하였다. 생물학적 특성에 관한 시험은 국제 규격에 명확히 제시가 되어 있었으나 세포 및 동물이식을 통한 성능평가 방법에는 정해진 규격이 없어 세포외 기질이 코팅된 4세대 임플란트의 성능평가에 이용 가능한 세포 및 동물 평가 모델을 제시하고자 다양한 실험을 진행하였고 기존의 임플란트 평가와 차별화된 모델을 제시하였다.
본 과제를 통하여 기존의 규격들 중 세포외 기질이 코팅된 임플란트의 성능 및 안전성 평가에 적용 가능한 규격 및 항목을 도출하였고 규격이 없는 경우 적용 가능한 방법을 개발하여 제시함으로써 제 4세대(세포외 기질을 코팅한) 임플란트의 성능 및 안정성 평가 기술 개발을 완료하였다.

Abstract ▼

Since the development of implant dentisty, many attempts have been made to obtain enhance osseointegration. Recently, implant fixtures coated with extracellular matrix have been focused in dental and orthopedic area because of enhanced osseointegration. They contacted with blood matrix. Many protein

Since the development of implant dentisty, many attempts have been made to obtain enhance osseointegration. Recently, implant fixtures coated with extracellular matrix have been focused in dental and orthopedic area because of enhanced osseointegration. They contacted with blood matrix. Many proteins in blood matrix were adsorbed in them, and the osseointegration rate could be improved compared with traditional dental implants. The recent studies reported about them andthey allowed for application possibility. Therefore, it is a time to need for more study of the implant fixture coated with extracellular matrix focused on it's advantages and stability.
The aim of this study is to coat dental/orthopedic implants with extracelluar matirx for evaluating, and to develop evaluating methods of physiological, chemical, and biological performance as well as safety.
Because dental implants coated with extracellular matrix were not on commercial scale, various coating technologies were implemented by literature review. To select proper extracellular matrix for this study, extracellular matrix which was proved most widely applied and effective, was driven. Based on existing international standards, guidelines, and the reference papers, the methods evaluating dental implants coated with extracellular matrix on physical and chemical property, biological safety and performance were implemented, and how it is practically applicable was verified through experiments. If the assessment items were impossible to applicable to previous standards, or not existed, the possbility of new evaluation methods could be evaluated by developing and applying them. we evaluate the feasibility of developed methods.
Based on the preview articles, RGD-petitde and collagen were selected as coated materials and coating methods by physical adhesion as well as chemical connection were implemented. Specification for the test of physical and mechanical characters were deducted. In addition previous standards could be applicable to analyze surface architecture, roughness, thickness of coating area, and intensity of adhesion. New methods were developed for evaluation of exfoliation of coated surface during implant placement, and stability of fixation because there are not any other standards.
The test of biologic characteristics were definitely presented on international standard. However, there were not standards for efficiency evaluation through cell as well as animal study. Therefore, various experiments were not only practiced to suggest evaluation model of cell and animal study which was applicable to evaluate performance of the implant coated with extracellular matrix, called "4th generation", but new models different from previous evaluation of implant were also suggested.
In conclusion, we could standize for evaluation of function and safety of the implants coated with extracelluar matrix. If there were not any other standizations, we could achieve the aims of this projects by suggesting available methods.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 총괄연구개발과제 요약문 ... 4
• 1. 국문 요약문 ... 4
• 2. 영문 요약문 ... 6
• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 8
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 8
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 28
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 87
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 184
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 187
• 제6장 총괄참고문헌 ... 188
• 제7장 총괄첨부서류 ... 191