초록 ▼

○ 본 사업은 출연(연) 연구생태계 조성사업의 일환으로 출연(연)간 협력·융합연구 활성화를 위해 실시되고 있음. 재료연(주관)-식품연-생명연-생기원으로 구성되어져 있으며, 퇴행성 골질환(골다공증) 대응 융복합 소재 및 기반기술 개발을 공통된 목표로 총 8번의 전체 기관 미팅을 통해 각 기관 내에서의 연구 진도체크와 융합연구 내용점검 및 개선 등에 관한 회의를 진행,기관간 융합연구의 기반 체계를 확보함.
○ 본 과제에서는 본 연구팀의 독자적 공정기술인 세라믹 지지체 실온공정을 통하여,
- 골다공증 예방제로 경구투여제재로 활

○ 본 사업은 출연(연) 연구생태계 조성사업의 일환으로 출연(연)간 협력·융합연구 활성화를 위해 실시되고 있음. 재료연(주관)-식품연-생명연-생기원으로 구성되어져 있으며, 퇴행성 골질환(골다공증) 대응 융복합 소재 및 기반기술 개발을 공통된 목표로 총 8번의 전체 기관 미팅을 통해 각 기관 내에서의 연구 진도체크와 융합연구 내용점검 및 개선 등에 관한 회의를 진행,기관간 융합연구의 기반 체계를 확보함.
○ 본 과제에서는 본 연구팀의 독자적 공정기술인 세라믹 지지체 실온공정을 통하여,
- 골다공증 예방제로 경구투여제재로 활용되고 있는 식품유래 성분인 쿼세틴과 제네스테인성분을 골재생용 세라믹 지지체에 직접 담지시켜 골재생을 위한 약물제제로 활용하기 위하여 장기간 서방형으로 천연약물을 방출하도록 최초로 설계, 그 약물의 조골세포 및 파골세포 활성제어 효과를 확인함.
- 이를 통해 사업 최종 목표치인 조골세포 활성 증진을 비약물 담지 지지체 대비 150%를 180%로 크게 달성하였고, 파골세포 활성 억제 효율을 목표치 60% (40% 감소)에서 27%(73% 감소)로 크게 달성하였음.이는 세라믹 지지체에 골재생 메타볼리즘에 직접 영향을 미치도록 식품유래성분을 포함하여 조골세포 활성증진과 파골세포 활성억제 효과를 동시에 확인한 최초의 결과이다. 골다공증 환자는 조골세포 활성이 떨어지고 파골세포 활성이 증진되어 있는 상태이므로 향후 개발된 지지체 공정의 심화과정을 통하여 골다공증 환자용 지지체 및 골이식재 개발에 크게 활용될 것으로 예상됨.
○ 세포 용해과 같은 전처리 과정없이 세포 내 광학영상으로 진단/모니터링이 가능하도록 초기분화인자인 ALP에 반응하는 형광나노프로브를 설계, 지지체 내에 도입하여 지지체의 골분화유도거동을 평가하는 새로운 방법을 제안함.

Abstract ▼

Osteoporosis is a worldwide disease with an excessive prevalence in humans. A number of commercial biomaterials are presently used to treat osteoporotic bone fractures, but most of these have not been precisely designed for the purpose. Calcium Phosphate (CaP) compounds are well accepted by living o

Osteoporosis is a worldwide disease with an excessive prevalence in humans. A number of commercial biomaterials are presently used to treat osteoporotic bone fractures, but most of these have not been precisely designed for the purpose. Calcium Phosphate (CaP) compounds are well accepted by living organism with time, newly formed bone grows onto/into calcium phosphate ceramics and finally leads to stable osteointegration. For the purpose, in the present paper, a novel room temperature process has been reported to produce a 3D porous calcium phosphate scaffold with drug load/release efficacy for use in the treatment of osteoporosis. The developed technique is a combination of a paste extruding deposition (PED) system and cement chemistry. Cementation process has been chosen as opposed to the typical sintering process in ceramic scaffold fabrication which lead to unexpected crystallization, low biodegradability and bioactivity, unstable mechanical properties, high cost, and suppressed biological performance.
Flavonoids, commonly known as a nutrient, have been selected as a model drug; it was loaded onto CaP powder to introduce homogeneous distribution in the scaffold. The cytocompatibility of the developed drug loaded scaffolds was validated through cell culture experiment with different types of bone cells which are responsible for bone formation as well as bone resorption. The results showed that the cell proliferation behavior was enhanced on flavonoid loaded 3D CaP scaffold in case of bone forming osteoblast type cells. On the other hand there was decrease in the proliferation rate in case of bone resorbing multinucleated osteoclast cells. In summary it can be reported that preliminary experiments can conclude that the chosen biomolecule can be an emergent candidate for the treatment of osteoporosis.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 8
• 3-1. 출연(연)간 유기적 협력연구 체계 구축 (CorePJT3) ... 8
• 3-2. 천연유래 물질을 이용한 골다공증 환자용 지지체 개발 ... 9
• 3-3. 나노입자를 이용한 골재생 유도경과 모니터링 기술 개발 ... 22
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25
• 가) 기술적 성과목표(정량적 목표) ... 25
• 나) 계량적 성과목표 ... 25
• 다) 관련분야 기여도 (기대성과) ... 26
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 27
• 제6장 참고문헌 ... 27
• 끝페이지 ... 28