초록 ▼

본연구 과제는 치조골에서 발생하는 골결손의 형태학적 회복 및 기능적 재생을 위한 3차원 맞춤형 치조골 이식모델을 위한 인공지지체 개발을 목적으로 결손부의 3차원 디지털 영상 추출과 조직 공학적 재생 방법과 이를 평가할 수 있는 동물실험 모델을 개발하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.

1. 맞춤형 3차원 치조골 결손 재건 기술과 3차원 인공지지체(스케폴드) 제작 모듈(프로세서) 개발
: 3차원 치조골 재건을 위해서는 치골결손부의 CT (DICOM 데이터) 이미지를 획득하여 STL파일로의 변환, 3차원 재건 프로그램에

본연구 과제는 치조골에서 발생하는 골결손의 형태학적 회복 및 기능적 재생을 위한 3차원 맞춤형 치조골 이식모델을 위한 인공지지체 개발을 목적으로 결손부의 3차원 디지털 영상 추출과 조직 공학적 재생 방법과 이를 평가할 수 있는 동물실험 모델을 개발하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.

1. 맞춤형 3차원 치조골 결손 재건 기술과 3차원 인공지지체(스케폴드) 제작 모듈(프로세서) 개발
: 3차원 치조골 재건을 위해서는 치골결손부의 CT (DICOM 데이터) 이미지를 획득하여 STL파일로의 변환, 3차원 재건 프로그램에서 3차원 치조골 형태를 재건하고, 결손부(인공지지체 제작) 추출하는 기술을 개발함. 결손부에 이식될 3차원 인공지지체를 3D 프린트로 제작하는 전반적인 프로세스에 관련된 기술을 확보함.

2. 인공지지체 형태 및 특성 분석- 이식될 3차원 인공지지체 세포부착성, 침투성 평가
: 3차원 인공지지체 제작에 사용될 수 있는 생체재료들에 대한 세포부착성 및 세포 증식 평가를 위한 단순한 형태의 바이오 리액터를 이용한 3차원 배양 시스템의 구축하고, 구출된 바이오 리액터를 이용한 3차원 인공지지체 세포 부착성 및 침투성 평가를 위한 평가 모델의 개발하여 구축함.(세포침투성은 SEM, 형광면역염색, 조직염색의 방법으로 분석을 시행함.) 인공지지체 내부로의 세포 침투가 부족함을 확인. 내부 구조변화를 위해서 자가골의 망상체 형태 분석을 시행함.

3. 3차원 인공지지체 평가를 위한 동물실험 모델 확립과 인공지지체 내부 변화를 이용한 골재생 촉진방법 개발.
실험동물의 치조골 결손 모델에서 3차원 인공지지체의 골치유 과정에 대한 3차원적인 분석을 시행하여, 담체의 특성에 대한 골치유 형태를 분석하여 단일 담체에서 내부의 형태에 따른 골치유 양상에 대한 분석을 시행함. 일반적이 형태의 담체의 내부로 세포의 침투가 진행되는 양상을 관찰할 수 있었으나, 4mm이상 높이의 공간으로 골치유 및 재생은 진행되지 못함을 확인함. 3차원 담체 복합체의 변화된 내부(단일 물질-패턴의 담체 --> 이중 물질-패턴의 담체로의 변화 모색): 효과적인 형태학적인 골재생을 위한 structure out line 담체를 형성하고 내부는 골재생에 효과적인 콜라젠 및 콜라젠 + 성장인자(BMP)를 복합이식을 시행하여 단일 담체에서보다 효과적인 골재생을 유도 할 수 있었음. 3차원 인공지지체 내부구조변화의 필요성과 향후 연구개발 방향을 설정함.

4. 맞춤형 3차원 인공지지체를 개발하는 목적은 효율적으로 골이식술을 시행하기 위함으로, 3차원 인공지지체의 내부 형태 변화를 통한
이중 형태 및 재료 인공지지체의 개발은 향후 조직학적 재생 및 인공장기 및 새로운 형태의 이식형태의 개발에 활용이 가능하고, 치과 임플란트 기술 개발, 이후 바이오 산업 영역, 3차원 프린팅 기술을 이용한 맞춤형 인공장기의 개발에 활용도가 높을 것으로 판단됨.
(출처:요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 11