연구의 목적 및 내용 본 연구에서는 골 이식을 필요로 하는 환자의 효율적인 골 재생을 위한 자가치아 이식재 기반 치료법 개발을 전체 목표로 하였다. 이를 위하여 기존에 각각 시행되고 있는 자가치아를 이용한 골이식술, 골이식재의 효능을 높이기 위한 단백질 운반체의 개발을 통합 수행하는 기술의 개발을 수행하였으며, 자가치아를 이용한 골이식재 생산 기술의 확립 및 골 이식재에 다양한 활성물질을 도입 가능하게 해 줄 수 있는 단백질의 기능성과 생체적 합성을 개선하여 임상시험을 진행하였다.
연구개발성과 골재생의학을 위
연구의 목적 및 내용 본 연구에서는 골 이식을 필요로 하는 환자의 효율적인 골 재생을 위한 자가치아 이식재 기반 치료법 개발을 전체 목표로 하였다. 이를 위하여 기존에 각각 시행되고 있는 자가치아를 이용한 골이식술, 골이식재의 효능을 높이기 위한 단백질 운반체의 개발을 통합 수행하는 기술의 개발을 수행하였으며, 자가치아를 이용한 골이식재 생산 기술의 확립 및 골 이식재에 다양한 활성물질을 도입 가능하게 해 줄 수 있는 단백질의 기능성과 생체적 합성을 개선하여 임상시험을 진행하였다.
연구개발성과 골재생의학을 위한 성장인자, 골형성유도단백질은 이미 많은 학자들에 의해 연구, 개발되었고 그 효과에 대하여 조사되었지만 이들을 운반할 수 있는 적절한 스캐폴드가 없기 때문에 임상에 적용하지 못하고 있다. 따라서 재생시키고자 하는 부위로 이들을 한정적으로 운반하고 운반체 자체가 골유도능력을 가지면서 일정기간 경과하면서 흡수되고, 시간에 따라 서서히 골성장요소를 방출할 수 있는 이상적인 스캐폴드 개발이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 생리활성물질을 효과적으로 전달할 수 있는 스캐폴드로 한국에서 최초로 개발되어 임상적 유효성과 안전성이 입증 된 사람의 자가치아 이식재 기술을 적용하여 치아가 성장인자, 골형성유도단백질을 운반할 수 있는 파우더, 침, 블록형태의 스캐폴드를 개발하고 임상에 바로 적용 할 수 있도록 하였다. 주관 연구기관의 연구심의 윤리위원회로부터 임상시험 허가 승인을 받은 후, 3가지 수술군으로 분류(1군: 기존 상품화된 골이식재 이식군, 2군: 자가치아 이식재 이식군, 3군: 자가치아 이식재 및 골형성 유도 단백질(BMP-2)이식군)하고 각 군단 8명씩 환자를 배정. 발치된 자가치아를 처리하여 골이식재로 사용하고 방사선 및 조직형태계측학적 평가를 통해 치유과정을 평가하였다. 이번 연구를 통하여 얻은 결과에 의하면 발치와 보존술을 시행하더라도 발치와의 체적을 완전히 보존하기는 어려우며, 4개월이 지난 후 15~18%의 감소를 보였다. 그리고 DDM/rhBMP-2군은 4개월 후 Bio-Osscollagen군, DDM군과 3차원 체적변화는 유사하였으나, 조직학적으로 골이식재 주위 신생골이 형성이 다른 두 군에 비하여 더 많았다. 따라서 본 연구에 의하면, DDM/rhBMP-2는 발치와 재생에 우수성을 지닌 재료라고 사료된다.
연구개발성과의 활용계획(기대효과) 본 연구를 통하여 한국에서 최초로 개발된 사람의 자가치아 이식재 기술의 임상적 유효성과 안전성을 기반으로 한 치아를 이용한 스캐폴드는 단기간 내에 가시적인 임상적용 효과를 얻을 수 있을 것이다. 본 연구 결과를 바탕으로 즉각 상품화하여 해외수출 및 기술이전 등을 통한 실용화가 가능하여 20여 년간 답보 상태인 골형성 단백질 운반체의 개발로 이식재 시장을 활성화 하고 나아가 줄기세포 운반체로까지의 개발이 용이해졌다. 더불어 수입 이식재 시장의 대체효과는 물론 전 세계적 이식재 시장을 선점 할 수 있으며, 나아가 제작기술의 해외이전을 통하여 국익을 창출할 수 있으리라 사료된다.
(출처 : 국문 요약문 4p)
Abstract▼
Purpose & Contents The purpose of this study is to develop the new technology using demineralized dentin matrix (DDM) combined with recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2).
To evaluate the clinical, volumetric, radiographic, and histologic aspects of autogenous demineraliz
Purpose & Contents The purpose of this study is to develop the new technology using demineralized dentin matrix (DDM) combined with recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2).
To evaluate the clinical, volumetric, radiographic, and histologic aspects of autogenous demineralized dentin matrix (DDM) combined with recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) used for ridge preservation following tooth-extraction, compared to those of deproteinized bovine bone with collagen (DBBC).
A total of 24 participants who were required tooth extraction were randomly divided into three groups according to graft materials. Bio-Oss collagen for the first group, DDM for the second, and DDM/rhBMP-2 for the third group were used. Before tooth extraction, models were obtained for volume measurement. After meticulous extraction, we curettaged the extraction socket and graft materials were inserted securely. Then, we covered graft materials with collagen sponges and sutured socket with non-resorbable suture materials. After 4months socket preservation, we obtained models again. Three-dimensional volumetric, radiographic, and histologic analysis were performed to evaluate bone formation.
Results Loss of hard and soft tissue volume occurred at 4 months after extraction and ridge preservation in all groups (P < 0.05). No volumetric difference was detected among the three groups before and 4 months after ridge preservation. Preoperative and postoperative alveolar bone height and ridge width at 1 and 3 mm from marginal crest were not significantly different between the groups. Reduction in horizontal width at 5 mm was higher in the DBBC compared to the DDM (P < 0.017). Histologically, approximately 40 % newly formed bone was founded in rhBMP-2/DDM group.
Conclusions: Autogenous dentin matrix used to fill the socket was as beneficial for ridge preservation as conventional xenografts. Combination of rhBMP-2 with dentin matrix also demonstrated appreciable volumetric stability and higher new bone formation compared to DDM alone and DBBC in ridge preservation technique.
Expected Contribution Through this study, it can be concluded that a tooth - based scaffold based on the clinical efficacy and safety of autologous tooth implant technology developed for the first time in Korea will be able to obtain a clinical application effect in a short period of time. Based on the results of this study, it was possible to commercialize the product immediately and commercialize it through overseas exports and technology transfer. With the development of the osteogenic protein carrier which is in the state of being in the state for 20 years, the development of the implantable material market and the development of the stem cell carrier have been facilitated . In addition, it will be possible to preempt the global implantable material market as well as the substitution effect of the imported implantable material market, and it will be possible to create the national interest by transferring the production technology to foreign countries.
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