초록 ▼

연구개요
현재 인공관절의 수명을 결정하는데 가장 중요하다고 생각되는 인자는 마모에 따른 삽입물 주위 금속 입자에 의한 골용해와 이에 따른 인공관절 이완(loosening)의 문제이며 다양하게 시도되는 금속 소재 및 합금에서 발생하는 금속 마모 입자에 의한 골흡수를 억제하기 위해 인공관절의 소재 및 금속 입자에 의한 파골 세포의 분화를 연구하여 이의 억제를 위한 방안을 마련하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 다양한 금속소재의 인공관절 적용 가능성 탐색을 위해 파골세포 분화 실험모델에서 다양한 금속 및 합금 소재의 골용해에

연구개요
현재 인공관절의 수명을 결정하는데 가장 중요하다고 생각되는 인자는 마모에 따른 삽입물 주위 금속 입자에 의한 골용해와 이에 따른 인공관절 이완(loosening)의 문제이며 다양하게 시도되는 금속 소재 및 합금에서 발생하는 금속 마모 입자에 의한 골흡수를 억제하기 위해 인공관절의 소재 및 금속 입자에 의한 파골 세포의 분화를 연구하여 이의 억제를 위한 방안을 마련하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 다양한 금속소재의 인공관절 적용 가능성 탐색을 위해 파골세포 분화 실험모델에서 다양한 금속 및 합금 소재의 골용해에 관한 작용 기전을 탐색하기 위한 연구를 수행하였다.

연구 목표대비 연구결과
1. 마우스 골수 세포의 배양 - 실험 모델 제작을 위해 마우스 골수세포에서 M-CSF 및 RANKL 처리에 따라 파골세포 분화를 유도하고 그에 따른 TRAP positive Multinuclear cell을 탐색하여 파골세포 분화 확인
2. In vitro 실험모델 제작 - 24well의 Transwell plate에서 BMM 배양 후 상단에 200μm 직경의 알루미늄, 마그네슘, 스테인레스스틸, 티타늄, 철, 구리 입자를 침지하고 파골세포 분화에 미치는 영향을 확인함
3. 파골세포 분화 분석 - 파골세포 분화에 미치는 영향을 TRAP staining, Calcium Apatite- resorption assay, Osteoclast-related mRNA expression, MAPK phosphorylation을 통해 분석함
4. In vivo 에서 실험모델 설정 - 골조직의 증식 및 분화 기전 탐색을 위해 Rat에서 critical size로서 calvaria defect 및 다양한 금속 마모 입자의 이식을 수행하고 수술 후 12주째에 Micro CT를 통해서 시간에 따른 골 형성을 관찰함.
5. In vivo에서 파골조직의 증식/분화 기전 탐색 - 파골세포 분화관련 단백질 발현 비교 분석을 위해 Paraffin embedded tissue에서 H/E 염색 및 파골세포 마커 NFATc1, TRAP 을 Immunohistochemical study를 통해 분석함

연구개발결과의 중요성
다양한 인공관절 소재에 따른 골 용해 억제를 위한 금속 소재 발굴 및 이의 시험법을 확립하여 다양한 부분의 인공관절 제품군에서 이식에 최적화된 금속 소재의 선정 및 이에 따른 인공관절 제품의 산업적 경쟁력 확보가 가능하다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9