초록 ▼

○ 연구개요
골결손을 보충하는 방법들은 자가골, 동종골, 화합물 등이 다양하게 적용되고 있음. 하지만 결손부위의 3차원적 형태를 발생 전의 상태로 완전 회복을 시키는 것이 불가능하였음. 하지만 이런 3차원적 한계점은 최근 들어 각광받고 있는 3D 프린팅 기술을 이용하여 극복할 수 있게 되었음. 본 연구진은 이번 연구에서는 기존의 골유도 효과가 검증된 Polycaprolactone과 Tricalcium phospate가 혼합된 지지체에 줄기세포를 추가하여 더 우수한 골유도 효과가 있는지 검증하고자 함. 기존의 줄기세포를 첨가하는

○ 연구개요
골결손을 보충하는 방법들은 자가골, 동종골, 화합물 등이 다양하게 적용되고 있음. 하지만 결손부위의 3차원적 형태를 발생 전의 상태로 완전 회복을 시키는 것이 불가능하였음. 하지만 이런 3차원적 한계점은 최근 들어 각광받고 있는 3D 프린팅 기술을 이용하여 극복할 수 있게 되었음. 본 연구진은 이번 연구에서는 기존의 골유도 효과가 검증된 Polycaprolactone과 Tricalcium phospate가 혼합된 지지체에 줄기세포를 추가하여 더 우수한 골유도 효과가 있는지 검증하고자 함. 기존의 줄기세포를 첨가하는 방법과는 다르게 3D 셀프린팅 방법을 통하여 지지체 내에서도 줄기세포가 효과적으로 유지되도록 함. 1,2년차에는 기존의 지지체 군과 지지체에 줄기세포를 추가한 군간의 골유도 비교, 2,3년차에 걸쳐 셀프리팅군. 셀디핑군과 자가 지방세포유래 세포기질분획의 골생성 능력을 비교하고자 함.

○ 연구 목표대비 연구결과
1차년도 연구: 렛트에서 채취한 지방조직에서 분리한 줄기세포에서는 정상범위의 CFU,doubling time, FACS marker를 확인할 수 있었음. 또한 3D 프린팅 스캐폴드에서는 제작 및 운반과정에서도 세포가 적절하게 생존하였음을 confocal microscopy를 이용한 live/dead cell stain 및 in vitro culture 로 확인할 수 있었음.
2차년도 연구: PCL, PCL/TCP, 셀프린팅, 셀디핑 군을 비교하였을 때 PCR 분석결과 Ostocalcin, Alkaline phosphatase, Osteopontin 발현이 연구목표와 같이 셀프린팅군 > 셀디핑군 > PCL/TCP군 > PCL군의 순서로 된 것으로 확인할 수 있었음. 하지만 micro CT 에서 확인할 수 있는 골재생 정도는 예상에 미치지 못하여 이를 개선하기 위하여 차기년도 연구에서는 스캐폴드의 pore 크기를 좀 더 늘리기로 결정하였음. 렛트에서 채취한 stromal vascular fraction을 스캐폴드에 삽입하고 in vitro 골배양한 결과 Alizarin Red S 염색에서 골분화가 증가하는 양상을 확인하였음.
3차년도 연구: PCL/TCP, 셀프린팅, 셀디핑, SVF 군을 비교하였을 때 Western blot으로 Osteocalcin, Bone Sialoprotein 분석결과 연구목표와 같이 셀프린팅군 > 셀디핑군 > SVF군 > PCL/TCP군의 순서로 단백질이 확인되었음. 하지만 2차년도와 같이 micro CT에서 확인할 수 있는 골재생은 예상에 미치지 못하여 차기 연구에서는 스캐폴드를 PCL이 아닌 흡수가 좀 더 빠른 polymer로 대체하여 연구를 진행하고자 계획함.

○ 연구개발결과의 중요성
본 연구를 통하여 셀프린팅은 기존의 줄기세포를 첨가하는 방식인 셀 dipping방법에 비해서 줄기세포 전달이나 조직재생면에서는 더 효율적이라는 것을 확인할 수 있었음. 이 연구는 stromal vascular fraction은 cell priting 이나 cell dipping에 비해서는 골재생면에서는 효율이 떨어지나 응급 상황에서는 대안이 될 수 있을 가능성을 제시하는 연구가 될 수 있을 것임. 하지만 그 효과에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단됨. Polycaprolactone은 인체에 삽입이 허가된 polymer라는 점에서는 삽입물로 개발 및 사용이 용이하지만 흡수되는 데에 시일이 오래 걸린다는 점이 오히려 골조직이 생성되는 데에 방해가 될 수 있다는 점에서 골 재생 스캐폴드로는 제약이 있음을 고려해야할 것으로 생각됨. 따라서 PCL 보다는 PLGA 와 같이 좀 더 빠르게 흡수되어서 골조직 및 인체조직이 침윤하는데에 방해가 최소화되면서 생체적합성이 최적화될 수 있는 polymer 를 스캐폴드의 재료로 찾는 연구가 진행될 필요가 있을 것으로 생각됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구 목표 및 내용 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 연구개발 최종 목표 ... 5
• 2) 1차년도 연구 ... 6
• 3) 2차년도 연구 ... 9
• 4) 3차 년도 연구 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 19