Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

Variation of Characteristics of Nonstoichiometric Apatite Induced by Sodium Salt

나트륨염에 의한 비양론적 인회석의 특성 및 SaOS-2 세포반응에 미치는 영향에 관한 연구

  • Jung, Jae-Young (Laboratory of Biointerfaces & Tissue Engineering Research, Department of Chemical Engineering, Institute of Tissue Regeneration Engineering, Dankook University) ;
  • Han, Juyun (Laboratory of Biointerfaces & Tissue Engineering Research, Department of Chemical Engineering, Institute of Tissue Regeneration Engineering, Dankook University) ;
  • Choi, Sun-Mi (Laboratory of Biointerfaces & Tissue Engineering Research, Department of Chemical Engineering, Institute of Tissue Regeneration Engineering, Dankook University) ;
  • Lee, Woo-Kul (Laboratory of Biointerfaces & Tissue Engineering Research, Department of Chemical Engineering, Institute of Tissue Regeneration Engineering, Dankook University)
  • 정재영 (생체계면조직공학 연구실, 화학공학과, 조직재생공학연구소, 단국대학교) ;
  • 한주연 (생체계면조직공학 연구실, 화학공학과, 조직재생공학연구소, 단국대학교) ;
  • 최선미 (생체계면조직공학 연구실, 화학공학과, 조직재생공학연구소, 단국대학교) ;
  • 이우걸 (생체계면조직공학 연구실, 화학공학과, 조직재생공학연구소, 단국대학교)
  • Received : 2008.04.11
  • Accepted : 2008.05.03
  • Published : 2008.06.10
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Abstract

The purpose of this work is to develope sodium-containing nonstoichiometric apatitic coatings on solid substrate. The apatitic coatings prepared at different concentrations of sodium salt indicated that the presence of sodium ions exerted significant effects on the physicochemical properties of the apatitic coating including surface morphology, chemical state, and Ca/P ratio. The variation of these properties was sustained up to 0.01 mM of sodium ion concentration. The ratio of calcium to phosphorus was varied from 2.18 to 2.03 which indicated the apatitic coating prepared in this study was calcium-rich nonstoichiometric apatite. The structure of all the samples appeared to be low crystalline. In the presence of sodium ion within the apaptitic coating, the adhesion of human osteoblast-like SaOS-2 cells was significantly promoted. On the other hand, the proliferation of the cells on the apatitic coatings was decreased with the increase of sodium ions. This reverse response of SaOS-2 cells indicates that the interaction between SaOS-2 and apatitic surface triggered considerable changes in intracellular mechanisms including cellular signal transductions.

본 연구의 목표는 고체기질 표면에 Na 이온이 포함된 비양론적 인회석 코팅을 형성하는 기술을 개발하는 것이다. 나트륨염 농도가 다른 조건에서 형성된 인회석 코팅은 Na 이온이 존재하는 경우 표면 morphology, 화학적 상태 그리고 Ca/P 비율 등에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 성질들의 변화는 Na 이온의 농도가 0.01 mM로 증가될 때까지 지속되었다. 칼슘과 인의 비율은 2.18에서 2.03 정도까지 변화되었으며, 이는 합성된 비양론적 인회석이 칼슘이 풍부한 조성을 가지고 있음을 나타내고 있다. 모든 시료들의 구조는 저결정성 구조를 갖는 것으로 나타났다. 인회석 코팅층 내에 Na 이온이 존재하는 경우, 인간 조골세포의 세포주인 SaOS-2 세포의 부착이 상당히 증가하였다. 그러나 이 세포들의 증식은 Na 이온 농도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 상반된 세포반응은 SaOS-2 세포와 인회석 표면간의 작용이 세포신호전달을 포함한 세포내 기전에 상당한 변화를 초래했기 때문일 것으로 사료된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 단국대학교

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