• Archives of Plastic Surgery
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• 제34권5호
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• pp.537-542
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• 2007

Purpose: Adipose tissue contains a population of pluripotent stem cells capable of differentiating along multiple mesenchymal cell lineages. It is well known that fat depots from different part of our body shows different nature not only in morphological aspect but also physiologic aspect. The authors compared the adipogenic potentials and osteogenic potentials of adipose stem cells from different anatomical sites of human. Methods: After laparotomy by surgery team, the authors isolated these adipose stem cells successfully from 7 men with an average age of 58, and induced differentiation along adipogenic and osteogenic lineages in vitro. On the 14th day, cells cultured in adipogenic media differentiated into adipocytes in vitro, as evidenced by positive Oil Red O staining of lipid vacuoles. On the 21st day, cells cultured in osteogenic media differentiated into osteoblasts in vitro as demonstrated by Alizarin red staining of a calcified extracellular matrix. Results: After exposure to adipogenic and osteogenic differentiation medium, subcutaneous adipose stem cells were found to possess greater adipogenic and osteogenic potentials than cells isolated from visceral adipose tissues. Conclusion: This study indicates that adipogenic and osteogenic potentials of adipose stem cells vary by their anatomical sites, with subcutaneous adipose stem cells exhibiting higher adipogenic and osteogenic potential than those isolated from visceral fat.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제35권3호
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• pp.229-234
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• 2008

Purpose: There are some reports presenting that peripheral blood contain circulating hematopoietic cells as well as, in significantly smaller quantities, mesenchymal stem cells. The purposes of this study is to isolate and characterize circulating mesenchymal progenitor cells with osteogenic potential from human peripheral blood. Methods: Human buffycoat containing mononuclear cells was harvested from peripheral blood of normal persons and isolated using a density gradient centrifugation and serially subcultured in osteogenic media for 1-4 weeks. The proliferation capability, phase-contrast microscopy, transmission electron microscopy, immunophenotype FACS analysis, Alizarin red staining and RT-PCR assays for osteogenic differentiation potential were performed. Results: The phenotype of cultured cells changed from small round or cuboidal cells at passage 1 into large spindle-shaped fibroblastic morphology cells at passage 4. Surface marker expressed CD14, but did not express CD34, CD80, CD83. Strong positive staining was observed for Alizarin reds in osteogenic medium on day 14, Using RT-PCR, the mRNA levels of bone- specific genes, such as ALP, c-bfa-1 and osteocalcin were detected. Conclusion: A new subset of peripheral blood derived progenitor cells described here has the ability to proliferate and differentiate into osteogenic cell lineages in vitro, and to be candidate for regenerative therapy.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제37권3호
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• pp.207-212
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• 2010

Purpose: The object of this study is to develop a novel BMP-2 delivery system for continuous osteogenic differentiation and to induce osteogenesis of stem cells using a bi-phase alginate carrier in vitro. Methods: Alginate nanoparticle loaded BMP-2 was prepared by the reverse emulsification-diffusion technique. Physical properties and release profiles of alginate carriers were measured by Instron and ELISA kit, respectively. Cell viability and alkaline phosphate activity of hBMSCs differentiation was also evaluated by MTS and Metra BAP assays, respectively. Results: Optimal concentration for bi-phase alginate carrier was determined as 2 wt% by evaluating mechanical and biological properties, and differentiation of BMSCs for bone regeneration. The 2% bi-phase alginate carrier had the lowest initial and final release ratio. In addition, the 2% bi-phase alginate carrier had a little higher ALP activity than the homogeneous carrier. An improved controlled release profile was obtained by combining alginate hydrogel with lyophilized particles. Conclusion: Bi-phase alginate carrier has many advantages such as biocompatibility and controlled release capability. It is expected to be effective as a scaffold and carrier in bone tissue engineering.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.499-504
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• 2011

본 연구팀은 탈미네랄화 골분(DBP)이라는 천연재료를 졸(sol)화시켜 poly(lactide-co-glycolide) (PLGA)에 함침시킨 지지체를 개발하였다. DBP를 함침시킨 PLGA 지지체 상의 세포증식과 모폴로지를 평가하기 위해 MTT 분석과 SEM을 측정하였다. 또한 sGAG와 콜라겐 함량 측정과 파종된 연골 세포의 표현형 유지에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 PLGA에 DBP를 함침시킨 지지체가 PLGA 지지체보다 높은 세포 증식률을 보였다. 또한 파종된 연골세포의 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 PLGA에 DBP를 이용한 용액을 함침시킴으로써 DBP내의 성장인자와의 상호작용을 통해 연골세포의 성장에 긍정적 영향을 미쳐 안정되게 연골을 조직화할 수 있는 연골조직공학 지지체로 적합할 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1455-1460
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• 2018

최근 들어 급속한 고령화 사회가 진행되고 있으며 이로 인해 골관절염과 골다공증 등의 퇴행성 골질환 환자수도 동반하여 증가하고 있다. 따라서 고령화에 따른 골관련 질환의 새로운 제어와 치료법 개발을 위해 성체줄기세포의 골세포 분화유도를 활용한 재생의학도 활발히 연구되고 있다. 또한 관련 연구에서 줄기세포의 분화과정에서 미토콘드리아의 산화적인산화가 중요하다고 알려지고 있다. 흥미롭게도 최근 연구에서 아스피린의 주성분인 salicylate가 동물세포의 미토콘드리아 생합성을 증진시키는 효과가 보고되었다. 그러나 성체줄기세포에서 salicylate가 골세포분화나 미토콘드리아 생합성을 유도할 수 있는지에 대한 연구결과는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인체 골막 유래의 성체줄기세포를 이용하여 골세포분화나 미토콘드리아 생합성에 대한 salicylate의 영향을 분석하였다. 골막 유래 성체줄기세포의 골세포 분화유도 과정에 동반한 salicylate 처리는 잘 알려진 골세포분화 표지자인 alkaline phosphatase의 활성을 증가시키는 결과를 본 연구에서 얻었다. 이러한 연구결과는 salicylate가 줄기세포로부터 골세포로의 분화를 조절할 수 있는 물질이 될 수 있음을 제시한다. 또한 이러한 골세포 분화과정에서 미토콘드리아 생합성도 salicylate 처리에 의해 증가됨이 관찰되었다. 따라서, 미토콘드리아 생합성이나 기능을 조절하는 물질이 성체줄기세포의 골세포 분화과정에도 영향을 줄 수 있으며, 이러한 물질이 골세포분화나 재생의학의 새로운 조절 물질로 응용될 수 있음을 제시한다.

• 폴리머
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• 제33권1호
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• pp.26-32
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• 2009

골 결손 치료를 위해 생분해성 고분자인 PLGA에 골다공증 치료제인 이프리플라본(IP)을 함유한 미립구를 O/W 유화 용매 증발법으로 제조하였으며, 생체외 방출실험에서 IP 방출량은 HPLC로 분석하였다. SEM을 이용하여 미립구에 부착된 세포의 거동을 확인하였으며, IP가 세포에 미치는 독성평가는 CCK-8 분석방법을 이용하여 측정하였다. 골 형성 지표인 ALP 활성도를 측정하였으며, 배양된 BMSCS의 골세포로의 표현형을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행하였다. 방출결과에서 IP 방출은 거의 40일 이상으로 지속적이었으며, IP를 함유한 미립구에서의 세포의 부착, 성장 등이 잘 이루어짐을 확인하였고, ALP 활성도 및 RT-PCR 분석결과에서도 단독의 PLGA 미립구보다 IP를 함유한 미립구에서의 값이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 실험결과를 바탕으로 향후 서방성 제제화에 있어서 IP/PLGA 미립구를 응용하게 되면 국소지향성 골분화 주사용 지지체로서 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

• 유기물자원화
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• 제22권4호
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• pp.87-94
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• 2014

본 연구는 골분과 미강을 이용한 유기 액비 제조 시 건조효모와 당밀 첨가에 따른 액비의 무기성분 특성 변화를 구명하고 첨가 효과를 평가하고자 수행하였다. 액비 제조시 건조효모의 첨가 효과는 무첨가구에 비해 pH의 변화가 적고, EC의 증가폭이 컸으며 EC 값도 높게 나타났다. 또한 $NH_4$-N농도는 건조효모 첨가구가 $2,936mg{\cdot}L^{-1}$로 무첨가구의 $1,782mg{\cdot}L^{-1}$에 비해 높았다. 당밀 첨가 효과는 첨가구가 무첨가구에 비해 pH가 낮은 경향을 보였으며 EC는 당밀 무첨가구에서 다소 높은 것으로 나타났다.$NH_4$-N농도는 당밀 무첨가구가 $2,936mg{\cdot}L^{-1}$로 첨가구의 $2,378mg{\cdot}L^{-1}$에 비해 높았다. 따라서 액비 제조 시 건조효모 첨가는 유기물원의 분해를 촉진하여 식물이 이용할 수 있는 질소형태로 무기화를 촉진시키고, 당밀 첨가는 유기물의 분해를 억제하지만 발효 성상을 향상시키는 효과를 보였다. 또한 액비처리에 의한 부추생육을 조사한 결과, 양분공급에 의한 생육 증가 효과를 나타내었다.

• 대한한방내과학회지
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• 제36권4호
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• pp.518-526
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• 2015

Objectives This study investigated the effect of purified safflower (Carthamus tinctorius Linne) and safflower seed (Carthamus tinctorius L. seed; CS) extract, using hot water and ethanol extract methods , on the osteogenic differentiation of MC3T3E1 cells.Methods The safflower and safflower seed were extracted with hot water and ethanol. The samples were concentrated by a rotary evaporator and then freeze-dried using a freeze-dryer. The MC3T3E1 cells were propagated and maintained in DMEM (Gibco) containing 10% FBS and a 1% antibiotic antimycotic solution. To induce osteogenic differentiation, the cells were treated for 14 days with DMEM with 10 mM β-glycerophosphate and 50 μM ascorbic acid. Extract doses were confirmed by the results of an MTT assay, and treatment of the extracts was performed in a differentiation medium every two days. The ALP staining and activity were tested after osteogenic differentiation for five days, and after 14 days, osteogenic differentiation was determined by alizarin red S staining. The mRNA expressions of osteogenic-related genes were quantified using quantitative real-time PCR.Results In the results of the MTT assay, all concentrations of safflower extracts had no toxicity in the MC3T3El cells. But in the groups of 100 ng/ml and 200 ng/ml concentrations of safflower seed extracts, the cell viability was significantly reduced by up to 40-50%. So we fixed the treatment concentration of the extract at 50 ng/ml. In the ALP and alizarin red S staining, all extract groups increased osteogenic differentiation compared with the control group. The water-safflower extract group showed the highest mRNA level of Alp, Runx2, and Dlx5 genes. The mRNA level of Ocn, an osteogenic gene related to late-stage differentiation, in the ethanol-safflower extract group increased the mineralization more significantly than in other groups.Conclusions These data suggest that the extract of safflower increases the osteoblastic differentiation activates of MC3T3E1 cells like the extract of safflower seed. The water-extract and ethanol-extract of safflower have effects on different stages of osteogenesis in MC3T3El. Not only safflower seed but also safflower will be useful therapeutic reagents for age-associated chronic diseases such as osteoporosis.

• 폴리머
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• 제38권3호
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• pp.278-285
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• 2014

알지네이트와 탈미네랄골분(DBP) 하이브리드 스펀지는 각각 DBP가 0, 10, 20, 40 및 80% 첨가된 스펀지로, 연골 재건을 위해 제작되었다. 세포의 증식은 MTT를 통해 관찰했으며, 형태학적, 조직학적, 생물학적 관찰 그리고 RT-PCR을 1, 2, 및 3 주에 실시하였다. 세포생존율에 있어서 20% DBP/알지네이트 스펀지에서 다른 스펀지보다도 가장 좋은 결과를 보였으며, 광학전자현미경 관찰에서 또한 20% 스펀지에서 가장 좋은 세포부착률과 증식률을 확인하였다. 마지막으로, 조직학적 평가에서 20% 스펀지에서 연골세포의 표현형이 가장 잘 유지됨과 동시에 산성뮤코 다당류와 제2형 콜라겐이 잘 형성된 것을 확인하였다. 이로써 DBP/알지네이트 하이브리드 스펀지는 연골 조직공학을 위한 지지체로써 활용될 수 있을 것이다.

• 폴리머
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• 제37권5호
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• pp.632-637
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• 2013

늑연골세포는 초기 증식능력이 관절연골세포보다 우수하며, 또한 세포 채취에 용이하다는 장점이 있어, 관절연골의 대안으로 사용된다. FDA의 승인을 받은 합성고분자인 폴리락산-글리콜산 공중합체(PLGA)는 조직공학적 생체재료로 사용되고 있으나, 세포 부착률이 낮고, 염증반응을 야기시킨다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 세포의 증식에 영향을 주며 염증반응이 감소된다고 보고된 탈미네랄골분(DBP)을 이용하여, 함량별 DBP/PLGA를 제조한 뒤, 세포를 파종하여 연구를 실시하였다. 세포의 부착 및 증식률을 측정하기 위하여 세포 파종한 후 MTT와 SEM 분석을 수행하였으며, DBP가 세포외 기질 형성에 미치는 영향을 확인하고자 글리코스아미노글라이칸(sGAG)과 콜라겐 함량을 측정하였다. 생체 내 외 환경에서 세포의 부착과 증식에 미치는 영향을 관찰하기 위해 연구를 진행하여, PLGA 지지체보다 DBP/PLGA 지지체가 세포의 성장과 증식에 영향을 주는 것을 확인하였으며, DBP의 함량이 증가할수록 효과가 좋은 것으로 나타났다.