• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제51권3호
• /
• pp.213-223
• /
• 2021

Purpose: The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has been introduced as an effective disinfection method for titanium surfaces due to their massive radical generation at low temperatures. Helium (He) has been widely applied as a discharge gas in APPJ due to its bactericidal effects and was proven to be effective in our previous study. This study aimed to evaluate the safety and effects of He-APPJ application at both the cell and tissue levels. Methods: Cellular-level responses were examined using human gingival fibroblasts and osteoblasts (MC3T3-E1 cells). He-APPJ was administered to the cells in the experimental group, while the control group received only He-gas treatment. Immediate cell responses and recovery after He-APPJ treatment were examined in both cell groups. The effect of He-APPJ on osteogenic differentiation was evaluated via an alkaline phosphatase activity assay. In vivo, He-APPJ treatment was administered to rat calvarial bone and the adjacent periosteum, and samples were harvested for histological examination. Results: He-APPJ treatment for 5 minutes induced irreversible effects in both human gingival fibroblasts and osteoblasts in vitro. Immediate cell detachment of human gingival fibroblasts and osteoblasts was shown regardless of treatment time. However, the detached areas in the groups treated for 1 or 3 minutes were completely repopulated within 7 days. Alkaline phosphatase activity was not influenced by 1 or 3 minutes of plasma treatment, but was significantly lower in the 5 minute-treated group (P=0.002). In vivo, He-APPJ treatment was administered to rat calvaria and periosteum for 1 or 3 minutes. No pathogenic changes occurred at 7 days after He-APPJ treatment in the He-APPJ-treated group compared to the control group (He gas only). Conclusions: Direct He-APPJ treatment for up to 3 minutes showed no harmful effects at either the cell or tissue level.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.383-397
• /
• 1999

치아 이동시 골개조에 관여하는 골모세포의 활성을 알아보기 위해 골조직 대사 물질인 vitamin $D_3$를 1, 10, 100nM/ml 농도로, dexamethasone을 10, 100nM/ml, $1{\mu}M/ml$ 농도로 단독 또는 복합 투여하여 세포 활성 및 염기성인산분해효소의 활성도를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. dexamethasone을 단독 투여한 경우 배양 1일째에 $1{\mu}M/ml$ 농도에서만 대조군에 비해 유의한 세포 활성 증가를 보였으며 이후에는 전반적으로 유의한 감소를 보였다. 반면에 염기성 인산분해효소의 활성도는 $1{\mu}M/ml$의 dexamethasone일 때 가장 높았으며 배양 기간이 길어질수록 유의한 증가를 보였다. 2 vitamin $D_3$ 첨가시 배양 1일째에는 세포 활성이 증가하였으나 배양 2일째에는100nM/ml에서 대조군과 비교해 크게 감소하여 농도의 증가에 따라 세포 활성이 크게 감소하는 경향을 보였으며 배양 3일째에는 다소 활성이 회복되었다. 염기성 인산분해효소의 활성도는 10nM/ml과 100nM/m1의 vitamin $D_3$에서 배양 2일째와 3일째에 대조군에 비해 유의하게 높았는데 100nM/ml에서 배양 3일째에 가장 높았다. 3. dexamethasone과 vitamin $D_3$를 복합 투여 한 경우 배 양 2일째에는 모든 vitamin $D_3$ 농도에서 세포 활성 이 감소하였으나 3일째에는 세포 활성이 회복되어 대조군이나 dexamethasone단독 투여 시에 비해 유의한 활성 증가를 보이는 경우가 있었다. 염기성 인산분해효소의 활성은 배양 1일째에 감소를 보였으나 배양 2일째에 10nM/ml나 100nM/ml의 dexamethasone에 100nM/ml의 vitamin $D_3$복합 투여의 경우 유의한 증가를 보였고 배양 3일째에 다시 감소를 보였다. 적절한 농도의 dexamethasone과vitamin $D_3$의 복합 사용으로 골모세포의 활성 및 염기성 인산분해효소를 증가시키거나 조절하는 상승 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• Nutrition Research and Practice
• /
• 제5권4호
• /
• pp.281-287
• /
• 2011

In this study, we evaluated the antioxidant activity of pine needle extracts prepared with hot water, ethanol, hexane, hot water-hexane (HWH), and hot water-ethanol (HWE), using the DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical method. The hot water extract possessed superior antioxidant activity than the other extracts. We also compared the antioxidant activity of pine needle extracts through ROS inhibition activity in a cellular system using MC3T3 E-1 cells. The hot water extract exhibited the lowest ROS production. The pattern of HPLC analysis of each extract indicated that the hot water extract contained the highest proanthocyanidin level. The pine needle hot-water extract was then isolated and fractionated with Sephadex LH-20 column chromatography to determine the major contributor to its antioxidant activity. The No.7 and 12 fractions had high antioxidant activities, that is, the highest contents of proanthocyanidins and catechins, respectively. These results indicate that the antioxidant activity of procyanidins from the hot water extract of pine needles is positively related to not only polymeric proanthocyanidins but also to monomeric catechins. Moreover, the antioxidant activity of the pine needle hot water extract was similar to well-known antioxidants, such as vitamin C. This suggests that pine needle proanthocyanidins and catechins might be of interest for use as alternative antioxidants.

• International Journal of Oral Biology
• /
• 제41권2호
• /
• pp.53-62
• /
• 2016

In the present study, we evaluated the effect of CGM on osteogenic differentiation of cultured osteoblasts, and determined whether combination treatment with LLLT had synergistic effects on osteogenic differentiation. The results indicated that CGM promoted proliferation, differentiation, and mineralization of osteoblasts at the threshold concentration of $10{\mu}g/ml$; whereas, CGM showed cytotoxic properties at concentrations above $100{\mu}g/ml$. ALP activity and mineralization were increased at concentrations above $10{\mu}g/ml$. CGM in concentrations up to $10{\mu}g/ml$ also increased the expression of osteoblast-activated factors including type I collagen, BMP-2, RUNX2, and Osterix. The CGM ($50{\mu}g/ml$) and LLLT (80 mW for 15 sec) combination treatment group showed the highest proliferation levels, ALP activity, and mineralization ratios. The combination treatment also increased the levels of phosphorylated forms of p38, ATF2, PKD, ERK, and JNK. In addition, the osteoblast differentiation factors including type I collagen, BMP-2, RUNX2, and Osterix protein levels were clearly increased in the combination treatment group. These results suggested that the combination treatment of CGM and LLLT has synergistic effects on the differentiation and mineralization of osteoblastic cells.

• 생명과학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.456-463
• /
• 2017

본 연구는 3종의 한약재(감초(Glycyrrhizae radix), 황기(Astragali radix) 및 산약(Dioscorea rhizome)) 추출물의 에스트로겐 유사활성 및 조골세포 증식과 분화에 미치는 영향을 검토하고자 실험을 진행하였다. 에스트로겐 유사활성 측정을 위하여 인체 유방암 세포주인 MCF7 세포를 luciferase 유전자를 리포터로 사용하는 에스트로겐 반응성 리포터 시스템을 가지는 세포로 형질전환하여 사용하였다. 상기 세포를 이용하여 추출물의 에스트로겐 유사활성을 측정한 결과, 한약재 추출물이 음성대조군과 비교하여 1.11배~5.73배 높은 에스트로겐 유사활성을 나타내었다. 그 중 감초 추출물이 가장 높은 에스트로겐 유사활성을 보였다. 감초 추출물의 에스트로겐 유사활성은 추출물의 농도가 $50{\mu}g/ml$ 및 $500{\mu}g/ml$ 일 때 각각 $10^{-8}M$ 및 $10^{-7}M$ $17{\beta}-estradiol$과 거의 유사한 활성을 나타내었다. 조골세포주인 MC3T3-E1 세포를 이용한 실험에서는 감초 추출물의 농도가 $1{\sim}1,000{\mu}g/ml$ 범위일 때 독성을 나타내지 않았다. 황기 추출물은 조골세포에 있어서 유의적인 세포 증식률을 보이지 않았다. 그러나, 감초 및 산약 추출물은 각각 148% 및 133%의 최대 증식률을 보였다. 또한, 감초 추출물은 대조군과 비교하여 alkaline phosphatase(ALP) 활성이 증가하였으며, 추출물의 농도가 $100{\mu}g/ml$ 일 때 최대 122%의 ALP 활성을 나타내었다. 또한, Alizarin red S 염색법을 이용한 석회화 형성능 측정에서도 대조군과 비교하여 석회화가 증가하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 감초 추출물이 골 형성 및 골다공증 예방 효과가 우수한 식품 소재인 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.637-642
• /
• 2010

천연물 유래의 생약에서 조골세포 증식을 높이면서, 파골세포의 분화 억제에 효과가 있는 시료를 검색하고자 15종의 한약재추출물의 효과를 검토해 보았다. Mouse calvaria 유래의 osteoblastic cells를 이용하여 세포 생존률 및 ALP 활성을 측정하였으며, 또한 마우스 골수 세포를 이용하여 M-CSF와 RANKL을 처리하여 파골세포의 분화를 유도한 후, 세포 생존율과 TRAP효소활성을 측정하였다. 그 결과, 두충, 곽향, 개다래, 형개, 정공등 추출물은 조골세포 증식 및 ALP 활성를 증가시켰으며, 파골세포 활성을 나타내는 TRAP활성이 억제되는 것으로 확인되었다. 따라서 이 추출물들은 조골세포의 기능을 향상시키는 동시에 파골세포의 기능을 억제하여 골 흡수와 관련된 질환과 함께 골 질환 예방에 효과가 있을 것으로 생각되어진다.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국유가공기술과힉회 2007년도 추계학술발표대회
• /
• pp.39-47
• /
• 2007

골은 지속적으로 재형성이 일어나며, 오래된 골을 흡수하는 파골세포와 새로운 골을 생성하는 조골세포의 균형에 의하여 항상성이 유지된다. 골대사의 건전성을 측정하기 위한 골흡수 표시자에는 tartrate resistant acid phosphatase, pyridinium 연결부위, 콜라겐 telopeptide 등이 있으며, 골 형성 표시자로는 골 유래 alkaline phosphatase, osteocalcin, procollagen I extension peptide를 사용할 수 있다. 골밀도를 증진하기 위한 기능성 소재로는 milk basic protein, lactoferrin 등이 있으며, 우유의 유산균 발효과정에 의하여 생산되는 생리활성 펩타이드도 골밀도의 증진에 기여할 수 있다. Lactobacillus casei ATCC 393을 이용하여 생산한 발효분해물은 다양한 조골세포의 생화학적 지표 평가와 동물실험 결과를 근거로 할 때 조골세포의 증식과 분화를 촉진하고 파골세포의 활성을 억제시킴으로써 골대사를 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.511-518
• /
• 2005

Purpose: The purpose of this study is to find the effect of rare earth magnet's magnetic field of to the osteoblast around the implant by the means of observation number, and distribution around the implant which is connected to the permanent magnet but not, counted and compared by the number of cells attached to the surface of the implant. Material and method: The permanent magnets, made in the healing cap form, were connected to the implant future, and placed on the culture plate, The osteoblast-like cell: MC3T3-E1 were used for cell culture. As the control group, the implant were connected to normal healing cap, and cultured in the same conditions. 48 hours later, using inverted microscope, the number and distribution of osteoblast around the implant were observed, and 72 hours later, the number of the cells attached to the implant were counted. Results: As a result, the implant connected to the permanent magnet had proved to have a more concentrated cell distribution rate than the control group. The implant connected to the permanent magnet, neck area : which has about 10 gauss magnetic force, had more cells than apex area. The implant connected to the permanent magnet had proven to attach to the osteoblast more productively than control group's implant. Conclusions: This research showed that the magnetic field of the permanent magnet affected the distribution and growth rate of the osteoblast around the implant. In order to support this study, it also had need to monitor the progress of the permanent magnet specifically shown on the neck area, which has10 gauss magnetic force. So after additional research on the distribution and attachment of the cells, and further more, on bone formation, it will be concluded that the clinical applications ,such as immediate loading of implant treatment are possible.

• 치위생과학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.70-76
• /
• 2016

이번 연구의 목적은 하이드록시아파타이트를 이용하여 블라스팅 처리한 뒤 양극산화 방법을 이용하여 하이드록시아파타이트와 이산화티탄이 복합된 표면을 만들고, 이에 대해 세포부착양상을 관찰하고 ALP 활성도와 칼슘 침착량을 측정함으로써 세포 분화능을 평가하여 표면의 생체적합성을 평가하는 데 있다. 이를 위해 실험을 진행한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 접촉각 분석 결과, 복합처리된 HA+100과 HA+MAO 150은 유의하게 낮은 접촉각을 나타내었다(p<0.05). 세포부착 관찰 결과 연마 처리한 SM 시편에서는 납작한 모양으로 세포가 붙어있는 모습을 관찰할 수 있었으나, 표면 처리된 실험군에서는 세포의 모양이 시편을 따라 좀 더 길게 뻗어 부착된 모습을 관찰할 수 있었다. ALP 활성도 측정 결과 HA+MAO 150과 HA+MAO 200은 1, 2, 3주 모든 기간에서 가장 높은 ALP 활성도를 나타내었다(p>0.05). 칼슘양 측정 결과 HA+MAO 150 과 HA+MAO 200은 1, 2, 3주 모든 기간에서 가장 많은 칼슘양을 나타내었다(p<0.05). 따라서 하이드록시아파타이트 이산화티탄이 복합 코팅된 표면은 높은 표면에너지를 가지며 우수한 세포활성도를 나타내어 치과용 임플란트 표면으로 유용하게 사용될 수 있을 것이라고 생각된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
• /
• pp.41.1-41.1
• /
• 2009

Aerosol Deposition (AD) is anovel way to fabricate bioactive ceramic coatings in biomedical implants and prostheses applications. In the present work, silicon-substituted hydroxyapatite (HA) coatings on commercially pure titanium were prepared by aerosol deposition using Si-HA powders. The incorporation of silicon in the HA lattice is known to improve the bioactivity of the HA, makingsilicon-substitute HA an attractive alternative to pure HA in biomedical applications. Si-HA powders with the chemical formula $Ca_{10}(PO_4)_6-x(SiO_4)x(OH)_2-x$, having silicon contents up to x=0.5 (1.4 wt%), were synthesized by solid-state reaction of $Ca_2P_2O_7$, $CaCO_3$, and $SiO_2$. The Si-HA powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometry (XRF), and Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR). The corresponding coatings were also analyzed by XRD, scanning electron microscopy (SEM), and electron probe microanalyzer (EPMA). The results revealed that a single-phase Si-HA was obtained without any secondary phases such as $\alpha$- or $\beta$-tricalcium phosphate (TCP) for both the powders and the coatings.The Si-HA coating was about $5\;{\mu}m$ thick, had a densemicrostructure with no cracks or pores. In addition, the proliferation and alkaline phosphatase (ALP) activity of MC3T3-E1 preosteoblast cells grown on the Si-HA coatings were significantly higher than those on the bare Ti and pure HA coating. These results revealed the stimulatory effects induced by siliconsubstitution on the cellular response to the HA coating.