• 한국자원식물학회지
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• 제12권2호
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• pp.107-119
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• 1999

본 연구에서는 탱자의 미성숙배로부터 캘러스 유도와 재분화에 관하여 연구하였다. 탱자 배발생 캘러스들은 3% sucrose와 44.4 $\mu\textrm{m}$ BA로 처리된 $\frac{1}{2}$MS배지에서 광조사(2,000 1x, 16h)시에 미성숙종자의 배로부터 유도되었으며 식물체 재분화는 MS배지에 5.0 $\mu\textrm{m}$ BA를 첨가하였을 때 가장 양호하였다. 탱자는 배양2~3주경에 담황색의 캘러스가 유도되었으며 배양5~6주경부터는 딱딱한 녹색의 캘러스로 변하였다. 기내 재분화는 3% sucrose와 5.0 $\mu\textrm{m}$ BA가 첨가된 MS배지에서 배발생 캘러스로부터 직접 유도되었다. 또한 배양 12주 후에 Multishoot가 재분화되었으며, 배양 16주 후에 뿌리가 형성되었다. 또한 뿌리가 형성된 식물체들은 토양으로 옮겨져 완전한 식물체로 잘 자랐다. 광학 현미경 관찰시 탱자에서는 배양4주경에 하얀색의 조밀한 배양된 세포들이 나타났다. 배양6주경부터는 세포들이 신장되면서 배발생 돌기가 나타났으며 주변의 세포들은 액포화 되었다. 또한 배양12주경에는 미성숙 잎에서 발달된 유낭과 전형성층을 관찰하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권4호
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• pp.81-88
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• 2024

차세대 중형위성 3호의 탑재체 중 바이오캐비넷은 우주공간에서 바이오 3D프린팅 기법을 이용한 3차원 줄기세포 분화, 배양 및 분석 임무를 수행한다. 상기 3D 프린팅 기법은 궤도환경에서 사용을 목적으로 개발되었으나, 극심한 발사환경에 대한 별도의 검증이 이루어지지 않아 탑재체에 전달되는 발사하중을 저감 시키는 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 바이오캐비넷에 전달되는 발사하중 저감을 위해 저강성 탄성 지지구조 적용 및 고댐핑 특성을 부여한 수동형 진동절연기를 제안하였으며, 고댐핑 특성을 부여하기 위해서 초탄성 형상기억합금의 초탄성 효과와 점탄성 테이프를 이용한 적층형 구조에 주목하였다. 제안한 진동절연기 인증모델에 대한 발사진동시험을 통해 설계유효성을 검증하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1752-1760
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• 2011

우리나라에서 자생하고 있는 천년초는 새로운 생리활성 물질을 생산할 수 있는 소재로 각광받고 있으며, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 세포는 골세포의 세포 활성과 관련된 연구에서 유용하게 이용되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 MC3T3-E1 세포를 이용하여 천년초 추출물이 세포 증식에 미치는 영향과 ALP 활성, 조골세포의 골 형성을 위한 필수 인자인 collagen 합성에 대한 영향을 검토하고 세포사의 주요 인자인 ROS 에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 각 추출물의 수율은 껍질 열수 추출물이 35.2%로 가장 수율이 높았고, 다음으로 줄기 열수 추출물, 껍질 에탄올 추출물, 씨 열수 추출물, 줄기 에탄올 추출물 순으로 나타났으며, 수율이 가장 낮은 씨 에탄올 추출물은 20.6%였다. 각 추출물의 농도(1, 10 50, $100{\mu}g/ml$)에 따른 조골세포 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과, 모든 군에서 대조군과 비교하여 유의적인 증식률을 나타내었으며 특히, $100{\mu}g/ml$ 씨 열수 추출물을 첨가하였을 때, 대조군과 비교하여 가장 높은 120% 정도의 증식률을 나타내었다. 천년초 추출물이 ALP 활성에 미치는 영향을 조사한 결과, 천년초 추출물을 $10\sim50{\mu}g/ml$ 첨가하였을 때, 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하였으며 특히, 씨 에탄올 추출물을 $50{\mu}g/ml$ 첨가하였을 때, 130% 이상의 ALP 활성을 증가시켜 조골세포의 분화에 영향을 줄 가능성이 제시 되었다. 천년초 추출물이 조골세포의 collagen 합성에 미치는 실험결과에서는 천년초 씨 열수 추출물과 씨 에탄올 추출물의 $50\sim100{\mu}g/ml$ 농도에서 높은 합성능을 나타내었으며 그 중 씨 열수 추출물 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 가장 높은 collagen 합성능을 보였다. 천년초 추출물이 세포내 ROS생성에 미치는 영향을 실험한 결과에서는 모든 천년초 추출물 처리에 의해 농도 의존적으로 형광 강도가 감소하는 경향을 보였으며 특히, 씨 열수 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 경우, 대조군에 비해 54% 정도 ROS가 감소되어 천년초씨 추출물이 세포 내에서 높은 항산화력이 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 천년초 추출물이 조골세포의 증식, ALP 활성, collagen 합성 및 ROS 생성 저해를 촉진하여 골 생성에 영향을 줄 수 있는 것이 확인되었으며, 추출 용매와 관계없이 씨 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 천년초 씨 중의 활성 성분 구명을 위해 향후 구체적 기작 연구와 in vivo 연구가 병행된다면, 골다공증 예방과 관련된 기능성 식품의 천연소재 개발이 가능할 것이라 사료된다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제28권6호
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• pp.511-519
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• 2006

Autogenous bone grafts have been considered the gold standard for maxillofacial bony defects. However, this procedure could entail a complicated surgical procedure as well as potential donor site morbidity. Possibly the best solution for bone-defect regeneration is a tissue engineering approach, i.e. the use of a combination of a suitable scaffold with osteogenic cells. A major source of osteogenic cells is the bone marrow. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells are multipotent and have the ability to differentiate into osteoblastic, chondrocytic, and adipocytic lineage cells. However, the isolation of cells from bone marrow has someproblems when used in clinical setting. Bone marrow aspiration is sometimes potentially more invasive and painful procedure and carries of a risk of morbidity and infection. A minimally invasive, easily accessible alternative would be cells derived from periosteum. The periosteum also contains multipotent cells that have the potential to differentiate into osteoblasts and chondrocytes. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human periosteal-derived cells. Periosteal explants were harvested from mandibule during surgical extraction of lower impacted third molar. The periosteal cells were cultured in the osteogenic inductive medium consisting of DMEM supplemented with 10% fetal calf serum, 50g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nmol dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate for 42 days. Periosteal-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 14 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA expression increased up to day 14 with a decrease thereafter. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 7 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to the entire duration of culture. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. In conclusion, our study showed that cultured human periosteal-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix. As the periosteal-derived cells, easily harvested from intraoral procedure such as surgical extraction of impacted third molar, has the excellent potential of osteogenic capacity, tissue-engineered bone using periosteal-derived cells could be the best choice in reconstruction of maxillofacial bony defects.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제29권4호
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• pp.279-288
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• 2007

In the present study, we focused on stem cells in the dental papilla of the tooth germ. The tooth germ, sometimes called the tooth bud, is the primordial structure from which a tooth is formed. The tooth germ consists of the enamel organ, the dental papilla, and the dental follicle. The dental papilla lies below a cellular aggregation of the enamel organ. Mesenchymal cells within the dental papilla are responsible for formation of dentin and pulp of a tooth. Tooth germ disappears as a tooth is formed, but that of a third molar stays in the jawbone of a human until the age of 10 to 16, because third molars grow slowly. Impacted third molar tooth germs from young adults are sometimes extracted for orthodontic treatment. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human dental papilla-derived cells. Dental papillas were harvested from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients aged 13-15 years. After passage 3, the dental papilla-derived cells were trypsinized and subsequently suspended in the osteogenic induction DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 50 g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nM dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate at a density of $1\;{\times}10^6\;cells/dish$ in a 100-mm culture dish. The dental papilla-derived cells were then cultured for 6 weeks and the medium was changes every 3 days during the incubation period. Dental papilla-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 7 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA level was largely elevated at 1 weeks and gradually decreased with culture time. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 14 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to day 28. The expression remained constant thereafter. Runx2 expression appeared at day 7 with no detection thereafter. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. Osteocalcin secretion was detectable in the culture medium from 1 week. The secretion of osteocalcin from dental papilla-derived cells into the medium greatly increased after 3 weeks although it showed a shallow increase by then. In conclusion, our study showed that cultured human dental papilla-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix.