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보고서 상세정보

조직공학제품의 동정·함량·역가시험법 및 특성 규명(III)
A Study of Assessment Methods for Tissue Engineered Products(III)

  • 사업명

    식품의약품안전성관리

  • 과제명

    조직공학제품의 동정·함량·역가시험법 및 특성 규명(lll)

  • 주관연구기관

    아주대학교 산학협력단

  • 연구책임자

    민병현

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-12

  • 과제시작년도

    2005

  • 주관부처

    식품의약품안전청

  • 사업 관리 기관

    식품의약품안전청
    Korea Food & Drug Administration

  • 등록번호

    TRKO201000016237

  • 과제고유번호

    1470000944

  • 키워드

    생역학적 분석.조직 공학적 연골.Biomechanics.indentation.compression.tissue engineered cartilage.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Along with the biochemical, molecular, biological characteristics, the biomechanical ones have also been of importance as a marke...

    Along with the biochemical, molecular, biological characteristics, the biomechanical ones have also been of importance as a marker of the quality of tissue-engineered cartilage tissue. The biomechanical testing protocols that are widely used include confined and unconfined compression test and less popular one, indentation. There is no consensus in regard to a standardized protocol yet. The present study focused on the two methods, unconfined compression and microindentation test of tissue-engineered cartilages. Test samples were prepared from scaffolding biomaterials, i.e., polyglycolic acid (PAG) or fibrin that were seeded with either chondrocytes or mesenchymal stem cells. For the specimens for indentation, a scaffold-free cartilage construct was subjected to the test. Compared to the previous results of biochemical assays, mostly total GAG and collagen contents, we confirmed that the correlation between increasing ECM deposition and resultant compressive strength was well established. However, attempt to obtain the reliable data from indentation test failed. The mechanical strength, especially at the surface appeared insufficient to respond to the indentation. To determine free swelling pressure of the tissue-engineered cartilage, an accurate measurement of volume changes was prerequisite and thus software method was developed and being tested for the validity. Measurement of frictional force of the engineered cartilage was impossible at this time.
    In conclusion, the unconfined compression test produced the reliable data, correlating them with those from the biochemical analysis. However, indentation does not seem to be dependable as a tool of predicting the biomechanical aspects of cartilage tissues, though there are some practical benefits of using indentation. More improvement of indentation technique is justified for the application toward soft tissues.


    조직 공학적으로 제작된 연골조직의 생체역학적 특성은 생화학적 및 분자생물학적 특징과 함께 중요한 연골조직의 완성도를 알려주는 중요한 지표로 활용되어지고 있음. 하지만 전 세계적으로도 일반화된 생체역학적 시험방법은 있으나, 표준화된 ...

    조직 공학적으로 제작된 연골조직의 생체역학적 특성은 생화학적 및 분자생물학적 특징과 함께 중요한 연골조직의 완성도를 알려주는 중요한 지표로 활용되어지고 있음. 하지만 전 세계적으로도 일반화된 생체역학적 시험방법은 있으나, 표준화된 방법은 아직 개발되지 못한 상태이다. 본 과제를 통해 생화학적 분석법 이외에, 연골조직의 기계적 특성을 밝히는데, 두 가지 방법 - unconfined compression test 와 micro-indentation 에 초점을 두었다. 압축강도를 측정을 위해 PGA, fibrin등의 생체적합성 재료로부터 만들어진 조직 및 지지체를 사용하지 않은 연골조직을 시험하였고, indentor용으로는 비지지체 연골조직을 대상으로 했음. 사용된 세포는 토끼에서 추출한 골수유래 줄기세포 및 돼지의 연골세포를 이용하였으며 앞선 생화학적 분석결과와 비교해 봤을 때, 세포외 기질의 증가에 따라서, 기계적 압축강도 또한 증가됨을 통해 두 factor간의 상관관계를 확인하였음. 하지만 micro-indentor를 사용했을 때, 신뢰할 만한 결과를 얻는 데는 실패했는데, 이는 시편의 표면강도가 indentor tip으로 측정하기에 불충분한 것이 원인이었다. free swelling pressure를 구하기 위해서는 연골조직의 부피변화를 정확히 측정하는 것이 중요한데, software를 이용한 방법을 고안하여, 그 유효성을 검증하고 있는 단계임. 그리고 표면 마찰력의 측정은 상용화 된 바 없는, 복잡한 기계적 장치를 사용해야 되는데, 공간적, 시간적 제약으로 인해 구체적인 실험을 수행할 수 없었음. 결론적으로 unconfined compression test를 통한 압축강도의 측정은 생화학적 분석결과와 더불어 신뢰할 만한 결과를 보여주었는데 비해, microindentor는 일부 장점에도 불구하고, 전체연골조직의 기계적 특성을 예측하는 지표로서는 아직 일반적이지 않고, 기술적으로 극복해야 될 문제들이 있어 생역학적 측정방법으로는 적합지 않다고 사료됨.


  • 목차(Contents) 

    1. 용역연구사업 연구결과보고서...1
    2. 제출문 ...2
    3. 목차 ...3
    4. I. 연구개발결과 요약문 ...4
    5. 한글요약문 ...4
    6. 영문요약문 ...5
    7. II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...6
    8. 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...6
    9. 1...
    1. 용역연구사업 연구결과보고서...1
    2. 제출문 ...2
    3. 목차 ...3
    4. I. 연구개발결과 요약문 ...4
    5. 한글요약문 ...4
    6. 영문요약문 ...5
    7. II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...6
    8. 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...6
    9. 1. 총괄 연구 개발 과제의 목표 ...6
    10. 2. 총괄 연구 개발 과제의 목표 달성도 ...8
    11. 3. 국.내외 기술 개발 현황 ...9
    12. 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...10
    13. 1. 생역학 분석을 위한 역가 시험 시스템 검증 인공 연골 제품의 분류 제작...10
    14. 1.1 생역학적 평가를 위한 연골 세포를 이용한 조직 공학 연골 제품 공급 ...10
    15. 1.2 연골 세포 조직 공학 연골 제품의 역가 시스템 평가 ...10
    16. 1.3 생역학적 평가를 위한 줄기 세포를 이용한 조직 공학 연골 제품 공급 ...11
    17. 1.4 줄기 세포 조직 공학 연골 제품의 역가 시스템 평가...11
    18. 1.5 조직 공학 연골 조직의 부피 변화 측정 평가 [부피 측정 프로그램]...12
    19. 2. 조직 공학적으로 제작된 인공 연골 제품의 생역학적 측정 및 기준 개발...14
    20. 3. 조직공학 제품의 동정, 함량, 역가시험법 및 특성 규명 방법의 표준화 제시 ...16
    21. 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...17
    22. 1. 연골 세포를 이용한 조직 공학 연골 제품 ...17
    23. 2. 줄기 세포를 이용한 조직 공학 연골 제품 ...21
    24. 3. 조직 공학적 연골 조직의 부피 변화 측정 실험 ...28
    25. 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...31
    26. 1. 연골 세포를 이용한 조직 공학 연골 제품 ...31
    27. 2. 줄기 세포를 이용한 조직 공학 연골 제품 ...32
    28. 3. 조직 공학적 연골 조직의 부피 변화 측정 실험 ...33
    29. 제5장 총괄연구개발과제의 연구 성과 ...34
    30. 5.1 활용성과 ...34
    31. 5.2 활용계획 ...35
    32. 제6장 기타 중요 변경 사항 ...36
    33. 제7장 참고문헌 ...37
    34. 제8장 첨부서류 ...39
    35. 총괄 연구과제 요약 ...40
  • 참고문헌

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