MC3T3-E1 osteoblast-like cell response to magnesium ion implanted titanium surface
마그네슘 이온이 주입된 티타늄 표면에서 MC3T3-E1 골모양 세포의 반응
- 주제(키워드) Magnesium ion , ion implantation , cell response , sandblasting , Mg 이온 , 이온 주입 , 세포 반응 , 샌드블라스팅
- 발행기관 江陵原州大學校 大學院
- 지도교수 曺리라, 朴燦眞
- 발행년도 2009
- 학위수여년월 2009. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 齒醫學科
- 세부전공 齒科補綴學 專攻
- 원문페이지 42 p.
- 본문언어 영어
초록/요약
임플란트와 골 반응을 개선하기 위한 생화학적 표면 처리 방법으로다양한 이온을 이용한 이온주입법에 대한 관심이 높아지고 있다. 본연구는 플라즈마 상태의 마그네슘 이온을 임플란트 표면에 주입하여 이온피막을 형성하는 방법으로 표면 처리를 한 임플란트에 대한 MC3T3-E1골모양 세포의 초기 반응을 평가해 보고자 하였다. 티타늄 디스크를 네 가지 군으로 표면처리를 달리하였다. A 군은 기계절삭만 하였고 B 군은 기계 절삭 후 마그네슘 이온을 주입하였다. C 군은알루미늄 입자분사 하였고, D 군은 알루미늄 입자분사 후 마그네슘 이온을주입하였다. 조골세포의 반응을 세포 부착, 증식, 분화의 단계별로평가하였다. 세포 부착을 평가하기 위해 MC3T3-E1 골모양 세포를 4 시간,24 시간, 48 시간 금속 표면에서 배양하여 주사현미경으로 관찰하였고,1 시간, 4 시간, 24 시간 배양 후 액틴, 72 시간 배양 후 제 1 형 교원질에대한 면역형광염색 후 공초점 레이저 주사 현미경으로 관찰하였다. 세포증식은 24 시간 배양한 시편으로 RT-PCR 분석, 4 시간, 24 시간 배양시편으로 MTT 분석을 통해 평가하였다. 세포분화도평가는 세포를 4 일간배양 후 알칼리성 인산분해효소 활성도 분석을 통해 시행하였다.이상의 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 주사현미경, 공초점 레이저 주사 현미경으로 관찰시 시간의 흐름에따라 세포 부착량은 증가하였으며, 마그네슘 이온을 주입한 시편에서 더많은 양 세포 증식이 관찰되었으며 분화정도도 더 높은 것으로 관찰되었다. 2) 4 시간, 24 시간 배양 후 측정한 MTT 분석 결과 마그네슘 이온을주입한 시편에서 유의성 있게 높은 측정치를 보였다. 3) RT-PCR 분석시 알루미늄 입자분사 후 마그네슘 이온을 주입한시편에서 c-fos 와 osteonectin 의 발현이 증가된 소견을 보였다. 4) 알칼리성 인산분해효소 활성도 분석시 금속 표면처리 방법에 따른차이는 발생하지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 Mg 이온이 주입된 군의 세포가 Mg 이온이주입되지 않은 군보다 초기의 세포반응이 더 우수하다는 것을 알 수 있다.
more초록/요약
For successful osteogenesis around the implants, interaction between implant surface and surrounding tissue is important. Biomechanical bonding and biochemical bonding are considered to influence the response of adherent cells. But the focus has shifted surface chemistry. The purpose of this study is to evaluate the MC3T3-E1 osteoblast like cell responses of magnesium (Mg)- ion implanted titanium surface produced using a plasma source ion implantation method. Commercially pure titanium disc was used as substrates. The discs were prepared to produce four different surface, A: Machine-turned surface, B: Mgimplanted surface, C: sandblasted surface, D: sandblasted and Mg-implanted surface. MC3T3-El osteoblastic like cells were cultured on the disc specimens. Cell adhesion, proliferation, differentiation, and synthesis of extracellular matrix were evaluated. The cell adhesion morphology was evaluated by SEM. The cell adhesion proteins are evidenced by immune-fluorescence method, confocal laser microscope: actin from the cytoskeleton and collagen I from the extracellular matrix. MTT assay for cell viability and ALP activity for cell differentiation were assessed. RT-PCR assay was used for assessment of cell adhesion, proliferation and differentiation. The results of this study were as follows: 1. SEM and confocal laser microscope pictures showed that cell on Mg-ion groups was more proliferative than that of non Mg-ion groups. On the machine-turned surface, cell showed some degree of contact guidance in aligning with the machining grooves. 2. In MTT assay, optical density of Mg-ion groups was more higher than that of non Mg-ion group. 3. In RT-PCR analysis, osteonectin and c-fos mRNA were more expressed on sandblasted and Mg-ion implanted group. 4. ALP activity was not significantly different among all groups. Within the limitations of this study, the following conclusions were drawn: It might indicate Mg ion implanted titanium surface induce better bone response than non Mg-ion groups. Key words: Magnesium ion, ion implantation, cell response, sandblasting
more목차
I. INTRODUCTION = 2
II. MATERIALS AND METHODS = 4
III. RESULTS = 8
IV. DISCUSSION = 10
V. CONCLUSION = 16
REFERENCES = 17
FIGURES AND TABLES = 24
ABSTRACT IN KOREAN = 38
ABSTRACT IN ENGLISH = 40
