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전기방사법으로 제조한 PPDO-PLGA scaffold의 소독 후 표면 형태 변화와 세포 활성에 관한 연구

Title
전기방사법으로 제조한 PPDO-PLGA scaffold의 소독 후 표면 형태 변화와 세포 활성에 관한 연구
Other Titles
Effect of different sterilization methods on the surface morphology of PPDO-PLGA nanofiber scaffold and attachments of PC12 cell
Authors
정주영
Issue Date
2008
Department/Major
임상치의학대학원 임상치의학과임플란트치의학전공
Publisher
이화여자대학교 임상치의학대학원
Degree
Master
Abstract
최근 인체 조직의 재생을 목적으로 하는 다양한 생체 재료가 개발되어 상용되고 있다. 그 가운데 PPDD(Poly(p-dioxanone))와 PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid))는 콜라겐, 키토산 등의 천연 고분자 물질을 대체하기 위해 개발된 합성 고분자 물질이다. 생분해성 합성 고분자 생체 재료의 경우 고온에서 구조가 붕괴되고 중량이 감소하는 등의 취약점을 가지는데 따라서 고온을 유지해야 하는 소독 방식을 적용하기 곤란하다. 저온으로 이루어지는 소독방식 중 70% 알코올을 이용한 소독과 EO(ethylene oxide) 가스 소독의 경우 멸균 효과와 안전성이 보장된 소독법으로서 고분자 물질의 멸균에 널리 적용되고 있다. 본 연구에서는 전기방사법으로 제작한 PPDO-PLGA scaffold를 70% 알코올 소독한 경우와 통상적으로 적용되는 온도(65℃)에서 EO 가스 소독한 경우, 저온(37℃)에서 EO 가스 소독한 경우의 표면 형태 변화와 세포활성도를 조사하여 다양한 소독방식에 따른 scaffold의 변화를 알아보고자 하였다. 연구 재료로는 전기방사법으로 제조한 이중의 PPDO-PLGA 나노섬유 도관을 이용하였다. 소독 후 표면의 형태를 연구하기 위해 다음과 같이 네 그룹으로 분류하였다 ; 대조군:소독을 하지 않은 scaffold, 알코올군:70% 알코올 5분 침전 소독, EO군:65℃에서 EO 가스 소독, EO37군:37℃에서 EO 가스 소독·소독 전후의 도관의 표면 형태 변화를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 세포활성도를 조사하기 위해 다음과 같이 세 그룹으로 분류하였다. 대조군:70% 알코올 5분 침전 소독, EO군:65℃에서 EO 가스 소독, EO37군:37℃에서 EO 가스 소독. 각 군별로 소독 처리한 도관에 PC-12 세포를 48시간 동안 배양하여 세포활성도를 MTT 분석으로 측정하였으며 표본으로부터 얻어진 결과는 ANOVA로 통계 분석하였다(p<0.05). 주사전자현미경상은 대조군과 비교하였을 때 PLGA층은 모든 군에서 표면 형태의 변화를 보이지 않았으나 PPDO층은 EO군과 EO37군에서 다공성이 감소되고 나노 섬유가 손상된 형태를 띄었다. MTT 분석 결과 대조군과 비교하여 EO군과 EO37군은 유의성을 가질 만한 차이를 보이지 않았다. 본 연구를 통해 37℃와 65℃에서 적용한 EO 가스를 이용한 소독법은 상온에서 70% 알코올로 소독한 것과 비교하여 소독 후 PPDO-PLGA scaffold의 PPDO층의 표면 형태 변화를 가져왔으나 세포활성도에는 영향을 주지 않는 것으로 조사되었다. 65℃에서 진행되는 통상의 EO 가스를 이용한 소독법은 저온에서 취급되어야 하는 합성 고분자 물질의 소독에 유용할 것으로 보이며 37℃의 저온 EO 가스 소독법도 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.;Objectives : the effect of different sterilization methods on the surface morphology of PPD-PLGA nanofiber conduit and attachments of PC12 cell on the conduit were investigated. Methods : Poly (p-dioxone)-hybrid-Poly (lactide-glycolide)(PPDO-hybrid-PLGA) nanofiber conduit, fabricated in a tube form with 1.5 mm internal diameter, 0.2 mm thickness and 5 mm length, was prepared using electrospinning method. To study the surface morphology using SEM, The study group and control group in respective were; Control:Non-sterilized scaffold, Group I:scaffold sterilized with 70% Alcohol, Group II: scaffold sterilized with Ethylene Oxide at 65 ℃ , and Group Ⅲ: scaffold sterilized with Ethylene Oxide at 37 ℃. To investigate viability of the PC12 cell on the scaffold, The study group and control group in respective were; Control: sterilized with 70% Alcohol, Group I: sterilized with Ethylene Oxide at 65℃, and Group II: sterilized with Ethylene Oxide at 37℃. Aliquots of each cell suspension were seeded on conduits and cell-conduit complexes were maintained in 95% air and 5% CO₂ incubator at 37℃for 48 hours. SEM examination of cell-conduit complexes and MTT assay were performed. The results obtained from the samples were analyzed by One ANOVA test. Results : The attachments of PC12cells in each group and the morphological properties of cell-conduit complexes were these. 1. The surface morphology was slightly changed in Group I, II and GroupⅢ, compared with control. 2. The attachment of PC12 cells in Group I, II was not higher than in control Discussion : The attachment of PC12 cell is not influenced by different sterilization methods.
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