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If Titanium implants can be made truly osteoconductive or made to enhance the rate of osteogenesis, then the problems of treating patients with limited bone mass or the challenge of reducing treatment time can be eliminated. This attempt to identify relevant in vitro cellular measurements that reflect in vivo outcomes of bone formation at implant surfaces is a necessary step toward a rational engineering approach to improving endosseous implant technology.
Increased implant surface roughness can increase the bone to implant contact measured in experimental animal models. We hypothesize that one cellular mechanism affecting this process is osteoblast motility or haplotaxis. In this study, an in vitro wounding model using the MG 63 osteosarcoma cell line was used. Titanium discs were prepared from titanium rod and surfaced as either specular polished (S, 0.06 um Ra), machined (M, 0.14 um Ra), grit blasted (G, 0.58 um Ra), or acid etched (A, 0.76 um Ra ). After 24 hours adhesion, a wound (approximately 100 um wide) was created across the lawn or discs were removed and fixed to assess attachment by SEM analysis. After wounding, discs were removed after 0, 24, 48 or 72 hours and fixed for SEM evaluation of motility into the wound. These results indicate that in vitro osteoblast motility can not be correlated with the extent of bone formed at these surfaces in vivo. Alternative in vitro cellular behaviors should be investigated as correlative guides for further dental implant surface engineering
타이타늄 임프란트의 표면을 골 전도성을 증가시키거나 골 형성을 촉진시킬 수 있도록 처리할 수 있다면 골량이나 골질이 불량한 환자에서 임프란트의 치료 기간을 단축시켜 성공률을 증가시킬 수 있을 것으로 생각된다. 임프란트 표면에서 in vivo 상태의 골 형성에 대한 연구의 전 단계로 in vitro에서 세포의 형태 및 이동에 대한 연구는 조직공학적 골 재생의 연구에 유용하리라 생각된다. 본 연구에서는 이와 같이 골 형성에 큰 영향을 미치는 것으로 생각되는 골모세포의 이동에 대하여 연구하고자 MG 63 osteosarcoma 세포주를 이용한 in vitro wounding assay를 시행하였다. 이를 위하여 12mm 직경에 2mm 두께의 Titanium 디스크를 표면처리에 따라 specular polishing, machined polished, blasting, blasting 후 etching 처리한 4 가지 종류로 제작하고 디스크 상에 MG 63 osteosarcoma 세포를 배양하고 세포 이동을 측정하였다. 연구 결과, specular surface에서 부착세포의 수가 다른 표면 처리에 비하여 월등함을 알 수 있었고 wounding 후 시간 경과 시에 역시 specular 표면에서 세포의 이동이 다른 표면 처리의 경우보다 유의하게 증가되어 있는 것을 알 수 있었다. 타이타늄 표면의 roughness가 증가될수록 osseointegration이 증가되는 것으로 알려지고 있으나 osseointegration을 결정하는 요인에는 세포의 부착, 이동 외에도 줄기세포의 성장 및 골모세포로의 분화 및 성장인자나 cytokine의 분비 등 많은 변수들이 작용하는 것으로 알려지고 있고 골모세포의 증식 및 분화는 roughness가 증가될수록 잘 일어나는 것으로 알려지고 있다. 본 연구의 in vitro 실험상에서 부착세포의 수 및 이동이 roughness가 증가될수록 감소되는 결과를 보이고 있어 타이타늄 표면처리에 따른 in vitro 연구 뿐만 아니라 in vivo상의 연구가 좀 더 필요하다고 생각된다.
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- Publisher :The Korean Academy of Oral & Maxillofacial Implantology
- Publisher(Ko) :대한구강악안면임플란트학회
- Journal Title :Journal of implantology and applied sciences
- Journal Title(Ko) :대한구강악안면임플란트학회지
- Volume : 11
- No :3
- Pages :60-69
Journal of implantology and applied sciences
