탈단백 생체 유래 골 이식재(OCS-B)의 골형성 능력에 관한 연구
Evaluation on the bone regenerative capacity of deproteinized bovine bone-derived bone graft material(OCS-B)
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초록
구강악안면 영역 및 정형외과 영역에서 감염, 노 화에 따른 기능 퇴화, 외상, 낭종, 종양 등 다양한 원인에 의해 골결손부가 발생하고 있으며, 골결손 부의 심미적, 기능적 회복, 안정 및 치유를 증진시 키기 위해 골이식술이 시행되어 왔다. 결손부의 회 복을 위해 자가골이나 동종골을 이식하는 방법은 오래 전부터 임상에 적용되어 왔고 현재에도 널리 이용되는 골 이식술이다. 골이식 재료는 기본적으로 면역 반응이나 염증 반응을 야기하지 않는 생적합성, 재생된 골로 적절 히 치환될 수 있는 흡수성, 골전도성, 골유도성, 소 독가능성, 방사선 불투과성, 골과 비슷한 강도, 경 제성 등이 요구된다. 이상적인 골 대체재는 궁극적 으로 완전히 흡수되면서 새로운 골 형성을 가능하 게 하여야 한다. 자가골이나 동종골의 경우, 골형성 능은 우수하나 널리 사용하기에는 여러 가지 문제 점이 보고되고 있다. 자가골 이식은 골 채취를 위 한 부가적인 수술의 필요성, 시술후의 합병증의 발 생, 부가적 수술로 인한 부담 가중, 이식골 채취 양 의 제한성 등으로 임상에 적용하기에는 어려움이 많고, 이종골 이식은 항원성의 문제와 감염성 질환 의 전이 등의 문제점을 가지고 있다1,2). 따라서 치조골 결손부 회복을 위해서 자가골이나 동종골을 대체할 수 있는 골이식재에 관심을 가지 게 되었다3-6). 이중 우골에서 단백질 성분을 제거한 이종골 이식재가 현재 골재건 수술에서 광범위하게 사용되고 있으며, 많은 성공적인 결과가 보고되고 있다7-8). 이종골 이식은 개체 간에 유전적인 이식 항원의 문제점이 있어, 많은 연구들은 이종 골을 다양하게 처리하여 면역반응을 최소로 경감시키는 데 중점을 두었다. 대부분의 골이식재 처리 과정은 1000°C 이상의 고온에서 수 시간동안 열처리를 하 기 때문에, 이식재가 세라믹으로 변형이 일어난다9). 고온처리과정에서 생긴 변형과정 때문에, 본래의 다공성이 사라져 골전도성이 감소되며, 이식재의 흡수가 느려지게 된다. 본 연구에서는 골형성능의 향상을 위해 처리온도 를 조절하였고, 이와 함께 잔존할 수 있는 유기물 을 제거하기 위해 강알칼리에서 처리하였다. 이번 연구의 목적은 생체친화성이 우수하고 신속한 골형 성능 및 적절한 생체 내 흡수성을 가지는 탈단백 우골인 OCS-B에 대한 기본적인 특성을 연구하는 데 있다.
Abstract
Deproteinized bovine bone mineral has been widely used as graft material in maxillofacial and orthopedic areas. OCS-B(Nibec Inc.) is newly-developed inorganic bone mineral and the aim of the study is to evaluate the characteristics of OCS-B as a bone graft substitute. OCS-B was evaluated by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometer, Fourier transform-infrared spectrometer and Lowry protein analysis. and the regeneration potential. The regeneration potential of the graft was evaluated by creating calvarial defects in the rabbits and the alveolar defects in the beagle dogs. It was also inserted into femoral quadrant muscle in the mouse. The result of this study indicated that OCS-B displayed distinct surface properties and deproteinized bovine bone mineral showed relatively very small amount of residual protein. Osteoid was formed in the neighborhood of OCS-B even at 2 weeks in the calvarial defects. The grafted area showed good ridge morphology and the osseous tissue showed numerous osteocytes, typical to the woven bone pattern in the beagle dogs. No inflammatory cells were seen on the surface OCS-B at one and two weeks in the mouse. It is concluded that newly-developed deproteinized bovine bone(OCS-B) is biocompatible material showing excellent regenerative potential.