본 과제는 펨토초 레이저로 치과용 임플란트 표면을 미세하게 바꿔 골융합을 돕고, 친환경 공정으로 오염을 줄이는 기술 개발임.
연구 목표는 생산속도 20초 미만, 친수성 <30 degree 달성을 포함한 펨토초 레이저 표면처리 공정 최적화와 In vitro 세포 환경, 기계적 성능 평가 수행임. 핵심 연구 내용은 펨토초 레이저 표면처리를 위한 통합 시스템 기술 개발, 물리·화학적 시험 및 성능시험, 재료 열적손상 또는 구조변화 최소화, 폐액·잔류 오염물 없는 친환경 처리, 중성용액 기반 친환경 양극산화방식 공정 최적화임. 기대 효과는 마이크로/나노 멀티스케일 표면형상과 골융합 성능 및 친수성 향상을 가진 LIMIT 표면처리 기술과 시제품 확보임.
- 펨토초 레이저를 이용한 치과용 임플란트 표면처리 기술 개발 - 생산속도(표면처리): 20초, 친수성: 30 degree- 펨토초 레이저를 이용한 치과용 임플란트 표면처리 공정 최적화- 펨토초 레이저를 이용한 치과용 임플란트 표면처리를 위한 통합 시스템 기술 개발- 중성 용액을 사용한 친환경 양극산화방식 임플란트 표면처리 기술 개발- 중성 용액을 사용한...
친환경
펨토초
양극산화
멀티스케일
표면처리
3
주관|
2022년 6월-2024년 6월
|79,750,000원
친환경 복합 표면처리 기술을 이용한 치과용 임플란트 개발
본 과제는 치과용 임플란트 표면을 미세하게 가공해 골융합을 돕는 기술 개발임.
연구 목표는 펨토초 레이저 표면처리 기술과 친환경 양극산화방식 표면처리 기술을 함께 적용한 멀티스케일 표면을 가진 임플란트를 개발하고 비임상시험 수행임. 핵심 내용은 친환경 양극산화방식 공정 최적화, 물리·화학적시험 및 성능시험, 펨토초 레이저와 동시 적용, LIMIT 표면처리 공정 최적화 및 고정체 인허가용 시험임. 기대 효과는 열적손상 없이 마이크로/나노 멀티스케일 형상 구현, 중성용액 기반 폐액·잔류 오염물 저감, 골융합 성능과 친수성 향상으로 친환경 임플란트 시제품 확보됨.
노화촉진마우스에서 타액선의 기능적 재생 유도에 타액선내 자율신경자극과 신경분비 조절인자인 Choline acetyltransferase (ChAT)의 기능
1차년도 연구내용
- 노화타액선 조직 및 세포 변화
- 타액선 노화와 노화억제 인자 klotho 결핍간의 관련성 조사
- 타액선내에서 노화신호전달 기작과 유전자 발현 조사
- Kotho(-/-) 마우스의 타액선 세포 및 조직에서 klotho 조절기전 규명
2차년도 연구내용
- Klotho 결핍이 타액 분비, 성분, 속도 및 구강건조에 미치는 영향
- 타액선 에너지 대사에 관여하는 PPARs 기전과의 klotho 연관성 조사
- Klotho 단백질이 타액선의 항산화 작용 기전에 미치는 영향
- Klotho 결핍이 타액선 대사 network에 미치는 영향
3차년도 연구내용
- 재조합 Klotho 단백질 작용과 타액선 기능 유도 규명
(수용체, 리간드, 효소)
- 노화 억제인자 Klotho peptide의 타액선 구조 및 생리적 기능에 미치는 영향
- 노화성 타액선 질환과 타액선 대사체간의 상호연관성 및 기능복원기전 확인
- 노화촉진동물모델에서 klotho와 대사체가 타액선 기능 유도 및 질환 억제에 미치는 효과
노화촉진마우스에서 타액선의 기능적 재생 유도에 타액선내 자율신경자극과 신경분비 조절인자인 Choline acetyltransferase (ChAT)의 기능
<연구내용>
■ 1차년도 (2021년 03.01 - 2022년 02.28)
● Submandibular (SMG)와 Sublingual, Parotid glands에서 분비되는 adrenergic, cholinergic, non-adrenergic, non-cholinergic 신경전달물질과 조절인자 cholineacetyltransferase (ChAT) 확인.
● Adrenergic, cholinergic, non-adrenergic, non-cholinergic 신경전달물질과 ChAT이 acinar 세포에서 mucin 분비 및 타액선 기능 조절 단백질 발현/활성에 미치는 영향 조사.
● 또한 이들이 타액선 duct 세포에서 단백질/효소 및 장액 형성에 미치는 영향 조사.
● 부교감신경에서 분비되는 아세틸콜린 (acetylcholine)과 substance P를 포함하는 신경전달물질과 이들 조절인자가 타액선 세포 증식, 성장, 재생에 미치는 영향 확인.
● 척수의 흉부 시냅스의 preganglionic nerves에서 타액선 기능/ 타액분비에 영향을 주는 신경 전달 물질 확인
● 타액선 상피세포간의 결합, 혈관확장 및 plasma에서 IgA 분비에 이들 신경전달물질이 미치는 영향 조사.
■ 2차년도 (2022년 03.01 - 2023년 02.28)
● 타액선 3D organogenesis 동안 신경세포와 타액선 acini 세포 사이의 상호 조절 확인.
● 신경/신경전달물질과 ChATdp 의한 3D organogenesis 형성 조사 .
- 신경 및 acini 세포의 증식 및 성장 조사 및 세포, 조직 면역학적 염색으로 세포
형태 관찰.
- 타액선 기능조절 유전자 및 단백질 (amylase, Aqu5, ZO-1, M1/M3 Ach receptor 등)
발현 확인.
- Acetylcholine 분비, 활성 및 세포내 Ca2+ level 확인
● 3D organogenesis 동안 신경/신경전달물질 억제시 타액선 세포의 기능 손상과 재생 및 노화진행에 미치는 영향조사.
● 3D 타액선 조직을 노화동물모델에 이식에 의한 타액선 기능복원 및 세포회복에 따른 타액 형성 및 분비 조사.
■ 3차년도 (2023년 03.01 - 2024년 02.28)
● 사람 타액선 조직을 대학 IRB 기준에 따라 샘플링하고 in vitro에서 primary salisphere culture를 통해 타액선 primary cell과 stem cell를 확보함.
- adrenergic, cholinergic 신경전달물질과 조절인자를 처리한 hSMGepiS/PCs의 isolation,
identification, characterization (stem cell marker: c-kit, Krt5 (K5), K14, CD49f, CD90,
CD44를 이용)
- adrenergic, cholinergic 신경전달물질과 조절인자가 hSMGepiS/PCs의 Long-term culture
와 stem cells의 분화능을 확인하고 acinar 및 duct cell로의 분화 확인.
- FGF10과 adrenergic, cholinergic 신경전달물질과 조절인자을 이용하여 PhSMGepiS/PC
유래 salivary gland organoids 유도
- 타액선 기능조절기전 유도 확인
● 타액선 stem cell과 분화된 세포와 신경세포를 노화동물모델 타액선에 주입하여 타액선 기능 조절 확인
- 타액선 조직으로부터 신경 및 acini 세포의 증식 및 성장 조사 및 세포, 조직 면역학적
염색으로 acinar 및 duct 세포 형태 관찰.
- 타액선 기능조절 유전자 및 단백질 (amylase, Aqu5, ZO-1, M1/M3 Ach receptor 등)
발현 확인.
- Acetylcholine 분비, 활성 및 세포내 Ca2+ level 확인
- 비자극 및 자극시 Saliva secretion/volume 확인
● 신경세포와 함께 사람 타액선 3D organogenesis 동안 신경/신경전달물질 확인 및 타액선 세포의 기능과 재생 및 타액분비 기전에 미치는 영향조사.
● 3D 타액선 조직을 노화동물모델에 이식에 의한 타액선 기능복원 및 세포회복에 따른 타액 형성 및 분비 조사.
