본 연구는 위축된 치조골을 보강하기 위한 향후 유도골재생(guided bone regeneration, GBR) 수술에서 재생 장벽 막(regenerative barrier membrane)으로 적용할 목적으로 표면 개질된 박막 티타늄(Ti) 호일의 표면 특성과 생체적합성을 평가하였다. 양극산화(anodic oxidation) 및 후속 열처리를 수행하여 다양한 Ti 호일 시료를 준비하였다. 이후 시료의 in vitro 연조직 및 경조직 적합성은 일차 인체 치은 섬유아세포(human gingival fibroblasts, HGFs)와 MG63 사람 골아세포 유사 세포를 사용하여 세포 반응을 관찰함으로써 평가하였다. 조사한 Ti 호일 시료들은 물리화학적 표면 특성에서 현저한 차이를 보였다. 양극산화된 Ti 표면에 추가로 400°C 열처리를 적용한 경우 아나타제(anatase) 이산화티타늄 구조가 형성되고 잘 조직된 나노 스케일 돌기(nanoscale protrusions)가 발달하였으며, 표면 친수성(wettability)이 유의하게 증가하였다. 양극산화 및 열처리는 Ti 호일 시료에서 HGFs와 MG63 세포의 성장을 향상시켰다. 또한 10분 및 30분 동안의 추가 열처리는 퍼짐(spreading)과 증식(proliferation)을 포함하는 HGFs의 반응을 더욱 유의하게 개선하였고, 세포 부착 및 성숙 관련 유전자의 mRNA 발현을 상향 조절함과 동시에 MG63 세포의 골아세포 분화(osteoblast differentiation)를 촉진하였다. 30분 열처리로 얻은 얇은 산화 피막을 갖는 Ti 호일 시료는 재생 장벽 막으로서의 임상적 가소성(clinical plasticity)이 불량하였으며, 굽힘 시험(bending test)에서 피막이 완전히 실패하는 양상을 보였다. 본 연구 결과는 양극산화 및 후속 열처리로 획득한 특정 막 두께의 아나타제 Ti 산화 피막과 나노 스케일 표면 돌기 형태 및 친수성 특성을 가진 경우, 연조직(치은)과 골조직 모두의 더 나은 재생을 유도하기 위한 생체적합성 Ti 재생 막으로서 효과적인 접근이 될 수 있음을 시사한다.

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