Gallate로 표면 코팅된 이중인산칼슘 골이식재가 골형성에 미치는 영향

Abstract

최근 각광받는 합성골 이식재 중에서 많이 사용되는 재료로는 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite,HA)와 베타-트리칼슘포스페이트(β-tricalcium phosphate,β-TCP)를 성분으로 하는 이중인산칼슘(biphasic calcium phosphate,BCP) 골이식재가 있다. 이중인산칼슘 골이식재는 다른 물질들로 표면을 코팅처리함으로서 골형성능력을 향상시키는 등 보다 우수한 성질을 가지게 할 수 있을 것으로 보인다. 본 연구의 목적은 이중인산칼슘 골이식재 표면을 gallate로 코팅 처리하였을 때 기존의 문헌에 보고된 다른 표면 처리 방법인 oligopeptide, ErhBMP-2를 이용한 경우와 비교하여 골형성능의 향상에 미치는 영향을 비교 분석하는 것이다. 총 36마리의 토끼(male New Zealand white rabbit)에서 72개의 상악동을 대상으로 실험을 진행하였다. 토끼 상악동의 양측 외벽에 외경 6mm의 윈도우를 형성하고 각 토끼의 우측 상악동을 대조군으로 좌측 상악동을 실험군으로 설정하였다. 대조군에는 이중인산칼슘골이식재(OSTEON™,Dentium,Seoul,Korea) 만을 넣었고, 실험1군에는 oligopeptide 5mg/ml로 표면처리한 OSTEON™ 을, 실험2군에는 녹차추출물인 gallate 5mg/ml로 표면처리한 OSTEON™을, 그리고 실험3군에는 ErhBMP-2 0.05mg/ml로 표면처리한 OSTEON™을 각각 적용하였다. 대조군과 각 실험군의 토끼 중 일부는 4주간의 치유 후 희생시켰고, 일부는 8주간의 치유 후 희생시켰다. 희생시킨 토끼의 두개골을 micro CT(SkyScan 1076,SkyScan,Aartselaar,Belgium)로 스캔하여, 증강된 골부피(CT volume) 및 최대로 증강된 골높이(MAH,maximum augmented height)와 결손부 최고깊이(DDD, deepest depth of the defect)를 측정하였다. Image-Pro-plus(The Proven Solution™,USA) 프로그램으로 토끼 상악동내에 골이식재를 넣어 증강된 부위에 대한 조직계측학적 분석을 시행하였다. 통계프로그램 (SAS)을 이용하여, 4주와 8주 희생군에서 대조군과 각 실험군간의 비교는 Kruskal-Wallis Test 를, 각 군에서 4주, 8주 치유기간에 따른 비교는 Mann whitney U test 를 수행하였다.(p<0.05) 이중인산칼슘 골이식재의 표면을 oligopeptide, gallate, ErhBMP-2로 코팅하여 골이식재의 골형성능 향상정도를 비교한 결과 다음의 결과를 얻었다.1. 4주 희생군에서 조직계측학적 분석으로 얻은 신생골 면적비(NB%)를 보면 대조군인 이중인산칼슘 골이식재(OTSEONTM) 만을 적용한 군에 비해 ErhBMP-2로 표면처리한 이중인산칼슘 골이식재를 적용한 군에서 유의성 있게 신생골의 형성이 증가하였다.2. 8주 희생군에서 조직계측학적 분석으로 얻은 신생골 면적비(NB%)를 보면 대조군인 이중인산칼슘 골이식재(OTSEONTM) 만을 적용한 군에 비해 oligopeptide, gallate 로 표면처리한 이중인산칼슘 골이식재를 적용한 군에서 유의성 있게 신생골의 형성이 증가하였다.3. 4 주 희생군과 8주 희생군 간의 비교시 gallate 로 표면처리한 군에서 신생골 면적 비(NB%)가 유의성있게 증가하였다. 이상의 결과로 보아 이중인산칼슘 골이식재에 대한 gallate 코팅처리가 골이식재의 골형성능력을 향상시킨 것으로 생각되며, 4주 이후 8주까지 신생골의 형성이 현저히 증가하였다.