ORIGINAL ARTICLE Modified simulated body fluid 에침전한티타늄표면에서 침전기간에따라나타나는파골세포의분화억제양상 장현민 허성주 김성균 곽재영 * 서울대학교치과

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민하 삼
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1 ORIGINAL ARTICLE Modified simulated body fluid 에침전한티타늄표면에서 침전기간에따라나타나는파골세포의분화억제양상 * 서울대학교치과대학치과보철학교실 Inhibition of Osteoclast differentiation based on precipitation time of titanium surfaces immersed in modified simulated body fluid Hyun-min Chang, Seong-Joo Heo, Seong-Kyun Kim, Jai-Young Koak* Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea Purpose: The purpose of this study is to investigate the changes of osteoclast differentiation inhibition according to the period of precipitation when titanium disks were immersed in Modified simulated body fluid (msbf). Materials and methods: Titanium alloy (Ti grade III) disks with machined surfaces and anodized surfaces were immersed in distilled water and msbf, respectively. The immersion periods were 7 days, 14 days, 21 days and 28 days, and the control group was immersed in distilled water for each period. RAW cells capable of differentiating into osteoclasts were used to measure the number of adherent cells, the measurement of TRAP activity, and the expression pattern of NFATc1 by western blotting. Results: The degree of inhibition of osteoclast differentiation was found to be statistically significant when the disks were immersed in msbf for more than 14 days on both machined surfaces and anodized surfaces. There was no correlation between immersion time and cell attachment. When the disks were immersed for more than 14 days, TRAP activity was decreased and NFATc1 expression was inhibited. Futhermore, the decrease in TRAP activity and the inhibition of NFATc1 expression remained unchanged. Conclusion: Immersion of titanium disks in msbf for more than 14 days can prevent RAW cells from differentiating into osteoclasts. Inhibition activity does not change even if the immersion period is for more than 14 days. (J Korean Acad Prosthodont 2019;57:142-9) Keywords: Modified simulated body fluid (msbf); Titanium alloy disk; Osteoclast differentiation; TRAP; NFATc1 서론 치과용골내임플란트는무치악및부분무치악환자의치아상실부위수복을위해보편적으로사용하고있다. 임플란트의골유착 (Osseointegration) 은광학현미경으로관찰하였을때임플란트의표면과골이섬유조직의개재없이직접적으로접촉하는상태이다. 1 성공적으로골유착된임플란트로수복한치아는임상적으로저작력을견뎌낼수있으며, 장기간성공적으로기능 할수있다. Brånemark 등 2 이티타늄임플란트의골유착현상을보고한이후현재는더욱신속하고밀접한골유착을얻기위한연구가지속되었다. 임플란트의성공적인골유착에영향을미치는요소는임플란트를식립부위의골조직상태, 수술방식, 임플란트와골사이의적합도등생물학적인요인과함께, 임플란트재료의생적합성 (biocompatibillity), 임플란트의형태적특성, 표면거칠기및표면처리방법등매식체의특성에영향을받는다. 3 특히식립된임 *Corresponding Author: Jai-Young Koak Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Seoul National University 101, Daehak-ro, Jongno-gu, Seoul 03080, Republic of Korea +82 (0) : , young21c@snu.ac.kr Article history: Received March 25, 2019 / Last Revision April 15, 2019 / Accepted April 18, 2019 c 2019 The Korean Academy of Prosthodontics cc This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. This study was supported by Seoul National University Dental Hospital Research Center ( ). 142 pissn , eissn

2 플란트의표면은골유착에관여하는주변조직및세포들과직접적인상호작용을하는부위로서, 골유착의속도및강도와질모두에영향을미치는것으로알려져있다. 보다효율적인골유착을이루기위해, 임플란트표면을변화시키기위한많은시도가있었다. Grit-blasting, 화학적인산부식, 전기화학적인부식등의방법을통해거친표면을가진임플란트는보다빠르고질높은골유착양상을보여주었다. 거친표면을가진임플란트는이미상용화된임플란트표면에적용되었으며, 임상적으로효과적임이증명되었다. 4 최근에이루어지는임플란트의표면에대한연구는임플란트표면의생물학적특성을변화시키는방법이다. 임플란트표면의생물학적특성을변화시키는잘알려진방법중하나는임플란트표면의친수성을증가시키는것이다. 4 표면에너지를증가시켜서친수성이증가한임플란트표면은혈액, 조직액의접합도가증가하게된다. 임플란트를골내에위치시키면, 조직액내의 Na +, Ca 2+. Cl - 등의이온이표면에정전기적인힘을통해결합한다. 결합한이온을매개로알부민등의단백질, 세포액기질 (Extracellular matrix) 과의상호작용하게되고, 이러한연결고리를통해세포들의부착하고, 분열하여증가하게된다. 세포의분열과분화가진행되면서신생골이형성되고, 골유착이일어나게된다. 이러한과정은임플란트표면에서일어나며, 임플란트표면의생화학적, 생리학적인특성과밀접하게연관되어있다. 5 친수성표면을가진임플란트는그렇지않은임플란트와비교하였을때, 수술부위주변골형성이보다촉진되는것이보고되었다. 6 임플란트표면의친수성을증가시키는방법으로개발된방법중한가지는거칠게처리된임플란트표면을세척할때공기중에노출되지않도록 Nitrogen protection을하는것이다 (SLActive, Straumann, Waldenburg, Switzerland). 7 다른방법으로는티타늄임플란트표면에 UV를조사하여임플란트표면의친수성을증가시키는방법이있다. 8 임플란트표면의친수성을증가시키는방법중하나는, Biomimetic deposition을통해티타늄표면에 Calcium Phosphate (CaP) 를침착시키는방법이다. 9 Biomimetic deposition 이란, 37 C ph 7.4에서 Simulated body fluid (SBF) 에담가두면, 생체활성화능력이있는아파타이트 (apatite) 층이형성되는현상이다. 10 Kokubo 등 10 이소개한 SBF는인간혈장과비슷한이온조성을가진용액으로아파타이트결정을형성할수있는과포화용액이다. Bohner와 Lemaitre 11 는 SBF를이용한 Biomimetic depositon을보다안정적으로일어나도록 SBF의이온의조성및제조방법을개선하였다. 개선한용액을 Modified simulated body fluid (msbf) 라하는데, 불안정한과포화용액인 SBF를두개의용액으로나누어제조하고, 침전반응시키기전, 혼합하였을때, CaP 침전이일어나도록하였다. msbf에침전시킨 machined surfce와 anodized surface 티타늄의표면에서친수성이증가하고, 표면에너지가증가하는것이발견되었다. 주사전자현미경으로관찰결과티타늄표면에는 CaP 침전이관찰되었 다. 12 임플란트에가해지는기능적하중이기저골에제대로전달되려면, 임플란트주변으로생성된신생골이기존의골과구분없이하나가되어야한다. 이러한과정은리모델링을통해서일어난다. 13 세포 (osteoblast) 에의한신생골의생성과파골세포 (osteoclast) 에의한기존골의흡수를통해서리모델링이일어나는데, 이과정은정밀한조절이필요하다. 균형을잃어어느한쪽이지나치게강화되면, 골화석증이나, 골다공증이일어나게된다. 임플란트의골유착과정에서조골세포와파골세포의작용은필수적이며, 임플란트표면의변화에따른세포의반응은골유착에직접적인영향을미칠수있다. 9 거친표면을가진티타늄을 msbf에침전시켜, CaP가침전된표면을가지게되면, 조골세포와파골세포의기능에영향을미치게된다. 조골세포기원의 Cell line의경우, msbf에침전시킨티타늄표면에서세포의부착및분화가촉진되는효과가관찰되었다. 12 파골세포로분화할수있는 RAW264.7 세포는 msbf에침전시킨티타늄디스크에서세포의부착에는영향이없었으나, 파골세포로의분화가억제되는것을관찰할수있었다. 이러한효과는 machined surface 보다 anodized surface를가진티타늄디스크에서더크게관찰되었다. 14 임플란트표면에서조골세포의분화는촉진되고, 파골세포의분화는억제되는현상은신생골생성을촉진하는결과를예상할수있다. msbf에단순히침전시키는것만으로임플란트표면의변화를주는것이가능하며, 이러한변화가세포와의상호작용에변화를주는것을알수있다. msbf에침전시킨기간에따라세포에미치는영향이어떻게달라지는지는알려져있지않다. Biomimetic depostion은매우천천히일어나는과정이며, 불안정한과정으로알려져있다. 11 따라서침전시간에따라티타늄디스크가세포에미치는영향이어떻게달라지는지확인해볼필요가있다. 침전시간에따라서티타늄표면에서나타나는파골세포분화를억제시키는현상이어떻게달라지는지알수있다면, 최적화된효과를낼수있는침전시간을알수있다. 본연구에서는 msbf의침전시간에따른파골세포의부착및분화와활성도에미치는영향을살펴보았다. 재료및방법 1. 티타늄디스크 25 mm diameter 의티타늄합금강봉 (Ti grade III) 을 1 mm 두께로잘라서원판형으로제작하였다. Machined surface 는초음파로 20 분간세척후 99% 에탄올로 20 분간세척시행하여, 증류수에보관하였다. Anodized surface 는직류 70 A/m 2, 300 V 로 3 분간시행하였고, 전해질로는 0.15 M calcium acetate monohydrate 와 0.02 M calcium glycerophosphate 사용하였다. 양극산화후 99% 에탄올로세척후증류수에보관하였다. Ethylene oxide gas 로멸균시행하였다. 대한치과보철학회지 57 권 2 호, 2019 년 4 월 143

3 2. Modified simulated body fluide (SBF) 침전 RANKL 을넣어분화를유도하였다. msbf 의조성은 Bohner 와 Lamitres 가제시한방법대로 msbf 를제작하였으며, 조성은 Table 1 과같다. 11 과포화된용액내에서우발적인 CaP 침전물형성을막기위해서안정적인두개의용액을제작한다. 티타늄디스크에침전하기직전두개의용액을 1:1 로혼합하여사용하였다. 각각의 solution 은제작후 0.2 µm NALGENE filter 로 ultrafiltration 을진행하였다. 티타늄디스크를 4 개의군으로나눠서침전시켰다. Table 2 와같이나누어서정해진시간만큼침전시행하였으며, 침전이끝난디스크에는세포배양을실시하였다. 4. Cell counting assay 각각주어진기간만큼 msbf 에침전시킨티타늄디스크를넣은 6-well plate 에 RAW264.7 세포를 cells/well 로점주한후 RANKL 을처리하지않고 3 일간 cell culture 를진행하였다. 이후티타늄디스크를새로운 6-well disc 로옮겨, 디스크에붙어있는세포들만을 CCK-8 kit (Sigma aldrich, St. Louis, MO, USA) 를이용하여측정하였다. 각그룹별로 3 번의 test 를진행하였으며, 3 회측정하였다. 3. 세포배양 5. Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity assay RAW macrophage/monocyte cells (TIB-71, ATCC) 를티타늄디스크표면에서배양하였다. 6-well plate 에티타늄디스크를하나씩넣어 msbf 로침전시킨후, 증류수를 msbf 와동일한양으로 5 회세척하였다. 세척후 cells/ well 로점주하였다. 배양액은 10% fetal bovine serum (FBS, Gibco, Rockville, MD, USA), 100 U/ml penicillin, 100 µg/ml 의 streptomycin 을포함한 Minimum Essential Medium Alpha (α -MEM, Gibco, NY, USA) 을사용하였다. 37 C, 5% CO 2 인큐베이터에서배양하였다. 점주후 1 일경과하여 100 ng/ml 의 mouse msbf 에침전시킨디스크를 6-well plate 에옮겨 RAW264.7 세포를 cells/well 로점주한후세포배양을시행하였다. 1 일후 RANKL 을첨가하여분화신호를준후 6 일간배양하였다. TRACP assay kit (Takara, Kyoto, Japan) 를이용하여측정하였다. 무색의 p-nitrophenol phosphate (pnpp) 가유색물질인 p- nitrophenol 로변하는반응을통해효소의활성도를측정하며, 분화된파골세포의활성도를측정하는데사용된다. 흡광도는 spectrophotometer (Bio-rad, Hercules, CA, USA) 를이용하여측정하였으며, 405 nm 에서측정하였다. Table 1. Dual solution preparation of modified SBF (amounts to a final mixture of 2L) Starting materials Weights of starting materials (g/l) Modified SBF Formula MW [g/mol] purity [-] Sol. A Sol. B NaCl % NaHCO % KCl % K 2 HPO 4 3H 2 O % MgCl 2 6H 2 O % CaCl % Na 2 SO % Volumes of HCl solution (ml/l) HCl 1.00 M Aq. Sol. [ml/l] SBF: simulated body fluid. Table 2. 4 Groups according to treatment method Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 Surface Machined Machined Anodized Anodized Solution DW msbf DW msbf msbf: Modified simulated body fluid, DW: distilled water. 144 대한치과보철학회지 57 권 2 호, 2019 년 4 월

4 6. Western blot RAW264.7 세포를점주한후 1 일뒤에 RANKL 을투여하고, 3 일간배양하였다. PBS 로 washing 후디스크에붙어있는세포를 lysis buffer (20 mm Tris-HCl ph7.4, 150 mm NaCl, 1 mm EDTA, 1 mm Na 3 VO 4, 1 mm NaF, 10 μm PMSF, 1 μg/ml aprotinin, 1% NP-40) 로떼어낸뒤에 20 분간 lysis 를진행하였다. 이후 8% SDS-PAGE 를통해 protein 을크기별로분리한후 nitrocellulose membrane (Whatman, Dassel, Germany) 에이동시킨후 NFATc1 antibody 에반응시켰다. 이후 enhanced chemiluminescence (ECL) reagent 를이용하여해당단백질의양을측정하였다. 단백질양의대조군으로 β-actin 을사용하였다. 결과 1. Cell adhesion test msbf 에침전시킨기간에따라 RAW264.7 세포가티타늄디스크에부착하는정도에영향을미치는지여부를알아보았다. msbf 에 7, 14, 21, 28 일간침전시킨티타늄디스크에붙어있는세포들의수를측정한결과는 Fig. 1 과같았다. Anodized surface 나 machined surface, 사이에유의한차이는없었으며, 침 전기간에따라서도통계적으로유의한차이는없었다. 2. TRAP activity assay TRAP 활성도는파골세포의분화정도에따라증가한다. TRAP 활성도를측정하여, msbf 에침전시킨기간에따라티타늄디스크에서파골세포의분화정도를알수있다. msbf 를침전시킨기간에따른 TRAP 활성도는 Fig. 2 와같다. 14 일이상침전시킨티타늄디스크에서는 machined surface, anodized surface 모두에서 TRAP activity 가감소하는것이관찰되었다. 7 일을침전시킨디스크에대비해서 14 일침전시킨디스크에서 TRAP 활성도의감소가통계적으로유의한수준으로감소하였다. 14 일이상침전시킨디스크들사이에서는 TRAP 활성도는큰차이가나타나지않았다. 28 일침전시켰을때, 14 일, 21 일침전시킨디스크보다 TRAP 활성도가다소증가하였으나, 통계적으로유의한수준은아니며, 7 일간침전시킨디스크나, 침전시키지않은디스크에비해서는 TRAP 활성도가통계적으로유의한수준으로감소하였다. 3. Western blot for osteoclast differentiation marker RAW264.7 세포에 RANKL 을처리하고나서약 6 일정도지 Fig. 1. Cell counting test. There is no significant difference among the groups. Deposition period dose not affect cell adhesion. * * Fig. 2. TRAP activity on Ti disc. More than 14 days deposition period, TRAP activity was reduced regardless of surface roughness. *P <.05 대한치과보철학회지 57 권 2 호, 2019 년 4 월 145

Immersion (day) NFATc1 Group 1 0 7 14 21 28 Group 2 0 7 14 21 28 β-actin Immersion (day) NFATc1 Group 3 0 7 14 21 28 Group 4 0 7 14 21 28 β-actin Fig. 3. Western blot of NFATc1, β-actin.

NFATc1 is a final signal transducer of osteoclast differentiation. β-actin is a control of protein expression. 난후에 NFATc1 의발현을관찰할수있다. msbf 에침전시킨티타늄디스크에서 NFATc1 의발현양상은 Fig. 3 과같다.

5 Immersion (day) NFATc1 Group Group β-actin Immersion (day) NFATc1 Group Group β-actin Fig. 3. Western blot of NFATc1, β-actin. Group 2, 4 show decreased expression of NFATc1 after 14 days deposition. NFATc1 expression of 0, 7 days deposition were not different among group 1-4. Group 1, 3 show constant expression of NFATc1. NFATc1 is a final signal transducer of osteoclast differentiation. β-actin is a control of protein expression. 난후에 NFATc1 의발현을관찰할수있다. msbf 에침전시킨티타늄디스크에서 NFATc1 의발현양상은 Fig. 3 과같다. TRAP assay 와유사하게 14 일이상침전시킨디스크는 machined surface, anodized surface 모두에서 NFATc1 의발현이감소한것이관찰된다. 7 일간침전시킨디스크에서는각그룹간에차이가나타나지않는다. 14 일이상침전시킨디스크에서는 NFATc1 의발현양의약간의변화는관찰되나, 0, 7 일침전시킨디스크에비해서는발현양이감소한것을알수있다. 이러한결과는 TRAP 활성도와일치하는양상을보여준다. 고찰 msbf 에침전시킨 Ti disc 의표면은친수성이증가하며, 표면에너지가증가한다. 12 msbf 에의한표면성질의변화는정도의차이는있으나, Machined surface 와 Anodized surface 모두에서공통적으로나타난다. 이러한변화는조골세포의분화와활성을증가시키고, 파골세포의분화를억제하는특성을보인다. 14 msbf 에침전시킨시간의변화에따라서티타늄표면에서파골세포의분화양상이어떻게변화하는지에대해서는알려진바가없었다. 티타늄표면에따라서 Machined surface 와 Anodized surface 그리고증류수에침전시킨실험군과 msbf 에침전시킨군등총 4 개의처리군으로나누어연구를진행하였다 (Table 2). msbf 에침전하는것이파골세포의부착및생존에미치는영향을알아보았다. RAW264.7 세포는파골세포의전구세포인 Macrophage, monocyte 로 RANKL 을배양액에첨가하면, 파골 세포로분화하는능력을가진세포이다. 파골세포의분화과정및분화에영향을미치는요인에대한연구를하기에적절한세포주이다. 15 분화신호를주지않은상태의세포의표면부착및생존에 msbf 의침전시간이영향을미치는지여부를알아보았다. Fig. 1 에보이는바, msbf 에침전시키는것은 RAW264.7 세포의부착및생존에영향을미치지않는것으로보인다. msbf 를처리하지않은상태의 machined surface 와 anodized surface 를가진티타늄디스크사이에서도유의한차이는보이지않았다. 침전시간에따른변화양상도일관되지않는양상을보였다. RAW264.7 세포가 RANKL 에의해성공적으로파골세포로분화하게되면, TRAP activity 가증가한다. 파골세포는기존의골을흡수하는역할을하며, 이때중요한역할을하는효소가 Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) 이다. 13 TRAP 의활성도의측정은곧파골세포의활성화정도와밀접하게연관된다. msbf 에침전시킨시간에따른 TRAP 활성은 Fig. 2 와같다. machined surface, anodized surface 모두에서침전 14 일이상된 group 에서 TRAP 활성의감소가보였다. 침전 7 일차에도 TRAP 활성감소가관찰되었으나, 대조군에비해통계적으로유의한차이가없다. 14 일이상침전시킨그룹들간의차이는크지않았으며, 더오래침전시킨다해도 TRAP 활성이그에비례하여감소하지는않았다. 28 일침전시킨 anodized surface 티타늄디스크에서는 14 일차보다 TRAP 활성이증가하였으나, 통계적으로유의한차이는없었다. 이를통해 msbf 에티타늄디스크를 14 일이상침전시키면생물학적인활성이충분히나타나며, 더오랫동안침전시켜도특성의변화는없다는것을알수있다. RAW264.7 세포에 RANKL 이작용하면, 여러가지신호전달 146 대한치과보철학회지 57 권 2 호, 2019 년 4 월

6 과정을통해많은전사인자가유도된다. 16 NFATc1 은이러한전사인자들과결합하여파골세포에특징적인유전자의발현을일으키는전사인자이다. 그래서 NFATc1 의발현은 RAW264.7 세포가파골세포로성공적으로분화하는것을알수있는표지자중하나이다. 17 msbf 에침전시킨티타늄디스크에서배양한 RAW 세포에 RANKL 을작용시키고 western blot 을통해 NFATc1 의발현양상을알아본결과는 Fig. 3 과같다. machined surface 와 anodized surface 모두에서성공적으로 NFATc1 의발현이관찰된다. msbf 에 14 일이상침전시킨그룹에서 NFATc1 의발현량이감소하는것이관찰된다. 7 일침전시킨그룹에서발현량은크게감소하지않는것으로보인다. 아울러 14 일이상침전시킨그룹에서는발현량의감소된양상이그대로유지된다. Group 2 의 21 일, Group 4 의 28 일침전시킨곳에서다소발현량이증가가보이지만, 대조군과비교하였을때, 발현량은충분히감소한것으로보인다. msbf 에단순히침전시킨것만으로파골세포를분화할수있는능력이나타낼수있는것이확인되었다. 티타늄표면의 CaP 침착되면서친수성증가, 표면에너지증가와함께, 나타나는변화이다. 이런변화를유도할수있는이상적인침전조건을찾는것이필요하다. 만약침전시간이길어지면서이런특성이변화한다면, 특정시간을침전시킨후 msbf 를제거하고다른저장방식을찾아야할필요가있다. 이번연구를통해서 msbf 에침전시키는시간에따른파골세포분화억제능력은 14 일이라는특정시점에서급격하게변화하는것으로보인다. 충분한양의 CaP 결정이침착하는데필요한시간이 14 일정도라고예상할수있다. 과포화된 msbf 로부터 CaP 결정이침착하는속도를알수없으나, 14 일이상 37 C 에서침전시켰을때, 충분한효과를보이는것을알수있었다. 그리고, 14 일이상침전시켰을때에도더이상의변화는나타나지않는것으로보아약 14 일정도침전시켰을때, CaP 결정의침착이평형에다다른것이라추측해볼수있다. 그리고 28 일까지침전시켰을때까지파골세포분화억제능력에변화가없는것으로보아, msbf 에장기간보관하는것이문제가되지않을것으로생각된다. 7 일간 msbf 에침전시킨티타늄표면에서는생물학적활성이크게변화하지않다가 14 일이상침전시키게되면서활성의변화강력하게나타난다. msbf 에의한티타늄표면의변화에 14 일이상의시간이필요하며, 이러한변화는 CaP 결정의침착속도와관련이있을것으로생각된다. 침착에영향을미칠만한요인으로는온도가있다. 본연구에서는세포배양온도인 37 C 에서침착을진행하였으나, 이온도를낮추거나높이면서결정침착속도가달라지는지알아볼필요가있다. 결론 msbf 에침전시키는시간은 RAW 세포의부착및생존에는영향을미치지않는다. 14 일이상 msbf 에침전시킨티타늄디스크표면에서는 RAW 세포의분화가억제되며, TRAP 의활성이감소된다. 이러한효과는 machined surface 와 anodized surface 에서동일한양상을보인다. ORCID Hyun-min Chang Seong-Joo Heo Seong-Kyun Kim Jai-Young Koak References 1. Albrektsson T, Brånemark PI, Hansson HA, Kasemo B, Larsson K, Lundstrom I, McQueen DH, Skalak R. The interface zone of inorganic implantsin vivo: Titanium implants in bone. Ann Biomed Eng 1983;11: Brånemark PI, Adell R, Breine U, Hansson BO, Lindström J, Ohlsson A. Intra-osseous anchorage of dental prostheses. I. Experimental studies. Scand J Plast Reconstr Surg 1969;3: Albrektsson T, Zarb G, Worthington P, Eriksson AR. The long-term efficacy of currently used dental implants: a review and proposed criteria of success. Int J Oral Maxillofac Implants 1986;1: Le Guéhennec L, Soueidan A, Layrolle P, Amouriq Y. Surface treatments of titanium dental implants for rapid osseointegration. Dent Mater 2007;23: de Jonge LT, Leeuwenburgh SC, Wolke JG, Jansen JA. Organic-inorganic surface modifications for titanium implant surfaces. Pharm Res 2008;25: Lang NP, Salvi GE, Huynh-Ba G, Ivanovski S, Donos N, Bosshardt DD. Early osseointegration to hydrophilic and hydrophobic implant surfaces in humans. Clin Oral Implants Res 2011;22: Zhao G, Schwartz Z, Wieland M, Rupp F, Geis-Gerstorfer J, Cochran DL, Boyan BD. High surface energy enhances cell response to titanium substrate microstructure. J Biomed Mater Res A 2005;74: Hori N, Ueno T, Suzuki T, Yamada M, Att W, Okada S, Ohno A, Aita H, Kimoto K, Ogawa T. Ultraviolet light treatment for the restoration of age-related degradation of titanium bioactivity. Int J Oral Maxillofac Implants 2010;25: Junker R, Dimakis A, Thoneick M, Jansen JA. Effects of implant surface coatings and composition on bone integration: a systematic review. Clin Oral Implants Res 2009;20: Kokubo T, Kushitani H, Sakka S, Kitsugi T, Yamamuro T. Solutions able to reproduce in vivo surface-structure changes in bioactive glass-ceramic A-W. J Biomed Mater Res 1990;24: Bohner M, Lemaitre J. Can bioactivity be tested in vitro with SBF solution? Biomaterials 2009;30: Kim MH, Lee SY, Kim MJ, Kim SK, Heo SJ, Koak JY. Ef- 대한치과보철학회지 57 권 2 호, 2019 년 4 월 147

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8 ORIGINAL ARTICLE Modified simulated body fluid 에침전한티타늄표면에서 침전기간에따라나타나는파골세포의분화억제양상 * 서울대학교치과대학치과보철학교실 목적 : 본연구의목적은티타늄디스크를 Modified simulated body fluid (msbf) 에침전시켰을때, 침전시킨기간에따른파골세포분화억제변화양상을알아보는것이다. 재료및방법 : Machined surface와 anodized surface를가진티타늄합금 (Ti grade III) 디스크를각각증류수와 msbf에침전시켰다. 침전기간은 7일, 14일, 21일, 28일진행하였으며, 각각의기간동안대조군은증류수에침전하였다. 파골세포로분화가능한 RAW 세포를점주하여침전기간에따른부착된세포수측정, TRAP 활성측정, western blot을통한 NFATc1의발현양상을측정하였다. 결과 : Machined surface와 anodized surface 모두에서 msbf에14일이상침전하였을때, 파골세포의분화를억제하는능력이통계적으로유의하게나타났다. 침전기간과세포의부착은상관관계가없었다. 14일이상침전시켰을때, TRAP 활성은감소되었으며, NFATc1의발현은억제되었다. 14일이상침전시켰을때, TRAP활성감소및 NFATc1 발현억제양상은변함이없었다. 결론 : 티타늄합금디스크를 14일이상 msbf에침전시키면 RAW 세포가파골세포로분화하는것을막을수있다. 침전기간이증가해도분화억제양상은변화하지않는다. ( 대한치과보철학회지 2019;57:142-9) 주요단어 : Modified simulated body fluid (msbf); 티타늄합금디스크 ; 파골세포분화 ; TRAP; NFATc1 * 교신저자 : 곽재영 서울종로구대학로 101 서울대학교치과대학치과보철학교실 : , young21c@snu.ac.kr 원고접수일 : 2019 년 3 월 25 일 / 원고최종수정일 : 2019 년 4 월 15 일 / 원고채택일 : 2019 년 4 월 18 일 c 2019 대한치과보철학회 cc 이글은크리에이티브커먼즈코리아저작자표시-비영리 4.0 대한민국라이선스에따라이용하실수있습니다. 본연구는서울대학교치과병원연구비 ( ) 의지원을받아시행하였다. 대한치과보철학회지 57 권 2 호, 2019 년 4 월 149

I 서론 치과용 임플란트는 Brånemark 등1의 골유착 (osseointegration) 발견 이후 끊임없는 발전 을 거듭해 왔다. Brånemark 등 1 이 밝혀낸 골 유착은 임플란트의 표면과 living bone 사이에 연조직 층 의 생성이 없이 직접 골조직이

I 서론 치과용 임플란트는 Brånemark 등1의 골유착 (osseointegration) 발견 이후 끊임없는 발전 을 거듭해 왔다. Brånemark 등 1 이 밝혀낸 골 유착은 임플란트의 표면과 living bone 사이에 연조직 층 의 생성이 없이 직접 골조직이 ISSN 1229-5418 ; 17(4): 268~274 임플란트 드릴링 시 발생하는 열과 그 원인에 대한 분석 한선희 1, 김병국 2, 김범익 2 1 서울대학교 치의학대학원 치주과학교실, 2 오스템임플란트연구소 Temperature Measurement during Implant-site Preparation Seon-Hee Han 1, Byoung Kook