아파타이트가 코팅된 다공성 PLGA 마이크로스피어를 이용한 주사가능한 골 대체제 개발

Abstract

이전 연구에서 아파타이트가 도입된 비 다공성 PLGA마이크로스피어를 이용한 주사 가능한 골 대체제를 만들었다. 본 연구에서는 아파타이트가 도입된 다공성의 PLGA마이크로스피어가 아파타이트가 도입된 비 다공성의 PLGA마이크로스피어 보다 뼈 재생 능력이 더 뛰어 날것이라는 가정을 세웠다. 가정을 검증하기 위해서 마우스의 두개골에 임계크기의 뼈 결손을 만든 후, 두개골 결손 부위에 아파타이트가 도입된 비 다공성의 PLGA 마이로스피어와 다공성의PLGA마이크로스피어를 각각 8주 동안 이식하였다. 새로운 뼈가 각각의 뼈 대체제가 이식된 마우스 두개골 결손 부위에서 형성되었다. 중요한 것은, 생성된 뼈 유사 조직이 이식된 재료의 단면적에서 차지하는 비율이 아파타이트가 도입된 비 다공성의 PLGA마이크로스피어를 이식한 쥐에서보다 아파타이트가 도입된 다공성의 PLGA마이크로스 피어를 이식한 쥐에서 현저하게 높다는 점이다 (36.9% versus 14.6%, P<0.001). 이식된 아파타이트가 도입된 다공성의 PLGA마이크로스피어 내부의 구멍에서도 뼈 재생이 이루어 졌다는 것을 형광 분석을 통하여 알 수 있었다. 이상의 결과들은 아파타이트가 도입된 다공성의 PLGA마이크로스피어가 정형외과용 뼈 대체제로서 유용할 것이라는 것을 보여준다.; Previously, we developed an apatite-coated non-porous poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microsphere (ANPM) as an injectable bone substitute. We hypothesized that an apatite-coated porous PLGA microsphere (APPM) would have enhanced osteogenic potential compared to that of an ANPM. To test the hypothesis, critical sized bone defects were made in mouse calvarial, and APPMs and ANPMs were implanted in the defects for eight weeks. New bone formed around both types of bone substitutes implanted in mouse calvarial defects. Importantly, the portion of bone-like tissue area in the implant cross-sectional area was significantly higher in the APPM group than in the ANPM group (36.9% versus 14.6%, P<0.001). Fluorochrome-labeling analysis showed that bone regeneration occurred in the pores of implanted APPMs. The results show that APPM may be useful as a bone substitute in orthopedic applications.