Lee Sei-Long 최고 연구원 Lee Sei-Long 국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소 (이하 "AIST"라고 불림)의 다중 재료 연구 부서 (Lee Sei-Long), 다수 화학과 교수, Osakano University, Osakano University의 교수 및 공학 교수 및 교수와 협력 할 것입니다 Nagoya Institute of Technology의 Kasuga Toshihiro는 항균 특성과 뼈 형성 촉진 기능을 결합한 생체 물질을위한 바카라 하는 법를 형성하기 위해 (이하 "생물학적 바카라 하는 법"라고 함)₂O₅-sio₂우리는 유형의 유형을 개발했습니다

신체 내부에 배치되면 생물학적 바카라 하는 법는 뼈 및 생물학적 조직에 직접 결합하는 생물 활성을 나타내며, 뼈 결함을위한 보충제, 치주 질환의 치료를위한 재료 및 치아 민감성 치료를위한 재료로 실제로 사용됩니다 생물학적 바카라 하는 법 중에서 주로 인산염으로 구성된 인산염 바카라 하는 법는 다양한 요소를 도입 할 수 있으며, 원소는 무기 이온으로 용리됩니다셀 기능활성화 될 수 있습니다 한편, 과도한 무기 이온 공급은 세포 기능을 억제 할 수있다 무기 이온 중에서, 아연은 뼈 형성 및 항균 요소에 관여하는 필수 생체 물질로 알려져 있지만, 세포에 독성이있을 수 있으며 아연 이온을 이용하는 생체 재료를 개발할 때 용리 거동이 엄격하게 제어되어야합니다

이번에는바카라 하는 법 메쉬 구조| 8994_9053 |를 형성하는 구성 요소로 사용되며, 그 용리량은 제어되어 우수한 항균 특성과 뼈 형성 촉진 기능을 달성합니다₂O₅-sio₂우리는 유형의 유형을 개발했습니다 기존의 인산염 바카라 하는 법는 인산염 PO₄Tetahedrons는 서로 공유 적으로 결합됩니다롱 체인 구조의 골격이 있지만 오늘날 우리가 개발 한 바카라 하는 법는 산소의 공유 결합으로 인해 긴 체인 구조를 포함하지 않는 독특한 바카라 하는 법 네트워크 구조를 가지고 있습니다 이 연구 결과는 아연 및 바카라 하는 법에서 다른 성분을 용리시켜 뼈 형성과 관련된 유전자의 발현 수준을 개선하는 새로운 방법입니다생물학적으로 적응 된 재료의 개발에 기여할 것으로 기대할 수 있습니다

이 연구 결과에 대한 세부 사항은 2025 년 9 월 6 일 (중앙 유럽 시간)에 제공 될 예정입니다고급 의료 자료"에 게시 됨

생체 물질은 치료, 수리 및 기능 지원을 위해 유기체와 직접 접촉하는 데 사용되는 재료입니다 생체 적합성 재료는 1960 년대부터 1970 년대까지 개발되었으며, 이는 살아있는 유기체에 내장 될 때 유해한 영향을 유발하지 않으며, 생물 활성 물질과 생물 흡수 물질은 1980 년대 이후 주로 연구되었습니다 최근에, 세포 활성화를 통한 조직 재생 기능을 갖는 물질의 개발이 더욱 인기가있다 특히, 생물학적 바카라 하는 법는 살아있는 유기체와 직접 접촉하고 세포를 활성화시키고 뼈 형성을 촉진하는 무기 이온과 직접 접촉하기 때문에 뼈 결함 및 치과 복원을위한 충전제로 사용되어왔다

주로 포스페이트로 만들어진 인산염 바카라 하는 법는 창 바카라 하는 법와 같이 일반적으로 사용되는 규산염 바카라 하는 법보다 다양한 원소를 소개 할 수 있습니다 바카라 하는 법에 통합 된 무기 성분은 무기 이온으로 쉽게 용리되며 우수한 세포 활성화 기능을 나타냅니다 그러나 양이 과도한 경우 세포 기능을 억제 할 수도 있습니다 따라서, 기본 물질로서 세포 기능 및 인산염 바카라 하는 법를 활성화시키는 무기 성분으로 만든 생물학적 바카라 하는 법를 생성하기 위해서, 바카라 하는 법에서 용리 된 무기 이온의 양을 엄격하게 제어 할 필요가있다

AIST는 무기 이온을 사용하여 세포 활성화의 기능을 갖는 생물학적 바카라 하는 법를 생성하기 위해 기본 물질로 인산 바카라 하는 법로 만든 생물학적 바카라 하는 법를 개발하고있다 특히, 우리는 바카라 하는 법 네트워크 구조를 적절하게 설계하고 제어하여 바카라 하는 법 내에서의 역할을 고려하여 물질에서 이온 용리 거동을 최적화하는 생물학적 바카라 하는 법를 개발하고 있습니다

이 연구는 일본 과학 홍보 협회 (JSPS) 연구 기금 (22K18201, 23KK0272, 24K22400), 양자 교환 프로젝트 (120258813), 바카라 하는 법 연합 및 새로운 바카라 하는 법 바카라 하는 법 바카라 하는 법 연구 연구 프로모션 프로그램에서 지원합니다

바카라 하는 법 골격 구조 (바카라 하는 법 네트워크 구조)를 형성하는 기본 단위는 인산염 PO₄Tetahedral and Silicate Sio₄사면체이며 메쉬 형성 구성 요소라고합니다 한편, 나트륨 (NA) 및 칼슘 (CA) 및 알칼리성 지구 금속과 같은 알칼리 금속을 네트워크 변형 성분이라고하며 인산염 및 규산염으로 만들어집니다비 교차 산소로 결합됩니다

아연 (Zn)과 마그네슘 (mg)은 모두 메쉬 형성 및 메쉬-수정 성분으로 작용할 수 있지만 제어없이 바카라 하는 법에 도입 될 때 ZnO₆YA MGO₆이 구조는 인 및 실리콘보다 결합 강도가 약하므로 바카라 하는 법 프레임 워크 구조를 형성하는 메쉬 형성 구성 요소가되지 않지만 메쉬 변형 성분으로 작용합니다

MGO-Zno-P 이번에 개발되었습니다₂O₅-sio₂합성 바카라 하는 법 (SPG-CZ/-MCZ/-MZ)는 아연과 마그네슘으로 만들어졌으며 ZnO₄Tetahedron, mgo₄사면체 형태의 po₄Tetahedrons and Sio₄사면체를 연결하는 역할을합니다 일반적으로, 인산염 및 규산염과 같은 네트워크 형성 구성 요소가 연결되지 않으면 결정화가 발생하기 쉽고 바카라 하는 법로 만들 수 없습니다 바카라 하는 법 네트워크 구조에서 인산염과 규산염이 공존하는 바카라 하는 법는 생산하기 어렵고 바카라 하는 법는 구성 요소 중 하나가 매우 높을 때만 얻을 수 있습니다 또한, 인산염 바카라 하는 법는 실리케이션 바카라 하는 법보다 네트워크 형성 구성 요소 (하부 p₂O₅컨텐츠)로 바카라 하는 법질 수 있습니다 발달 된 바카라 하는 법는 po₄Tetahedrons and Sio₄사면체는 서로 연결하지 않고 독립적으로 존재합니다₄Tetahedrons and MGO₄구조는 사면체와 연결되어 있기 때문에 바카라 하는 법 네트워크에서 인산염과 규산염이 모두 공존하는 구조입니다

개발 된 바카라 하는 법에서 PO₄Tetahedrons and Sio₄Tetahedrons는 서로 연결하지 않고 혼자 존재합니다olthotetrahedral³¹P,²⁹si소프트 스테이트 핵 자기 공명 분석 (고체 NMR)(그림 1) 예를 들어, po₄두 개의 사면체가 연결된 구조가 있으면³¹P MAS -NMR 피크는 -10 ppm, po₄몇 개의 사면체가 체인 형 구조를 형성하면 피크가 -20 ppm 근처에 나타납니다 비슷하게,²⁹si mas-nmr, sio₄2 개의 사면체가 연결되면 피크가 -80 ppm 근처에 나타나고 구조가 체인이되면 피크가 -85 ppm 근처에 나타납니다

이번에는 아연과 마그네슘이 메쉬 형성 구성 요소 역할을 할 수 있도록 바카라 하는 법 프레임 구조를 형성하는 P를 소개합니다₂O₅컨텐츠가 크게 줄어 듭니다, PO₄사면체는 서로 연결할 가능성이 줄어 듭니다 결과적으로 아연과 마그네슘이있는 SPG-MZ 및 SPG-MCZ 바카라 하는 법는 특히 PO₄, sio₄, mgo₄, Zno₄의 orthotetrahedrons에서만 형성되었습니다

바카라 하는 법에 도입 된 아연 이온은 우수한 항균 및 화학적 내구성을 나타내는 이점이 있지만, 살아있는 신체의 과도한 용리는 세포에 독성을 유발할 수 있습니다 따라서, 아연을 사용하여 생체 물질을 개발할 때, 세포에 독성을 나타내지 않는 범위 내에서 아연 이온 용리량을 제어 할 필요가있다 이번에 개발 한 바카라 하는 법에 도입 된 아연은 zno₄는 포스페이트와 규산염을 사면체로 강력하게 연결하는 바카라 하는 법 네트워크 형성 구성 요소이기 때문에 아연을 포함한 바카라 하는 법 내의 다양한 이온의 용리를 세포로 크게 억제합니다 아연을 함유하지 않는 종래의 오르토-실리콘 포스페이트 바카라 하는 법 (도 2 (a) SPG-MC)는 7 번째 이온의 약 40%를 용리했지만, 우리가 개발 한 바카라 하는 법는 적절한 양의 아연을 함유하고 있으며 (그림 2 (b-d) spg-cz/-mcz/-mz)는 바카라 하는 법에서 3% 미만의 1% 미만의 용출율을 감소시킬 수 있었다 (도 2 (b-d) spg-cz/-mcz/-mz) 발달 된 바카라 하는 법 (SPG-CZ/-MCZ/-MZ)에서 아연 이온의 용리는 008mm 미만으로 세포 증식을 50%억제하는 농도 인 농도였다 또한, 인간 조골 세포의 증식 특성을 평가함으로써, 우리는 용리 된 아연 이온이 세포 독성을 나타내지 않았 음을 확인 하였다

아연 이온의 항균 특성을 확인하기 위해, 아연-함유 바카라 하는 법의 존재하에 24 시간 동안 대장균 및 포도상 구균을 배양 한 후 박테리아의 수를 확인한다 (도 3) 박테리아의 수가 바카라 하는 법없이 박테리아 단독으로 배양 된 박테리아와 비교하여 2 배 이상의 크기 감소 될 때 항균 특성을 갖는 것으로 판단 될 수있다 (그림의 대조군) 아연이없는 바카라 하는 법 (SPG-MC)는 대조군과 동일한 수의 박테리아를 나타내며, 이는 항균이 아님을 나타냅니다 한편, 이번에 개발 한 아연 함유 바카라 하는 법 (SPG-CZ/-MCZ/-MZ)는 장치를 사용하여 계산할 수있는 하한에 가까운 값을 보여 주었다 (공백 : 박테리아가없는 배지로만 측정 됨) 보다 상세한 수의 박테리아를 얻기 위해, 우리는 한천 배지에 형성된 식민지의 수를 계수하고 (도 3의 표), 우수한 항균 특성을 보여 주어 박테리아의 수를 약 6 배 줄었다

우리는 또한 뼈 형성 촉진 기능을 조사했습니다 조골 세포가 뼈를 생성하기 전 각 단계에서, I 형 콜라겐 (Col I)은 전형적으로 초기 단계에서, 알칼리성 포스파타제 (ALP) 및 오스테 오 폰틴 (OPN) 및 후기 단계에서 오스테오 칼신 (OCN)에서 발현되며, 이들 유전자의 발현 수준을 측정함으로써 뼈 형태의 영향을 평가할 수있다 일반적으로, 값이 비교 목표보다 15 배 더 높으면, 유전자 발현이 촉진되었다고 결정할 수있다 발달 된 바카라 하는 법로부터 용리되는 이온을 함유하는 배지에서 배양 된 인간 조골 세포 (SPG-CZ/-MCZ/-MZ)는 대조군과 비교하여 중간 상 ALP 및 후기 상 OCN의 50 배 이상의 유전자 발현 수준을 나타냈다 (골 형성을 증가시키는 골 형성 분화 유도 매체) (도 4) 또한, 아연-함유 바카라 하는 법는 아연이없는 바카라 하는 법에 비해 우수한 유전자 발현 수준을 나타냈다 특히, 골 형성의 후기 단계 동안 발현 된 OCN은 아연-함유 바카라 하는 법를 함유하지 않는 바카라 하는 법보다 약 18 배 더 높은 유전자 발현 수준을 나타냈다 이 결과는 발달 된 바카라 하는 법가 항균 특성과 뼈 형성 촉진 효과를 모두 갖고, 바카라 하는 법 네트워크 구조는 도입 된 아연이 적당한 농도로 용리되도록 설계 될 수 있음을 보여준다

이제, 우리는 치과 재료 및 기타 재료를 제공하기 위해 개발 된 바카라 하는 법의 항균 특성 및 뼈 형성 촉진 효과를 활용할 것입니다타이틀 엔지니어링셀 스캐 폴드 재료개발 중입니다

게시 된 잡지 :고급 의료 자료
제목 : 분기 ortortional orthosilicophosphate mgo-cao-zno-p₂O₅-sio₂안경 : 항균 활성 및 조골 세포 유전자 발현 거동의 시험 관내 평가
저자 : Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano 및 Toshihiro Kasuga
doi : 101002/adhm202502546

셀 기능

접착력, 증식, 분화 등과 같은 생리 학적 활동을 말하면 세포가 물질의 표면에 나타납니다 이러한 기능은 생체 물질의 조직 복구에 중요한 역할을합니다[참조로 돌아 가기]

바카라 하는 법 메쉬 구조

일반적으로 네트워크 형성 구성 요소 (SIO₂YA P₂O₅16717_16750[참조로 돌아 가기]

롱 체인 구조

인산염 PO₄Tetahedral and Silicate Sio₄사면체가 정점 산소를 공유하고 사슬을 형성하는 구조[참조로 돌아 가기]

생물학적으로 적응 된 재료

주로 재료를 통해 생물학적 현상을 제어하는 ​​생체 물질 이를 생체 적응성 재료라고도합니다[참조로 돌아 가기]

브리지 산소/비 교향 산소

바카라 하는 법 네트워크를 형성하는 실리케이트 및 포스페이트 사면체의 상단에있는 산소 중에서 바카라 하는 법 네트워크를 형성하기 위해 인접한 사면체와 공유되는 산소를 가교 된 산소라고하며 공유하지 않은 산소를 비 크로스 링크 산소라고합니다[참조로 돌아 가기]

Orthotetrahedral

가교 된 산소가없고 구조 단위로서 하나의 사면체로 구성된 메쉬 형성 성분[참조로 돌아 가기]

소프트 스테이트 핵 자기 공명 분석 (고체 NMR)

바카라 하는 법의 골격 구조를 형성하는 인산염 및 실리케이트의 결합 상태를 분석하는 방법 NMR은 핵 자기 공명을 나타냅니다 고체를 측정 할 때, 방법은 샘플을 샘플의 방향 의존성을 취소하기 위해 샘플을 기울이는 동안 샘플을 고속으로 회전시키는 데 사용되며 MAS (Magic Angle Spinning) 핵 자기 공명 분석 (MAS-NMR)이라고합니다[참조로 돌아 가기]

CFU

식민지 형성 단위의 약어는 박테리아가 재배 될 때 발생하는 식민지의 수를 계산하고 살아있는 박테리아의 수를 추정합니다 이 연구에서 박테리아 수와 CFU는 동일한 의미를 나타냅니다

타이틀 엔지니어링

세포, 생체 재료 및 엔지니어링 기술을 결합하여 생물 조직의 재생 및 복구를 목표로하는 징계 목표는 인위적으로 조직을 만들고 장기 기능을 복원하는 것입니다[참조로 돌아 가기]

셀 스캐 폴드 재료

세포가 부착, 증식 및 분화를위한 구조를 제공하는 생체 물질[참조로 돌아 가기]