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제자리 뼈 생성을 측정하기 위한 티탄의 MWCNT 증강 전기화학적 성질

전문가 제언: ○ 뼈는 보통 자기치료 또는 개조의 능력이 있지만 골다공증과 골관절염, 류머티스성 관절염, 외상의 관절염 등 관절 질병은 결국 골절이 된다. 뼈의 불구는 모두 일반 활동의 수행을 곤란하게 하고 정형술 이식을 필요로 한다. 이식 주위 뼈로 고정의 약화는 결국 이식을 느슨하게 하고 이식교체 실패의 가장 큰 원인이 된다.

○ 순수한 Ti 위에서 보다는 MWCNT-Ti 위에서 더욱 큰 조골세포 분화를 보였고, MWCNT는 전자운반의 독특한 거동을 가지므로 전기화학 바이오센서로 유망한 물질이다. Ti 전극 위에 CNT 코팅은 활성표면적을 증가시키고 직접 전자이동을 증가시키므로 개선된 정형술 이식 응용에 사용되는 Ti의 개질을 위해 MWCNT의 사용을 촉진시켰다.

○ CNT 생성 중 CVD법은 양극산화된 Ti의 동공으로부터 성장된 고 순도 CNT를 얻기 위하여 계측과 조절이 가능한 방법이다. CNT와 금속 간의 강한 기계적 접촉은 센서응용에 필요했고, Ti와 CNT간의 전기저항 감소는 전류통과를 증가시켰다. 정형술 이식 표면 위의 사용에 필요한 더욱 강한 상호접속을 형성하기 위하여, CVD 기법을 사용하여 MWCNT는 양극산화된 Ti 나노튜브로부터 성장(MWCNT-Ti)되어 단단히 고정시켰다.

○ 생체 내 뼈 형성은 다양한 바이오분자/이온의 redox 반응과 조골세포의 영향에 의존한다. MWCNT-Ti의 전기화학적 응답은 MWCNT-Ti가 뼈 생성의 새로운 제자리 센서로서 역할을 할 수 있는지를 확인을 위해 페리/페로시안화물 redox 쌍에 가해졌고 전기화학적 거동으로 측정 조사했다.

○ 생체 외 조골세포에 의해 분비된 세포외성분들의 용액에서 MWCNT-Ti의 redox 반응결과는 정형술 이식 후에 제자리 새 뼈 성장을 감지했다. 또한 정형술 이식의 임상진단을 개선하기 위하여 감염과 해로운 흉터조직생성과 같은 다른 사건들 모니터링의 응용도 기대된다. MWCNT- Ti의 제자리 뼈 성장 센서는 더욱 완전한 장수명의 정형술 이식뿐만 아니라 뼈 질병의 고 차원 임상진단과 치료에 기여할 것으로 전망된다.

저자: Sirivisoot, S. and Webster, T. W.
자료유형: 학술정보