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논문 기본 정보

자료유형
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저자정보
저널정보
대한생화학·분자생물학회 Experimental and Molecular Medicine Experimental and Molecular Medicine 제43권 제6호
발행연도
2011.1
수록면
367 - 373 (7page)

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We observed how combined mechanical stimuli affect the proliferation and differentiation of pre-osteoblasts. For this research, a bioreactor system was developed that can simultaneously stimulate cells with cyclic strain and ultrasound, each of which is known to effectively stimulate bone tissue regeneration. MC3T3-E1pre-osteoblasts were chosen for bone tissue engineering due to their osteoblast-like characteristics. 3-D scaffolds were fabricated with polycaprolactone (PCL)and poly-L-lactic acid (PLLA) using the salt leaching method. The cells were stimulated by the bioreactor with cyclic strain and ultrasound. The bioreactor was set at a frequency of 1.0 Hz and 10 % strain for cyclic strain and 1.0 MHz and 30 mW/cm2 for ultrasound. Three experimental groups (ultrasound, cyclic strain,and combined stimulation) and a control group were examined. Each group was stimulated for 20 min/day. Mechanical stimuli did not affect MC3T3-E1 cell proliferation significantly up to 10 days when measured with the cell counting kit-8. However, gene expression analysis of collagen type-I (COL-I), osteocalcin (OC),RUNX2, and osterix (OSX) revealed that the combined mechanical stimulation accelerated the matrix maturation of MC3T3-E1 cells. These results indicate that the combined mechanical stimulation can enhance the differentiation of pre-osteoblasts more efficiently than simple stimuli, in spite of no effect on cell proliferation.
#bioreactors #cell differentiation #cyclic strain #physical stimulation #tissue engineering #ultrasound

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참고문헌 (23)

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Ali MM / 2007 / PIASx beta is a key regulator of osterix transcriptional activity and matrix mineralization in osteoblasts / J Cell Sci 120 : 2565 ~ 2573 google schola Corradi C / 1952 / The action of ultrasound on the evolution of an experimental fracture in rabbits / Minerva Ortop 66 : 77 ~ 98 google schola Davisson T / 2002 / Static and dynamic compression modulate matrix metabolism in tissue engineered cartilage / J Orthop Res 20 : 842 ~ 848 google schola Griffith LG / 2002 / Tissue engineering-Current challenges and expanding opportunities / Science 295 : 1009 ~ 1014 google schola Hedrick WR / 1995 / Ultrasound physics and instrumentation / Mosby Year Book google schola

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