토끼의 만성 회전근 개 파열 모델에서 나노섬유를 이용한 재조합 부갑상선 호르몬 담지 종이형 지지체가 회전근 개 건의 재생을 촉진시킨다

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 의과대학 의학과, 2022. 8. 오주한.Introduction: Rotator cuff tears (RCTs) are a common and progressive disease of the upper extremity that causes pain and disorders of the shoulder joint. However, despite improvements in surgical techniques, postoperative healing failure remains a frequent complication, with the failure rates ranging from 11% to 94%. Osteoporosis is an independent prognostic factor for rotator cuff healing. Recombinant human parathyroid hormone (rhPTH) promotes bone mineral density and tendon-to-bone healing in humans and animals with rotator cuff tear. However, problems regarding repeated systemic rhPTH injections in humans exist. This study was conducted to evaluate the effect of topical rhPTH administration using three-dimensionally (3D) printed nanofiber sheets on tendon-to-bone healing in a rabbit RCT model compared to that of direct topical rhPTH administration. Materials and Methods: Eighty rabbits were randomly assigned to five groups (n = 16 each). To create the chronic RCT model, we induced complete supraspinatus tendon tears in both shoulders and left them untreated for 6 weeks. All transected tendons were repaired in a transosseous manner with saline injection in group A, hyaluronic acid (HA) injection in group B, 3D-printed nanofiber sheet fixation in group C, rhPTH and HA injection in group D, and 3D-printed rhPTH- and HA-soaked nanofiber sheet fixation in group E. Genetic (mRNA expression evaluation) and histological evaluations (hematoxylin and eosin and Masson’s trichrome staining) were performed in half of the rabbits at 4 weeks post-repair. Genetic, histological, and biomechanical evaluations (mode of tear and load to failure) were performed in the remaining rabbits at 12 weeks. Results: For genetic evaluation, group E showed a higher collagen type I alpha 1 expression level than did the other groups (P = .008) at 4 weeks. However, its expression level was downregulated, and there was no difference at 12 weeks. For histological evaluation, group E showed greater collagen fiber continuity, denser collagen fibers, and more mature tendon-to-bone junction than did the other groups (P = .001, P = .001, and P = .003, respectively) at 12 weeks. For biomechanical evaluation, group E showed a higher load-to-failure rate than did the other groups (P < .001) at 12 weeks. Conclusion: Three-dimensionally printed rhPTH-soaked nanofiber sheet fixation can promote tendon-to-bone healing of chronic RCT.서론: 회전근 개 파열은 어깨 관절의 통증과 장애를 유발하는 진행성 질환으로 알려져 있다. 그러나 현재 수술 기법의 향상에도 불구하고 수술 후 회전근 개 봉합의 유합 실패는 11%에서 94% 사이의 실패율로 빈번한 합병증으로 남아 있다. 회전근 개 봉합 후 유합 실패에 있어서 골다공증은 하나의 독립적인 예후 인자이고, 또 재조합 인간 부갑상선 호르몬은 회전근개 파열이 있는 인간과 동물의 뼈 미네랄 밀도와 힘줄과 뼈의 유합을 촉진시킬 수 있다고 알려져 있다. 그러나 인간에 대해 재조합 인간 부갑상선 호르몬을 전신적, 반복적으로 주사함에 있어서 불편감 및 부작용을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 만성 토끼 회전근 개 파열 모델에서 직접적, 국소적으로 재조합 인간 부갑상선 호르몬 주사 투여와 비교하여 3D 프린팅과 나노섬유를 이용한 재조합 인간 부갑상선 호르몬 담지 종이형 지지체가 회전근 개 봉합술 후 힘줄과 뼈의 유합에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 80마리의 토끼를 A, B, C, D, E 각 그룹당 16마리씩 무작위 배정하였다. 만성 회전근 개 파열 모델을 만들기 위해 전체 토끼의 양쪽 어깨에서 극상건을 절단하고 6주간 방치하였다. 극상건 절단 후 6주 뒤 다시 건 봉합술을 시행하고 봉합부위에: A그룹에서는 생리적 식염수를 주입하고, B그룹에서는 히알루론산를 주입하고, C그룹에서는 3D 프린팅과 나노섬유를 이용한 지지체를 고정하고, D그룹에서는 재조합 인간 부갑상선 호르몬 및 히알루론산을 혼합하여 주입하고, E그룹에서는 3D 프린팅과 나노섬유를 이용한 재조합 인간 부갑상선 호르몬 담지 종이형 지지체를 고정했다. 극상건 절단 후 6주 뒤 다시 건 봉합술을 시행하고 봉합부위에: A그룹에서는 생리적 식염수를 주입하고, B그룹에서는 히알루론산를 주입주입하고, C그룹에서는 3D 프린팅과 나노섬유를 이용한 지지체를 고정하고, D그룹에서는 재조합 인간 부갑상선 호르몬 및 히알루론산을 혼합하여 주입하고, E그룹에서는 3D 프린팅과 나노섬유를 이용한 재조합 인간 부갑상선 호르몬 담지 종이형 지지체를 고정했다. 결과 평가를 위해 유전학(mRNA 발현 평가) 및 조직학적 평가(건-골 이행부의 콜라겐 섬유의 연결성, 방향 및 밀집도, 건-골 이행부의 성숙도)를 건 봉합술 후 4주에 각 그룹의 절반 마리수의 토끼에 대하여 시행하였다. 마찬가지로 건 봉합술 후 12주에도 유전학 및 조직학적 평가를 시행하였고, 추가적으로 생역학적 평가(파열 부위, 최대 파열 강도)를 각 그룹의 나머지 토끼에 대하여 시행하였다. 결과: 회전근 개 건의 유전학적 평가 결과, 극상건 봉합술 후 4주 때 E그룹에서 A, B, C, D 네개 그룹에 비해 collagen type I alpha 1의 mRNA발현이 유의하게 높았는데(P = .008), 봉합술 후 12주 때에는 4주 때 보다 collagen type I alpha 1의 발현 수준이 전체 그룹에서 하향된 양상을 보였고 통계학적으로 유의하진 않았다. 극상건-골 결합의 조직학적 검사 결과, 극상건 봉합술 후 12주 때 E그룹에서 기타 4개 대조군 그룹에 비해 건-골 결합부의 콜라겐 섬유 연결성, 밀집도, 성숙도가 더 높은 양상을 확인할 수 있었다(각각 P = .001, P = .001 및 P = .003). 생역학적 검사에서도 유사한 양상을 보였는데, 극상건 봉합술 후 12주 때 E그룹은 기타 4개 대조군 그룹에 비해 파열 강도가 유의하게 높았다(P < .001). 결론: 3D 프린팅과 나노섬유를 이용한 재조합 인간 부갑상선 호르몬 담지 종이형 지지체는 만성 토끼 회전근 개 파열 모델에서 봉합술 후 건-골 결합 치유를 촉진시킨다.Chapter 1. Introduction 1 Chapter 2. Materials and Methods 4 Chapter 3. Results 13 Chapter 4. Discussion 16 Chapter 5. Conclusion 23 References 24 Figure legend and Figures 35 Table legend and tables 45 Abstract in Korean 52박

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funder : 교육과학기술부agency : 교육과학기술부본 연구의 목적은 지식정보의 효율적 창출.활용.확산이 국가기술혁신의 핵심요소로 등장함에 따라 지식기반 사회 성장과 혁신의 기반자원으로서 국내외 연구개발 정보의 체계적 수집 및 적시적 배포를 통해 국가 연구개발 생산성 향상을 지원하는 과학기술 u-Library 체제를 구축하고자 한다. o 국내외 핵심정보 디지털 콘텐트 구축 - 국내외 핵심정보 디지털 콘텐트 구축 - 이종 DB간의 연계·융합을 통한 고품질 학술정보 DB 구축 및 관리 - 산업계에 파급효과가 큰 사실정보 DB 구축 및 관리 - 국내 고유정보의 수집채널 다변화 - 콘텐트 관리·운영 시스템 개선 - 콘텐트의 전략적 배포를 통한 과학기술정보의 활용 확산 o 과학기술 u-Library 운영 - 과학기술정보 통합서비스 구축 및 운영 - 서비스 개선을 위한 응용기술 개발 및 지원 - 연계·융합된 콘텐트의 서비스 지원 통합 플랫폼(CLICK) 개발 및 확산 - 국제표준에 기반한 개방형 유통 플랫폼(NOS) 개발 및 보급 - 개인디지털라이브러리 등 개인 맞춤형 서비스체제 강화[] The Development and Linking of National Scholarly Information Resources o Construction and Linking Services of National Scholarly Information Content - Construction of database * construction of full text societies journal articles (431 societies, 79,000 records) * construction of full text associations magazines articles (179 associations, 10,000 records) - Linking services * linking service of metadata of korean Assembly Library : 80,000 records * supporting linking service of domestic commercial portal services(naver, empass) * Construction of thesis DB : 30,000 records o Construction of KSCI - Construction of database * construction of reference DB (414 titles, 750,000 records) - Calculation of Impact Factor : 414 titles o Expansion of capability of domestic contents o Globalization of Science & Technology Information in Korea - Enrollment of DOI : 13 societies, 2,500records - Subminssion of DOI to CrossRef: 13 societies, 2,500records o Maintenance and Functional Upgrading related systems - Related Information Service System * KANET(Korea Association Network) * SOCIETY (Science Society Village) * OCEAN (Online Collaborator for sociEty and AssociatioN of KISTI) [] The Development of Foreign Core Scholar Information Contents o Constructed 3,390,000 English, Japanese, and Chinese metadata - Constructed the one-stop service infra by building merging English and CJK content DB o Construction of NationaNational Union Catalog Database - New bibliographic records created : 3,000 - New holding records created : 1,400,000 (430 member libraries) [] The Development of Factual Database Contents o Construction of Chemical Database Contents - Construction of database * The construction of Inorganic crystal structure DB, chemical property(NMR) DB, plasma property DB and natural product chemicals DB - Development of chemical structure auto indexing system - The linking service between literature fulltext and factual information o Construction of Visible Korean Data Contents - Construction of data * construction of visible Korean data - Processing of data * processing of visible Korean data o Construction of Bioinformatics DB - Construction of database * construction of bioinformatics DB - The improvement of data auto-updating system in bioinformatics [] The Linking and Convergence of Contents o To construction database linking and convergence with content - To link with crystal structure of ICSD database and articles of NDSL - To link with plasma property information and articles of NDSL o To development high-value-added content and service through linking and convergence with different contents [] The Supporting Activity for Scholar Society of its information o Expansion of Supporting Societies/Associations Informatization and Development and Supply of KISTI-ACOMS - Enlargement of societies informatization: new 30 societies (total : 589 societies/associations) - Enlargement of societies hompage contruction : new 20 associations (total : 206 societies) - Strengthening of maintenance/repair and activation of KISTI-ACOMS utilization : total 303 societies o Maintenance and Functional Upgrading related systems - Maintenance and functional upgrading KISTI-ACOMS, OCEAN [] Construction and Management of NDSL o Integration of science and technology information in domestic and aborad, and construction of high-value-added service system - Development and management of integration service for science and technology information - Development of analysis and linking system for high-value-added content - Extension and sharing of science and technology informatio

Construction of the National Science and Technology u-Library System

funder : 과학기술부agency : 과학기술부agency : Ministry of Science & Technology본 연구의 목적은 지식정보의 효율적 창출?활용?확산이 국가기술혁신의 핵심요소로 등장함에 따라 지식기반 사회 성장과 혁신의 기반자원으로서 국내외 연구개발 정보의 체계적 수집 및 적시적 배포를 통해 국가 연구개발 생산성 향상을 지원하는 과학기술 u-Library 체제를 구축하고자 한다. o 정보유통 기반 고도화 및 지식확산체제 구축 - 정보유통 기반연구, 프로세스 개선 및 신규 콘텐트 기획 - 산학연 협력 및 지식확산 체제 구축 - 글로벌 정보공유를 위한 협력네트워크 운영 o 국가 고유정보자원의 망라적 개발 및 공유체제 구축 - 국가 고유 정보자원의 망라적 개발 및 아카이빙 - 국가 학술정보 콘텐트 개발 - 국내 학$\cdot$협회정보화 지원사업 확대 및 전자원문 유통체제 구축 - 국가 고유정보 해외유통 프레임워크 및 시범서비스 체계 구축 o 해외 핵심정보자원 개발 및 공유체제 구축 - 해외 핵심정보자원의 전략적, 단계적 개발 및 아카이빙 - 영문$\cdot$일문$\cdot$중문 학술정보 메타데이터 개발 - 전자정보 도입의 경제성 제고를 위한 컨소시엄 추진 및 운영 - 국내 보유자원 공동활용을 위한 정보기관간 협력체제 구축 o 사실정보 데이터 수집, DB 개발 및 공동활용 체제 구축 - 사실정보, 생명정보 데이터 수집, DB 개발 및 공동활용 체제 구축 o 정보유통 시스템 개발 및 지원체제 구축 - 국내외 정보자원의 효율적인 관리 및 DB구축 기술 지원 - 글로벌서비스를 위한 전자적 정보유통 시스템 개발 및 운영$\cdot$ Enhancement of information distribution infra and construction of knowledge diffusion system - To plan and conduct basic research for enhancement of national STI distribution system - To re-establish the road map for KISTI information resource development and policies - Industrial/Academia/Research cooperation and knowledge dissemination(publishing Journal of Information Management, holding seminars, and conducting joint researches) - To manage cooperation networks for domestic and overseas information sharing(including DDS, CDRS) - To construct user monitoring systems and establish policy for promotion and marketing - To intensify the analysis functions for National Available Resource Map - To study on CJK information sharing system $\cdot$ Development and connection for domestic information resources - To develop comprehensively and archive national information resources(2,011 titles, 100\percnt) - To develop national information content Bibliography and full-text journals DB　of academic societies and associations : 128,000 records from 526 institutes Collection of deposit technical reports and production of DB : 2,000 titles - To expand and support academic societies/associations information and construct distribution system for full-text electronic journals To support and sign MOU with academic societies/associations : new 30 academic societies and 20 associations(total of 526) To supply and manage KISTI-ACOMS : new 30 societies (total of 261) To construct and manage homepages for academic societies : new 30 homepages(total of 172) - To maintain and upgrade the functions on information systems for academic societies and associations - To construct domestic Scholarly information DB in English and distribute Korean STI to the world $\cdot$ Development and connection for overseas core information resources - To achieve 80\percnt of information accessibility by collecting and connecting overseas core information resources 16,000 titles of Journals, 2,200 items of conference proceedings,16,000 items of technical reports - To construct collection and distribution system for high quality free of charge information produced by overseas important cooperation institutes - To develop English, Japanese and Chinese metadata 3 million records of English records, 280,000 domestic English/Japanese/Chinese records, KEST CD - To expand management of consortium(350 participating institutes) Supply of KESLI content : 11,000 titles by 90 publishers, 280 DDS cooperation institutes - To strengthen efficiency of consortium management and cooperation networking To enlarge the condition consideration committee, and management of Association for National STI Distribution - To collect and archive 15 full-text electronic journals - To develop electronic information license model and analysis ofefficiency $\cdot$Development of fact information and construction of public utilization system - To construct, manage and connect chemical compound DB - To enlarge and construct other fact information(FactGate) and Statistic material DB - To construct, manage and connect biological diversity information $\cdot$Development of information distribution system and construction of supporting system - To improve and manage the library management system for holding materials(KIRIS) - To construct and support academic papers and patent DB and expand the functions - To develop consortium for electronic journals and license management system - To manage and construct yesKISTI and NDSL DB - To construct digital archiving and linking system - To develop document delivery system and custom-made information servic