KR100435418B1 - Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation - Google Patents

Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation Download PDF

Info

Publication number
KR100435418B1
KR100435418B1 KR10-2001-0016743A KR20010016743A KR100435418B1 KR 100435418 B1 KR100435418 B1 KR 100435418B1 KR 20010016743 A KR20010016743 A KR 20010016743A KR 100435418 B1 KR100435418 B1 KR 100435418B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bone
composition
hardening
group
formation
Prior art date
Application number
KR10-2001-0016743A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020076686A (en
Inventor
김인산
조병채
Original Assignee
주식회사 리젠 바이오텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 리젠 바이오텍 filed Critical 주식회사 리젠 바이오텍
Priority to KR10-2001-0016743A priority Critical patent/KR100435418B1/en
Publication of KR20020076686A publication Critical patent/KR20020076686A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100435418B1 publication Critical patent/KR100435418B1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/20—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
    • A61F2310/00293—Ceramics or ceramic-like structures containing a phosphorus-containing compound, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Abstract

본 발명은 골형성 및 골경화 촉진용 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 트리폴리포스페이트(tripolyphosphate)와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가시킨 골형성 및 골경화 촉진용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물은 신생골 형성과 골경화를 조기에 촉진시킨다.The present invention relates to a composition for promoting bone formation and bone hardening, and more particularly, to a composition for promoting bone formation and bone hardening by adding a bone formation and bone hardening accelerator to a mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan. . The composition for promoting bone formation and bone hardening of the present invention promotes early bone formation and bone hardening.

Description

골형성 및 골경화 촉진용 조성물{Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation}Composition for stimulating bone formation and bone hardening {Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation}

본 발명은 골형성 및 골경화 촉진용 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 트리폴리포스페이트(tripolyphosphate)와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가시킨 골형성 및 골경화 촉진용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for promoting bone formation and bone hardening, and more particularly, to a composition for promoting bone formation and bone hardening by adding a bone formation and bone hardening accelerator to a mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan. .

최근 자동차사고 또는 질환등으로 골결손이 일어나는 경우가 자주 있으며 이에 따라 골결손부분을 보완하기 위한 필요성이 대두되고 있다. 골결손부분을 보완하기 위해서는 골이식을 하기도 하나 최근에는 골충진제가 많이 이용되고 있다.더욱이 최근에 키를 늘이기 위해 다리나, 왜소한 턱을 교정하기 위한 골신연술이 많이 행해지고 있으며 이에 따라 골충진제의 요구가 더욱 더 증대되고 있다.Recently, bone defects often occur due to an automobile accident or disease, and accordingly, a necessity for supplementing a bone defect portion is emerging. In order to compensate for bone defects, bone grafts are often used, but bone fillers have recently been used a lot more recently. Is growing more and more.

골 신연술이란 잡아당김(stretching)에 의해 뼈의 길이성장을 유도하는 것으로 '잡아당기는 물리적인 힘은 조직학적인 발생을 자극시킨다(Tension forces stimulate histogenesis)' 라는 원리에 기초를 두고 있는 것으로 처음에는 다리뼈의 신장을 위해 고안되었으나 최근에는 악골신장술이 많이 시행되고 있다. 악골신장술이라고 하는 것은 최근의 두개악안면외과의 발전부분중의 하나로 골 신장(골 신연)장치를 후퇴된 턱뼈부위와 중안모 후퇴부위에 장착함으로써 광범위한 절골을 시행하지 않고 얼굴의 뼈를 점차적으로 움직여서 얼굴의 비율을 개선시킬 수 있는 시술이다.Bone distraction induces bone length growth by stretching, which is based on the principle of 'tension forces stimulate histogenesis'. It is designed for bone extension, but recently, jaw bone extension has been performed a lot. Jaw bone reconstruction is one of the recent developments in craniofacial surgery. By attaching a bone elongation device to the receded jawbone and the midfoot retreat, the bones of the face are gradually moved without performing extensive osteotomy. This treatment can improve the ratio of the face.

골 신연술은 Ilizarov가 골 신연술에 대한 생체역학적(biomechanical) 인자들을 규명한 이후로 장골(long bone)의 골결손 교정에 성공적으로 이용되어 왔다(Ilizarov GA,J. Dis. Orthop. Inst., 48(1): 1, 1988; Ilizarov GA,Clin. Ortho.,239: 263, 1989; Ilizarov GA,Clin. Ortho., 238: 249, 1989). 성공적인 골 신연술을 시행하기 위해서는 골 신연부에 혈액순환을 보존하고 피질골의 절골부위 양측에 외고정기를 안정되게 고정하여 골의 길이연장을 점차적으로 시행하여 골경화를 촉진시키도록 해야한다(White SH,J. Bone Join Surgery, 72-B: 350, 1990; White SH,Orthop. Clin. North. Amer., 22: 569, 1991; Fishgrund J., Paley D., Sulter D.,Clin. Orthop., 301: 31, 1994).Bone distraction has been successfully used to correct bone defects in long bones since Ilizarov identified biomechanical factors for bone distraction (Ilizarov GA,J. Dis. Orthop. Inst., 48 (1): 1, 1988; Ilizarov GA,Clin. Ortho.,239: 263, 1989; Ilizarov GA,Clin. Ortho., 238: 249, 1989). To achieve successful bone distraction, the blood circulation must be preserved in the distal bone and stable external fixation on both sides of the osteotomy of the cortical bone to promote bone hardening by gradually extending the bone length (White SH). ,J. Bone Join Surgery, 72-B: 350, 1990; White SH,Orthop. Clin. North. Amer., 22: 569, 1991; Fishgrund J., Paley D., Sulter D.,Clin. Orthop, 301: 31, 1994).

골경화 기간은 신연하는 골의 부위(안면골 또는 장골), 혈행화 상태, 환자의나이에 따라 달라질 수 있는데, 골 신연 후 골경화 기간은 두개안면골에서 소아는 3주내지 5주, 성인은 6주내지 12주 소요되며, 장골에서는 나이에 관계없이 3개월내지 6개월 정도 소요된다. 따라서 두개안면골에서 골신연술을 시행할 경우 그 치료 기간은 잠재기, 골신연기, 골경화기를 포함하여 총 2개월내지 4개월이 소요되므로, 이와 같이 오랜 골경화 기간은 핀 감염 같은 합병증의 가능성을 높일 수도 있고 일상생활로의 복귀를 지연시키는 문제점이 제기되어 왔다.The duration of bone hardening may vary depending on the area of the distracting bone (facial bone or long bone), the hematogenous condition, and the age of the patient.The period of bone hardening after bone distraction is 3 to 5 weeks for children and 6 weeks for adults. It takes 12 to 12 weeks, and in the long bone it takes about 3 to 6 months regardless of age. Therefore, when bone reconstruction is performed on the craniofacial bone, the treatment period takes 2 months to 4 months, including latent, bone retardant, and osteosclerosis. Thus, the long bone hardening period increases the possibility of complications such as pin infection. Problems that may or may not delay the return to everyday life have been raised.

치료기간을 단축시키기 위한 골 신연 후의 연구보고에서, Charls와 Sailer는 하루에 1 ㎜로 신연하는 것이 2 내지 3 ㎜ 신연하는 것보다 더 강한 생화학적, 생리학적 특성을 나타낸다고 보고하였다(Carls & Sailer,J. Craniomaxillofac Surg., 94: 152, 1994). 또한, Ilizarov는 하루에 0.5 ㎜로 신연하는 것은 미성숙골경화를 일으키고 하루에 2 ㎜로 신연하는 것은 신연된 조직에 바람직하지 않은 변화를 야기하므로, 하루에 1 ㎜로 신연하는 것이 가장 좋은 결과를 얻는다고 보고한 바 있다(Ilizarov,J. Dis. Orthop. Inst., 48(1): 1, 1988; Ilizarov,Clin. Ortho239: 263, 1989). 아울러, 연속적으로 신연하는 것이 가장 적게 조직손상을 일으키고 가장 많은 모세혈관 신생과 골형성을 야기한다고 알려져 있다. 따라서, 골 신연 기간과 골경화 기간을 단축시키는 것이 가능하다면 오랜 골경화 기간으로 인한 합병증의 가능성을 막을 수 있고 전체적인 치료기간을 단축시켜 환자를 조기에 일상생활에 복귀시킬 수 있을 것으로 기대된다. 이에 골신연 기간과 골경화 기간을 단축하기 위하여 골형성을 촉진하고 골경화를 촉진시키는 충진제를 사용하고 있다.In a report after bone distraction to shorten the duration of treatment, Charls and Sailer reported that stretching 1 mm per day showed stronger biochemical and physiological properties than stretching 2-3 mm (Carls & Sailer, 1999). J. Craniomaxillofac Surg ., 94: 152, 1994). In addition, Ilizarov states that stretching at 0.5 mm per day results in immature osteosclerosis and stretching at 2 mm per day causes undesirable changes in the stretched tissue, so stretching at 1 mm per day yields the best results. Ilizarov, J. Dis. Orthop . Inst., 48 (1): 1, 1988; Ilizarov, Clin. Ortho 239: 263, 1989. In addition, continuous stretching is known to cause least tissue damage and most capillary neovascularization and bone formation. Therefore, if it is possible to shorten the bone distraction period and bone hardening period, it is expected that the possibility of complications due to the long bone hardening period can be prevented and the overall treatment period can be shortened to return the patient to daily life early. Therefore, in order to shorten the bone distraction period and bone hardening period, the filler is used to promote bone formation and promote bone hardening.

한편, 자가골 이식, 처치된 동종이식이나 이종이식 그리고 골이식 대체물(bone graft substitute)은 골형성을 자극하는 것으로 알려져 있다. 자가골 이식은 골 공동(bone cavity)이나 골결손을 채워 감염, 종양, 수술로 인한 공극(voids)과 손상을 없애거나 관절유합이나 불유합골절을 치유하는 데 이용된다. 이와 같이 이식된 자가골이 흡수되어 재혈행화가 이루어지면 골전구 세포(osteoprogenitor cell)가 골형성 세포(bony osteogenesis cell)로 분화되고 상기 골형성 세포의 활동이 새로운 골재생과 골결손부 치유를 일으킨다. 그러나 자가골은 채취할 수 있는 양이 제한되어 있고 공여부에 대한 이차수술이 추가되어 이환률(morbidity)이 높다는 단점이 있다. 따라서 골형태발생 단백질(bone morphogenic protein)이나 다른 골이식 대치물 등이 신연된 부위에서 골재생을 유도하기 위해 사용되고 있으며, 이 중 골형태발생 단백질이 가장 강력한 골유도 물질로 여겨지고 있지만 그 비용이 경제적으로 매우 고가이며 구하기 힘든 단점 때문에 임상적으로 사용되기에는 제한되어 있다.Autologous bone grafts, treated allografts or xenografts and bone graft substitutes are known to stimulate bone formation. Autologous bone grafts are used to fill bone cavities or bone defects to eliminate voids and damage from infections, tumors, and surgery, or to repair joint or nonunion fractures. When the transplanted autologous bone is absorbed and re-thrombled, osteoprogenitor cells are differentiated into boney osteogenesis cells, and the activity of the osteogenic cells causes new bone regeneration and bone defect healing. However, autologous bone is limited in the amount that can be collected and the secondary morbidity is added to the donor has a high morbidity (morbidity). Therefore, bone morphogenic protein or other bone graft substitutes are used to induce bone regeneration in stretched areas. Among them, bone morphogenic protein is considered as the most powerful osteoinductive substance, but the cost is economically It is very expensive and difficult to obtain, making it limited in clinical use.

이에, 본 발명자들은 매우 경제적이고 생체 적합한 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 찾고자 노력한 결과, 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가시켜 제조되는 조성물이 조기 골경화를 촉진하며 골경화 기간을 줄임으로써 골생성의 치료 기간을 단축시킬 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have tried to find a very economical and biocompatible composition for promoting bone formation and bone hardening, and as a result, a composition prepared by adding a bone formation and bone hardening accelerator to a mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan promotes early bone hardening. The present invention was completed by confirming that the treatment period of bone formation can be shortened by reducing the period of bone hardening.

본 발명의 목적은 매우 경제적이고 생체에 적합한 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a composition for promoting bone formation and bone hardening, which is very economical and suitable for a living body.

도 1은 본 발명의 키토산, βig-h3, 인간 골형태 발생 단백질(BMP-4)을 이용한 골 신연술을 시행하기 위하여 개의 왼쪽 턱부분에 수직절골술이 행해지는 것을 나타낸 것이고, Figure 1 shows that the vertical osteotomy is performed on the left jaw of the dog to perform bone distraction with chitosan, βig-h3, human bone morphogenetic protein (BMP-4) of the present invention,

도 2는 본 발명의 수용성 키토산, βig-h3가 함유된 수용성 키토산, 인간 골형태 발생 단백질(BMP-4)이 함유된 수용성 키토산과 5% 트리폴리포스페이트를 넣은 이중주사기를 나타낸 것이고, Figure 2 shows a water-soluble chitosan of the present invention, a water-soluble chitosan containing βig-h3, a water-soluble chitosan containing human bone morphogenic protein (BMP-4) and a double syringe containing 5% tripolyphosphate,

A : 0.5 ㏄의 골 성장 물질인 수용성 키토산 단독, βig-h3가 함유된 수용성 키토산, 또는 BMP-4가 함유된 수용성 키토산A: Water-soluble chitosan alone, which is a 0.5 물질 bone growth substance, water-soluble chitosan containing βig-h3, or water-soluble chitosan containing BMP-4

B : 0.5 ㏄의 5% 트리폴리포스페이트B: 0.5 cc of 5% tripolyphosphate

도 3은 골 신연을 한 지 7주가 지난 뒤, 개를 죽이기 직전의 상태를 나타낸 것이고, Figure 3 shows the state immediately before killing the dog, after seven weeks of bone distraction,

도 4의A는 본 발명에서 트리폴리포스페이트만 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 대조군에서 골 신연술후 4주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, Fig 4 A represents the results of measuring bone distraction after curing bone an average of one to four weeks after surgery, and passed from the time of the scanning, only tripolyphosphate in the present invention by 2.0 ㎜ a day 5 days distraction control a radiation inspection,

B는 본 발명에서 트리폴리포스페이트만 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 대조군에서 골 신연술후 7주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, BIs In the present invention, only the tripolyphosphate was injected, and the control group stretched 2.0 mm per day for 5 days, and after 7 weeks after bone distraction, the degree of bone hardening was measured by radiographic examination.

도 5의A는 본 발명의 키토산(chitosan)과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 키토산군에서 골 신연술후 4주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, Fig. A 5 are results of the measurement of the chitosan (chitosan) and tripolyphosphate are scanned and by 2.0 per day ㎜ 5 ilgan a surgery 4 weeks bone distraction passed from the time of the distraction chitosan group after bone curing degree of the present invention to a radiation inspection,

B는 본 발명의 키토산(chitosan)과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 키토산군에서 골 신연술후 7주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, B is a result of measuring the degree of bone hardening by radiographic examination after 7 weeks after bone distraction in the chitosan group in which chitosan and tripolyphosphate of the present invention were injected and stretched for 2.0 days at 2.0 mm per day for 5 days,

도 6의A는 본 발명의 βig-h3가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 βig-h3군에서 골 신연술후 4주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, A is scanning the βig-h3 that contained a water-soluble chitosan with tripolyphosphate according to the present invention by 2.0 ㎜ a day 5 days and bone distraction degree postoperative four weeks elapsed after the bone cured in distraction of βig-h3 group radiographic examination of Figure 6 Is the result of

B는 본 발명의 βig-h3가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 βig-h3군에서 골 신연술후 7주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, In the βig-h3 group injected with water-soluble chitosan and tripolyphosphate containing βig-h3 of the present invention and stretched for 2.0 days at 2.0 mm per day, B was measured by radiographic examination after 7 weeks after bone distraction. Result,

도 7의A는 본 발명의 BMP-4가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 BMP-4군에서 골 신연술후 4주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, A of Figure 7 radiography the back bone curing degree of the BMP-4 that the water-soluble chitosan and tripolyphosphate is injected is contained surgery 4 weeks bone distraction elapsed from 5 days distraction of BMP-4 group by 2.0 ㎜ per day of the invention Is the result of

B는 본 발명의 BMP-4가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 BMP-4군에서 골 신연술후 7주가 경과한 뒤 골경화 정도를 방사선 검사로 측정한 결과이고, B was measured by radiographic examination after 7 weeks after bone distraction in the BMP-4 group injected with water-soluble chitosan and tripolyphosphate containing BMP-4 of the present invention and stretched 2.0 mm per day for 5 days. Result,

도 8의A는 본 발명의 키토산, βig-h3가 함유된 수용성 키토산, BMP-4가 함유된 수용성 키토산이 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 각 군에서 골 신연술 후 4주가 경과한 뒤 골의 광물질농도(mineral density)를 나타낸 것이고, A of Figure 8 is one to four weeks after bone distraction alcohol in the groups of the chitosan of the invention, βig-h3 is containing a water-soluble chitosan, the BMP-4 with water-soluble chitosan containing the scan and by 2.0 ㎜ a day 5 days distraction Shows the mineral density of the posterior bone,

B는 본 발명의 키토산, βig-h3가 함유된 수용성 키토산, BMP-4가 함유된 수용성 키토산이 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 각 군에서 골 신연술 후 7주가 경과한 뒤 골의 광물질농도(mineral density)를 나타낸 것이고, BIs Mineral concentration of bone after 7 weeks after bone distraction in each group injected with chitosan of the present invention, water-soluble chitosan containing βig-h3, and water-soluble chitosan containing BMP-4 and stretching 2.0 mm per day for 5 days (mineral density),

도 9의A는 본 발명에서 트리폴리포스페이트만 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 대조군의 골 신연술 4주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, Figure 9 A will showing a histological section of bone distraction alcohol 4 weeks after five days of the control group is injected only distraction tripolyphosphate in the present invention by 2.0 ㎜ per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

B는 본 발명에서 트리폴리포스페이트만 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 대조군의 골 신연술 7주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, B is a histological cross section 7 weeks after bone distraction of the control group injected with only tripolyphosphate in the present invention and stretched for 2.0 days at 2.0 mm per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

C는 본 발명에서 트리폴리포스페이트만 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 대조군의 골 신연술 부위의 가장자리에서 새로운 뼈가 형성되는 것을 헤마톡실린 & 에오신 염색으로 확인한 결과이고, C is a result of confirming the formation of new bone at the edge of the bone distraction site of the control group injected with only tripolyphosphate and stretched 2.0 mm per day for 5 days in the present invention by hematoxylin & eosin staining,

A ; 섬유화조직, B ; 조골세포A; Fibrous tissue, B; Osteoblast

도 10의A는 본 발명의 BMP-4가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 BMP-4군의 골 신연술 4주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, Figure 10 A will showing a histological section of the present invention BMP-4 containing the water-soluble chitosan and tripolyphosphate are injected and in each 2.0 ㎜ a day 5 days a bone distraction of BMP-4 group distraction alcohol after 4 weeks,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

B는 본 발명의 BMP-4가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 BMP-4군의 골 신연술 7주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, B is a histological cross-section of 7 weeks after bone distraction of the BMP-4 group injected with water-soluble chitosan and tripolyphosphate containing BMP-4 of the present invention and stretched for 5 days at 2.0 mm per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

C는A의 조직학적인 단면을 헤마톡실린(hematoxylin) & 에오신(eosin)으로 염색하여, 신연된 부위의 중앙이 조골세포와 섬유화조직으로 채워져 있음을 확인한 결과이고, C is a result of staining the histological section of A with hematoxylin & eosin, confirming that the center of the stretched area is filled with osteoblasts and fibrotic tissue.

D는B의 조직학적인 단면을 헤마톡실린 & 에오신으로 염색하여, 신연된 부위의 중앙이 조골세포와 섬유화조직으로 채워져 있음을 확인한 결과이고, D is a result of staining the histological section of B with hematoxylin & eosin, confirming that the center of the stretched area is filled with osteoblasts and fibrotic tissue,

도 11의A는 본 발명의 βig-h3가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 βig-h3군에서 골 신연술 4주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, Figure 11 A will showing a histological section of bone distraction alcohol after 4 weeks at 5 days distraction of βig-h3 group βig-h3 is containing a water-soluble chitosan and tripolyphosphate, and the scan of the invention by 2.0 ㎜ per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

B는 본 발명의 βig-h3가 함유된 수용성 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 βig-h3군에서 골 신연술 7주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, B shows a histological cross section after 7 weeks of bone distraction in the βig-h3 group injected with water-soluble chitosan and tripolyphosphate containing βig-h3 of the present invention and stretched for 2.0 days at 2.0 mm per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

C는B의 조직학적인 단면을 헤마톡실린 & 에오신으로 염색하여, 신연된 부위 전반에 걸쳐 신생골이 형성되어 있음을 확인한 결과이고, C is a result of staining the histological cross-section of B with hematoxylin & eosin, confirming that new bone is formed throughout the stretched area.

도 12의A는 본 발명의 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 키토산군에서 골 신연술 4주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, Figure 12 A will showing a histological section of bone distraction alcohol after 4 weeks in the chitosan group 5 days, and the distraction and injection chitosan tripolyphosphate of the present invention by 2.0 ㎜ per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

B는 본 발명의 키토산과 트리폴리포스페이트가 주사되고 하루에 2.0 ㎜씩 5일간 신연된 키토산군에서 골 신연술 7주후의 조직학적인 단면을 나타낸 것이고, B shows a histological cross section after 7 weeks of bone distraction in the chitosan group injected with chitosan and tripolyphosphate of the present invention and stretched for 5 days at 2.0 mm per day,

화살표 ; 처음 절단 부위arrow ; First cut

도 12의C는A의 조직학적인 단면을 헤마톡실린 & 에오신으로 염색하여, 신연된 부위 전반에 걸쳐 신생골이 형성되어 있음을 확인한 결과이다.Of Figure 12 C shows the results confirmed that the stained histological cylinder and eosin hematoxylin a cross-section of A, the new bone is formed over a wide area distraction.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가시킨 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition for promoting bone formation and bone hardening by adding a bone formation and bone hardening accelerator to a mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 골형성 및 골경화를 조기에 촉진시키는데 사용하는 용도를 제공한다.The present invention also provides the use of the composition to promote bone formation and bone hardening early.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가시킨 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for promoting bone formation and bone hardening by adding a bone formation and bone hardening accelerator to a mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan.

본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물은 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가시켜 제조된다. 상기에서 골형성 및 골경화 촉진물질의 예로는 βig-h3, 골형태 발생 단백질, TGF-β, FGF, IGF-1, PDGF 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 바람직한 실시예로서 골형성 및 골경화 촉진물질로 βig-h3 및 골형태 발생 단백질로서 BMP-4를 사용한 경우를 예시하였다.The composition for promoting bone formation and bone hardening of the present invention is prepared by adding a bone formation and bone hardening accelerator to a mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan. Examples of the bone formation and bone hardening promoting substances in the above may be βig-h3, bone morphogenetic protein, TGF-β, FGF, IGF-1, PDGF and the like, but is not limited thereto. In the present invention, as a preferred embodiment, βig-h3 and bone morphogenetic protein BMP-4 were used as bone formation and bone hardening accelerators.

키토산(chitosan)은 바다 갑각류의 외골격 구성물질인 키틴(chitin)의 탈아세틸화(deacetylation)에 의해 얻어지는 다당류(polysaccharide)이다(Kind, G. M., Bind, S. D., Staren, E. D., Templeton, A. J. and Economou, S. G.,Curr. Surg., 47: 37, 1990; Hauschks, P. V.,Bone, Vol. 1, 103, 1990, London CRC press; Cunningham, N. S., Paralkar, V. and Reddi, A. H.,Proc. Nat. Acad. Sci., 89: 11740, 1982; Malette, W. G., Quigley, H. J. and Adickes, E. D.,Nature and Technology, 435: 1986, New York Plenum Press). Muzarelli 등은 골결손 부위에 키토산을 사용한 결과 정상 골형성을 촉진하는 역할이 있음을 발견하였고(Muzzarelli, R. A., Mattioli-Belmonte, M., Tiets, C., Biagini, R., Feioli, G., Brunelli, M. A., Fini, M., Giardino, R., Ilari, P. and Biagini, G.,Biomaterials, 15: 1075, 1994), Klokkevold 등은 키토산이 골형성세포의 분화를 촉진시키고 골형성을 용이하게 한다고 보고하였다(Klokkevold, P. R., Vandemark, L., Kenney, E. B. and Bernard, G. W.,J. Periodontol., 67: 1170, 1996).Chitosan is a polysaccharide obtained by deacetylation of chitin, the exoskeletal component of sea crustaceans (Kind, GM, Bind, SD, Staren, ED, Templeton, AJ and Economou, SG, Curr. Surg. , 47: 37; 1990; Hauschks, PV, Bone , Vol. 1, 103, 1990, London CRC press; Cunningham, NS, Paralkar, V. and Reddi, AH, Proc. Nat. Sci ., 89: 11740, 1982; Malette, WG, Quigley, HJ and Adickes, ED, Nature and Technology , 435: 1986, New York Plenum Press). Muzarelli et al. Found that chitosan was used to promote normal bone formation as a result of the use of chitosan at bone defect sites (Muzzarelli, RA, Mattioli-Belmonte, M., Tiets, C., Biagini, R., Feioli, G., Brunelli, MA, Fini, M., Giardino, R., Ilari, P. and Biagini, G., Biomaterials , 15: 1075, 1994), Klokkevold, et al., Suggest that chitosan promotes osteoblast differentiation and facilitates bone formation. (Klokkevold, PR, Vandemark, L., Kenney, EB and Bernard, GW, J. Periodontol. , 67: 1170, 1996).

TGF-β는 연골세포와 조골세포의 증식과 분화를 자극할 뿐 아니라, 시험관내에서 βig-h3는 여러 가지 골간질(bone intercellular) 단백질의 생산을 증가시키고 조골세포에서 교원질(collagen)의 분해를 감소시킨다고 알려져 있다(Sporn, M. B., Roberts A. B.,Springer-Verlag, New York: 3, 1990; Centrella, M.,McCarthy, T. L. and Canalis, E.,J. Bone Join. Surg., 73(Am): 1418, 1991; Mustoe, T. A., Pierce, G. F., Thomason, A., Gramates, P., Sporn, M. B. and Deuel, T. F.,Science, 237: 1333, 1987; Noda, M. and Camilliere, J. J.,Endoclinol., 124: 2991, 1989 ; Joyce, M. E., Jinguski, S., Roberts, A. B., Sporn, M. B. and Bolander, M. E.,J. Bone Miner. Res., 4: 225, 1989; Hock, J. M., Canalis, E. and Centrella, M.,Endoclinol., 126: 421, 1990; Beck, L. S., Ammann, A. J., Aufdemorte, T. B., DeGuzman, L., Xu, Y., Lee, W. P., McFatridge, L. A. and Chen, T. L.,J. Bone Miner. Res., 6: 961, 1991). 성장인자중 TGF-β(transforming growth factor β)는 골재생과 발달에 중요한 조절인자로 대두되고 있는데, TGF-β1은 강력한 조골모세포(osteoblast)의 화학주성인자이며(chemoattractant) 연골내 골화(endochondral ossification)과정에서 조골세포의 전구세포에 분열효과를 가진다. βig-h3는 TGF-β에 의해 발현이 유도되는 세포부착 단백질로서 인테그린과 작용하여 세포의 부착 및 확산 기능(Jung-Eun Kim, Song-Ja Kim, Byung-Heon Lee, Rang-Woon Park, Ki-San Kim and In-San Kim,J. Biol. Chem., 275: 30907-30915, 2000)을 가지고 있으며 창상치유 효과가 있다고 알려져 있다. 또한 골형성의 초기 단계에 중요한 역할을 할 것으로 알려져 있다 (Dieudonne, S.C., Kerr, J.M., Xu, T., Sommer B., DeRubeis, A.R., Kuznetsov, S.A., Kim, I-S., Robey, P.G., and Young M.F.,J. Cell. Biochem., 76: 231-243, 1999).Not only does TGF-β stimulate proliferation and differentiation of chondrocytes and osteoblasts, but in vitro βig-h3 increases the production of several bone intercellular proteins and inhibits collagen degradation in osteoblasts. (Sporn, MB, Roberts AB, Springer-Verlag , New York: 3, 1990; Centrella, M., McCarthy, TL and Canalis, E., J. Bone Join.Surg ., 73 (Am): 1418, 1991; Mustoe, TA, Pierce, GF, Thomason, A., Gramates, P., Sporn, MB and Deuel, TF, Science , 237: 1333, 1987; Noda, M. and Camilliere, JJ, Endoclinol. , 124: 2991, 1989; Joyce, ME, Jinguski, S., Roberts, AB, Sporn, MB and Bolander, ME, J. Bone Miner.Res . , 4: 225, 1989; Hock, JM, Canalis, E. and Centrella, M., Endoclinol ., 126: 421, 1990; Beck, LS, Ammann, AJ, Aufdemorte, TB, DeGuzman, L., Xu, Y., Lee, WP, McFatridge, LA and Chen, TL, J. Bone Miner.Res. , 6: 961, 1991). Among the growth factors, transforming growth factor β (TGF-β) has emerged as an important regulator of bone regeneration and development.TGF-β1 is a chemoattractant chemoattractant and endochondral ossification. ) Has a dividing effect on the progenitor cells of osteoblasts. βig-h3 is a cell adhesion protein whose expression is induced by TGF-β, and acts as an integrin to bind and diffuse cells (Jung-Eun Kim, Song-Ja Kim, Byung-Heon Lee, Rang-Woon Park, Ki-). San Kim and In-San Kim, J. Biol. Chem. , 275: 30907-30915, 2000) and are known to have a wound healing effect. It is also known to play an important role in the early stages of bone formation (Dieudonne, SC, Kerr, JM, Xu, T., Sommer B., DeRubeis, AR, Kuznetsov, SA, Kim, IS., Robey, PG, and Young MF, J. Cell.Biochem . , 76: 231-243, 1999).

골형태발생 단백질(bone morphogenic protein;이하 "BMP"라고 약칭함)은 골형성물질로서 Urist에 의하여 최초로 발견된 후, 이 골형태 발생 단백질은 다기능성세포(pluripotential cell)가 연골세포와 골형성세포로 분화되는 것을 촉진시키고 골재생에 있어서 중요한 역할을 한다는 것이 보고되었다(Urist, M. R.,Science, 150: 893, 1965; Urist, M. R. and Strates, B. S.,J. Dent. Res., 50: 1392, 1971; Wozney, J. M., Butterworth Heinermann 1st Ed. London: 397-411, 1994; Wozney, J. M.,Mol. Reprod. Dev., 32; 160, 1992; Wozney, J. M., Rosen, V. and Celeste, A. J.,Science, 242: 1528, 1988; Ono, I., Tatashita, T., Takita, H. and Kuboki, Y.,J. Craniofac. Surg., 7: 418, 1996). 현재까지 확인된 인간 골형태발생 단백질은 13종이며 특히 인간 골형태발생 단백질-4(BMP-4)는 골재생에 탁월한 효과가 있다고 보고되었다(Boyne, P. J.,Bone, 19: 83s, 1996; Zegzula, H. D., Buck, D. C., Brekke, J., Wozney, J. M. and Hollinger, J. O.,J. Bone Join. Surg., 79: 1778, 1997; Sporn, M. B., Roberts AB(eds.),Springer-Verlag,New York: 3, 1990).Bone morphogenic protein (abbreviated as "BMP") was first discovered by Urist as a bone morphogen, and this bone morphogenic protein is derived from pluripotential cells into chondrocytes and osteoblasts. It has been reported to promote differentiation and play an important role in bone regeneration (Urist, MR, Science , 150: 893, 1965; Urist, MR and Strates, BS, J. Dent. Res. , 50: 1392, 1971; Wozney, JM, Butterworth Heinermann 1st Ed.London: 397-411, 1994; Wozney, JM, Mol.Reprod . Dev. , 32; 160, 1992; Wozney, JM, Rosen, V. and Celeste, AJ, Science , 242 : 1528, 1988; Ono, I., Tatashita, T., Takita, H. and Kuboki, Y., J. Craniofac. Surg. , 7: 418, 1996). 13 human bone morphogenesis proteins have been identified to date, especially human bone morphogenesis protein-4 (BMP-4) has been reported to have an excellent effect on bone regeneration (Boyne, PJ, Bone , 19: 83s, 1996; Zegzula , HD, Buck, DC, Brekke, J., Wozney, JM and Hollinger, JO, J. Bone Join.Surg., 79: 1778, 1997; Sporn, MB, Roberts AB (eds.), Springer-Verlag, New York: 3, 1990).

본 발명의 조성물에서 트리폴리포스페이트는 수용성 키토산과 혼합될 때 순식간에 굳어버리므로, 수용성 키토산 단독 또는 골형성 및 골경화 촉진물질인 βig-h3 또는 골형태 발생 단백질을 함유하는 수용성 키토산을 첨가할 때도 2와 같은 이중주사기(dual syringe)를 사용하여 동일한 부위에 동시에 주사하여 주사한 부위에서 두 물질이 만나 즉시 굳게 하여 주사한 물질이 다른 부위로 이동함을 방지하는 것이 바람직하다.In the composition of the present invention, the tripolyphosphate hardens in an instant when mixed with the water-soluble chitosan, and therefore, even when adding water-soluble chitosan alone or water-soluble chitosan containing βig-h3 or bone morphogenic proteins, which promote bone formation and bone hardening , It is preferable to use a dual syringe such as 2 to simultaneously inject the same material into the same site and to immediately harden the two materials so as to prevent the injected material from moving to another site.

본 발명의 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질로서 βig-h3 또는 골형태 발생 단백질을 첨가시킨 골형성 및 골경화 촉진용 조성물에서 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 비율은 20:80 내지 80:20 중량%인 것이 바람직하며 50:50의 동량인 것이 더욱 바람직하다. 상기에서 골형성 및 골경화 촉진물질로서 첨가되는 βig-h3는 전체 조성물에서 100 ㎍/㎖ 내지 1 ㎎/㎖의 농도로 첨가되는 것이 바람직하며 300 ㎍/㎖ 내지 600 ㎍/㎖의 농도로 첨가되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 골형태 발생 단백질의 경우에는 전체 조성물에서 50 ng/㎖ 내지 500 ng/㎖의 농도로 첨가되는 것이 바람직하며 100 ng/㎖ 내지 300 ng/㎖의 농도로 첨가되는 것이 더욱 바람직하다.The ratio of tripolyphosphate and water soluble chitosan in the composition for promoting bone formation and bone hardening, in which βig-h3 or bone morphogenic protein was added to the mixture of tripolyphosphate and water soluble chitosan of the present invention, was added. To 80: 20% by weight, more preferably 50:50. Βig-h3 added as an agent for promoting bone formation and bone hardening is preferably added at a concentration of 100 μg / ml to 1 mg / ml in the total composition, and is added at a concentration of 300 μg / ml to 600 μg / ml. More preferred. In addition, in the case of bone morphogenic protein is preferably added in a concentration of 50 ng / ml to 500 ng / ml in the total composition, it is more preferably added at a concentration of 100 ng / ml to 300 ng / ml.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 골형성 및 골경화를 조기에 촉진시키는데 사용하는 용도를 제공한다.The present invention also provides the use of the composition to promote bone formation and bone hardening early.

본 발명자들은 상기 조성물을 골형성 및 골경화를 촉진시키는데 사용할 수 있는지를 확인하기 위하여, 개의 하악에서 골 신연술시 본 발명의 트리폴리포스페이트에 수용성 키토산, βig-h3를 함유하는 수용성 키토산 또는 골형태 발생 단백질을 함유하는 수용성 키토산를 첨가한 조성물이 골형성 및 골경화에 미치는 영향을 확인하였다.In order to confirm whether the composition can be used to promote bone formation and bone hardening, the present inventors have found that the tripolyphosphate of the present invention contains water-soluble chitosan, βig-h3, or water-soluble chitosan or bone morphology in bone distraction of the mandibular canine. The effect of the composition containing water-soluble chitosan containing protein on bone formation and bone hardening was confirmed.

그 결과, 골신연이 끝난 후 4주와 7주째 채취한 골표본에서 대조군에서는 신연된 부위가 단단하였으나 뼈를 구부렸을 때 다소 유동성이 있었다. 트리폴리포스페이트에 BMP-4를 함유하는 수용성 키토산을 첨가한 BMP-4군, βig-h3를 함유하는 수용성 키토산을 첨가한 βig-h3군 및 수용성 키토산만을 첨가한 키토산군에서는 4주째의 골신연된 부위가 7주째의 대조군 골 표본보다 좀 더 견고하였고 7주째에는 신생골의 형성으로 아주 견고하였다.As a result, the bone samples collected at 4 and 7 weeks after the end of bone distraction were hard in the control group, but there was some fluidity when the bone was bent. BMP-4 group added with water-soluble chitosan containing BMP-4 to tripolyphosphate, βig-h3 group containing water-soluble chitosan containing βig-h3, and chitosan group containing only water-soluble chitosan. Was more robust than the control bone specimens at week 7, and was very strong at new bone formation at week 7.

또한 골신연이 끝난 후 4주와 7주에 실시한 방사선 검사에서 대조군에서는 신연된 하악 골편사이에 넓은 방사선투과 구역(radiolucent zone)을 두고 양측 하악골편에 접하여 방사선비투과 구역(radiodense zone)이 거의 없었으며 4주와 7주사이에 뚜렷한 차이가 없었다. BMP-4군, βig-h3군 및 키토산군에서는 각 군에 해당된 골성장물질이 주입된 하악골 신연 부위에서 시간의 경과에 따라 진행되는 석회화(calcification)를 관찰할 수 있었다. 골성장 물질을 주입한 후 4주째의 방사선 소견에서 신연된 골편사이의 방사선 투과구역이 양측 골편 사이에서 자라 들어온 방사선비투과 구역으로 거의 연결되었으며, 7주째에는 방사선비투과 구역의 상하 두께는 4주째의 두께보다 두 배 이상이 되었다. 특히 BMP-4군에서 다른 군에 비하여 방사선비투과 음영(radiodense shadow)의 밀도가 짙었고 그 두께가 두꺼웠다(도 4내지도 7참조).In the radiographs conducted at 4 and 7 weeks after bone distraction, the control group had a wide radiolucent zone between the stretched mandibular fragments and had no radiodense zones in contact with both mandibular fragments. There was no apparent difference between 4 and 7 weeks. In the BMP-4, βig-h3 and chitosan groups, calcification progressed over time in the distal area of the mandibular bone injected with bone growth material. At 4 weeks after the injection of bone growth material, the radiopaque zone between the stretched bone fragments was almost connected to the radiopaque zone that grew between the bone fragments, and at the 7th week, the top and bottom thickness of the radiopaque zone was 4 weeks thick. More than twice. In particular, in the BMP-4 group, the radiodense shadow was thicker and thicker than the other groups (see FIGS . 4 to 7 ).

또한, 골광질 밀도를 측정한 결과, 골광질 밀도는 모든 군에서 대조군보다 높게 측정되었는데, 그 중에서도 BMP-4군에서 가장 높게 나타났으며 βig-h3군, 키토산군, 대조군 순이었다. 7주째에도 BMP-4군에서 다른 군에 비하여 월등히 나타났으며, βig-h3군, 키토산군, 대조군 순이었다. 골광질 밀도는 방사선상에 나타난 하악골 골편사이 신연된 부위에서의 방사선 비투과 정도, 즉 밝기 정도를 반영하는 것으로 높게 측정될수록 신생골 형성이 많다는 것을 의미한다(도 8참조).In addition, as a result of measuring bone mineral density, bone mineral density was higher than that of the control group in all groups, among which was highest in the BMP-4 group, followed by βig-h3 group, chitosan group, and control group. In the 7th week, the BMP-4 group was significantly higher than the other groups, followed by the βig-h3 group, the chitosan group, and the control group. The bone mineral density reflects the degree of radiopacity, that is, the degree of brightness, in the stretched area between the mandibular bone fragments shown on the radiograph, and the higher the bone mineral density, the greater the formation of new bone (see FIG. 8 ).

조직학적 검사 결과, 대조군에서는 4주째에 골신연된 부위 전반에 섬유화조직으로 채워져 있었고, 하악골의 단면에 접하여 골막반응에 의한 신생골 형성이 시작되었으나 전반적으로 신생골 형성의 소견은 없었다(도 9a참조). 7주째 조직 소견에서 신연된 부위의 가장자리에 신생골 및 연골 형성 소견이 보였으며 곳곳에 혈관과 신경조직들이 관찰되었다(도 9b및도 9c참조).Histological examination result, in the control group were filled with fibrous tissue to bone distraction a region-wide in week 4, but the new bone formation by the periosteal reaction starts in contact with the mandibular section Overall, there was no evidence of new bone formation (see Fig. 9a). At week 7, histological findings showed new bone and cartilage formation on the edge of the stretched area and blood vessels and neural tissues were observed (see FIGS . 9B and 9C ).

BMP-4군에서는 4주째에 신연된 골편의 가장자리와 중앙부에서 유골(osteoid)을 형성하는 조골세포(osteoblast)의 증식이 부분적으로 관찰되었으나 신연된 부위의 많은 부분은 섬유화 조직으로 채워져 있었다(도 10a및도 10c참조). 7주째에는 신연된 부위에 부분적으로 석회화가 이루어진 불규칙한 모양의 직골육주(woven bone trabeculae)와 다양한 크기의 혈관들이 내재된 넓은 신생골 부위와 그 가운데 상하로 놓여있는 좁은 섬유대(fibrous interzone)가 관찰되었다. 신연된 부위 전반에 걸쳐 형성된 신생골은 거의 정상 피질골과 비슷하였다(도 10b및도 10d참조).In the BMP-4 group, osteoblasts, which form osteoids, were partially observed at the edge and center of the stretched bone fragments at 4 weeks, but much of the stretched site was filled with fibrous tissue ( FIG. 10A). And FIG. 10C ). At week 7, the irregularly shaped woven bone trabeculae, partially calcified in the stretched area, and the wide new bone area with various sized blood vessels, and a narrow fibrous interzone above and below are observed. It became. New bone formed throughout the distracted area was almost similar to normal cortical bone (see FIGS . 10B and 10D ).

βig-h3군에서는, 4주째의 조직소견에서는 유골을 형성하는 조골세포가 신연된 부위의 중앙부에 부분적으로 관찰되었다(도 11a참조). 7주째에는 많은 활동적인 조골세포들이 신연된 부위의 가장자리에서부터 중앙부까지 부분적으로 신생골을형성하였으며 그 양은 BMP-4군보다 적었고 신연된 부위 중앙부에서 상하로 위치한 섬유대는 BMP-4군보다 넓었다(도 11b및도 11c참조).In the βig-h3 group, osteoblasts forming the ashes were partially observed in the center of the distal portion in the histologic findings at 4 weeks (see FIG. 11A ). At week 7, many active osteoblasts partially formed new bone from the edge of the distracted area to the central part, and the amount was less than that of the BMP-4 group, and the fibrous bands located up and down at the center of the distracted area were wider than the BMP-4 group ( Fig. 11B). And FIG. 11C ).

키토산군에서는, 4주째의 조직소견에서는 신연된 부위의 대부분이 섬유화 조직으로 채워져 있었다(도 12a참조) 7주째에는 신생골과 함께 많은 조골세포들이 신연된 부위의 가장자리에서 관찰되었으며 신연된 부위의 중앙부까지 부분적으로 신생골을 형성하였다(도 12b및도 12c참조). 신연된 부위에서의 신생골 양은 βig-h3군이나 BMP-4군보다는 적었고 섬유대는 βig-h3군보다도 넓었다.In the chitosan group, most of the stretched areas were filled with fibrous tissues at 4 weeks (see Fig. 12a ). At week 7, many osteoblasts were observed at the edges of the stretched areas and together with new bone. New bone was formed in part (see FIGS . 12B and 12C ). The amount of new bone at the stretched site was less than that of the βig-h3 and BMP-4 groups, and the fibrous band was wider than the βig-h3 group.

결론적으로 본 발명의 트리폴리포스페이트에 수용성 키토산, βig-h3를 함유하는 수용성 키토산, 또는 BMP-4를 함유하는 수용성 키토산을 첨가한 조성물은 신생골형성과 골경화를 조기에 촉진시켜 골경화 기간을 단축시키므로 매우 경제적이고 생체적합한 골형성 및 골경화 촉진용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.In conclusion, the composition in which the tripolyphosphate of the present invention is added water-soluble chitosan, water-soluble chitosan containing βig-h3, or water-soluble chitosan containing BMP-4, accelerates new bone formation and bone hardening, and thus shortens bone hardening period. It is very economical and can be usefully used as a biocompatible composition for promoting bone formation and bone hardening.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> 조성물의 제조Example 1 Preparation of Composition

본 발명자들은 트리폴리포스페이트에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가한 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 제조하였다. 구체적으로 5%의 트리폴리포스페이트 0.5 ㎖에 5% 키토산 0.5 ㎖을 첨가한 조성물을 제조하였고 이를 키토산군이라 명명하였다.The present inventors prepared a composition for promoting bone formation and bone hardening by adding bone formation and bone hardening accelerator to tripolyphosphate. Specifically, a composition in which 0.5 ml of 5% chitosan was added to 0.5 ml of 5% tripolyphosphate was prepared and named as chitosan group.

<실시예 2> 조성물의 제조Example 2 Preparation of Composition

본 발명자들은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 5%의 트리폴리포스페이트 0.5 ㎖에 450 ㎍/㎖ 농도의 βig-h3을 함유하는 수용성 키토산 0.5 ㎖을 첨가한 조성물을 제조하였고 이를 βig-h3군이라 명명하였다.The inventors prepared a composition in which 0.5 ml of 5% tripolyphosphate was added to 0.5 ml of water-soluble chitosan containing 450 g / ml of βig-h3 in the same manner as in Example 1, which was named βig-h3. .

<실시예 3> 조성물의 제조Example 3 Preparation of Composition

본 발명자들은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 5%의 트리폴리포스페이트 0.5 ㎖에 200 ng/㎖ 농도의 BMP-4를 함유하는 수용성 키토산 0.5 ㎖을 첨가한 조성물을 제조하였고 이를 BMP-4군이라 명명하였다.The inventors prepared a composition in which 0.5 ml of 5% tripolyphosphate was added to 0.5 ml of water-soluble chitosan containing BMP-4 at a concentration of 200 ng / ml in the same manner as in Example 1, which was named BMP-4. .

<실험예 1> 본 발명의 조성물이 골형성 및 골경화에 미치는 영향측정Experimental Example 1 Measurement of the Effect of the Composition of the Present Invention on Bone Formation and Bone Hardening

본 발명자들은 상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물이 신생골형성과 골경화를 조기에 촉진시키는지 확인하기 위하여, 개의 하악골에서 골 신연술을 시행한 후 본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 주사하여 변화를 관찰하였다.The present inventors performed bone distraction in the mandible of the dog's mandible in order to determine whether the composition for promoting bone formation and bone hardening of the present invention prepared in Examples 1 to 3 promotes early bone formation and bone hardening After injecting the composition for promoting bone formation and bone hardening of the present invention to observe the change.

구체적으로 생후 5-8 개월된 16마리의 개를 실험동물로 사용하였으며, 대조군, 키토산군, βig-h3군 및 BMP-4군으로 분류하여 각 군마다 4마리씩 실험에 사용하였다.Specifically, 16 dogs aged 5-8 months were used as experimental animals, and four dogs were used in each group, classified into a control group, chitosan group, βig-h3 group, and BMP-4 group.

실험용 개들은 전신 마취 후 기관내 삽관으로 호흡을 유지하였고 수술부위는 삭모한 후 기본적인 소독과 도포를 실시하였다. 하악골의 하단부를 따라 3-4 ㎝의 피부절개를 가한 후 교근(masseter muscle)을 들고 하악골의 외측면을 노출시켰으며, 전기톱으로 하악골 체부에 수직으로 절골술을 시행하여 하악골을 완전 절단하였다. 외고정 장치에 고정할 핀은 절골된 부위로부터 좌우로 1 ㎝되는 지점의 골편에 각각 고정하였고, 핀을 하악골 골편에 드릴로 고정시 생리 식염수로 세척하면서 고정하여 핀 고정 부위의 골이 타지 않도록 하였으며, 이 때 핀은 하악골을 겨우 관통할 만큼 박아 단단히 고정하였다. 2개의 핀을 고정한 후 골연장기구(Molina Distractors, Wells Johnson Company)에 장착하였다(도 1).The experimental dogs maintained breathing by endotracheal intubation after general anesthesia, and after the surgical site was cut, basic disinfection and application were performed. A 3-4 ㎝ skin incision was made along the lower end of the mandible, the masseter muscle was held to expose the outer surface of the mandible. The mandibular bone was completely cut by performing an osteotomy perpendicular to the mandibular body with a chainsaw. The pins to be fixed to the external fixation device were fixed to the bone fragments 1 cm from the left and right sides of the osteotomy site. At this time, the pin was pushed into the mandible so as to penetrate firmly. The two pins were fixed and mounted on the bone marrow extension device (Molina Distractors, Wells Johnson Company) ( FIG. 1 ).

5-0 바이크릴(vicryl)과 5-0 나일론(nylon) 봉합사로 절개 부위를 층층이 봉합하고 실험 동물을 마취에서 회복시켰다. 수술후 7일 동안 페니실린 항생제(100,000 μ/㎏)를 12시간마다 근육 주사하였으며, 통증 완화를 위해 진통제를 4-6시간 간격으로 경구 투여하였다. 수술 직후부터 2일째까지는 연질 식이(soft diet)를 주었고, 3일째부터 일반 식이(regular diet)로 바꾸었다. 수술 후 5일째부터 하루에 2 ㎜씩, 총 10 ㎜가 되도록 5일간 신연하였다.The incision site was sutured with 5-0 vicryl and 5-0 nylon sutures and the experimental animals were recovered from anesthesia. Penicillin antibiotics (100,000 μ / kg) were intramuscularly injected every 12 hours for 7 days after surgery, and painkillers were orally administered at 4-6 hour intervals to relieve pain. A soft diet was given from the second day immediately after surgery to the regular diet from the third day. From 5 days after the operation, 2 mm per day were stretched for 5 days to total 10 mm.

각 군은 골신연이 끝나는 날에 각 군별로 신연된 부위에 응고제로 0.5 ㎖의5% 트리폴리포스페이트(tripolyphosphate, TPP)와 동일한 양의 5% 수용성 키토산, BMP-4 (200 ng/㎖)(R&D System Inc.)를 함유하는 5% 수용성 키토산, βig-h3(450 μg/ml)를 함유하는 5% 수용성 키토산을 각각 동일한 양으로 이중주사기(dual syringe)(도 2)를 사용하여 동일한 부위에 동시에 주사하여 신연된 부위내에서 두 물질이 만나 즉시 굳게 하여 주사한 물질이 다른 부위로 이동함을 방지함과 동시에 골형성시 뼈대가 되도록 하였다. 대조군에는 5% 트리폴리포스페이트만을 1 ㎖ 주사하였다.Each group had the same amount of 5% water-soluble chitosan, BMP-4 (200 ng / ml) (R & D) as 0.5 ml of 5% tripolyphosphate (TPP) as a coagulant at the end of bone distraction. 5% water-soluble chitosan containing System Inc., and 5% water-soluble chitosan containing βig-h3 (450 μg / ml) in the same amount, respectively, at the same site using a dual syringe ( FIG. 2 ). Injecting the two substances in the stretched area to meet and immediately solidified to prevent the injection of the injected material to the other site and to become a skeleton during bone formation. The control group was injected with 1 ml of only 5% tripolyphosphate.

본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물의 주입이 끝난 후 골경화와 골재생을 위해 골신연장치를 7주간 유지하였으며, 각 군마다 2마리씩 전체 8마리를 골신연이 끝난 후 4주째, 나머지 8마리는 7주째 펜토바르비탈(pentobarbital)을 과용량(40-50 ㎎/㎏) 주사하여 희생시켰다(도 3).After the injection of the composition for promoting bone formation and bone hardening of the present invention was maintained for 7 weeks for bone hardening and bone regeneration, two groups in each group, total of 8 animals 4 weeks after the end of bone distraction, the rest Eight rats were sacrificed by overdose (40-50 mg / kg) injection of pentobarbital at week 7 ( FIG. 3 ).

<1-1> 육안 관찰<1-1> Visual observation

상기의 실험을 실시한 뒤 육안으로 변화를 관찰한 결과, 모든 개들은 마취 및 수술에서 회복되었고 골신연장치는 잘 유지되었으며 장치 주위에 뚜렷한 감염의 증상은 없었다. 골신연이 끝난 후 4주와 7주째 채취한 골표본에서 대조군에서는 신연된 부위가 단단하였으나 뼈를 구부렸을 때 다소 유동성이 있었다. BMP-4군, βig-h3군 및 키토산군에서는 4주째의 골신연된 부위가 7주째의 대조군 골 표본보다 좀 더 견고하였으며 7주째에는 신생골의 형성으로 아주 견고하였다.As a result of visual observation after the experiment, all the dogs recovered from anesthesia and surgery, the bone distraction device was well maintained and there was no obvious symptom of infection around the device. Bone specimens collected at 4 and 7 weeks after bone distraction were tight in the control group, but were more fluid when the bone was bent. In the BMP-4, βig-h3 and chitosan groups, the bone-stretched sites at 4 weeks were more firm than the control bone samples at 7 weeks, and at 7 weeks they were very strong due to the formation of new bone.

<1-2> 방사선검사<1-2> radiographic examination

상기에서 골신연이 시행된 각군의 실험동물에 매주 방사선 검사를 실시하였고 4주와 7주째 얻어진 방사선 사진을 기초로 하여 골생성 및 골경화 정도를 관찰하였다.The experimental animals of each group undergoing bone distraction were weekly radiographed, and the bone formation and bone stiffness were observed on the basis of radiographs obtained at 4 and 7 weeks.

그 결과,도 4내지도 7에 나타난 바와 같이 골신연이 끝난 후 4주와 7주에 실시한 방사선 검사에서 대조군에서는 신연된 하악 골편 사이에 넓은 방사선투과 구역을 두고 양측 하악골편에 접하여 방사선비투과 구역이 거의 없었으며 4주와 7주사이에 뚜렷한 차이가 없었다. BMP-4군, βig-h3군 및 키토산군에서는 각 군에 해당된 골성장물질이 주입된 하악골 신연 부위에서 시간의 경과에 따라 진행되는 석회화(calcification)를 관찰할 수 있었다. 골성장 물질을 주입한 후 4주째의 방사선 소견에서 신연된 골편사이의 방사선투과 구역이 양측 골편 사이에서 자라들어온 방사선비투과 구역으로 거의 연결되었으며, 7주째에는 방사선비투과 구역의 상하 두께는 4주째의 두께보다 두 배 이상이 되었다. 특히 BMP-4군에서 다른 군에 비하여 방사선비투과 음영(radiodense shadow)의 밀도가 짙었고 그 두께가 두꺼웠다.As a result, as shown in Figs . 4 to 7 in the radiographic examination conducted at 4 weeks and 7 weeks after the end of bone distraction, in the control group, a radiopaque area was formed in contact with both mandibular fragments with a wide radiopaque zone between the distal mandibular fragments. There was little to no difference between 4 and 7 weeks. In the BMP-4, βig-h3 and chitosan groups, calcification progressed over time in the distal area of the mandibular bone injected with bone growth material. On the 4th week after the bone growth material injection, the radioactive zone between the stretched bone fragments was almost connected to the radiopaque zone that grew between the two bone fragments, and at the 7th week, the top and bottom thickness of the radiotransmitted zone was 4 weeks thick. More than twice. Especially in the BMP-4 group, radiodense shadows had higher density and thicker than other groups.

<1-3> 골광질 밀도(bone mineral density)의 측정<1-3> Measurement of bone mineral density

상기 실시예 <1-2>의 7주째 얻어진 방사선 사진(도 4b, 도 5b, 도 6b 및 도 7b 참조)을 기초로 하여 방사선 사진상에서 골형성이 진행될수록 방사선비투과 구역(radiodense zone)이 밝게 나타남을 이용하여 컴퓨터 프로그램으로 골광질밀도(bone mineral density)를 측정하였다.The radiodense zone appears brighter as bone formation progresses on the radiograph based on the radiograph obtained in the seventh week of Example <1-2> (see FIGS. 4B, 5B, 6B, and 7B). The bone mineral density was measured by using a computer program.

그 결과 4주째에 골광질 밀도는 모든 군에서 대조군보다 높게 측정되었는데, 그 중에서도 BMP-4군에서 가장 높게 나타났으며 βig-h3군, 키토산군, 대조군 순이었다(도 8a). 7주째에도 BMP-4군에서 다른 군에 비하여 월등히 나타났으며, β-igh3군, 키토산군, 대조군 순이었다(도 8b). 골광질 밀도는 방사선상에 나타난 하악골 골편사이 신연된 부위에서의 방사선 비투과 정도, 즉 밝기 정도를 반영하는 것으로서 높게 측정될수록 신생골 형성이 많다는 것을 의미하므로, 본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 첨가한 군에서 대조군보다 신생골 형성이 더 빨리 일어남을 알 수 있었다.As a result, at 4 weeks, bone mineral density was higher than that of the control group in all groups. Among them, the bone mineral density was the highest in the BMP-4 group, followed by the βig-h3 group, the chitosan group, and the control group ( FIG. 8A ). In the 7th week, the BMP-4 group was superior to the other groups, followed by the β-igh3 group, the chitosan group, and the control group ( FIG. 8B ). Bone mineral density reflects the degree of radiopacity, i.e., brightness, in the stretched area between the mandibular bone fragments on the radiograph, so that the higher the bone mineral density, the greater the formation of new bone. In the added group, new bone formation occurred faster than the control group.

<1-4> 조직학적 검사<1-4> histological examination

상기에서 골 신연술이 끝난 실험동물의 조직학적 검사를 위하여 전기톱을 사용하여 신연된 하악골 부위와 그 주위의 정상 골조직을 포함하여 골표본을 채취하였다. 채취된 골편을 10% 중성 포르말린에 1주일간 고정한 후 2일간 10% 질산(nitric acid)과 10% 구연산 나트륨(sodium citrate)에 탈회(decalcification)한 후 통상의 방법에 따라 탈수 및 파라핀 고정을 거쳐 4-6 ㎛의 표본을 제작하였으며, 상기 표본을 헤마톡실린-에오신(hematoxylin-eosin)으로 염색하여 광학현미경하에서 조직학적 소견을 관찰하였다.In the above, bone specimens were collected from the distal mandibular region and the normal bone tissue around it using a chainsaw for histological examination of the experimental animals after bone distraction. The collected bone fragments were fixed in 10% neutral formalin for 1 week and then decalcified in 10% nitric acid and 10% sodium citrate for 2 days, followed by dehydration and paraffin fixation according to a conventional method. A specimen of −6 μm was prepared and stained with hematoxylin-eosin to observe histological findings under an optical microscope.

그 결과, 대조군에서는 4주째에 골신연된 부위 전반에 섬유화조직으로 채워져 있었고 하악골의 단면에 접하여 골막반응에 의한 신생골 형성이 시작되었으나 전반적으로 신생골 형성의 소견은 없었다(도 9a). 7주째 조직 소견에서 신연된 부위의 가장자리에 신생골 및 연골 형성 소견이 보였으며 곳곳에 혈관과 신경조직들이 관찰되었다(도 9b및도 9c).As a result, the control group was filled with fibrous tissue throughout the bone distraction area at 4 weeks, and new bone formation was initiated by periosteal reaction in contact with the mandibular cross section ( Fig. 9a ). At week 7, histological findings showed new bone and cartilage formation at the edge of the stretched area and blood vessels and neural tissues were observed in various places ( FIGS. 9B and 9C ).

BMP-4군에서는 4주째에 신연된 골편의 가장자리와 중앙부에서 유골(osteoid)을 형성하는 조골세포(osteoblast)의 증식이 부분적으로 관찰되었으나 신연된 부위의 많은 부분은 섬유화 조직으로 채워져 있었다(도 10a및도 10c). 7주째에는 신연된 부위에 부분적으로 석회화가 이루어진 불규칙한 모양의 직골육주(woven bone trabeculae)와 다양한 크기의 혈관들이 내재된 넓은 신생골 부위와 그 가운데 상하로 놓여있는 좁은 섬유대(fibrous interzone)가 관찰되었다. 신연된 부위 전반에 걸쳐 형성된 신생골은 거의 정상 피질골과 비슷하였다(도 10b및도 10d).In the BMP-4 group, osteoblasts, which form osteoids, were partially observed at the edge and center of the stretched bone fragments at 4 weeks, but much of the stretched site was filled with fibrous tissue ( FIG. 10A). And FIG. 10C ). At week 7, the irregularly shaped woven bone trabeculae, partially calcified in the stretched area, and the wide new bone area with various sized blood vessels, and a narrow fibrous interzone above and below are observed. It became. New bone formed throughout the distracted area was almost similar to normal cortical bone ( FIGS. 10B and 10D ).

βig-h3군에서는, 4주째의 조직소견에서는 유골을 형성하는 조골세포가 신연된 부위의 중앙부에 부분적으로 관찰되었다(도 11a). 7주째에는 많은 활동적인 조골세포들이 신연된 부위의 가장자리에서부터 중앙부까지 부분적으로 신생골을 형성하였으며 그 양은 BMP-4군보다 적었고 신연된 부위 중앙부에서 상하로 위치한 섬유대는 BMP-4군보다 넓었다(도 11b및도 11c).In the βig-h3 group, osteoblasts forming the ashes were partially observed in the central portion of the distal portion in the histologic findings at 4 weeks ( FIG. 11A ). At week 7, many active osteoblasts formed new bone partially from the edge of the distal area to the central part, the amount of which was less than that of the BMP-4 group, and the fibrous zones located up and down at the center of the distal area were wider than the BMP-4 group ( Fig. 11b). And FIG. 11C ).

키토산군에서는, 4주째의 조직소견에서는 신연된 부위의 대부분이 섬유화 조직으로 채워져 있었다(도 12a). 7주째에는 신생골과 함께 많은 조골세포들이 신연된 부위의 가장자리에서 관찰되었으며 신연된 부위의 중앙부까지 부분적으로 신생골을 형성하였다. 신연된 부위에서의 신생골 양은 βig-h3군이나 BMP-4군보다는적었고 섬유대는 βig-h3군보다도 넓었다(도 12b및도 12c).In the chitosan group, most of the stretched sites were filled with fibrous tissue in the histologic findings at 4 weeks ( FIG. 12A ). At week 7, a large number of osteoblasts were observed at the edge of the stretched area along with the new bone, forming new bone partially up to the center of the stretched area. The amount of new bone at the stretched site was smaller than that of the βig-h3 group and the BMP-4 group, and the fibrous band was wider than the βig-h3 group ( FIGS. 12B and 12C ).

상기의 결과로부터, 본 발명의 골형성 및 골경화 촉진용 조성물을 첨가한 BMP-4군, βig-h3군 및 키토산군에서는 골신연된 부위에 신생골이 4주째에 일부 생성되고 7주째에는 상당히 많은 양이 생성되었으며, 신생골의 양은 BMP-4군에서 가장 많았고, 그 다음은 βig-h3군, 키토산군의 순이었다. 모든 군에서 7주째에 신연된 부위의 중앙에 섬유대가 관찰되었는데 BMP-4군에서 섬유대의 폭이 가장 좁았고, βig-h3군, 키토산군의 순으로 폭이 넓었으며 대조군에서는 신연된 부위의 대부분을 차지하였다. 7주째에도 섬유대가 남아 있다는 것은 신생골의 형성이 진행중임을 말해주고 있다.From the above results, in the BMP-4 group, βig-h3 group and chitosan group to which the composition for promoting bone formation and bone hardening of the present invention was added, some new bones were generated at the bone distraction site at 4 weeks and significantly higher at 7 weeks. The amount of new bone was generated in the BMP-4 group, followed by the βig-h3 group and the chitosan group. At the 7th week in all groups, fibrous bands were observed in the center of the stretched area, with the narrowest bands in the BMP-4 group, followed by the βig-h3 group and the chitosan group. Occupied. The presence of fibrous bands in the seventh week indicates the formation of new bone.

상기에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 혼합물에 골형성 및 골경화 촉진물질을 첨가한 조성물은 신생골 형성을 유도하며 정상 골구조를 제공하고 바람직하지 않은 결합조직의 성장을 막아 골 치유시 방어막 역할을 수행할 뿐 아니라 치유과정에서 뼈로 대치되므로 생체에 적합하고 혈관 성장과 골형성 세포의 성장을 조기에 유도하므로 골형성 및 골경화 촉진용 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.As described above, the composition in which bone formation and bone hardening accelerators are added to the mixture of tripolyphosphate and water-soluble chitosan of the present invention induces new bone formation, provides normal bone structure, and prevents growth of undesirable connective tissue. In addition to acting as a protective film during bone healing, as it is replaced by bone in the healing process, it is suitable for living body and induces the growth of blood vessels and osteoblasts early, so it can be usefully used as a composition for promoting bone formation and bone hardening.

Claims (10)

트리폴리포스페이트(tripolyphosphate)와 수용성 키토산을 함유하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.A composition for promoting bone formation and bone hardening containing tripolyphosphate and water-soluble chitosan. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 추가적으로 골형성 및 골경화 촉진물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.[Claim 2] The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 1, wherein the composition additionally includes a bone formation and bone hardening promoting material. 제 2항에 있어서, 골형성 및 골경화 촉진물질은 βig-h3, 골형태 발생 단백질, TGF-β, FGF, IGF-1 및 PDGF로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.The method of claim 2, wherein the bone formation and bone hardening promoting agent is bone stimulation and bone hardening promoting, characterized in that selected from the group consisting of βig-h3, bone morphogenic protein, TGF-β, FGF, IGF-1 and PDGF Composition. 제 1항에 있어서, 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 비율은 20:80 내지 80:20 중량%인 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 1, wherein the ratio of tripolyphosphate and water-soluble chitosan is 20:80 to 80: 20% by weight. 제 4항에 있어서, 트리폴리포스페이트와 수용성 키토산의 비율은 50:50중량%인 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 4, wherein the ratio of tripolyphosphate and water-soluble chitosan is 50: 50% by weight. 제 3항에 있어서, βig-h3은 전체 조성물에서 100 ㎍/㎖ 내지 1 ㎎/㎖의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.[4] The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 3, wherein βig-h3 is added at a concentration of 100 µg / ml to 1 mg / ml in the total composition. 제 3항에 있어서, 골형태 발생 단백질은 전체 조성물에서 50 ng/㎖ 내지 500 ng/㎖의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 3, wherein the bone morphogenetic protein is added at a concentration of 50 ng / ml to 500 ng / ml in the total composition. 제 6항에 있어서, βig-h3은 전체 조성물에서 300 ㎍/㎖ 내지 600 ㎍/㎖의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.[7] The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 6, wherein βig-h3 is added at a concentration of 300 µg / ml to 600 µg / ml in the total composition. 제 7항에 있어서, 골형태 발생 단백질은 전체 조성물에서 100 ng/㎖ 내지 300 ng/㎖의 농도로 첨가되는 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 7, wherein the bone morphogenetic protein is added at a concentration of 100 ng / ml to 300 ng / ml in the total composition. 제 3항에 있어서, 골형태 발생 단백질은 BMP-4인 것을 특징으로 하는 골형성 및 골경화 촉진용 조성물.4. The composition for promoting bone formation and bone hardening according to claim 3, wherein the bone morphogenetic protein is BMP-4.
KR10-2001-0016743A 2001-03-30 2001-03-30 Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation KR100435418B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0016743A KR100435418B1 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0016743A KR100435418B1 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020076686A KR20020076686A (en) 2002-10-11
KR100435418B1 true KR100435418B1 (en) 2004-06-10

Family

ID=27699257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0016743A KR100435418B1 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100435418B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IS7572A (en) * 2004-11-29 2006-05-30 Genis Ehf Method and materials for healing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020076686A (en) 2002-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4703926B2 (en) Formulation of hyaluronic acid to deliver bone morphogenetic protein
JP3191937B2 (en) Osteoinductive pharmaceutical preparation
Lee et al. The bone regenerative effect of platelet‐derived growth factor‐BB delivered with a chitosan/tricalcium phosphate sponge carrier
FI120253B (en) An osteogenic device and a method of making it
Kim et al. Role of BMP, βig-h3, and chitosan in early bony consolidation in distraction osteogenesis in a dog model
CN105854074B (en) Composition and method for Distraction Osteogenesis
AU6026294A (en) Tgf-beta formulation for inducing bone growth
AU2002330762B2 (en) Composition for stimulating bone-formation and bone consolidation
JP2024037985A (en) artificial periosteum
AU2002335562B2 (en) Bone-filling composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation comprising calcium sulfate and viscous biopolymers
KR100435418B1 (en) Composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation
KR100435419B1 (en) Bone-filling composition for stimulating bone-forming and bone-consolidation comprising calcium sulfate and viscous biopolymers
RU2294751C2 (en) Composition for stimulation formation of osseous tissue and bone joining
EP1454640A2 (en) Formulations of hyaluronic acid for delivery of osteogenic proteins
EP2841114B1 (en) Self-hardening bioactive cement compositions with partially deacetylated chitin as bone graft substitutes
RU2296588C2 (en) Filling composition containing calcium sulfate and viscous biopolymers to stimulate bone forming and concretion
Tölli Reindeer-derived bone protein extract in the healing of bone defects: evaluation of various carrier materials and delivery systems
Jackson Assessment of the closure of critical sized defects in the rabbit calvarium utilizing demineralized bone matrix putty as an allogenic graft material

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130604

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140602

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160602

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170602

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180514

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190502

Year of fee payment: 16