한천중층시험법을 이용한 다양한 세포주의 티타늄 세포독성 비교

노태희; 이명화; 이승연; 정문진

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한천중층시험법을 이용한 다양한 세포주의 티타늄 세포독성 비교
Cytotoxicity comparison of titanium by agar overlay method for various cell line applications

대한구강해부학회지 2017년 38권 1호 p.1 ~ 8

노태희, 이명화, 이승연, 정문진,

소속 상세정보

노태희 ( Nho Tae-Hee ) - 조선대학교 치과대학 구강조직발생학교실
이명화 ( Lee Myoung-Hwa ) - 조선대학교 치과대학 구강조직발생학교실
이승연 ( Lee Seung-Yeon ) - 조선대학교 치과대학 구강조직발생학교실
정문진 ( Jeong Moon-Jin ) - 조선대학교 치과대학 구강조직발생학교실

KMID : 0355820170380010001

Abstract

치과치료 시 다양한 합금과 레진 등의 재료들이 수복재，보철재，임플란트 식 립 및 교정치료용으로 사용되고 있다. 이러한 재료들 중 티타늄은 탁월한 물리적 특성과 생체적합성으로 인해 골유착률이 높아 임플란트 매식체와 교정용 미니스크류로 사용되고 있다. 치과재료는 ISO에서 제시한 한천중층시험법으로 평가할 수 있으며，이는 생물학적 적합성 평가에 가장 많이 사용되는 방법 중 하나이다. 임플란트 매식체는 ISO 조항에 명시된 섬유모세포와 상피세포뿐만 아니라 뼈모세포와 시멘트질모세포 등 다양한 종류의 세포들과 접촉할 수 있어 이러한 주변세포들에 대한 독성평가의 필요성이 요구된다. 따라서，본 연구에서는 ISO에서 제시한 섬유모세포(L-929)를 포함하여 뼈모세포(MC3T3-E1), 치은유래 섬유모세포(HGF-1), 시멘트질모세포(0CCM-30)를 이용하여 티타늄에 대한 세포독성을 확인하고 비교 평가함으로써 구강 내 생체적합 재료에 적용할 수 있는 각 세포주에 대한 기준을 제시하고자 하였다. 티타늄은 연마된 순티타늄 디스크를 사용하였으며，음성 및 양성 대조군은 ISO에서 제시한 폴리에틸렌과 폴리우레탄 필름을 각각 디스크로 제작하여 사용하였다. 한천 위에 각 디스크를 평균 간격 20imn로 위치시킨 후 세포독성을 관찰하였다. 음성 대조군은 모든 세포에서 탈색지수(Decolorization Index； DI)와 용해지수(Lysis Index； LI)가 0이었다. 그러나, 양성 대조군의 이는 L-929, HGF-1 세포에서 2, MC3T3-E1, OCCM-30세포에서 3이었으며，LI는 모든 세포에서 5였다. 티타늄 디스크에서의 이와 LI는 L-929, HGF-1, MC3T3-E1 그리고 OCCM-30세포에서 모두 0이었다. 본 실험 결과，음성 대조군의 모든 세포에서는 세포독성을 나타내지 않는 반면 양성 대조군에서는 세포독성이 뚜렷하게 나타났다. 티타늄 디스크군의 L-929, HGF-1, MC3T3-E1 그리고 OCCM-30세포는 모두 세포독성이 없었다. 따라서 ISO에서 제시한 L-929세포를 비롯하여 본 실험에서 사용한 HGF-1, MC3T3-E1 그리고 OCCM-30세포 모두 치과재료에 대한 세포독성시험에서 표준 세포주로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

Dental materials can be evaluated by the agar overlay test suggested by the ISO, which is one of the most commonly used methods for evaluating cell cytotoxicity. A titanium fixture may get in contact with not only fibroblasts and epithelial cells but also other cell types, such as osteoblasts and cementoblasts; thus, the poten?tial of contact with these cells should be considered when performing cell cytotoxicity assay. Therefore, the purpose of this study was to evaluate and confirm the cytotoxicity and biocompatibility of titanium using a preosteoblast (MC3T3-E1), gingival fibroblast (HGF-1), cementoblast (OCCM-30), and fibroblast (L-929) as per the ISO recommendations. Polished pure titanium discs were used for the experimental group, and polyeth?ylene and polyurethane discs recommended by the ISO were used for the negative and positive control groups. The decolorization index (DI) and lysis index (LI) of negative controls were 0 in all cells. In positive controls, DI was 2 in L-929 and HGF-1 cells, 3 in MC3T3-E1 and OCCM-30 cells, and LI was 5 in all cells. DI and LI of all titanium groups were 0 in L-929, HGF-1, MC3T3-E1, and OCCM-30 cells. Consequently, the negative
control group showed no cytotoxicity in any cell line, whereas the positive control group showed severe cyto?toxicity. The titanium group showed no cytotoxicity in any cell line. In conclusion, the index value on the HGF-1, MC3T3-E1, and OCCM-30 cells was identical or similar degree compared to the L929 cell proposed by ISO. Therefore it is suggested that the cell lines used in this experiment could be used in the cytotoxicity test for all dental materials.