전기도금한 교정용 스테인레스스틸

선재의 세포독성에 관한 연구

이 계 형

전남대학교대학원 치의학과

(지도교수 : 황 현 식)

(초록)

본 연구는 전기도금을 이용하여 교정용 스테인레스스틸 선재의 직경을 증가시킨 후 세포 독성을 알아봄으로써 이의 임상적 적용 가능성을 알아보고자 시행되었다.

시판되고 있는 스테인레스스틸 교정용 선재에 전기도금 방법을 이용하여 니켈을 도금한 후, 이를 도금하지 않은 스테인레스스틸 선재 그리고 티타늄 또는 구리와 비교하기 위하여 이들을 배지에 넣고 72시간 배양한 후 배양액을 ICP-AES 분석을 시행하여 금속 유리량을 측정하였다. microplate에 Balb/c 3T3 mouse fibroblast를 넣고 각 선재를 배양한 배양액을 75%, 50%, 25%로 희석시켜 첨가한 후 MTT 분석을 시행하여 이를 배지만을 첨가한 경우와 흡광도를 비교하였다. 각 선재군들의 흡광도 차이와 농도에 따른 각 선재의 흡광도 변화를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. ICP-AES 분석 결과 전기도금한 선재에서 많은 양의 니켈이온이 유리되었으며, 구리에서는 많은 양의 구리이온이 유리되었다.

2. 역상 현미경으로 세포들을 관찰한 결과 전기도금한 선재와 구리에서 많은 양의 세포 수 감소를 보였다.

3. MTT 분석 결과 티타늄은 모든 농도에서 배지만을 첨가한 경우에 비해 흡광도 차이를 보이지 않았다.

4. MTT 분석 결과 전기도금한 선재는 모든 농도에서 배지만을 첨가한 경우보다 통계적으로 유의한 흡광도 감소를 보였다(p<0.001).

5. MTT 분석 결과 스테인레스스틸 선재는 모든 농도에서 배지만을 첨가한 경우 보다 통계적으로 유의한 흡광도 감소를 보였다(p<0.05).

6. MTT 분석 결과 구리는 모든 농도에서 배지만을 첨가한 경우 보다 통계적으로 유의한 흡광도 감소를 보였다(p<0.001).

7. ISO 10993, part 5에 따라 구리는 □강한 독성□을 보이는 반면 티타늄과 스테인레스 스틸 선재는 □무독성□, 그리고 전기도금 선재는 □중등도 독성□으로 나타났다.

이상의 결과는 전기도금을 이용하여 교정용 선재의 직경을 증가시키는 방법이 임상에 적용되기 위해서는 세포 독성을 줄이기 위한 추가의 연구가 필요함을 시사하였다.

Evaluation of Cytotoxicity of Electroplated

Stainless Steel Orthodontic Wire

Gye-Hyeong Lee

Department of Dentistry

Graduate School, Chonnam National University, Gwangju, Korea

( Directed by Professor Hyeon-Shik Hwang )

(Abstract)

The purpose of this study was to evaluate the possible clinical application through examining the cytotoxicity of orthodontic wire, which was increased diameter using electroplating.

First, nickel plating was done on the commercially available stainless steel wire using a electroplating technique. And for the comparison electroplated wire with ready made stainless steel wire and titanium or copper, each wire was incubates for 72 hours on the medium. The release of the metal ion was measured using ICP-AES. The incubated medium was diluted 75%, 50%, 25% and added on the microplate each with Balb/c 3T3 mouse fibroblast for MTT analysis and compared with medium only. Through the measuring of the change in absorbency value of each wire group and the difference of absorbency value according to change of dilution, following results were obtained.

1. The results of ICP-AES analysis showed that lots of nickel ions were isolated from electroplated orthodontic wires and lots of copper ions were isolated from copper.

2. The inverted microscope showed that numbers of cells were decreased at  the electroplated wire and copper.

3. The results of MTT analysis showed that there was no difference of the absorbency value of titanium at any dilution.

4. The results of MTT analysis showed that the absorbency values of the electroplated wires were lower than those of medium only at all dilutions, and showed statistically significant differences(p<0.001).

5. The results of MTT analysis showed that the absorbency value of the stainless steel wires were lower than those of medium only at all dilutions, and showed statistically significant differences(p<0.05).

6. The results of MTT analysis showed that the absorbency value of the copper were lower than those of medium only at all dilutions, and showed statistically significant differences(p<0.001).

7. Assessment as per ISO 10993, part 5, titanium and stainless steel wire investigated corresponded to □non-cytotoxic□. Whereas copper was □highly cytotoxic□, electroplated wire was alloted to □moderate cytotoxic□.

The results of this study indicate that the electroplated orthodontic wires need additional efforts in order to decrease cytotoxicity for their clinical applications.