æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«

Transcription

1 «ª πµ«thai Journal of Periodontology ««ª πµ 2553; 1: 3-14 æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ Ï ß ÿàß Õß.., Ph.D. (Dental Pharmacology) ««π àõߪ πµ æ» µ å À «Õπ àπ ßÀ«Õπ à𠪻 «ß»å«ƒπ ß» π ÿ.., «.. «ÿ π ßÀ«Õπ à𠪻 àõ» Èßπ È «µ ÿª ß å æ ËÕæ π «ÿ ß à ß µ ª µ π ø Õ π À â«èπ Ÿª ⫵ «â Àâ Ÿ æ ÿπ Ëß π à«π ßÕ À à Õß π ÈÕ ËÕª πµå ª µ π ø Õ π ß À æ π ÿåπ ßπâÕ» Àπ Ëß â Õ å: Õ πõ : πè ( πõ µ à«π 1:2:8) â«ß À Àâß π Èπ ºß ø Õ π Ë â â«œ ø ŸÕÕ -2- Õ æ æ πõ Àâ â «â âπ âõ 8 10 (πè Àπ µàõª µ ) â«ß à Ÿ Ë π âπºà π»ÿπ å ß µ πª 10, à ÕßπÈ Àπ ø Õ π À ß à«ÿ ß à ß ππè Ëπ Õ Àâß π ß à ß Ë â ª» âõ «æ ÿπ µâ âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ π àõß «Õ ÿ â«ëõß Õ π ß à ß Ë π âõ «æ ÿπ Ë À ( «â âπ âõ 8 Ÿ 10 à Õß ø Õ π) È ß å â ß âπ Àß Õ πÿ å ªìπ «1, 7 14 «π «««µ Õß å π µà à«ß «â«õá æ «à ß à ß Ë â π âõ «æ ÿπõ Ÿà À«à ß ± ß ± µ âõ 66.55±11.96 ß 77.05±9.22 Õ ÿ Õ Ÿà À«à ß 4.73 ± 0.58 ß ± 2.61 ª «ÕÁ ß Àâ ÀÁπ«à ß à ß µ Õß æ Ë π«π å à æ º ÈßÀ ß Àâ ÀÁπ«à 0 â ß à ß µ ø Õ π À Õß å π â ß À à ÕßÕ««ª πµå â À : ø Õ π, À, ß à ß µ, ßÕ À à ߪ πµå µ µàõ Ë « Ï ß ÿàß Õß ««π àõߪ πµ æ» µ å À «Õπ àπ 123. µ æ Õ. Õß. Õπ à𠪻» æ å : : Õ å : dteera@kku.ac.th «π ËÕß : 25 µÿ 2553 «π Õ µ æ æå : 27 π«2553 À àß ß π ÿπ: ÿπõÿ Àπÿπ πµ æ» µ å À «Õπ àπ ª ªïß ª 2551 æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«3

2 «ª πµ«thai Journal of Periodontology Thai J Periodont 2010; 1: 3-14 Original Article Development of 3-dimensional Thai Silk Fibroin Scaffold for Periodontal Regeneration Teerasak Damrongrungruang D.D.S., Ph.D. (Dental Pharmacology) Department of Oral Diagnosis, Faculty of Dentistry Khon Kaen University Khon KAen Thailand Wongwarin Sangsirinakakul D.D.S., M. Sc. Khon Kaen Sirindhorn Public Health College, Khon Kaen Thailand Abstract The objective of present study was to develop three dimensional scaffold from Thai silk fibroin using solvent casting and particulate leaching for using in periodontal tissue regeneration. Fibroin was extracted from Nangnoi Srisaket-1 silk cocoon using CaCl 2 :C 2 H 5 OH:H 2 O (1:2:8 in mole ratio), lyophilized then dissolved fibroin powder in hexafluoro-2-isopropanol to yield 8 and 10% w/v solution thereafter micron in diameter of sucrose were added in the amount of 10x, 15x and 20x of fibroin weight. Afterward scaffolds were immersed in distilled water and dried. Scanning electron microscope was used to investigate morphology and percentage of porosity. The scaffold compressive modulus was measured using a universal testing machine. The scaffold which had optimum size and percentage (8% sucrose 10x of fibroin weight) was chosen for co-culture with human gingival fibroblast for 1, 7 and 14 days. At each time, MTT assay was used to evaluate cell viability. The results showed the pore size and percentage of porosity of the scaffolds were in the range of ± µm to ± µm and ± 11.96% to ± 7.50%, respectively. Compressive modulus was between 4.73 ± 0.58 and ± 2.61 kilopascal. MTT assay demonstrated that our scaffold could support cell proliferation without any cytotoxicity. From all above results, it indicates that the 3-D scaffold derived from Thai silk fibroin in order to support cell in periodontal tissue regeneration can be used. Key words: Fibroin, Thai silk, Three-dimensional scaffold, Periodontal regeneration Correspondence author Teerasak Damrongrungruang Department of Oral Diagnosis, Faculty of Dentistry, Khon Kaen University 123 Mittraphap Highway, Muang, Khon Kaen Thailand Tel : Fax : dteera@kku.ac.th Date received : October 25, 2010 Date accepted : December 27, 2010 Research grant: Research Fund of Faculty of Dentistry, Khon Kaen University æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«

3 «π ªìπ Ë Õ π«à ßÕ À à (regeneration) Õß π ÈÕ ËÕÀ ÕÕ««µà ß Ê µ π«õß«π ÈÕ ËÕ (tissue engineering) µâõßõ» ªí 3 ªí 1 â à å (cell) «ÿ ß à ß (scaffold) ªí µà ß Ê (factors) àπ ªí µ µ (growth factor) πå (cytokine) ªí ÿ π π«ë «â ß À à ߪ πµ«õ Ÿà 5 π«2 â à Õÿªπ (inductive) 惵 π (conductive) â å ªìπæ Èπ π (cell-based) â π ªìπæ Èπ π (gene-based) âõ å ÕÁπ Õ ªìπæ Èπ π (RNA-based) Ëß π«ë â å ªìπæ Èπ ππ Èπ ªìπÀπ Ëß π π«ëπ Ëß «Á π â ß À à µà â æ π ß â π åà Õªí â æ ß â à ß à ß µ Á à Ë â ß π ÈÕ ËÕ µ æ ËÕ π π ÈÕ ËÕµ µ â ß À ª Õ â«ª µ π Ë ÿ µ æ» Õ «Àπ «ß π ª µ π π ß À ªï å Õ å Õ (Bombyx mori) ªìπ ª µ π Ë» π Õ à ßµàÕ π ËÕß ß À ª Õ â«ª µ π Õß π Õ π (sericin) ø Õ π (fibroin) 3 π ËÕß π ªìπµâπ Àµÿ Àâ ªØ Õ π à ß Õß Ëß «µ 4 π Ë ø Õ π ªìπ ª µ π Ë «â π â «æ (biocompatibility) µ «â π «æ (biodegradability) 3 ß ß πõ «à âπ ø Õ π π πÿπ µ µ Õß å πÿ å5 πàâõߪø µ â» π È ßπ ª µ π ø Õ π À æ π ÿåπ ßπâÕ» Ëß ªìπ À æ π ÿå Èß Ë Ÿ Áß ß À ßà æ π ªìπ«ÿ ß à ß «Ë â π» Èßπ È æ ËÕ â ß ß à ß µ Õ «Èπ Ÿª ⫵ «â Àâ Ÿæ ÿπ (solvent casting and particulate leaching, SCPL) Ëß ªìπ«Ëßà Àâ ß à ß Ë Ÿæ ÿπ Ÿß â «æ ÿπ Ë «ËÕ µàõ π 6 ˺à π â ß «ÿæõ Õ å æ (poly(l-lactic)) â««π È Ë â π Àâ Ÿæ ÿπ (porogen) à«π À à Õ Õ ß (sodium chloride) Õ à ß Á πè µ Ÿ ªìπ Õ π Àπ Ëß Ë π â ªìπ Àâ Ÿæ ÿπ â µà ß à π ª µ π ø Õ π À È𠫪 πµ 2553; 1: 3-14 Ÿª â««π È ß à π Ÿ â ªìπ Àâ Ÿæ ÿπ π ß à ß À Õ Èߺ Õß ß à ß ø Õ π Ë Èπ Ÿª â««π ȵàÕ å π àõߪ Á ß à ºŸâ ß π àõπ» π È ß «µ ÿª ß å æ ËÕ â ß«ÿ ß à ß µ ª µ π ø Õ π À æ π ÿåπ ß πâõ» -1» Ÿª à ß «Èß ß «æ ÿπ «Áß ß º Õß ß à ß µ µàõ å â ß âπ Àß Õ πÿ å «ÿõÿª å ª µ π À ß «â» Ï πªï æ.» àõ Õ πõõ â«å Õ πµ (Na 2 CO 3 ) π Èπ ß π ˪ Õ â«õ å: Õ π Õ :πè Ëπ (CaCl 2 :C 2 H 5 OH:H 2 O) πõ µ à«π 1:2:80 Õÿ À Ÿ 70 Õß» ªìπ «6 Ë«ß ßπ Ë â ª Õߺà π ËÕ (dialysis) â«ëõ Ë Ÿ (cellulose dialysis membrane D9652, Sigma, St. Louis, USA) À Àâß (lyophilize) â«ëõß À Àâß (Lyophilizer, Alpha 2-4 LD plus, Christ, Martin christ, Osterode, Germany) Èπ Ÿª ß à ß ËÕ âºß ø Õ π ÿ Ï â«ß ºß â«œ ø ŸÕÕ -2- Õ æ æ πõ (hexa fluoro -2- isopropanol) Àâ â âõ 8 10 (πè Àπ µàõª µ ) â«ß à Ÿ Ë π âπºà π»ÿπ å ߺ π à«ß µ ß ªº Àâ â π ª Ÿ Ë à Õ 10 à 15 à À Õ 20 à ÕßπÈ Àπ ºß ø Õ π ß ß π àæ æå Èß «â 24 Ë«ß π Èπ À µ «ÕÕ πà π ß à ß Ë â à π πõ (methanol) «â âπ âõ 50 ªìπ «60 π ÿ â π ß à ß ª à ππè Ëπ æ ËÕ Ë Àâ Ÿæ ÿπõõ ª Ë ππè ÿ 4 Ë«ß ªìπ ««12 Ë«ß Õ ß à ß Ë â æ ËÕ πè ÕÕ ÈßÀ â ß à ß ÈßÀ 6 ÿà µ µ ß Ë 1 æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«5

4 Thai J Periodont 2010; 1: 3-14 Original Article Table 1 Concentration of fibroin, amount of sucrose and symbol of each group of sample Concentration of fibroin Amount of sucrose Symbol (weight/volume) (folds of fibroin weight) 8% 10 folds 8%10x 8% 15 folds 8%15x 8% 20 folds 8%20x 10% 10 folds 10%10x 10% 15 folds 10%15x 10% 20 folds 10%20x» ß à ß µ â«âõß ÿ»πå Õ Á µ Õπ àõß µ Èπµ «Õ à ß Àâ «Àπ 2 µ âπºà π»ÿπ å ß 6 µ â«ëõß Ë Ëß Èπ æ (arbitrary punch biopsy)0 â«π ª» µâ âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ àõß (Hitachi S-3000N, Hitachi-Hi tech Co. Ltd., Ibaraki, Japan) Ë ß 80 à µà ÿà µ Èπ µ «Õ à ß π«π 3 Èπ ÿà æ Èπ Ë â«ÿà Õ à ßßà Õ» ª Tarosoft π «π à«π À à âõ Õß «æ ÿπ â«π Ë â«œ π (hexane displacement) «Õ ÿ π Èπµ «Õ à ß ÿà 3 Èπ Ë π «Ë» â«âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ ª «à Õ ÿ (compressive modulus) â«ëõß Õ (Universal Testing Machine, Lloyd, LR30K, Lloyd Instruments, Hampshine, UK) â «Á«ÕßÀ «à 0.5 µ µàõπ πè Àπ ÕßÀ «Õ Ÿà Ë 1 π «µ π π Èπ ßπ à ««âπ (stress-strain) À à Ë Õ ÿ È ß å â ß âπ Àß Õ πÿ å π ß à ß µ «««µ Õß å â««õá Õ ß à ß Ë π ß â ß Ë À Õ Ÿ æ ÿπ ËÕ Ÿà À«à ß µ 8 «æ ÿπõ Ÿà À«à ß âõ æ ËÕπ È ß å µ å â ß âπ Àß Õ πÿ å (CRL-2014 TM, ATCC, Virginia, USA) π«π å åµàõ µ ª π µà ß à ß ( π 6 2 µ ) Ë Õ Ÿà π È ß å π 24 À ÿ ÿà «ÿ «Õ å Ë È ß π È ß åª µ à«π ÿà «ÿ Õ ÿà Ë à å µà æ Õ À È ß å ß à ß µ à π Èπ È ß å ªìπ «1, 7 14 «π µâ «å Õπ ÕäÕ å âõ 10 Õÿ À Ÿ 37 Õß» «Èπ àµë «à âõ 95 π 48 Ë«ß µ Õ À È ß å æ Ë 1 µ µ «π 1 µ ÿ Ê «π ËÕ Àπ «π µà à«ß µ ß à ßÕÕ ªìπ Èπ Á Ê ß æ «åπõø (Karnovskiûs fixative) Õÿ À Ÿ - 4 Õß» ªìπ «24 Ë«ß â ß ß æ â«øõ øµ ø øõ å π Èπ ß ß æµàõ â«õõ ÕäÕ å (osmium tetraoxide) «â âπ âõ 1 ªìπ «2 Ë«ß Õÿ À Ÿ ÀâÕß µàõ ß â ß ÕÕ ÕäÕ åõõ â«ÿ πè ÕÕ (dehydration) à Èπ ß à ß π Õ πõ «â âπ âõ 50, 70, 90, â«ß à π æ æ πõäõ å (propylene oxide) ªìπ «10 π ÿ â à π Õ Õ µ (amyl acetate) ªìπ «15 π àõπ π ß à ß ª ß µ π ß à ß ª Àâ Àâß π «ƒµ (critical point dryer) â«π ß à ß Ë å ª ß µ µâ âõß ÿ»πå Õ Á µ Õπ àõß ß 500 à π à«π Õß«ÕÁ È ß å â ß âπ π È ß å 96 À ÿ µ å ª π ß à ß 1,500 åµàõà ÿ µ Õ À È ß å ÿ «π Ê 100 µ ËÕ 1, 7 À Õ 14 «π Á π µà À ÿ ª µ ÕÁ π 6 æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«

5 «ª πµ 2553; 1: 3-14 «øõ øµ ø øõ å πåª 50 µ µàõà ÿ Èß «â 4 Ë«ß ßÀ ÿ ªØ â«øõ å â«ßπ ª«à Ÿ π ß Ë ««Ëπ 540 π π µ â ËÕß microplate reader (MS Multiskan, Labsystem Co. Ltd., Helsinki, Finland) È π µà ÿà 3 Èß µ Ë â π «µ ßæ â π à âõ π Õß «æ ÿπ Õ ÿ Õß ß à ß ª π Õß Ÿæ ÿπ Õ ÿ â µ Õπÿ π Kruskal-Wallis «««µà Õ ª Õß å «ÕÁ â µ One way ANOVA Tukey post hoc test Ë à π p < 0.05 º» Õß ß à ß µ ËÕµ «â«âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ ß à ß Ë â π µà ÿà ß Ÿ ª Ë 1 ß µ ÀÁ π Õß«ÿ ß à ß ßµàÕ ªπ È Õß«ÿ ß à ß Ë â ø Õ π «â âπ âõ 8 πè µ Ÿ 10 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π æ «à Ÿæ ÿπ Ë π àõπ â ß Á π ºπ ß Õß Ÿæ ÿπ «ß «à ÿà Õ Ëπ Ê Õß«ÿ ß à ß Ë â ø Õ π «â âπ âõ 10 πè µ Ÿ 10 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π æ «à â Ÿæ ÿπ Ë â «π Õ Ÿà â ß µà Áæ «à Ÿª à ß Õß Ÿæ ÿπ «à àõ Ë Õ Figure 1 Scanning electron microscope photographs show three-dimensional scaffold from Thai silk fibroin fabricated by solvent casting and particulate leaching technique (magnification 80x) number located prior to % indicate concentration of fibroin in hexafluoro-2-isopropanal, number located prior to x indicate amount of sucrose (folds of fibroin weight) and indicate space which refer as pore in scaffold æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«7

6 Thai J Periodont 2010; 1: 3-14 µàºπ ß Õß Ÿæ ÿπ µà Ÿ «Àπ «à Õß ÿà 8% 10 à Õß«ÿ ß à ß Ë â ø Õ π «â âπ âõ 8 πè µ Ÿ 15 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π æ «à Ÿæ ÿπ ß à«π «π µà «À Ë Ëß â ß «À Ë Õߺ Ÿ Èπ «ß Õߺπ ß ß ß â ß ÿà 8% 10 à Õß«ÿ ß à ß Ë â ø Õ π «â âπ âõ 10 πè µ Ÿ 15 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π æ «à Ÿæ ÿ𠫪ìπ À Ë π Èπ ºπ ß Õß Ÿæ ÿπàπ Èπ π Õß Ÿæ ÿπ «Ë Õ â ß π Èπ «à ÿà 10%10 à Õß«ÿ ß à ß Ë â ø Õ π «â âπ âõ 8 πè µ Ÿ 20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π æ «à Ÿæ ÿπ «π ß «à ÿà 8%10 à 8%15 à µà «À Ë «à ÿà 10%10 à 10%15 à ºπ ß Õß Ÿæ ÿπ Á ß ß ß µà «Ë Õ Õß π Õß Ÿæ ÿπ «à ÿà 8%10 à 8%15 à Õß«ÿ ß à ß Ë â ø Õ π «â âπ âõ 10 πè µ Ÿ 20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π æ «à Ÿæ ÿπ π À à Ë ÿ «ªìπ À Ë Õß Ÿæ ÿπ «Àπ Õߺπ ß Ÿæ ÿπ «à ÿ Ê ÿà ˺à π π«π Ÿæ ÿπµàõàπ ËßÀπà«æ Èπ ËπâÕ Ë ÿ πõ π Èπ ß «Ë Õ Õß π Ÿæ ÿπ Ë ß µ ÀÁπ«à Ë«ª Ÿæ ÿπ «Ë Õ ø Õ π ËÕ µàõ πµ Õ Èß Èπ ß à ß ËÕ ª πª ø Õ π Ë à π æ Ë ª Ÿ π«πâ Àâ âõ Õß «æ ÿπ æ Ë Èπ Õ à ß Á πª Ÿ 20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π π«πâ Ë «æ ÿπ ß ËßÕ ªìπº ª Ÿ π π È π «π ªØ Èß ß æà Õ ß Ë Àâ π º Õß Ÿ ß π Ë Ÿ π ª Ë à π ø Õ π Ë «â âπ Ÿß «à Àâ ß Õß ß à ß «Àπ Ë «à µà «â âπ Õß ø Õ π ËµË «à âõ 8 à Èπ Ÿª â Original Article π âõ Õß Ÿæ ÿπ π Õß Ÿæ ÿπ Ë Õß ß à ß µ ø Õ π ß «â π Ÿª Ë 2 æ «à π Õß Ÿæ ÿπ π Õ Ÿà À«à ß ± ß ± µ ÿà Ë Ÿ ª 15 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π π«πâ Ë π Ÿæ ÿπ Á «à ÿà Õ Ëπ Ê µà àæ «µ µà ß π ß µ π ÿ Ê ÿà µ «Õ à ß Õ à ß Áµ π Õß Ÿæ ÿπ Ë π Á «à π âπºà π»ÿπ å ßµ Èßµâπ Õß Ÿ à«π âõ Õß Ÿæ ÿπ Ë â π Ë â«œ π ß «â πµ ß Ë 2 ª Ÿ Ë Ÿß Èπ àߺ Àâ â ß à ß µ Ë â âõ Õß «æ ÿπ Èπ µà µâõß à π ÿ Õ Ë µ «Õßµ «Ë â à Õ ÿ Õß ß à ß µ à Õ ÿ Õß ß â ß µ Ë â ß «â π Ÿª Ë 3 Ëß ªìπ à Ë â µ «Õ à ß ÿà 3 Èπ æ «à à ß à «Õ Ÿà À«à ß 4.73±0.58 ß 24.09±0.61 ª ÿà 8%10 à 8%15 à 8%20 à à Õ ÿ à 14.93±8.89, 13.32±2.67 8±0.39 ª µ à«π Figure 2 Average pore size of three-dimensional scaffold from Thai silk fibroin fabricated by solvent casting and particulate leaching using sucrose as porogen % = concentration of fibroin in hexafluoro-2-isopropanal (weight/ volume) x = sucrose amount in folds of fibroin weight 8 æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«

7 «ÿà 10%10 à 10%15 à 10%20 à à Õ ÿ à 24.09±2.61, 11.73± ±0.58 ª µ ª Ÿ Ë æ Ë Èπ àߺ Àâ ß à ß µ Ë â à Õ ÿ Ë ß à«π «â âπ Õß ø Õ π Ë Ÿß àπ π «â âπ âõ 10 àߺ Àâ à Õ ÿ Ë Ÿß «à «â âπ ø Õ π ËπâÕ Õ ß µ æ «à ËÕ ª à Õ ÿ «ª πµ 2553; 1: 3-14 π ÿà Ë ª ø Õ π à πæ «à ÿà 8%20 à à Õ ÿ πâõ «à ÿà Õ Ëπ Ê Õ à ß π ß µ (p < 0.05) à«π à Õ ÿ π ÿà Ë ø Õ π âõ 10 æ «à Èß ÿà «µ µà ß πõ à ß π ß µ (p < 0.05) ËÕ ª à Õ ÿ π«ÿ ß à ß Ë πè µ Ÿ πª à π æ «à æ ß ÿà Ë πè µ Ÿ 20 à Ë ß à ß ÿà 8%20 à Table 2 Average of percentage of pore in three-dimensional scaffold fabricated by solvent casting and particulate leaching technique (measured by hexane displacement assay) Concentration of fibroin and amount Average percentage of pore of sucrose as folds of fibroin weight (± standard deviation) 8%10x 66.55± %15x 77.05±7.50 8%20x 77.02± %10x 76.67± %15x 72.74± %20x 76.67±2.89 Figure 3 Compressive modulus (in Kilopascal) of three-dimensional scaffold fabricated using solvent casting and particulate leaching technique when using loading weight 1 KN and crosshead speed 0.5 ml/min horizontal solid line with asterisk indicate statistical difference at p < 0.05 within 10% fibroin group, horizontal dash line with asteriks indicate statistical difference at p < 0.05 within 8% fibroin group, vertical solid line with asterisk indicate statistical difference at p < 0.05 within sucrose 20x group æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«9

8 Thai J Periodont 2010; 1: 3-14 à Õ ÿ Ÿß «à ÿà 10%20 à Õ à ß π ß µ (p < 0.05) Õ à ß Áµ «â âπ âõ 6 À ÕπâÕ «à à Èπ Ÿª ß à ß â ( à â ߺ ) È ß å â ß âπ Àß Õ πÿ å Ÿª Ë 4 ªìπ ß à âõ Õß Ÿ π ß æ å (relative optical density) Ëß â π à Ÿ π ß ß Õß ÿà «ÿ π µà à«ß «ªìπ âõ 100 æ ËÕ Àâ ª π µà «âßà Õ â««õá Ëß ß ß π«π å Ë πµå (active) æ «à ÿ à«ß «Õß È ß å â ß âπ πÿ å ß à ß µ ø Õ π À Ë «â âπ âõ 8 ª Ÿ 10 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π π Èπ àߺ Àâ π«π å Ë πµå «à π«π å Ë È ß π È ß åª µ Õ à ß π ß µ 24 Ë«ß ß à ß à«π πÿπ Àâ π«π å â ß âπ Àß Õ πÿ å æ Ë Èπ â ß 2.5 à Õß ÿà «ÿ ( âõ 250 âõ 100) ª 2 à ËÕ ª ÿà «ÿ «( âõ 250 âõ ) «π Ë 7 π«π å â ß âπ Àß Õ πÿ å π«ÿ ß à ß ø Õ π À Á «à ÿà Original Article «ÿ Èß Õß ÿà ËÕ ª ÿà «ÿ ÿà» à«àâ π«π å Èπ ß 2 à ( âõ 200 âõ 100) ª âõ 70 ËÕ ÿà «ÿ «( âõ 200 âõ 128) «π Ë 14 ß ß π«πâ àπ «π Ë ÿà» àß Àâ π«π å «à ÿà «ÿ ª âõ 80 ( âõ 180 âõ 100 ª «à ÿà «ÿ «âõ 53 ( âõ 180 âõ 127) Õ à ß Áµ È ß å π Ë Ë ªìπ «π π π ß«π Ë 14 Àâ å Ë πµå π«π ß â ß µà ß Õß π«π åπ È à â π ß µ µàõ à ß π à«π Õß å ß ß π Ÿª Ë 5 Ëß ªìπ à æ å π ß à ß µ ø Õ π µâ âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ àõß Ë ß 500 à æ «à 24 Ë«ß å ß Ë«ª π ß à ß µ æ ÿà Õß å æ ß ßµ Àπàß π ß à ß ( Ÿª Ë 5A) å à«π À à ß àõπ â ß à«π ËππâÕ µà ËÕ «ºà π ª 7 «π æ µ «Õß å Èπ å ß à«π à«π Ëπ ºà π åõõ â Percentage of optical absorbance day 7 day 14 day Cultured time (day) Figure 4 Comparison of percentage of optical absorbance among experimental group (cell cultured on threedimensional scaffold), positive control group (human gingival fibroblast cultured on normal cell culture flask) and negative control (scaffold in culture medium) when cultured for 1, 7 or 14 days, indicate statistical difference at p < æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«negative control group Positive control group Experimental group

9 ««å «ÿ ß à ß â ß ÀÁπ â à«π Ëπ Ë ºà ÕÕ ( Ÿª Ë 5B) π Ëß ËÕ «ºà π ª 14 «π å ÿà «π ªìπ π«π ª Ë π ª ß Ÿª à ß â Ÿª «Õ à ß π ( Ÿª Ë 5C) å π π È «Ÿ å π ËÕß ß µ ÀÁπ Ëπ Õß à«π Ëπ µ «å ª å â ß ß ªìπ π«π A «ª πµ 2553; 1: 3-14 < < «å» Èßπ È ªìπ» Ë Èπ Ÿª ø Õ π ß À ªìπ ß à ß µ â««èπ Ÿª â«â Àâ Ÿæ ÿπ Ë ªìπ Ÿ â««π È Àâ Èπ Ÿª ø Õ π â ßà àµâõß â Õÿª åæ» Ê «π Èπ Ÿª â «Õ π «Á«Àµÿº Ë Õ â ø Õ π À æ ß à àõ ºŸâ» àõπõ Èß ø Õ π ªìπ ÿ Ëæ «à «ª Õ Ÿß π ËÕß ª Õ â«õ π æ ß à Ë π Ëß à ß πÿ å µ«å â π Èπ Ÿª â««õß» π Èßπ È â Œ ø ŸÕÕ -2- Õ æ æ πõ ªìπ ø Õ π æ π π È ªìπ Õ π å Ë à æ µàõ à ß ªìπ Ëπ â π æ àà 10,11 π È ª µ πµà ß Ê «Èß ø Õ π Àâ ªìπ π ÈÕ «π â à πè µ Ÿ Àµÿº Ë âπè µ Ÿ æ ªìπ ËÀ âßà à æß π º ËæÕ À Àµÿ Ë Õ â å πå âπ Àß Õ πÿ å π ËÕß ªìπ å Õ ª µ Ë â π Ëπà ËÕ Õ π π π µ (ATCC) ªìπ åà æ Èπ π Ë πõ««ª πµå Àâ âõ Ÿ ÈÕßµâπ Õß µõ πõß Õß å π«ÿ ß à ß µ ø Õ π À ËßÕ π ª Õ å π Õ Ëπ Ê µàõ ª «â âπ Õß ø Õ π º µàõ â ß ß à ß» π Èæ «à â â «â âπ Õß ø Õ πµë «à âõ 8 à Èπ Ÿª ß à ß µ â æ ª À Ë â ªìπ ß à ß à æ ßæÕ Õ à ß Á â â «â âπ Ë π π ª Á Àâ à ⪠Ÿæ ÿπ Ë æõ Ë Àâ å â ª ªØ µà ß Ê à«ππè µ Ÿ Ëß ªìπ Ë â Àâ Ÿæ ÿππ Èπ º ß Àâ«à ª πè µ B C < < < < < Figure 5 Scanning electron microscope photographs show fibroblast cell morphology when cultured with three-dimensional scaffold from Thai silk fibroin A) at day 1, B) at day 7 and C) at day 14 (magnification 500x) < demonstrate position of cell body Ÿ ª º πµ ß âõ Õß «æ ÿπ Ë Èπ π ß à ß Õ à ß Áµ π ÿà ß à ß µ Ë â πè µ Ÿ Ÿß Ê π Èπ Ÿª (20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π) Õ âõ Õß «æ ÿπ Ë ß ( Ëß à â æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«11

10 Thai J Periodont 2010; 1: 3-14 π ß µ ) Ëß Õ â«à ª πè µ Ÿ Ë àππ ÈÕ π «Õß ßµà ß Ê Ë π Èπ Ÿª ß à ß ß ÀâπÈ µ ß ß π º â ß π º µ Èßµâπ â ß à Àπ Ë πà ÕßÕ««ª πµå«à «âõ π Õß «æ ÿπ à µà π Ÿ ß π«à π Õß Ÿæ ÿπ Ë À π â ß Ÿ Õ µ 8 âõ Õß «æ ÿπ Ë À Õ Ÿà π à«ß âõ âõ Ÿ π È «â âπ Ë À π π È ß å Õ ÿà 8%10 à Ëß à Ë âõ «æ ÿπª âõ 67 π Õß Ÿæ ÿπ Ë 313 µ ª Àâ Ÿæ ÿπ ªìπÕ ªí Àπ Ëß Ë â «ÿ ß æ Õß ß à ß µ «æ π å Ëæ Õ Ëß æ Ë Ÿ Ëß Àâ ß à ß âõ Õß «æ ÿπ π«πâ Ë Ÿæ ÿπ π À à Èπ π ËÕß â Œ ø ŸÕÕ -2- Õ æ æ πõ à Ÿ â µà â«èπµõπµà ß Ê Àâ Õß Ÿ ª ß à«π µà Ë µ Ÿ ª π π«π Ÿ πª Ë à Ÿ À Õ à ª Ë π ª ß π Õߺ Õ à ß Á à Ÿ πª Ë «à 20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π Àâ à Àâ Ÿ â ª π ø Õ π µà Èπ À«à ß Ÿ ø Õ π àߺ Àâ à ß à ß Ë ªìπ π ÈÕ «πõ à ß Ÿ å â ( à â ß âõ Ÿ ) π ßµ ß π â à Ÿ ª πâõ Ê Àâ Ÿ æ ÿπ π Á ËßÕ Á «à 200 µ Ëß ªìπ π Ë å à Ë â ª µ µ À Õ Àπâ Ë â9 Õ à ß Á» π È à â Õ «à πè µ À ß À ÕÕ Ÿà π ß à ß µ Ë Èπ Ÿª â«à Õ à µà Ë à ß à ß ππè Ëπ ªìπ «4 Ë«ß π«π 3 Èß πà àߺ ÀâπÈ µ Ÿ ÕÕ ª πà ªìπ Ëπà ß µ Ë «âõ Õß «æ ÿπ π«ÿ ß à ß ø Õ π À π» π È π ËÕß π «â âπ Õß ø Õ π Ë à π ËÕ à πè µ Ÿ 20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π âõ Õß «æ ÿππâõ «à ËÕ àπè µ Ÿ 15 à Õß πè Àπ ø Õ π Àµÿº ËÕ π Õ ª Ø åπ È Õ ª πè µ Ÿ 20 à π Èππà Original Article ªìπª Ë «à Ë «π Èπ Ÿª àß ß ß À ÕªØ ß Ë Àâ Ÿ π Õߺ ß ß àߺ À⺠Ÿ π â ß π º µ Èßµâπ ËÕ ß µ«ÿ ß à ß À à π È π π æ Èπ Ë Ë à π ßæ «à âõ Õß «æ ÿπ π«ÿ ß à ß Ë πè µ Ÿ 20 à ÕßπÈ Àπ ø Õ π πâõ «à Õ à ß Áµ ß ßµâÕß» µàõ ª ߪ πè µ Ë â ªìπ Àâ Ÿæ ÿπ Ë À Ë Àâ â âõ Õß «æ ÿπ âõ 70 π «π â π Õß «æ ÿπ Ë À ËÕ Ÿà π à«ß µ æ âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ π àõß ß Àâ ÀÁπ«à Ÿæ ÿπ Ë â â««èπ Ÿª π» π È «ªìπ Õ æ (uniform) ø Õ π Ë ªìπ ß à ß «ËÕ µàõ πµ Õ ËÕ««Áß ß Õß Èπ ß à ß â à Õ ÿ À«à ß 4.73±0.58 ß 24.09±0.61 ª æ «à ß à ß µ ø Õ π π» Èßπ È à àõπ â ßµË ËÕ à Õ ÿ Õß Ÿ ª àß Ëß à ª 100-3,000 ª 12 â π ª â π â ß Ÿ â øíπ µâõß «Áß ß Õß ß â ß µ µàõ ª Õ à ß Áµ π ª â πõ««ª πµåπà À π ËÕß ß π«à πõ««ª πµå à Õ ÿ Õ Ÿà π à«ßª ª 13 µà Á ßµâÕß «Áß ß Õß«ÿ ß à ß Àâ ÈπÕ ß à ß µ ª Õπ åπõ å Ë å â π æ ËÕ Àπâ Ë» È ß å π ß à ß µ æ «à å â ß âπ Àß Õ µ ª Ë π ª ß Ÿª à ßµ Àπâ Ë À Õß å â Ëß Õ âõß» Õß Chang πªïæ.» Ë È ß å annulus fibrosus π ß à ß µ ø Õ π Ë Èπ Ÿª â«««π» π È µà Àâ Ÿæ ÿπ ªìπ Õ å ËÕ «ºà π ª 14 «π å Ë ß à ß µ µ µ ª Ë π ª ß Ÿª à ß ªìπ å Ë Àπâ Ë â ß âπ â «à ËÕ Ë24 Ë«ß ß Àâ ÀÁπ«à ß à ß µ ø Õ π ªìπÕß å ª Õ Ë π πÿπ µ µ Õß å â ß âπ Ëß ªìπÀπ Ëß π åà ÕßÕ««ª πµå â 12 æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«

11 «µà π» π Èæ «à π«π å π ÿà Ë È ß ß à ß «π Ë 14 π«ππâõ «à 24 Ë«ß Ëß Á Õ â Ë å π«π Õ Ÿà π Ë Ë Àâ å ª àõ Õß àߺ Àâ å ß à«π µ Õß å Èπ µà π«π å π ÿà» Èß à«ß «à «µ µà ß π ß µ ( à â ß âõ Ÿ ) µà«ë â Ëß âõ Ÿ π È Õ «ÕÁ Ëß ªìπ «Ë«ª å π ßÕâÕ ßπ Èπ Õ «ª å â««æ Ë π«π Õß π (3Hthymidine) À Õ âõ π Ÿ (methylene blue) Á Àâ à π«π å Ë «µ «àπ Ëß Èπ ÿ Ë Õ ª Àπ Ëß Õ π ß µ å µâ âõß ÿ»πåõ Á µ Õπ àõß π» π È ß à Õ â«à å â ß âπ Àß Õ πÿ å ÿ å Ë ß µ ÀÁππ Èπ ªØ æ π å ß à ßÀ Õ æ ß àµ Õ Ÿà π ß à ß à æ π Ê ßπ Èπ µ µ Ÿæƒµ Õß å À à π È π ««à π È â«π» Õß å (adhesion assay) ªìπ Ëß ªìπ «Èß» 惵 Õß å π Õ Ëπ Ê àπ å â ß Ÿ π ß à ß µ ø Õ π ªìπ à«π Ë µàõ ª» Õß Inouye 14 πªï æ.» æ «à ËÕπ ËÕ ß Ê Õß ø Õ π È ß å àπ å Áß π Õ π å π (adenocarcinoma) À Õ å ÁßÕ æ Õ å Õ å π (epidermoid carcinoma) ªìπ «5 «π ËÕ ø Õ π Õß µ µ Õß å À à π È â à Ê Õ π Ëß ß Àâ ÀÁπ«à ø Õ π ªìπ Ë À Àπ Ëß Ë π â å π à ß πÿ å ß à ß µ Ë µâõß «π µ «π Õ µ à«π Ë à Ê Õ µ â ß π ÈÕ ËÕ À à Ë ª π Ëß ßµâÕß π πµàõ ª«à Õ µ µ «Õß ß à ß µ π Èπ «À æ ß Èß π ÀâÕßªØ µ 𠵫å Õß ËÕ π Ë ªìπ åπõ åµ µ àπ Õ π â«ß à ß Ë â ß Èπ «â ß π Èπ πâõ æ ß ÿª» Èßπ È â ß ß à ß µ «ª πµ 2553; 1: 3-14 ø Õ π À â««èπ Ÿª â«àâ Ÿæ ÿπ Õ Ÿ à Ë âõ Õß Ÿ æ ÿπ à ± ß ± 9.22 π Õß Ÿæ ÿπ à ± ß ± µ à Õ ÿ Õ Ÿà À«à ß 4.73 ± 0.58 ß ± 2.61 ª ß à ß Ë â Õß µ µ Õß å â ß âπ Àß Õ πÿ å â ªìπÕ à ß µà» «Ë «º Õß ß à ß µ µàõ µ µ Àπâ Ë Õß å π µà ß Ê «Èß» 𠵫å Õß ªìπ Ëß Ë µâõß» µàõ ª µµ ª» ºŸâ«µâÕß Õ Õ æ ÿ à«à Õ ªìπ Õ à ß ÿ Õ» «πå ª ß å,»..» æ ß» Ï ÿ,». ÿ Ï ªî» ªá,». πæ. «ß, º». æ. ÿ π æ, ÿ ÿ ÿ ª æ ÿ Õ Õ ÿ π πÿπ ß π ÿπ«πµ æ» µ å À «Õπ àπ Õ Õâ ßÕ ß 1. Langer R, Vacanti JP. Tissue Engineering. Science1993;260: Intini G. Future Approaches in Periodontal Regeneration: Gene Therapy, Stem Cells, and RNA Interference. Dent Clin North Am 2010;54: Altman GH, Diaz F, Jakuba C, Calabro T, Horan RL, Chen J. et al. Silk-based biomaterials. Biomaterials 2003;24: Dewair M, Baur X, Ziegler K. Use of immunoblot technique for detection of human IgE and IgG antibodies to individual silk proteins. J Allergy Clin Immunol 1996;6: Unger RE, Wolf M, Kirsten P, Peters K, Motta A, Migliaresi C, et al. Growth of human cells on a non-woven silk fibroin net: a potential for use in tissue engineering. Biomaterials 2004;25: æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«13

12 Thai J Periodont 2010; 1: Mikos AG, Thorsen AJ, Czerwonka LA, Bao Y, Langer R, Winslow DN, et al. Preparation and characteristic of poly(l-lactic acid) foams. Polymer 1994;35: » Ï ß ÿàß Õß ÿ«ÿø πµ âπ».» Õß å â ß âπ µàõ ø Õ π âπ π π À Ë ª ß â«õ å æ ËÕ ªìπ«ÿ ß à ß ß πµ :» ÈÕßµâπ «πµ Õπ àπ 2553;13: Murphy CM, Haugh MG, OûBrien FJ. The effect of mean pore size on cell attachment, proliferation and migration in collagen-glycosaminoglycan scaffolds for bone tissue engineering. Biomaterials 2010;31: Whang K, Healy E, Elenz DR. Engineering bone regeneration with bioresorbable scaffolds with novel microarchitecture. Tissue Eng 1999;5: Kim UJ, Park J, Kim HJ, Wada M, Kaplan D. Threedimensional aqueous-derived biomaterials scaffolds from silk fibroin. Biomaterials 2005;26: Original Article 11. Chang G, Kim HJ, Kaplan D, Vunjak-Novakovic G. Porous silk scaffolds can be used for tissue engineering annulus fibrosus. Eur Spine J 2007;16: Abé H, Hayashi K, Sato M, eds. Data book on mechanical properties of living cells, tissues, and organs. Berlin, Heidelberg: Springer, Kawarizadeh A, Bourauel C, Jger A. Experimental and numerical determination of initial tooth mobility and material properties of the periodontal ligament in rat molar specimens. Eur J Orthod 2003; 25: Inouye K, Kurokawa M, Nishikawa S, Tsukada M. Use of bombyx mori silk fibroin as a substratum for cultivation of animal cells. J Biochem Biophys Meth 1998;37: æ π ß à ß µ ø Õ π À À â ß À à ߪ πµ«