Effects of biocorrosion of biodegradable magnesium on the implantation environment

생체흡수성 마그네슘 금속재료는 체내에서의 생 분해 특성과 생물학적 적합성으로 인해 치과 및 정형외과 분야에서 임시 임플란트로서 주목받고 있다. 본 연구는 마그네슘 금속의 부식과 이온 방출이 세포 및 조직 환경에 미치는 영향을 in vitro 및 in vivo를 통해 종합적으로 분석하였다. 배양액 내 마그네슘 이온 농도와 pH 변화가 골아 세포의 증식과 분화, 그리고 대식세포의 염증 반응에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, 약 알칼리성 환경(pH 8~8.5)에서 쥐 골아 세포의 alkaline phosphatase 활성이 증가하고 세포 생존율이 높게 나타났으나, 골아세포와 대식세포의 공동 배양 환경에서는 pH 7 이외의 조건에서 염증성 사이토카인(TNF-α 및 IL-1β) 분비와 파골 세포로의 분화가 촉진되었다. 이는 마그네슘 부식으로 인한 국소 알칼리화가 염증과 골 흡수 경로를 자극할 수 있음을 시사한다. In vivo 평가는 쥐의 피부 및 근육 내 마그네슘 삽입 후 초기 부식 과정에서 가스 형성과 주변 조직의 변화를 관찰하였다. 근육 조직 내에서는 매식 초기 3주 동안 많은 양의 가스가 체내 흡수되지 않고 존재하였으나 6주 이후 점차 감소하였으며, 12주 후에는 대부분의 가스가 사라졌다. 반면, 피부 내 조직에서는 더 빠른 가스 흡수와 조직 회복이 이루어졌다. 부식으로 인한 가스 형성과 조직 변화는 염증 반응과 세포 간의 상호작용을 촉진하여, 장기적으로 마그네슘 임플란트의 안정성에 영향을 미칠 수 있다.