초록 ▼

본 연구는 인공피부의 성능을 평가하기 위해 수행된 과제로써 우리는 시중에 판매되고 있는 2가지 종류의 인공피부를 구입하여 실험하였다. 시중에 판매되고 있는 인공피부는 크게 2종류인데 사람의 피부를 건조하여 만든 acellular human dermis로 이식후 epidermis를 따로 이식해 주어야 하고 다른 하나는 in vitro 상에서 제작된 dermes층과 epidermis층으로 이루어전 bioengineered living skin 이다.
우리가 실험에 사용한 acellular human dermis, bioengine

본 연구는 인공피부의 성능을 평가하기 위해 수행된 과제로써 우리는 시중에 판매되고 있는 2가지 종류의 인공피부를 구입하여 실험하였다. 시중에 판매되고 있는 인공피부는 크게 2종류인데 사람의 피부를 건조하여 만든 acellular human dermis로 이식후 epidermis를 따로 이식해 주어야 하고 다른 하나는 in vitro 상에서 제작된 dermes층과 epidermis층으로 이루어전 bioengineered living skin 이다.
우리가 실험에 사용한 acellular human dermis, bioengineered living skin 그리고 고분자 지지체인 PLGA scaffold는 각각 누드마우스에 이식하여 관찰하였고, 이때 acellular human dermis와 PLGA scaffold는 이식 10일후 epidermis층을 따로 이식해 주었다. 누드마우스에 이식된 각각의 인공피부들은 2주, 4주, 6주로 관찰 하였다.
인공피부성능평가의 방법으로는 피부의 수축정도를 관찰하기 위해 wound size를 측정하였고 H&E staining하여 조직형성을 관찰하였고 혈관형성과 gland형성도 확인하였다. 더 세부적으로 collagen과 표피세포의 발현 및 신경세포의 분포를 관찰하여 인공피부의 성능평가 기준으로 잡았다. 4주째 collagen의 발현을 비교해 보면 bioengineered living skin과 acellular human dermis를 이식한 시험군은 collagen의 발현이 증가되어 있다는 것을 확인할 수 있었고 PLGA를 이식한 시험군은 그 발현이 미미하였다. collagen 발현의 정도가 창상치유에 중요하다는 것은 이미 알려져 있었지만 그 시기 무엇보다도 중요하다는 것을 확인할 수 있었다.
wound size 측정 결과 각 그룹 간에 약간의 차이를 볼 수 있었다. wound size의 빠른 감소가 창상치유에 효과적일 것이라는 추측과는 반대로 오히려 wound size의 빠른 감소가 피부의 수축을 야기 시키고 혈관형성에는 도움이 되지 못한다는 것을 확인하였다. 이는 뒤이어 실험한 결과에서도 확인할 수 있었다. 초기 wound size의 감소는 collagen의 발현을 촉진시키지 못하는 것으로 확인 되었다.
혈관형성을 비교 관찰해 본 결과 bioengineered living skin을 이식한 실험군은 2주에서 혈관형성이 급격히 증가 되어 있는 것을 확인 하였다. bioengineered living skin은 초기 혈관형성이 활성화 되어 있고 고분자 지지체인 PLGA scaffold는 초기 혈관형성도 늦고 4주에서는 그것 또한 감소되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 초기 혈관형성이 인공피부 성능평가에 중요한 기준이 된다는 것을 확인 하였다.
신경세포의 발현도 collagen의 발현과 비슷한 양상의 보였으나, 표피세포를 발현은 bioengineered living skin을 이식해준 실험군에서 오히려 초기에 그 발현이 감소되었다. bioengineered living skin처럼 dermis와 epidermis를 동시에 이식해준 시험군이 epidermis의 형성이 더디게 된다는 것을 관찰할 수 있었고, acellular human dermis와 PLGA scaffold처럼 epidermis를 나중에 이식해준 경우가 표피세포의 발현이 좋았다.
본 연구에서 우리가 사용한 2종류의 인공피부와 1종류의 고분자 scaffold를 이식결과를 종합해 보면 wound size가 줄어드는 것이 오히려 피부 수축을 야기 할 수 있고 그것은 인공피부 이식의 나뿐 영향이 될 수 있다는 것이다. 세부적으로 혈관형성이나 gland 형성을 측정하여 기준으로 삼아야하고 초기 collagen의 발현을 기준으로 삼아야 한다. 이는 더 나아가 초기 이식이 창상치유에 중요한 시기이고 인공피부 성능을 판단할 수 있는 중요한 기준이 될 수 있다는 것이다.

Abstract ▼

The purpose of this study is testing the performance of the artificial skins. We used two types of artificial skins purchased in regular market. There are two types of artificial skins in regular market. One of them is the acellular human dermis made from dried skin of human, needing further epiderm

The purpose of this study is testing the performance of the artificial skins. We used two types of artificial skins purchased in regular market. There are two types of artificial skins in regular market. One of them is the acellular human dermis made from dried skin of human, needing further epidermis graft after the transplantation. Another one is the bioengineered living skin composed of dermis and epidermis layers manufactured in vitro.
The acellular human dermis, bioengineered living skin and macromolecular PLGA scaffold were transplanted to the nude mice respectively and observed. For acellular human dermis and PLGA scaffold, we transplanted epidermis separately ten days after the transplantation. Each transplanted artificial skins were observed on second, fourth, and sixth week.
For the evaluation of performance of artificial skin, we measured the wound size for skin contraction, performed H&E staining for tissue formation and observed angiogenesis, and gland generation. For details, we observed expression of collagen and epithelial cell and distribution of nerve cells to set criterion of evaluation of artificial skin.
On the fourth week, bioengineered living skin and acellular human dermis transplanted mice showed the expression of collagen, while PLGA transplanted mice did not show the applicable expression of collagen. Although the importance of expression level of collagen is important for wound healing is already well known, we found out not only rate but expression time is also important. The results of wound size comparisons showed the slight differences between the groups. It was confirmed that the rapid decrease of wound size induced the skin contraction and bad angiogenesis, which is opposed to our presumption that it would be effective on wound healing. That was also verified in next experiments which showed that the decrease of initial wound size could not promote the expression of collagen.
In the results of angiogenesis comparison, there was sudden increase in bioengineered living skin grafted group after 2 weeks. The bioengineered living skin grafted group activated the initial angiogenesis, while PLGA scaffold grafted group showed the late initial angiogenesis and even the decrease after 4 weeks. This suggested that the initial angiogenesis could be a crucial criterion in evaluation of artificial skins.
The differentiation of neural cell showed the similar pattern with the expression of collagen, however, the initial differentiation of epithelial cell was decreased in the bioengineered living skin grafted group. The simultaneous graft of dermis and epidermis like the bioengineered living skin graft induced the late generation of epidermis and the later graft of epidermis like acellular human dermis or PLGA scaffold graft showed the better differentiation of epithelial cells.
In this study, we found out decrease of wound size might cause tissue contraction and it can be a weak point of artificial skin transplantation. For the detail, angiogenesis, gland generation and expression of collagen should be measured for standardization. Furthermore, this means initial transplantation is important for wound healing and the criteria of evaluation of artificial skin.

목차 Contents

• 연구결과보고서...1
• 표지...2
• 제출문...4
• 목차...5
• I. 연구개발결과 요약문...6
• 한글요약문...6
• 영문요약문...7
• II. 총괄연구개발과제 연구결과...8
• 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...8
• 1.1 총괄연구개발과제의 목표...8
• 1.2 총괄연구개발과제의 목표달성도...8
• 1.3 국내.외 기술개발 현황...8
• 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...10
• 1) 인공피부의 세포생장능 평가...10
• 2) 실제 이식된 인공피부의 성능 평가...10
• 3) 인공피부의 성능 평가 방법에 대한 기준 제시...10
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과...12
• 가. 연구수행내용...12
• 나. 구입한 인공피부의 생체 내 성능평가 연구...13
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...21
• 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과...24
• 5.1 활용성과...24
• 5.2 활용계획...25
• 제6장 기타중요변경사항...26
• 제7장 참고문헌...27
• 제8장 첨부서류...28
• 총괄 연구과제 요약...29