초록 ▼

본 과제는 단일세포 분석을 위한 광유체역학 시스템을 개발하여 약물전달 및 세포치료 연구와 연관된 기능성 나노물질의 세포내 흡입시 거동에 관한 연구를 하는 것이 최종목표임. 이를 위해 다음 세 가지 세부목표를 가지고 진행하였음.
<연구수행 계획>
1차년도: 광유체역학 시스템 구축 및 단일 세포 미세 자극 기반 기술 개발
- 광유체역학 시스템 구축
- 미세/나노스케일 유동 칩 설계/제작 (기존 극미량 유체 구동법 장단점 검토 포함)
- 미세/나노스케일 환경 자극 생성 및 제어 (채널 표면 나노 패터닝 포함)<

본 과제는 단일세포 분석을 위한 광유체역학 시스템을 개발하여 약물전달 및 세포치료 연구와 연관된 기능성 나노물질의 세포내 흡입시 거동에 관한 연구를 하는 것이 최종목표임. 이를 위해 다음 세 가지 세부목표를 가지고 진행하였음.
<연구수행 계획>
1차년도: 광유체역학 시스템 구축 및 단일 세포 미세 자극 기반 기술 개발
- 광유체역학 시스템 구축
- 미세/나노스케일 유동 칩 설계/제작 (기존 극미량 유체 구동법 장단점 검토 포함)
- 미세/나노스케일 환경 자극 생성 및 제어 (채널 표면 나노 패터닝 포함)
2차년도: 미세 전기천공법에 의한 세포막 비투과성 나노물질의 세포내 유입/거동 가시화
- 미세 전기천공법을 이용한 세포막 비투과성 나노물질의 세포내 유입
- 나노물질 존재시 전기천공법의 성능측정 (Uptake방향성의 Intensity를 이용한 분석)
- 전반사 형광현미경 기법을 통한 유입된 나노물질의 세포내 거동 가시화
3차년도: 광유체역학 기반 세포내 단일 생분자/나노물질의 나노
기계역학적 거동 분석
- 세포내 단일 생체분자와 나노 물질의 나노
기계역학적 거동 추적 및 정량화
- 나노 물질의 세포내 거동 실시간 이미징 (실험에 근거한 동역학 모델 제시)
- 단일 세포 분석의 반복 실험을 통한 신뢰할만한 통계적 유의성 확보
<연구수행 결과>
1차년도: 광유체역학 시스템 구축 및 단일 세포 미세 자극 기반 기술 개발
(1) 광유체역학 시스템 구축을 위한 프로토타입 제작(셋업) 완료.
(2) 미세/나노스케일 유동 칩 설계 및 제작 프로토콜 확보.
(3) 미세/나노스케일 환경(나노파티클 존재) 자극 생성 및 제어 기술 확보.
2차년도: 미세 전기천공법에 의한 세포막 비투과성 나노물질의 세포내 유입/거동 가시화
(1) 광유체역학 시스템과 미세전기천공법 활용 세포막 비투과성 나노물질 세포내 유입 성공
(2) 상반되는 표면전하를 지닌 나노물질의 세포내 유입 방향성 해석 및 전기천공법 효율 개선
(3) 전반사 형광현미경 기법 기반 3D 이미징을 통한 거동 가시화 성공
3차년도: 광유체역학 기반 세포내 단일 생분자/나노물질의 나노
기계역학적 거동 분석
(1) 증강현실을 이용한 세포 이미징 기법 개발을 통해 최초 이미지 촬영 위치에서 지속적으로 추적·반영, 장기간의 세포 이미징 성공
(2) 디스크-홀 기반 광유체 조사 장치 개발을 통한 장기간 세포 이미징 효율 개선
(3) 극초단파를 이용한 배지 가열 방법 개발에 따른 세포 분석 신뢰성 확보

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• I. 연구결과 요약문 ... 4
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 8
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 8
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 8
• III. 연구성과 ... 9