초록 ▼

1. 1차년도: 마이크로패턴화된 나노섬유 지지체 개발
1) 전기방사법을 이용한 세포 지지체로의 나노섬유 제조 및 특성 파악
• PCL 및 PS를 나노섬유의 주재료를 선정하고, 세포 배양에 적합한 구조를 제작함.
• 섬유의 직경을 수십-수백나노미터를 유지하는 동시에 세포가 충분히 스캐폴드 내로 침투할 수 있는 다공성 구조를 갖게 할 수 있음.
2) PEG 하이드로젤을 이용한 나노섬유 패턴닝
• PEG 하이드로젤 리소그래피를 이용하여 원하는 형태의 패턴을 형성할 수 있었음.
• 패턴 제조 공정 중, 나노

1. 1차년도: 마이크로패턴화된 나노섬유 지지체 개발
1) 전기방사법을 이용한 세포 지지체로의 나노섬유 제조 및 특성 파악
• PCL 및 PS를 나노섬유의 주재료를 선정하고, 세포 배양에 적합한 구조를 제작함.
• 섬유의 직경을 수십-수백나노미터를 유지하는 동시에 세포가 충분히 스캐폴드 내로 침투할 수 있는 다공성 구조를 갖게 할 수 있음.
2) PEG 하이드로젤을 이용한 나노섬유 패턴닝
• PEG 하이드로젤 리소그래피를 이용하여 원하는 형태의 패턴을 형성할 수 있었음.
• 패턴 제조 공정 중, 나노섬유 부분에 구조나 성질에 영향을 주지 않는 것을 확인 함.
• 패턴닝 후에 스케폴드는 세포가 부착될 수 있는 나노섬유 영역과 부착되지 않는 하이드로젤 영역으로 나눠짐.
3) 마이크로패턴화된 나노섬유에서의 세포 패턴 제조
• 단백질 및 세포가 선택적으로 나노섬유에만 부착하는 것을 확인하여 세포 패턴을 제조할 수 있었음.
• 패턴된 세포는 패턴 내부에서 성장하고 증식할 수 있음을 증명함
2. 2차년도: 지지체에 약물전달 및 바이오센싱 기능 부여
1) 서방형 약물 방출이 가능한 3차원 구조의 패턴화된 세포 지지체 제조
• 나노섬유 내부에 생체분자를 포함시키고 하이드로젤을 이용하여 방출거동을 조절.
• 두 종류의 생체분자를 나노섬유와 하이드로젤에 각각 도입하여 두 방출거동을 독립적으로 조절할 수 있음을 보임.
• 일주일 이내의 기간 동안 약물을 지속적으로 방출시키는 단기적 방출과, 한 달여 이상의 기간을 지속적으로 방출시킬 수 있는 장기적 방출을 성공적으로 결합하였고, 이를 독립적으로 조절할 수 있음.
2) 나노섬유 및 하이드로젤에 바이오센싱 기능 부여
• 나노섬유의 높은 비표면적을 이용하여 세포배양과 동시에 세포 대사물질을 동시에 검출할 수 있음을 보임.
• 나노섬유에서의 검출외에 하이드로젤에서도 동시에 다른 물질을 검출할 수 있는 다중검출 시스템 제작.
• 웰플레이트 등의 평면에서는 형광적 검출이 불가능한 것에 반해, 나노섬유에서는 검출이 가능하였고, 최소 2배 이상의 감도를 보임.
3. 3차년도: 마이크로패턴화된 나노섬유 스케폴드의 응용성 타진
1) 세포패턴을 이용한 독성 평가
• 나노섬유 패턴에 세포를 배양한 후, 독성 물질과 반응시킴. 독성물질과의 반응에 따른 세포 활성 변화를 형광을 통해 관찰함.
2) 성장인자 방출 가능한 나노섬유 패턴을 이용한 줄기세포 패펀닝 및 분화 제어
• MSC의 뼈로의 효율적 분화를 위해 FGF는 나노섬유, BMP2는 하이드로젤 내부에 고정시켜, 독립적이고 순차적 방출이 가능한 스케폴드 제조하고, 골세포로의 분화 향상 관찰
3) 3차원에서 세포 공동배양 (Co-culture) 모델 시스템 도입
• ibroblasts와 HepG2가 배양된 각각의 스케폴드를 적층하여 공동배양 시스템 제조 및 공동배양을 통한 세포의 활성 향상 증명