보고서 정보
| 주관연구기관 |
바이테리얼즈 |
| 연구책임자 |
김준성
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| 참여연구자 |
이진희
,
송미령
,
박수진
,
정민숙
,
이진규
,
손병혁
,
조명행
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| 보고서유형 | 최종보고서 |
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| 발행국가 | 대한민국 |
|---|
| 언어 |
한국어
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| 발행년월 | 2015-05 |
|---|
| 과제시작연도 |
2014 |
| 주관부처 |
미래창조과학부
Ministry of Science, ICT and Future Planning |
| 등록번호 |
TRKO201600018397 |
| 과제고유번호 |
1711014574 |
| 사업명 |
나노·소재기술개발 |
| DB 구축일자 |
2017-09-20
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| 키워드 |
생체독성.표준측정.유해성평가.형광/MRI/PET 영상.다중영상 나노조영제.표준평가 알고리즘.Biotoxicity.Standard measurement.Risk assessment.Rluorescence/MRI/PET.Multi-imaging nano-agents.Risk assessment algorithm.
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| DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201600018397 |
초록
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- OECD에서 선정한 우선 연구대상 나노물질 중, 금속 산화물계 4종(ZnO, SIO2, TiO2, Al2O3)을 대상으로 물리·화학적 특성평가룰 위한 항목을 고려하여 측정 순서도(알고리즘) 완성.
- 국내의 식품의약품안전청의 안전성평가 가이드라인을 참고하여, 물리·화학적 특성 평가연구를 위한 항목 및 측정·분석하기 위한 측정 장비를 선택적으로 결정.
- 의학 및 생명공학적 적용이 가능한 생체환경(biological environment)에서
- OECD에서 선정한 우선 연구대상 나노물질 중, 금속 산화물계 4종(ZnO, SIO2, TiO2, Al2O3)을 대상으로 물리·화학적 특성평가룰 위한 항목을 고려하여 측정 순서도(알고리즘) 완성.
- 국내의 식품의약품안전청의 안전성평가 가이드라인을 참고하여, 물리·화학적 특성 평가연구를 위한 항목 및 측정·분석하기 위한 측정 장비를 선택적으로 결정.
- 의학 및 생명공학적 적용이 가능한 생체환경(biological environment)에서의 나노입자의 표면상태, 크기, 모양, 결정성(단일상), 뭉침 현상, 수용성, 화학적 성상, 표면전하, 자성, 순도 등의 특성을 TEM, DLS, XRD, VSM, ESR, ICP, BET, Zeta potential, TG/DTA, Calcination 등의 물리·화학적 평가기법을 적용하여, 최적의 물리·화학적 평가를 위한 표준측정 및 분석기술을 확립.
- OECD 선정 4종의 나노물질을 기준으로 in vitro 및 in vivo에서 선택적으로 독성 평가를 진행하여 다중영상용 나노조영제에 적용 및 종합적 결론 제시.
- 최종적으로 나노물질의 물리·화학적 특성이 고려된 20종의 표준측정법(안) 제시
- 생체영상 진단용 조영제의 다기능성 다중영상 형광/MRI/PET 용 나노조영제를 성공적으로 개발하여 시제품화.
(출처:보고서 요약서)
Abstract
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Purpose
- The establishment of a standard techniques for physicochemical characteristsics of nanomaterials based on metal-oxides nanoparticles (4-kinds) decided by OECD.
- Performing the acute research of cytotoxic effects of nanomaterials assessed in vitro and in vivo, the guidelines of toxic
Purpose
- The establishment of a standard techniques for physicochemical characteristsics of nanomaterials based on metal-oxides nanoparticles (4-kinds) decided by OECD.
- Performing the acute research of cytotoxic effects of nanomaterials assessed in vitro and in vivo, the guidelines of toxicity of nanomaterials are determined.
- Using the characterization of physicochemical and physiological properties of nanoparticles and the guidelines of toxicity of nanomaterials above, new multifunctional bioimaging nanomaterials that do not have any toxicities are finally developed.
Contents
- The target nanomaterials are selected on the basis of materials decided by OECD. Based on the results of those nanomaterials, a standard algorithm for physicochemical chracteristics will be established.
- Considering of the guideline of toxicity of nanomaterials from Korea Food & Drug Administration, the analysis tools in terms of physicochemical and physiological properties of nanomaterials was selectively determined and those instruments for the characterization was arranged.
- The physicochemical and physiological properties of nanomaterials for application in the biological enviro㎚ent are size, morphology, crystalinity, aggregation tendency, solubility, porosity, surface charge, magneticity and purity. The instruments for the characterization was TEM, SEM, DLS, XRD, VSM, ICP-MS, BET, Zeta potential, TG/DTA and Calcination.
Using these results the guidelines of analysis are defined.
- The toxic analysis was performed by being based on in vitro (MTT assay, H2DCF-DA, LDH assay, ATP assay, ROS scavenger test).
- Using the results of tests, multi-imaging nano-agnets for the optical/MR/PET imaging are successfully developed for biomedical application. And, the developed new multi-imaging nano-agents will be assessed for evaluating its biological and physiological safety.
Expected Contribution
- Our guideline for assessing of physicochemical and physiological properties of nanomaterials and that of toxicity of nanomaterials will provide a standard for assessing nanomaterials for academical and practical areas.
- Our guideline for toxicity of nanomatirials will be submitted to Korea Food & Drug Administration and Korean Agency for Technology and Standards and used for a standard for assessing of nanomaterials.
- The developed multi-imaging nano-agnets will be applied to the practical purpose.
- The technique for surface modification of nanomaterials like connecting biomaterials will be applied to the development of biosensor and DDS.
- The developed multi-imaging nano-agents will replace of the imported imaging agents which are expensive and so the diagnostic expense for patients will be low.
- Furthermore, the multi-imaging nano-agents technique will provide finding the accurate position for surgery in real time with muti-imagings and so the success of surgery will be increased. We will have the best imaging effect with the least amount of imaging agent because of multifunctional materials.
(출처:S U M M A R Y)
목차 Contents
- 표지 ... 1제 출 문 ... 3보고서 요약서 ... 4요 약 문 ... 5SUMMARY ... 18목차 ... 20제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 21 1 절. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 21 2 절. 연구 개발의 범위 ... 27제 2 장. 국내외 기술개발 현황 ... 31 1 절. 국내·외 기술개발현황 ... 31 2 절. 본 연구 결과의 기술개발 위상 ... 40제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 41 1단계 1차년도 전체 연구수행 내용 및 결과 ... 41 1 절. OECD 선정 4종 나노물질의 제조 및 물리·화학적 특성연구 ... 41 2 절. 영상용 나노물질의 제조 ... 83 3 절. 나노물질의 생체유해성 평가용 표준안의 확립 ... 108 4 절. 나노물질의 물리․화학적 특성 및 생체유해성 평가를 위한 표준안의 수립 ... 128 1단계 2차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 131 1 절. OECD 선정 나노물질 연구 (물리·화학적 특성 분석) ... 131 2 절. 다중영상용 나노입자 연구 (NIR797-실리카 나노입자) ... 193 3 절. 다중영상 나노조영제 생체 영상 성능 연구 ... 206 4 절. 나노물질의 생체유해성 평가를 위한 독성 연구 ... 222 1단계 3차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 257 1 절. OECD 선정 나노물질 연구 (물리·화학적 특성 분석) ... 257 2 절. 형광 나노입자의 제조 및 표면처리에 따른 물리·화학적 특성 평가 ... 335 3 절. 다중 영상 나노조영제 생체 영상 성능 연구 ... 376 2 절. 형광 나노조영제의 성능 평가 연구 ... 384 3 절. 나노물질의 생체유해성 평가를 위한 독성 연구 ... 392 2단계 1차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 426 1절. 다중영상용 나노조영제의 제조 ... 428 2절. 다중영상용 나노조영제의 성능 향상 ... 439 3절. 다기능성 나노조영제의 생체유해성 평가를 위한 독성 연구 ... 485 4절. 물리·화학적 및 생체유해성 표준평가 알고리즘 보안 및 수정 ... 538 2단계 2차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 552 1절. 다중영상용 나노조영제의 제조 및 성능 향상 및 다양한 분야로의 응용 가능성 확인 ... 554 2절. 나노물질의 생체유해성 평가를 위한 in vitro 독성 연구 ... 572 3절. 생체유해성 평가를 위한 in vivo 독성 연구 ... 592 4절. 물리·화학적 및 생체유해성 표준평가 알고리즘 보안 및 수정 ... 614 2단계 3차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 659 1절. OECD 선정 나노물질의 독성 평가 연구의 확장 ... 659 2절. 다중영상용 나노조영제의 혈액학적 독성 평가 ... 675 3절. 혈액학적 독성 평가의 결론 ... 686 4절. 물리·화학적 및 생체유해성 표준평가 알고리즘 완성 ... 687제 4 장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 712 1 절. 1단계 1차년도 연구개발목표의 달성도 및 기여도 ... 712 2 절. 1단계 2차년도 연구개발목표의 달성도 및 기여도 ... 713 3 절. 1단계 3차년도 연구개발목표의 달성도 및 기여도 ... 714 4 절. 2단계 1차년도 연구개발목표의 달성도 및 기여도 ... 715 5 절. 2단계 2차년도 연구개발목표의 달성도 및 기여도 ... 716 6 절. 2단계 3차년도 연구개발목표의 달성도 및 기여도 ... 717제 5 장. 연구개발결과의 활용계획 ... 718 1 절. 추가연구의 필요성 및 타연구에의 응용 ... 718제 6 장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 720 1 절. 해외 나노 안전성 관련 기술 ... 720제 7 장. 참고문헌 ... 724나노물질의 특성 평가표준시험법(안) ... 730최종보고서 위탁과제 (1) ... 825최종보고서 위탁과제 (2) ... 977끝페이지 ... 1063
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