초록 ▼

연구의 목적 및 내용
1. 항암제 내성을 갖는 암조직의 약물치료용 모델을 개발하여 다양한 신약 후보 물질의 효능 평가 및 기개발된 항암제간의 복합처방효능 평가 시스템을 구축함.
2. 미세유체회로칩 기반에 인체내부와 유사한 환경(in-vivo like environment) 구현하고자 저산소 조건 및 3차원 형태의 세포 배양 시스템을 구현하는 시스템을 개발함.

연구결과
1. 인체유사환경 모사형 미세유체회로칩의 개발
-다양한 산소분압을 갖는 저산소 조건 미세유체회로 시스템 구축
· 저산소 조건을

연구의 목적 및 내용
1. 항암제 내성을 갖는 암조직의 약물치료용 모델을 개발하여 다양한 신약 후보 물질의 효능 평가 및 기개발된 항암제간의 복합처방효능 평가 시스템을 구축함.
2. 미세유체회로칩 기반에 인체내부와 유사한 환경(in-vivo like environment) 구현하고자 저산소 조건 및 3차원 형태의 세포 배양 시스템을 구현하는 시스템을 개발함.

연구결과
1. 인체유사환경 모사형 미세유체회로칩의 개발
-다양한 산소분압을 갖는 저산소 조건 미세유체회로 시스템 구축
· 저산소 조건을 위한 기존 시스템의 공간적, 경제적 비효율성을 극복하고자 미세 유체회로 기반의 다양한 산소 분압 조건을 획득할 수 있는 시스템 개발함.

-세포 구상체를 이용한 3차원 배양 시스템 구축
· 관찰 및 배양의 편의성을 위해 in-vitro에서 배양하는 기존 시스템의 한계를 극복하고자 인체내부와 유사한 3차원 세포배양을 위하여 세포 구상체 기반의 배양시스템을 구축함.
· 하이드로젤 기반의 플랫폼을 사용함에 따라 기존 세포 구상체 기반 시스템에 비해 간편하고 실험자의 숙년도에 따른 실험결과의 편차가 작은 시스템임.

2. 세포기반 고속대량스크리닝 시스템 개발
-항암제 내성을 갖는 암조직의 약물치료용 모델 개발
· 인체 내부와 유사환경인 저산소 조건과 3차원 세포 구상체 기반의 약물 스크리닝 시스템을 개발함.
· 미량의 세포와 약물로 다량의 결과 획득이 가능한 시스템을 구축함.
· LabVIEW 시스템을 이용하여 다양한 약물처리 조건(시간, 농도)을 자동으로 구현함으로써 실험자의 시간과 노력을 최소화하는 시스템을 구축함.

-두가지 약물의 농도구배 조합 시스템 구축
· 항암제의 복합 처방이나 세포 민감제의 조합 처방을 위한 자동화된 농도구배 조합 시스템을 미세유체회로 기반으로 구축하여 LabVIEW 인터페이스로 다양한 응용이 가능함.
· 미세유체 펌프 내장형 시스템으로 수십 μL의 극미량의 약물들로 1~2일의 농도 구배 및 조합 실험이 가능하며, 자동화를 통해 오염의 가능성을 최소화함.

연구결과의 활용계획
- 자동화된 인체모사형 고속대량스크리닝 시스템은 암세포 치료뿐 아니라 다양한 질병모델로 응용이 가능하여, 다양한 신약 후보물질이나 천연추축물의 효능 평가에 활용가능함.
- 인체내부와 유사한 환경에서 실험이 진행되어 특정 장기에서의 효과등을 예측하는 모델로 적합하며, 2개 이상의 시스템의 접목을 통해 동물 모델을 대체할 수 있는 시스템으로 확장 가능함.
- 환자에게서 적출한 primary 세포를 이용한 다양한 질병에 대한 약물치료 스크리닝 시스템에 적용하여 환자 맞춤형 치료(Point-Of-Care) 시스템 개발 가능함.

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
1. Development of high throughput drug screening system for anti-cancer drug resistance to evaluate the effect of new drug and candidate material with on combinational treatment by two drug concentration gradient.
2. Development of microfluidic based 3 dimensional cell culture

Purpose&contents
1. Development of high throughput drug screening system for anti-cancer drug resistance to evaluate the effect of new drug and candidate material with on combinational treatment by two drug concentration gradient.
2. Development of microfluidic based 3 dimensional cell culture system with in-vivo like environment under low oxygen level(hypoxia condition).

Result
1. in-vivo mimic microfluidic system
-Hypoxia conditioned microfluidic system with diverse oxygen level
· To overcome the space and economic limitation of conventional hypoxia system, development of microfluidic based hypoxia system with oxygen level gradient

-Cell spheroid based three dimensional cell culture system
· To support in-vivo like environment for the cultured cell under in-vitro, cell spheroid culture system without any scaffold
· To minimize the experimental error by operator, hydrogen based spheroid formating system with easy handle and simple system

2. Cell culture based high throughput drug screening system
-Drug screening model for anti-cancer drug resistance cell
· To mimic the in-vivo environment, three dimensional cell culture based drug screenign system for very less volume under few micro litter.
· To reduce consumption of labor and time for HTDS, automative HTS system by LabWIEW interface

-Combinational gradient concentration HTDS system
· To realize the complex process of combination of two drugs gradient(two anti-cancer drugs or anti-cancer drug with sensitizer), automatic operated microfluidic system by LabVIEW interface.
· To minimize the consumption of drug by syringe and risk of contamination, micropump embeded microfluidic system with operating reagent with under few micro litter volume during 1~2 days.

Expected Contribution
- Combinational gradient concentration HTDS system to develop the new drug for diverse disease, such as evalutation system for natural component as assistant drug.
- Alternative model to animal testing with combining of two microfluidic systme with the in-vivo like environment to monitor the effect of new drugs at specific target organ
- Point-Of-Care system with primary cell culture based HTDS microfluidic system

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 14 5. 연구결과의 활용계획 ... 15 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 15 7. 참고문헌 ... 16 8. 연구성과 ... 17 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 20 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 21 11. 기타사항 ... 21끝페이지 ... 21