초록 ▼

IV. 연구개발 결과

ISS 활용 우주실험(근세포배양) 임무개발
◦ 항우연-JAXA ISS 공동우주실험 개요
- KARI-JAXA Joint Science Mission in ISS JEM, 과학적 목적 : 마이크로중력환경에서 L6 설치류 근세포를 활용한 근위축 방지연구(과학) 및 ISS 우주실험장비(세포배양기 STAR) 개발 및 ISS 운영(시스템)
- 임무수행 시설/장치 : ISS 일본 JEM(Kibo)의 MSPR (Multi-purpose Small Payload Rack) 활용
- 임무(실험

IV. 연구개발 결과

ISS 활용 우주실험(근세포배양) 임무개발
◦ 항우연-JAXA ISS 공동우주실험 개요
- KARI-JAXA Joint Science Mission in ISS JEM, 과학적 목적 : 마이크로중력환경에서 L6 설치류 근세포를 활용한 근위축 방지연구(과학) 및 ISS 우주실험장비(세포배양기 STAR) 개발 및 ISS 운영(시스템)
- 임무수행 시설/장치 : ISS 일본 JEM(Kibo)의 MSPR (Multi-purpose Small Payload Rack) 활용
- 임무(실험) 시기 : 2015년 이후(발사 기간 및 ISS 운영에 따라 변동가능)

ISS 활용 우주실험(근세포배양) 장비 지상모델 개발
◦ 실험장비 지상모델 설계 및 시스템 구성
- 실험장비 개념설계: 근세포배양을 위한 요구조건을 만족하고 적정한 세포배양 환경을 제공할 수 있는 장치의 설계
- 재사용 가능한 모듈화된 장치 설계
- 32개 세포배양챔버에 세포배양액 순환의 자동화:최대 2ml/분
- 온습도 제어: 36∂1 도, 70%이상 상대습도 유지
- 배양액의 공기(버블) 제거장치

우주실험장 비 활용 지상실험 수행
◦ Celastrol (CEL)에 의한 HSP72 과발현 실험, DEX(합성물질)에 유도된 근위축에 대한 CEL의 항근위축 효능 실험, HSP72발현 억제로 유도된 근위축에 대한 CEL의 항근위축 효능 실험
- HSP72의 과발현은 근위축을 억제 또는 방지 할 수 있음
- 단백질 분해관련 인자 (FoxO3) 발현 억제 및 단백질 신생관련 인자 (Akt1, S6K, ERK1/2) 활성 증가
- HSP72 과발현으로 인한 단백질 분해관련 인자(FoxO3, atrogin-1) 발현 억제 및 단백질 신생관련 인자 (Akt1, S6K, ERK1/2) 활성 증가

유인우주 기술개발
◦ 마이크로중력 모사환경 활용 지상연구(교육실험 및 자료 개발/배포)
◦ 우주인 훈련프로그램 매뉴얼 운영 및 결과분석

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

IV. Results of Research

Development of KARI-JAXA joint space experiment in ISS
○ Design of KARI-JAXA Joint Science Mission in ISS JEM
- The study on the anti-atrophic effect by culturing the L6 cell in ISS
- MDR/SDR(Mission Definition Review and System Design Review) is conducted

IV. Results of Research

Development of KARI-JAXA joint space experiment in ISS
○ Design of KARI-JAXA Joint Science Mission in ISS JEM
- The study on the anti-atrophic effect by culturing the L6 cell in ISS
- MDR/SDR(Mission Definition Review and System Design Review) is conducted
- KARI-JAXA Internation cooperation : Technical Interchange Meeting(5 times)

Bioreactor ground model development
○ Bioreactor ground model design, fabrication, and performance test
- Bioreactor design : reusable design, control of temperature, humidity, media flow, etc.
- Fabrication of bioreactor H/W & S/W
- Performance and function test

Cell culturing experiment on ground and analysis
○ Analysis Results
- The lack of HSP70 protein directly caused the L6 myotube atrophy via activation of catabolic signals
- Celastrol abolished the myotube atrophy via suppression of catabolic signals as well as activation of anabolic signals.
- Bioreactor function check : The STAR, an automated cell culture system currently developed by KARI for ground research, was functionally well operated

Ground-based research under microgravity and manned space program
○ Design KARI-JAXA Joint Science Mission in ISS JEM
- Ground-based drop tower experiment: education experiment
- Application of Korean astronaut training program to astronaut candidates in Airforce

(출처 : Summary 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• Summary ... 7
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 12
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 17
• 제 1 장 서 론 ... 22
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 22
• 1. 연구개발 목표 ... 22
• 2. 연차별 연구목표 ... 24
• 제 2 절 연구개발 필요성 ... 25
• 제 3 절 연구개발내용 및 범위 ... 27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 29
• 제 1 절 국내 유인우주 및 마이크로중력활용관련 연구 ... 29
• 1. 국내 유인우주 및 마이크로중력활용 연구개발 현황 ... 29
• 2. 유인우주 및 마이크로중력활용 관련 국내외 환경 ... 35
• 제 2 절 국외 ISS 활용 및 마이크로중력 지상시스템 현황 ... 38
• 1. 국제우주정거장 활용 우주실험현황 ... 38
• 2. 우주탐사 준비를 위한 국제우주정거장 활용 ... 43
• 3. 마이크로중력활용 지상시스템 현황 ... 47
• 제 3 절 국외 세포배양장비 개발/연구 현황 ... 53
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 59
• 제 1 절 국제우주정거장 활용 우주실험 및 장비개발 ... 59
• 1. 우주실험 임무개발 및 국제협력 ... 59
• 2. 세포배양기 지상모델 설계/개발/시험 ... 90
• 3. 세포배양 지상연구 ... 189
• 제 2절 마이크로중력환경 활용 지상과학연구 ... 205
• 1. 실험목차 ... 205
• 2. 무중력과 중력 ... 207
• 3. 무중력과 역학 ... 247
• 4. 무중력과 표면장력 ... 287
• 5. 무중력과 부력 ... 309
• 6. 무중력과 전기와 자기 ... 341
• 제 3절 유인우주프로그램 ... 357
• 1. 공군 우주인후보 세부 훈련일정 ... 357
• 2. 공군 우주인후보 세부 교육내용 ... 358
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 363
• 제 1 절 연구개발목표 달성도 ... 363
• 제 2 절 연구결과 기대효과 ... 365
• 제 5 장 결 론 ... 366
• 제 1 절 연구결과 활용계획 ... 366
• 제 2 절 향후 연구 계획 ... 367
• 제 3 절 결론 ... 370
• 제 6 장 참고문헌 ... 374
• 끝페이지 ... 375