초록 ▼

□ 연구 목표
○ 생체 내부에서 일어나는 종양 증식의 미세환경을 정밀 모사하는 동시에 영양성분 및 약물 농도구배 생성에 따른 배양 조건을 갖추는 3차원 관류 세포배양 시스템을 개발하여 신개념 세포배양 시스템 핵심 개발 기술을 선점하고자 하며, 나아가서는 영국의 의학병원 연구진과 함께 간세포 및 유방암 세포의 공동 배양 시험을 통해 국내외 연구 네트워크를 구성하여 신생분야의 전문 인력을 양성하고자 함

□ 연구 결과
○ 디지털 농도분배 기술 개발
- 세포배양 시 시험 약물 또는 영양 성분의 농도 구배

□ 연구 목표
○ 생체 내부에서 일어나는 종양 증식의 미세환경을 정밀 모사하는 동시에 영양성분 및 약물 농도구배 생성에 따른 배양 조건을 갖추는 3차원 관류 세포배양 시스템을 개발하여 신개념 세포배양 시스템 핵심 개발 기술을 선점하고자 하며, 나아가서는 영국의 의학병원 연구진과 함께 간세포 및 유방암 세포의 공동 배양 시험을 통해 국내외 연구 네트워크를 구성하여 신생분야의 전문 인력을 양성하고자 함

□ 연구 결과
○ 디지털 농도분배 기술 개발
- 세포배양 시 시험 약물 또는 영양 성분의 농도 구배 생성을 위한 농도 구배 생성 기술로, Poiseuille 유동 법칙을 고려하여 유체역학 기반의 채널형 농도분배기를 설계하였으며 전산해석을 통해 그 성능을 검증하였음

○ 고효율 영양분 혼합 기술 개발
- 디지털 농도구배기로부터 생성된 특정 농도 조성비의 유체를 혼합하여 세포배양 플레이트에 전달하기 위해 고효율 영양분 혼합 기술을 개발하였으며, 층류 유동 조건 하에 적용되는 확산 혼합과 더불어 대류 혼합 효과를 증대시키기 위해 굴곡형 채널 형상을 주어 채널형 패시브 믹서를 설계하였음. 이후 디지털 농도분배기와의 채널 결합을 통해 혼합 및 농도 구배생성 기술을 검증하였음

○ 정량 담지 세포배양기 개발
- 농도구배 생성 및 혼합 기능을 수행하는 관류 채널 시스템과 세포 배양을 수행하는 배양 플레이트 시스템을 결합하여 3차원 관류 세포 배양시스템을 개발하였으며, 배양 환경의 안정도를 높이기 위해 공기 기포 포집 챔버를 시스템에 적용하였음. 이후 형광물질인 로다민 110을 이용하여 시스템의 성능을 검증하였으며, H2O2을 이용하여 유잉육종 세포군에 대한 세포독성시험을 수행함

□ 연구 성과
○ 관류 세포배양 시스템 기술을 포함한 9건의 국내 특허 출원 3건의 PCT 특허 출원 및 2건의 국내 특허 등록
○ 영국 옥스퍼드 의과대학으로의 참여연구원 파견 및 세포독성시험 공동수행, 국제협력 네트워크 구성
○ 마이크로캔틸레버 바이오센서 및 3차원 미세유체시스템을 포함한 5건의 SCI 논문 게재
○ 미세유체시스템 기술에 관련하여 2건의 국제학술대회 및 3건의 국내학술대회 구두 발표

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 18