초록

특수 나노지형에 의해 조성된 물리화학적 조건 및 특수 배양에 의해 마우스 체세포로부터 나노지형 유도 만능 줄기세포(nanotopography-induced pluripotent stem cell; NiPS cell 또는 NiPSC) 제작기술을 개발하고 이를 질병모델 마우스에 이식하여 질병 치유를 증명함으로써 인간 NiPS 세포의 환자에 대한 맞춤형 임상적용의 안전성 및 치료 효능성을 확보함.

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
The purpose of the project is the development of nanotopography induced pluripotent stem cells (NiPS cell or NiPSC) from mouse somatic cells by usingphysical and chemical conditions and specific culture conditions. This willprovide the basis and experimental knowledge to develo

□ Purpose&Contents
The purpose of the project is the development of nanotopography induced pluripotent stem cells (NiPS cell or NiPSC) from mouse somatic cells by usingphysical and chemical conditions and specific culture conditions. This willprovide the basis and experimental knowledge to develop the disease models inorder to evaluate and secure the safety and therapeutic efficacy for the future personalized clinical applications for human patients.

□ Results
○ 1st year
o Generation of mouse iPS cells using the well-defined physical and chemical nanotopographic material and specific culture conditions
o Physico-chemical study of the iPS formation mechanism
o Studying and evaluating the behavior and cellular changes of iPS cells formation

○ 2nd year
o Mechanistic study of nanotopography induced pluripotent stem cell generation and differentiation
o Screening of various physical and chemical nanotopographic conditions for iPS cells and identifying key genes for crucial mechanisms
o Optimization of various environmental conditions for iPS cells generation

○ 3rd year
o Application of iPS to recapitulate the disease model in animals
o Assessment of the safety and efficacy of different treatments using iPS cells

□ Expected Contribution
By eliminating the typical transcription factors required for the generation of iPS cells, the genetic modification can be avoided, which may be a potential risk factor for cancers and other unacknowledged genetic problems.
NiPS can significantly contribute to patient-specific stem cell research and can safely be utilized in clinical applications where these cells will provide the reliable disease models. Moreover, nanotopography induced generation of iPS cells will not undergo genetic modification and the addition of any external compounds in the cells will also be avoided. Therefore, it is believed that NiPS cells will significantly advance the safe utilization and commercialization of stem cell technique for a variety of diseases.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1-1. 연구개발 목적 ... 7
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 7
• 1-3. 연구개발 범위 ... 8
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 2-1. 유도만능 줄기세포 (iPSC) 개발의 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 2-2. 유도만능 줄기세포 제작기술의 발전 ... 11
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 3.1. 물리화학적 기판을 이용한 유도만능줄기세포의 발생연구 ... 13
• 3.2. 물리화학적 기판을 이용한 성체줄기세포 배양 ... 13
• 3.3 Cancer Stem Cell 기전연구를 위해 물리화학적 기판을 이용하여 인간 암세포 배양 ... 14
• 3.4. 시스템 생물학을 이용한 줄기세포 중요 유도 인자 메커니즘 분석 ... 15
• 3.5. 나노토포그라피와 병행하여 화합물에 의한 유도 만능 줄기세포의 형성 촉진 가능성조사 ... 18
• 3.6. 줄기세포의 전사 인자들에 대한 분자 역학적 메커니즘 연구 ... 21
• 3.7. DNA 패턴 인식에 따른 Sox2 특이성 분석 연구 ... 24
• 3.8. CNT 기판을 이용한 유도만능줄기세포의 발생연구 ... 26
• 3.9. PDMS 기판을 이용한 유도만능줄기세포의 발생연구 ... 27
• 3.10. PDMS 기판을 이용하여 유도만능줄기세포 발생을 위한 최적 조건 확인 ... 29
• 3.11. 마우스 체세포로부터 발생한 유도만능줄기세포를 중배엽 세포로 분화 유도 ... 30
• 3.12. 마우스 체세포로부터 발생한 유도만능줄기세포를 신경세포로 분화 유도 ... 31
• 3.13. Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) 를 이용한 Steered molecular dynamics (SMD) 분석 결과 검증 ... 32
• 3.13. CRISPR/Cas9 을 이용한 iPSC 제작 ... 33
• 3.14. 연차별 발생한 연구성과 ... 36
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 37
• 4-1. 목표달성도 ... 37
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 37
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 37
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 39
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 39
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 39
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 40
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 42
• 11. 기타사항 ... 42
• 12. 참고문헌 ... 42
• 별첨: 실적 증빙자료 ... 43
• 별첨: 기타 첨부서류 ... 102
• 끝페이지 ... 128