초록 ▼

연구개요
저온 보존은 의료분야에서 생체 이식 대상인 장기 및 조직, 그리고 식품산업 분야에서 과채류 및 어류 등의 품질유지를 위해 빙점 이하로 냉각하는 기술이다. 하지만 저온냉각 시 나타나는 과냉각 및 동결현상으로 인하여 대부분 조직의 파괴 및 괴사가 발생 품질의 훼손이 발생한다. 이와 관련하여 의료분야에서 생체조직의 중간보존 물질을 상용화하고 있지만 아직 제한적인 용도로 유통되며 고가인 단점을 가지고 있다. 본 연구는 생체조직의 저온 보존에 필요한 물질을 개발하기 위해 기존의 수액을 선정하고 첨가제를 혼입시켜 조성한 수액에

연구개요
저온 보존은 의료분야에서 생체 이식 대상인 장기 및 조직, 그리고 식품산업 분야에서 과채류 및 어류 등의 품질유지를 위해 빙점 이하로 냉각하는 기술이다. 하지만 저온냉각 시 나타나는 과냉각 및 동결현상으로 인하여 대부분 조직의 파괴 및 괴사가 발생 품질의 훼손이 발생한다. 이와 관련하여 의료분야에서 생체조직의 중간보존 물질을 상용화하고 있지만 아직 제한적인 용도로 유통되며 고가인 단점을 가지고 있다. 본 연구는 생체조직의 저온 보존에 필요한 물질을 개발하기 위해 기존의 수액을 선정하고 첨가제를 혼입시켜 조성한 수액에 대하여 생체보존액으로서의 가능성을 확인하기 위해 냉각실험을 실시하였다. 수액의 저온 보존 특성을 확인하기 위해 과냉각 해소에 영향을 미칠 수 있는 물리적 인자(수용액 성분, 첨가제, 용존산소량, 냉각속도) 등을 조건으로 냉각실험을 수행하여 실험 결과를 해당 연구 분야에서의 기초 자료로 활용하는데 기여하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
(1차년도)
1. 수소결합 우열 구조 물질 조사 및 분류
- 나노구조 대상물질 조사, 과냉각실험을 통한 대상물질의 수소결합 우위 비교 분석
2. 저농도의 glycol계 또는 식염(sodium chloride)계 수용액에 대한 물성 확보
- PBS수용액의 열물성 조사 및 동결점, 잠열량 파악, 온도 별 과냉각 실험, PBS수 용액 및 증류수 동결 시 빙결정 확인
3. 첨가물량 및 종류에 따른 수용액의 냉각실험 및 과냉각 특성 파악
- 액적형, 밀폐형 냉각실험을 위한 장치설계 및 제작

(2차년도)
1. 나노구조 물질량 및 배치에 따른 수용액의 냉각실험 및 과냉각 특성 파악
- 나노 물질(kaolinite)의 함량에 따른 수용액의 과냉각 과정에 기여도 파악, 나노 구조물(상피세포막)에 따른 증류수 및 PBS수용액의 과냉각 및 빙결정 특성 파악
2. 수용액 내 용존산소량과 과냉도 관계 파악
- PBS수용액의 온도에 따른 용존산소량 측정, PBS수용액의 용존산소량에 따른 과냉각 특성 실험
3. 수용액 별 동결 특성 파악
- PBS-글리세린수용액의 농도에 따른 동결점 및 과냉각 특성 파악

연구개발결과의 중요성
첨단 의료 및 의과학 분야에서 생체조직(중간줄기세포에서 장기에 이르기까지)은 그 수요가 급격히 증가하고 있다. 이 수요에 맞추어 관련 생체조직의 유통 및 보존을 위해서는 기질의 유지가 필요하다. 의료용 수액인 인산완충수용액(PBS용액)은 생체 조직에 적합한 이온 및 pH농도를 갖추고 있어서 상온 근처에서 사용되고 있다. 하지만 보다 안정적이고 지속적인 보존을 위해 본 연구를 통해 고안한 생체보존액, 즉 글리세린이 첨가된 PBS용액에다가 저온 유지 기술을 적용할 경우 향후 의료 산업의 발전 및 관련 산업에의 파급효과가 크다고 할 수 있다. 또한 냉동공조산업분야에도 적용이 가능하여 고품위 아이스슬러리 제조기술을 확보할 수 있는 중요 기술이다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• ※1차년도 개발목표 ... 5
• ※1차년도 개발결과 ... 5
• ※2차년도 개발목표 ... 9
• ※2차년도 개발결과 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 19
• 끝페이지 ... 22