초록 ▼

□ 연구개요
차세대 신약스크리닝용 랩온어칩 기반의 세포 및 조직 연구 시스템을 개발하여 관련 핵심원천기술의 확보를 목표로, 하나의 칩 위에서 생체를 모사한 3차원 세포배양환경을 대량으로 조성하는 동시에 세포맞춤형 입체배양 연구를 가능하게 하며, 단일세포 수준의 바이오시약 반응검사 및 분자수준의 세포분석을 임의로 가능하게 하는 사용자 친화적/맞춤형 다목적 마이크로어레이 기반 세포 및 조직 연구 시스템의 개발.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1차년도): 페이퍼 플루이딕 기술, 수화젤 3차원 패터닝 기술, 마이크로어

□ 연구개요
차세대 신약스크리닝용 랩온어칩 기반의 세포 및 조직 연구 시스템을 개발하여 관련 핵심원천기술의 확보를 목표로, 하나의 칩 위에서 생체를 모사한 3차원 세포배양환경을 대량으로 조성하는 동시에 세포맞춤형 입체배양 연구를 가능하게 하며, 단일세포 수준의 바이오시약 반응검사 및 분자수준의 세포분석을 임의로 가능하게 하는 사용자 친화적/맞춤형 다목적 마이크로어레이 기반 세포 및 조직 연구 시스템의 개발.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1차년도): 페이퍼 플루이딕 기술, 수화젤 3차원 패터닝 기술, 마이크로어레이를 융합한 새로운 형태의 3D세포배양 기술을 개발하여, 핸들링이 용이하고 대량 세포배양의 집적 및 바이오시약 스크리닝이 가능한 생체환경 모사 3D세포배양 기술개발을 목표로 한다.
○ 다양한 재료를 결합한 하이브리드 형태의 마이크로어레이 기반 세포배양체 개발
○ 여러 분야 사용을 고려한 사용자 친화적 설계
○ Triple Negative 유방암(TNBC) 세포주 배양가능성 확인

(2차년도): 조립형 마이크로플루이딕 패키징 기술을 도입하여 개발된 3D세포수화젤 미세모듈어레이를 이용한 실시간 세포약물반응분석 시스템 집적기술 개발을 목표로 한다.
○ 3D세포배양 마이크로어레이에 마이크로플루이딕 환경을 조성할 수 있는 기술의 개발
○ 사용자 친화적으로 여러 분석기능을 모듈형식으로 조립 및 결합, 맞춤형 분석시스템을 임의로 랩온어칩 위에서 집적할 수 있는 시스템 및 패키징 기술 개발
○ TNBC 세포주 샘플에 다양한 형태의 약물 동시분석 가능성 평가

(3차년도): 분자단위 조직/세포분석을 가능하게 하는 기술을 3D세포배양 마이크로어레이 기술에 도입하고, 대량 스크리닝 마이크로플루이딕 기술을 적용하여 단일세포 단위 대량고속 마커분석을 가능하게 하는 시스템의 개발을 목표로 한다.
○ 단일세포 단위 분자수준(단백질, DNA) 분석기술의 적용(면역세포/조직화학법)
○ 정량분석법 및 대량고속 바이오마커 스크리닝 가능기술 개발
○ TNBC 세포주 샘플 대량바이오마커 동시분석 가능성 평가

□ 연구개발결과의 중요성
○ 페이퍼, 수화젤 등의 하이브리드 재료를 이용하는 마이크로어레이 타입의 3D세포 배양 기술의 개발은, 랩온어칩 분야에서 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됨.
○ 본 사용자 친화적 세포배양 기술의 개발은 특히 생명과학분야에서 랩온어칩 기술의 범용적 이용에 크게 기여할 것으로 예상됨.
○ 차세대 바이오칩기반 신약스크리닝 기술개발 관련 바이오융합 산업분야는 태동기에 있기에, 본 기술개발은 국가 경쟁력 향상에 이바지 할 것으로 기대.
○ 조직 마이크로어레이 다중고속 스크리닝 기술은 새로운 개념의 기술로써, 현재 조직 마이크로어레이 시장에 바로 적용가능하여 바이오마커 스크리닝 등에서도 큰 효과를 기대할 수 있는 기술임. 원천기술로써 산업적 효과가 매우 클 것으로 기대.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 다양한 생체환경을 동시에 모사할 수 있는 3D세포-수화젤 미세모듈어레이 기술 개발 ... 8
• 나. 카트리지 패키징과 조립식 모듈러 3차원 세포 배양 플랫폼 개발 ... 9
• 다. 미세모듈어레이에서 배양된 암 세포의 생물학적 특성 평가 ... 10
• 라. 다양한 종류의 유방암 세포를 하나의 어레이에 집적, 배양할 수 있는 배양플랫폼 개발 ... 11
• 마. 3D세포-수화젤 미세모듈어레이 조립형 마이크로플루이딕 모듈 결합 기술 개발 ... 11
• 바. 3D세포-수화젤 미세모듈어레이와 결합된 마이크로플루이딕 모듈 플랫폼의 유체 제어 특성 평가 ... 12
• 사. 마이크로플루이딕 모듈이 결합된 3D세포-수화젤 미세모듈어레이에서의 in situ 바이오 스크리닝 기술 개발 ... 12
• 아. 조직 환경 모사 3D세포-수화젤 미세모듈어레이를 이용한 약물스크리닝 평가 ... 13
• 자. 3D세포-수화젤 미세모듈어레이에서 배양/처리된 세포의 단백질, DNA 수준 분석을 위한 시료처리 기술 개발 ... 14
• 차. 시료의 고속 다중 스크리닝 및 분석이 가능한 마이크로플루이딕 스크리닝 플랫폼 개발 ... 15
• 카. 유방암 세포주를 이용한 바이오마커 정성/정량 분석기술 개발 및 평가 ... 16
• 타. 카트리지 시료 및 실제 조직 마이크로어레이에 적용가능한 대량 스크리닝 시스템 개발 ... 17
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 가. 기술적 측면 ... 18
• 나. 경제·사회·산업적 측면 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 28
• 끝페이지 ... 45