초록 ▼

연구개요
· 조직 모사는 크게 2가지로 분류될 수 있는데, 그 중 첫 번째는 조직성분 모사하는 것으로, 세포 외기질을 최적화 하거나, 공배양을 함으로써 서로의 기능을 유지시키는 것이고, 두 번째는 구조를 모사함으로써, 물리적 환경에 따른 세포 특성을 확인하는 것임

· 특히 암세포의 경우 성장하는 암세포가 전이의 형태를 띄는 전이세포로 변성이 되어 ECM 물질을 녹이며 이동하므로 암전이연구의 경우, 3차원 패턴 공배양에 의한 구조 모사 및 최적의 ECM이 포함된 성분 모사가 반드시 포함 되어야함

· 따라

연구개요
· 조직 모사는 크게 2가지로 분류될 수 있는데, 그 중 첫 번째는 조직성분 모사하는 것으로, 세포 외기질을 최적화 하거나, 공배양을 함으로써 서로의 기능을 유지시키는 것이고, 두 번째는 구조를 모사함으로써, 물리적 환경에 따른 세포 특성을 확인하는 것임

· 특히 암세포의 경우 성장하는 암세포가 전이의 형태를 띄는 전이세포로 변성이 되어 ECM 물질을 녹이며 이동하므로 암전이연구의 경우, 3차원 패턴 공배양에 의한 구조 모사 및 최적의 ECM이 포함된 성분 모사가 반드시 포함 되어야함

· 따라서, 본 연구에서는 3차원 세포 공배양 및 패터닝 기술을 이용하여, 암모델을 정립하고 외부 물리적/화학적 자극에 의한 암세포 거동 분석이 가능한 플랫폼을 개발하고자 함

연구 목표대비 연구결과
1. 3차원 세포 패턴 공배양 기술 개발 및 단위구조체 개발
· 3차원 암세포 배양 및 패턴화가 가능한 플랫폼 설계/제작 성공
· 마이크로웰의 직경 변화를 통한 최적의 3차원 세포 배양 조건 정립 성공
· 플랫폼 위에서의 공배양을 통한 암질환모델을 정립 성공

2. 물리적/화학적 자극이 제공 가능한 암질환 모델 플랫폼 개발
· 산화 그래핀을 이용한 수직 패터닝 기술을 이용하여, 표적 장기의 물리적/화학적 자극 요소 파악 및 이를 재현할 수 있는 3차원 세포 공배양 및 패터닝 플랫폼 제작 성공 (정상 간세포, 간암세포)
· 미세유체 기술을 이용한 3차원 세포 공배양 스페로이드에 물리적 자극이 가능한 시스템 구성 및 세포 모니터링 성공

3. 물리적/화학적 자극에 의한 암세포 분석
· 암질환 모사를 위한 3차원 세포 공배양 패턴이 가능한 플랫폼 제작 및 상용화된 항암제 효능 자동 평가가 시스템 구축 성공
· 3차원 암세포 스페로이드의 크기변화를 항암제의 농도와 처리시간에 따라 분석, 유의미한 변화를 확인

연구개발결과의 중요성
· 체내 세포를 표적으로 하는 치료제 개발에 있어 3차원 형태로 배양된 세포의 이용이 2차원 형태로 배양된 세포에 비해 인체에 적용하기 적합함
· 3차원 형태의 세포를 배양하고 이를 패턴화하는 플랫폼의 개발은 in vivo를 상당히 높은 완성도로 재현할 수 있으며, 관련한 약물 개발 및 세포 증식, 전이 등의 기작 규명에 효과적으로 사용될 수 있을 것임
· 3차원 암세포 스페로이드 및 공배양 플랫폼 제작은 산화 그래핀을 이용하여 매우 안정적이고 단순한 공정을 거치며, 제작에 사용되는 나노물질이 경제적이므로 사업성이 기대됨
· 이전의 3차원 세포배양법과는 전혀 다른 새로운 형태의 배양법과 3차원 세포형성 과정을 제시하여 그 학문적 가치가 기대됨

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구 개발의 필요성 ... 4
• 나. 최종목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 3차원 세포패턴 공배양 단위구조체 제작용 시스템 개발 ... 5
• 나. 공배양 세포주 선정 ... 5
• 다. 3차원 이종세포 공배양(단위구조체) 제작 ... 6
• 라. 물리적 자극 공급이 가능한 3차원 세포패턴 array 및 정상 간세포 공배양 세포칩 제작 ... 7
• 마. 고분자 화합물 기반의 3차원 세포패턴 단위구조체 제작용 플랫폼 설계/제작 ... 8
• 바. 고분자 화합물 기반 3차원 세포패턴 단위구조체 제작용 플랫폼에 대한 간암세포 배양과 스페로이드 형성 확인 ... 10
• 사. 3차원 간암세포패턴 단위구조체에 대한 약물처리 스크리닝 ... 14
• 아. 3차원 간암세포패턴 단위구조체와 Hepatocyte 공배양 및 micro-fluidic 기술을 이용한 물리적 자극 실험 ... 17
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 24
• 끝페이지 ... 39