초록 ▼

자가손상된 세포를 제어하는 면역네트워크 시스템을 구현하기 위해 수행한 연구를 통해 다음의 결과를 얻었음
1세부과제
PVA membrane에서 세포배양과 세포부착, Fucoidan 함유 PCL 나노섬유 제작과 세포 배양, 간세포의 3D 배양, 기능성 나노섬유의 제작 및 세포 배양, 3D 염증모델 개발, 암세포 및 면역세포의 3D 공배양
2세부과제
면역네트워크용 3D 나노섬유 세포지지체 제작기술개발, 나노섬유, 젤, 입자 등 다중형질을 포함하는 복합 3D 조직칩 제작기술, 면역네트워크칩용 복합 3D 생체모사 환경

자가손상된 세포를 제어하는 면역네트워크 시스템을 구현하기 위해 수행한 연구를 통해 다음의 결과를 얻었음
1세부과제
PVA membrane에서 세포배양과 세포부착, Fucoidan 함유 PCL 나노섬유 제작과 세포 배양, 간세포의 3D 배양, 기능성 나노섬유의 제작 및 세포 배양, 3D 염증모델 개발, 암세포 및 면역세포의 3D 공배양
2세부과제
면역네트워크용 3D 나노섬유 세포지지체 제작기술개발, 나노섬유, 젤, 입자 등 다중형질을 포함하는 복합 3D 조직칩 제작기술, 면역네트워크칩용 복합 3D 생체모사 환경 구성기술 개발, 나노섬유 매트와 잉크젯프린팅 기술을 이용한 암조직 어레이 모델 개발 및 이를 이용한 세포이동 및 약물반응 측정
3세부과제
나노섬유 매트 표면 세포 패터닝, 다중세포를 이용한 네트워크 칩의 개발, 3종 이상의 다중세포가 3층 이상으로 구획된 세포 시트 제작, 피부세포의 분화 및 공배양, 혈관내피세포가 포함된 피부 모델, 흑색종 군집 및 혈관내피세포가 포함된 피부암모델 제작, 2종 이상의 세포 패터닝
4세부과제
PLE-1-1 기반 복합 하이드로겔 지지체의 개발, 지지체 제작을 위한 신규 기능성 나노소재(MF-1-1) 개발, 피부보호 및 항염증 작용 규명, T 세포 재생 효과 규명, 세포친화성 향상 기술 개발, 가슴샘상피세포-가슴샘세포 3차원 공배양 기술 개발, 활성 증진 기술 개발, T세포의 분화 유도기술 개발, 림프종 모델 개발

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

IV. Results

Part 1
● Production of decellular nanofibers, transparent cell adhesive PVA nanofibers and functional fucoidan-containing nanofibers
● Establishment of 3D cell culture environment with 3D hybrid NFS and collagen in chip
● Cell culture in fucoidan-blended PCL and PVA nanof

IV. Results

Part 1
● Production of decellular nanofibers, transparent cell adhesive PVA nanofibers and functional fucoidan-containing nanofibers
● Establishment of 3D cell culture environment with 3D hybrid NFS and collagen in chip
● Cell culture in fucoidan-blended PCL and PVA nanofibrous membranes
● Measurement of phagocytosis of Staphylococcus aureus by neutrophils and dendritic cells in 3D NFS
● Construction of artificial epithelial/endothelial layer on 3D NFS
● Finding of three novel compounds to induce immunogenic apoptosis of colon cancer cells
● Screening of soluble factor produced by spontaneously activated splenic DCs
● Establishment of mouse model to test immunogenic response of compound to inhibit metastasis of cancer cells
● Prolonged culture of primary hepatocytes with fibroblasts
● Establishment of in vivo model to study an involvement of SR-A in immunogenic response by DCs
● Establishment of in vivo model to find anti-fibrosis compound and to treat fibrosis of liver and Lung
● Production of functional nanofiber containing fucoidan to induce activation or adhesion of DCs
● Development of three inflammation chips using 3D NFS
● Development of NFS chamber mat to compartmental culture of cancer cells and immune cells
● NFS-based 3D culture of conjunctiva epithelail cells using conjunctiva stromal cells
● Production of transparent PVA hydrogels for 3D cell culture

Part 2
● Various natural and synthetic polymers (6 types) were identified to be suitable as scaffolding insert for immune network chip
● Four electrospinning equipments with patterning and morphology control capacities were developed; vertical and scanning type, horizontal and drum collector type, horizontal and drum collector scanning type, and portable type
● Various types of nanofibrous mats were developed; conventional nanofibrous mats, lattice patterned mat with various size, uniform thickness and fiber density mat, nano/microfiber hybrid type mat, and aligned-orthogonally crossing mat
● Various biomaterial templates were studied; nanofibers, hydrogels, microfilaments, microparticles, and polymeric film
● Three-dimensional ECM-like scaffolds for immune network chip were developed
● 3D scaffolding inserts with lattice pores, 3D nano/microfibrous hybrid type with porosity controllability, and stacked nano/microfibrous scaffolds with aligned and orthogonal crossing
● Immune-response control material (peptide) were loaded into nanofibers and particles

Part 3
● Development of endothelial cell monolayer utilizing nanofibrous membran
● Generation of endothelial cell monolayer utilizing two-types of nanofibrous membranes and various levels of hydrogel concentration
● Development of cancer-cell-like tissue utilizing nanofibrous membrane
● Development of epithelial-like and mesenchymal-like cancer tissues as culturing time passes
● Development of capillary-like tissue utilizing nanofibrous membrane
● Development of assay chip for measuring cell migration and measurement method using same
● Development of assay chip for simulating human tissue and cell reation measuring and observing method applying multi-microfluidic channel
● Development of modular immune-network chips associating with three difference parenchymal cell-like tissues
● Study of neutrophils chemotaxis utilizing IL-8 on nanofibrous membrane
● Development of damping chamber for reducing pulsating flow
● Simulation of cell growth and oxygen diffusion on electrospun-mesh scaffold

Part 4
● Development of PLE-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of PLE-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of MF-1-1-based new functional nanomaterial for fabrication of scaffolds
● Investigation on the skin protective and anti-inflammatory effect of MF-1-1
● Investigation on the effect of T cell regeneration
● Development of techniques for enhancing cytocompatibility of MF-1-1 based 3D cell culture scaffolds
● Development of techniques for enhancing cytocompatibility of PLE-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of techniques for 3D co-culture of thymocyte-thymic epithelial cell using MF-1-1-based nanofibrous scaffolds
● Development of techniques for enhancing activity of thymic epithelial cells using MF-1-1-based composite nanofibrous scaffolds
● Development of techniques for induction of T cell differentiation using MF-1-1-based composite nanofibrous scaffolds
● Development of lymphoma model using MF-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of techniques for studying molecular mechanisms of malignancy using MF-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of techniques for studying chemosensitivity using MF-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of techniques for identifying target of tumor therapy using MF-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of techniques for studying tumor stem cells using MF-1-1-based composite hydrogel matrix
● Development of mold for manufacturing hydrogel scaffold for culturing 3D cells and method for manufacturing hydrogel scaffolds using thereof
● Development of novel biomaterial for fabrication of 3D cell culture hydrogel scaffolds and method for manufacturing hydrogel scaffold using thereof
● Generation of EGFL8 transgenic mouse using the pronuclear microinjection

(출처 : SUMMARY 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 11
• C O N T E N T S ... 18
• 목차 ... 19
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제1절 연구개발의 목적 ... 20
• 제2절 연구개발 목표 ... 22
• 제3절 필요성 ... 23
• 제4절 연구 범위 ... 33
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 35
• 제1절 3D 세포배양 관련 기술의 국외 연구현황 ... 35
• 제2절 국내·외에서의 세포사멸과 면역세포를 활성을 통한 세포치료법 최근 동향 ... 40
• 제3절 3D 세포배양 관련 기술의 국내 연구현황 ... 43
• 제4절 조직칩(tissue chip) 혹은 장기칩(organ chip)에 관한 연구 현황 ... 46
• 제5절 생체재료 및 3D 세포지지체 개발과 관련된 국내·외 연구 동향 ... 50
• 제6절 3차원적 림프종·림프조직 구조화 및 인공림프조직에 관한 연구 현황 ... 53
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 57
• 제1절 나노칩 기반으로 개발된 자가손상 방어 면역네트워크의 기능화 및 실용화 ... 59
• 제2절 면역네트워크칩용 생체재료 및 3차원 생체모사구조 개발 ... 83
• 제3절 생체모사구조 재료를 이용한 면역네트워크칩용 모듈 및 통합기술 개발 ... 89
• 제4절 면역네트워크칩용 생체 미세환경 모사 면역조직칩 개발 ... 98
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 117
• 제1절 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구목표의 달성도 ... 117
• 제2절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 124
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 132
• 제1절 활용분야 ... 132
• 제2절 기업화 추진방안 ... 136
• 제3절 해외특허 출원/등록 추진 ... 138
• 제4절 특허의 권리성 및 사업화 창출 ... 139
• 제5절 기술의 시장성 및 경쟁 동향 분석 ... 142
• 제6절 사업화 창출 가능성과 시장 진입성 ... 146
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 149
• 제1절 3D 세포 in vitro 배양 실험을 이용한 약물 효능 평가 및 유사 인공장기 모델 제조에 관한 기술 정보 및 동향 ... 149
• 제2절 3D 세포배양을 통한 생체 유사 배양 시스템 개발 관한 기술 정보 및 동향 ... 150
• 제3절 Damage Associated Molecular Patterns: DAMPs 관련 질환과 cytokine기전에 관한 기술 정보 및 동향 ... 151
• 제4절 배양기판의 물리적/화학적 특성 조절에 따른 조직배양에 대한 기술 정보 및 동향 ... 153
• 제5절 나노구조를 이용한 면역세포 조작에 대한 기술 정보 및 동향 ... 154
• 제6절 논문분석을 통해 생체 미세환경 모사 면역조직칩 개발 분야의 변화 추이 분석 ... 155
• 제7절 특허분석을 통해 생체모사기술 및 3D 종양세포 배양기술, 나노바이오칩 개발 분야의 변화 추이 분석 ... 157
• 제8절 국제학술대회를 통해 생체 미세환경 모사 면역조직칩 개발 분야의 변화 추이 분석 ... 165
• 제9절 국제학술대회를 직접 개최하여 바이오칩, 3D 세포배양, 바이오 나노공학, 조직공학 등과 관련된 국제 연구 동향을 파악하고 생체 미세환경 모사 면역조직칩 개발 분야의 변화 추이를 분석하여 연구에 접목함 ... 168
• 제7장 참고문헌 ... 170
• 최종평가 보완 사항 ... 178
• 끝페이지 ... 192