초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 광범위 뼈 재생에 있어 중추적인 역할을 담당하는 골막의 구조적, 생물학적 기능을 모방하는 인공 골막 개발 기술에 목적을 두며, 이를 통하여 보다 실효적인 광범위 뼈 결손 치료에 대한 줄기세포 제반 원천기술 개발을 최종 목표로 하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 조직 특이성 세포로 이루어진 세포시트의 형성 기법 및 분화 효율 최적화 – 인간만능줄기세포를 사용하여, 간엽줄기세포 및 타켓세포로의 분화기법을 최적화하였음.
• 고효율의 연골내 골화현상을 위한 공배양 조건 최적화 - 연골

□ 연구개요
본 연구는 광범위 뼈 재생에 있어 중추적인 역할을 담당하는 골막의 구조적, 생물학적 기능을 모방하는 인공 골막 개발 기술에 목적을 두며, 이를 통하여 보다 실효적인 광범위 뼈 결손 치료에 대한 줄기세포 제반 원천기술 개발을 최종 목표로 하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 조직 특이성 세포로 이루어진 세포시트의 형성 기법 및 분화 효율 최적화 – 인간만능줄기세포를 사용하여, 간엽줄기세포 및 타켓세포로의 분화기법을 최적화하였음.
• 고효율의 연골내 골화현상을 위한 공배양 조건 최적화 - 연골내 골화현상을 유도하기 위한 생체재료를 성공적으로 개발하였으나, 장기간 세포배양을 위해 조금 더 물성을 조절할 필요가 있음
• 인공골막의 구조를 모방하기 위한 core-shell 나노섬유 기반의 지지체 개발 - co-axial전기방사기법을 활용하여, Core-Shell구조의 3차원 나노섬유 지지체를 개발하였음
• 나노섬유 기반 생체모방형 기능성 재료의 특성 평가 및 최적화 - core-shell구조를 갖고 있는 3차원 나노섬유 지지체의 물성을 성공적으로 평가하였음
• 인간만능줄기세포의 조직특이성 세포로의 분화법 고도화 - 생체모방형 재료를 활용하여 성공적인 골 분화를 촉진하였음
• 줄기세포 niche 미세환경의 의공학적 재창조 - 생광물화 과정을 통해, 골 분화를 촉진시킬 수 있는 미세환경을 개발하였음
• 인공 골막이 in vitro 환경에서 조직특이성 세포시트의 분화 및 세포기능 최적화 - 만능줄기세포를 사용하여, 간엽줄기세포 및 타겟세포로의 분화기법을 최적화하였음
• 인공 골막의 생체내 이식 후 기계적 안정성 평가 및 최적화 - 동물모델 이식 실험을 수행 중에 이식된 세포의 생존률이 낮아 최적화가 필요함

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구의 나노섬유 및 골 형성을 촉진하는 하이드로겔을 이용한 생체모방형 기능성 재료 개발과 생체내 환경에서 간엽줄기세포의 조직 특이성 세포로의 고분화 효율과 기능을 향상시키기 위한 세포시트를 기반으로한 줄기세포 분화 기술은 광범위 골 결손의 치료책 개발에 유용하게 기여할 것으로 기대함. 또한, 이러한 줄기세포 기반의 실효적인 독자적 기반기술의 확립과 재생의료 치료기술로서의 생체재료 개발은 기초과학과 임상의 지식과 기술을 융합되어 개발되어 지기에 관련 산업의 기술적인 호황과 관련기술의 조기 실용화를 촉진하여 국민건강 증진에 기여할 것으로 기대함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 인간만능줄기세포 유래의 간엽줄기세포로의 분화법 연구 ... 4
• 2) 인간만능줄기세포 유래의 간엽줄기세포의 타겟세포로의 분화 조절을 위한 기능성 세포지지체의 개발 ... 6
• 3) 칼슘과 인산을 활용한 인간만능줄기세포 유래 간엽줄기세포의 골세포로의 분화조절 연구 ... 7
• 4) 골막의 외층인 섬유층 (fibrous layer)을 모방하는 나노섬유 기반의 지지체 제작 ... 7
• 5) 인간만능줄기세포의 골분화 기전과 연관된 아데노신 신호전달체계 기전 연구 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 11