초록 ▼

○ 연구개요
본 연구는 오가노이드 기술 기반 뇌질환 환자 맞춤형 초고밀도 분석 플레이트 개발을 목표를 하고 있음. 초기 연구에는 뇌 오가노이드를 배양하기 위한 세포주 확립 및 배양조건을 최적화 하며, 미세환경을 구축하기 위하여 기저세포와의 공배양 조건확립하며, 이를 통한 초소형화 및 정량적 분석이 가능한 오가노이드 배양조건을 확립하여 이를 통한 제반기술을 개발함. 그 이후에 표준형 오가노이드를 제작하기 위한 플레이트를 개발하고, 이를 통하여 만들어진 뇌 오가노이드를 분석하여 초고속 스크리닝에 적합 유무를 검사함. 또한, 이러한

○ 연구개요
본 연구는 오가노이드 기술 기반 뇌질환 환자 맞춤형 초고밀도 분석 플레이트 개발을 목표를 하고 있음. 초기 연구에는 뇌 오가노이드를 배양하기 위한 세포주 확립 및 배양조건을 최적화 하며, 미세환경을 구축하기 위하여 기저세포와의 공배양 조건확립하며, 이를 통한 초소형화 및 정량적 분석이 가능한 오가노이드 배양조건을 확립하여 이를 통한 제반기술을 개발함. 그 이후에 표준형 오가노이드를 제작하기 위한 플레이트를 개발하고, 이를 통하여 만들어진 뇌 오가노이드를 분석하여 초고속 스크리닝에 적합 유무를 검사함. 또한, 이러한 방법을 SOP를 확릭하여 실재 환자의 샘플을 통해서 구현함으로써 고속 대량 스크리닝에 적합한 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 하였음.

○ 연구 목표대비 연구결과
○ 3차원 복잡구조의 뇌를 모사하는 오가노이드칩(organoid on a chip) 시작품 개발
- 뇌 오가노이드 배양이 가능한 밀리스케일 미세유체 소자(microfluidics chamber)를 이용한 시작품을 개발하였으며, 이를 기반으로 미세환경(micro environment) 모사함.
○ 환자 맞춤형 뇌 오가노이드 형성에 필요한 세포주 확립 및 배양조건 확립
- 만능 유도 줄기세포(induced pluripotent stem cells, iPSCs), 유도 신경 줄기 세포(induced neuronal stem cells, NSC)를 이용하여 뇌 오가노이드 배양조건 확립
-뇌 오가노이드의 미세환경(micro environment) 구축을 위한 기저세포의 공배양 조건 확립 함으로써 초소형화 및 정량적 분석이 가능한 오가노이드 배양의 제반기술을 확보
○ 뇌 오가노이드의 약물 스크리닝 및 질병 메카니즘 분석을 위한 제반 기술 개발
- 뇌 오가노이드 분석을 위한 조직 투명화 기술 및 염색 기술(whole mount staining) 개발 하고, 전기 생리학적 분석이 용이한 미세탐칩을 이용하여 뇌 오가노이드의 상태를 분석할 수 있는 기술을 확립함.
○ 뇌 질환 환자 맞춤형 분석 플랫폼 개발
- 뇌암 관련 환자들의 샘플을 이용하여 뇌암 환자를 모사하는 뇌암 오가노이드를 개발하였으며, 이를 고속 대량 스크리닝(High Throughput Screening, HTS)을 이용할 수 있는 초고밀도 오가노이드 분석용 플레이트 시제품에서 검증하였음.

○ 연구개발결과의 중요성
기존의 뇌 오가노이드의 경우 균일화된 형태의 표준형 뇌오가노이드를 만든 것이 불가능했었음. 이러한 이유는 메트리젤을 이용하여 자유도가 높은 상태의 배양 조건이 기존의 방법의 한계 였다면, 본 연구에서는 초고속 어레이가 가능한 플레이트를 개발함으로써 이러한 문제점을 극복하였음. 또한, 각 웰 사이의 차이점을 최소화 하여여 96 well 의 각 well에서 하나의 실험군으로써 만들 수 있는 장점이 있음.
또한, 기존의 연구에서는 오가노이드를 초소형 배양 조건이 확립 되지 않아서 고속 스크리닝에 적합하지 않았으며, 오가노이드 특성상 사이즈가 1 mm 이상 자라게 되기 때문에, 초고속 스크리닝 기술로 전환하는데 진입장벽이 있었음. 본 연구 결과를 이러한 한계를 극복함으로써 상업적 이용이 가능한 기술을 개발하였음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1 최종 목표 및 핵심 개발 기술 ... 4
• 2 연구의 필요성 ... 5
• 3 연구의 추진전략 및 방법 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 1 세부 연구결과 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 15
• 끝페이지 ... 17