초록 ▼

○ 연구 목표
- 유도 만능줄기세포로의 역분화를 위한 생체분화 가능하고 임상에 가능한 최적화적인 유전자 전달체 개발
- High-throughput substrate과 저분자 물질 스크리닝을 이용한 유도 만능줄기세포 분화 및 조직형성 최적화 기술 개발
- 생리활성 생체재료로 이루어진 하이드로겔과 자성 나노입자를 이용한 근골격계 조직공학을 보다 효율적인 측면에서 분화 유도 할 수 있는 기술 개발
○ 연구 내용 및 결과
- High-throughput을 이용한 MC-LGNSO 전달 시스템 PBA

○ 연구 목표
- 유도 만능줄기세포로의 역분화를 위한 생체분화 가능하고 임상에 가능한 최적화적인 유전자 전달체 개발
- High-throughput substrate과 저분자 물질 스크리닝을 이용한 유도 만능줄기세포 분화 및 조직형성 최적화 기술 개발
- 생리활성 생체재료로 이루어진 하이드로겔과 자성 나노입자를 이용한 근골격계 조직공학을 보다 효율적인 측면에서 분화 유도 할 수 있는 기술 개발
○ 연구 내용 및 결과
- High-throughput을 이용한 MC-LGNSO 전달 시스템 PBAE 라이브러리 개발 및 유도 만능줄기세포주 성립
- High-throughput 기술을 통한 분화 유도 지지체 개발
- 근골격계 조직 분화를 위한 생리활성 하이드로겔 개발
․ 역분화 유도를 위한 MinicircleDNA (MC-LGNSO)의 합성 전달체 개발
․ PUA형판을 이용하여 고분자의 표면이 자가 재생과 다분화성 유도에 미치는 영향 연구
․ 저분자 물질 도입 하이드로겔과 유전자 전달체의 결합
○ 기대 효과
- 나노지지체를 이용한 근골격계로의 분화를 유도함으로써 임상적용시 보다 적합하고 세포의 생존율 및 분화율을 향상시키는 세포치료법을 개발하는데 큰 활용이 될 것으로 여겨짐
- 본 연구에서는 근골계분화로만 이용되었지만, 근육세포모방지지체로 다양한 세포들의 적용이 가능해 질 것으로 여겨짐
- 하이드로겔 안에서의 연골세포의 생물작용과 안전성이 연구는 연골질환 치료와 질환 기작연구에 적용이 가능할 것으로 사료됨

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅱ. Purpose of research
○ This research aims to develop optimized and biodegradable DNA carrier to produce induced pluripotent stem cells (iPSCs) for in vivo purposes
○ Development of strategies to differentiate and construct tissue from iPSCs via fabrication of high-throughput substrate and sm

Ⅱ. Purpose of research
○ This research aims to develop optimized and biodegradable DNA carrier to produce induced pluripotent stem cells (iPSCs) for in vivo purposes
○ Development of strategies to differentiate and construct tissue from iPSCs via fabrication of high-throughput substrate and small molecule screening
○ This research also aims to develop strategies to efficiently differentiate stem cells into musculoskeletal tissue by incorporation of biofunctional hydrogels and magnetic nanoparticles

Ⅲ. Contents of research
○ Development of MC-LGNSO (DNA) Poly (beta-amino ester) (PBAE) carrier library through high-throughput system and establishment of iPSCs line
1) Fabrication of MinicircleDNA (MC-LGNSO) delivery system for reprogramming
2) Establishment of PBAE library and assessment of transfection efficiency with gWIZ-GFP DNA
○ Development of substrates for differentiation of stem cells via high-throughput technology
1) Study of self-renewal and differentiaion of stem cells on PUA polymer substrate
2) Development of optimized ECM substrate for stem cell differentiation
○ Development of biofunctional hydrogel for musculoskeletal tissue
1) Establishment of biofunctional peptide and growth factors
2) Incorporation of small molecules to hydrogel and DNA carrier
3) Cell microenvironment optimizing cell-cell interaction to provide efficient musculoskeletal tissue differentiation

Ⅳ. Expected Contribution
○ Development of MC-LGNSO synthesized carrier and characterization of developed DNA carrier
○ Establishment of iPSCs via developed MC-LGNSO PBAE polymer carrier
○ Understanding and characterization of established iPSCs through real-time PCR and microscopy
○ Development of high-throughput platform with polymeric resin in 24 well plate
○ Conjugation between carboxylic group and ECM protein on high-throughput platform to optimize differentiation condition
○ Establishment of photopolymerizing hydrogel for tissue engineering
○ Development of biofunctional component and peptide incorporated hydrogel for cellular culture

Ⅴ. Future application and utilization of the research
○ Developed high-throughput platform substrate for musculoskeletal differentiation can increase rate of cell survival and musculoskeletal differentiation efficiency when applied for stem cell therapy
○ In this research, stem cell differentiation was directed to musculoskeletal lineage, but the technology developed can be broaden to other lineages and support stem cell differentiation
○ Preliminary biological function and viability research on chondrocytes encapsulated in hydrogel can help understanding the mechanism of cartilage defective disease and provide new perspective to therapy

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구개발의 목적 ... 10
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 11
• 제3절 연구개발의 범위 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제1절 국내 관련 분야 기술개발현황 ... 14
• 제2절 국외 관련 분야 기술개발현황 ... 14
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 15
• 제1절 이론적·실험적 접근방법 ... 15
• 제2절 연구내용 및 연구결과 ... 21
• 제4장 목표달성도 및 관련분야 대한 기여도 ... 45
• 제1절 연도별 연구목표 및 평가의 착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 ... 45
• 제2절 관련 분야의 기술발전 기여도 ... 46
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 47
• 제1절 추가연구의 필요성 ... 47
• 제2절 다른 연구에의 응용 및 기업화 추진방안 ... 47
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 48
• 제7장 연구시설·장비 현황 ... 49
• 제8장 참고문헌 ... 50
• 끝페이지 ... 50