초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
(1)대량, 실시간, 그리고 전 자동으로 세포 변형도를 측정하는 관성 미세유체 플랫폼을 개발하고, (2)측정된 세포 변형도에 담긴 생물학적/생물물리학적 의미를 이해하고, (3)개발된 플랫폼을 이용하여 다양한 응용 암 연구 수행함으로써 세포 변형도의 ‘신’바이오마커로써의 사용 가능성을 확립하고자 함

○ 전체 내용
본 연구는 미세유체관에서의 관성을 이용하여 대량으로, 자동으로, 실시간으로 초당 1,000개 이상의 세포 변형도를 측정할 수 있는 관성 미세유체 플랫폼 개

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
(1)대량, 실시간, 그리고 전 자동으로 세포 변형도를 측정하는 관성 미세유체 플랫폼을 개발하고, (2)측정된 세포 변형도에 담긴 생물학적/생물물리학적 의미를 이해하고, (3)개발된 플랫폼을 이용하여 다양한 응용 암 연구 수행함으로써 세포 변형도의 ‘신’바이오마커로써의 사용 가능성을 확립하고자 함

○ 전체 내용
본 연구는 미세유체관에서의 관성을 이용하여 대량으로, 자동으로, 실시간으로 초당 1,000개 이상의 세포 변형도를 측정할 수 있는 관성 미세유체 플랫폼 개발을 첫 목표로 한다. 오직 관성력만을 이용하여 T자 형태의 미세관에서 세포를 변형시키고 그 변형도를 대량으로 실시간으로 측정하고자 한다. 그리고 측정하고자 하는 세포 변형도와 세포골격이 가지는 생물학적 / 생물물리학적 관계 즉, 측정 본질을 다양한 실험과 시뮬레이션을 통해 규명하려 한다. 더 나아가 응용 연구로 개발된 플랫폼을 가지고 생화학적 바이오마커 없이 비표지 형태로 오직 세포 변형도의 측정으로 신약을 테스트하고, 약물 스크리닝 진행하고, 질병과 변형도의 관계를 연구하고, 마지막으로 플랫폼의 암진단 예진 가능성 타진함으로써 세포 변형도의 ‘신’바이오마커로써의 사용 가능성을 확립 또한 목표한다.

○ 1단계
● 목표
세포 변형도 측정 관성 미세유체 플랫폼 개발
● 내용
미세관에서 관성을 이용한 세포 정렬 및 변형 원천기술 개발
실시간 세포 동적 변형 이미지 영상처리법 개발
주입부터 변형도 결과 분석까지의 전 과정 자동화 기술의 개발

○ 2단계
● 목표
세포 변형도의 생물학적/생물물리학적 이해
● 내용
세포골격 주요소들과 세포 변형도 사이에 관계 이해
동적 세포 변형 3D 모델링을 통한 세포 변형도와 생물물리학적 관계 이해

○ 3단계
● 목표
개발된 플랫폼을 이용한 응용 암 연구
● 내용
신약 물질에 대한 실시간 테스트 및 약물 스크리닝 연구
세포 변형도 측정값을 통한 암 단계 및 아형 분류와 그 결과를 통한 실시간 암 예진 가능성 타진

□ 연구개발성과
본 플랫폼의 개발을 통하여 세포 변형도 측정 플랫폼을 개발하고 변형도에 대한 이해의 확립과 그에 대한 다양한 응용 연구를 진행하였음. 그리고 더 나아가 세포 변형시 세포막 열림 현상을 발견하여 이를 세포 내로의 외부 물질 전달이 가능함에 대한 개념증명을 할 수 있었고 제안된 연구를 넘어서 새로운 연구 방향을 확립할 수 있는 성과를 얻음

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
제안된 관성 미세유체역학의 활용도는 매우 높아 비전문가도 작동 및 활용이 가능한 sample-to-answer시스템으로 디자인 되어 기존의 proof-of-concept에서 머무는 미세유체기기 연구의 한계를 넘어서 실질적으로 생물·의학 관련 종사자의 사용이 기대됨. 더욱이 수천 개 이상의 세포를 분석하여 측정 결과에 신뢰성을 주어 재현성 높은 결과를 보장할 것으로 예상함

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 1) 연구수행 결과 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 17
• 끝페이지 ... 17