초록 ▼

□ 연구개요
하이드로젤은 높은 함수율과 세포 외 기질과의 유사성으로 인하여 높은 생체적합성을 가지며 줄기세포 배양 지지체로서 주목 받고 있음. 하지만 물성적인 측면에서 하이드로젤의 낮은 강도는 줄기세포 배양 지지체로서의 응용을 제한함. 이러한 문제를 해결하기 위해 높은 탄성을 지닌 핵산 나노구조체와 높은 강도를 지닌 셀룰로오스의 혼합을 통해 충격에 부서지지 않고 내구성이 높은 하이드로젤의 개발을 시도하였음. 또한 줄기세포의 지지체 생산 플랫폼이 3차원 네트워크 구조체 형상으로 적용될 때 분화나 성장, 생산, 치료 등의 목적이

□ 연구개요
하이드로젤은 높은 함수율과 세포 외 기질과의 유사성으로 인하여 높은 생체적합성을 가지며 줄기세포 배양 지지체로서 주목 받고 있음. 하지만 물성적인 측면에서 하이드로젤의 낮은 강도는 줄기세포 배양 지지체로서의 응용을 제한함. 이러한 문제를 해결하기 위해 높은 탄성을 지닌 핵산 나노구조체와 높은 강도를 지닌 셀룰로오스의 혼합을 통해 충격에 부서지지 않고 내구성이 높은 하이드로젤의 개발을 시도하였음. 또한 줄기세포의 지지체 생산 플랫폼이 3차원 네트워크 구조체 형상으로 적용될 때 분화나 성장, 생산, 치료 등의 목적이 가장 효과적으로 달성된다는 사실이 밝혀지고 있어 3D 프린팅 적용 가능성을 확인하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
셀룰로오스-핵산 나노구조체 기반의 하이브리드 하이드로젤을 제작하기 위해 광반응성 핵산 나노구조체를 디자인하여 합성하였고 나노셀룰로오스를 제작하고 광반응기를 결합하였음. 이를 이용하여 분지형 핵산 나노구조체와 셀룰로오스의 광가교결합을 이용한 하이브리드 하이드로젤을 제작함. 또한 3D 프린팅을 이용한 하이브리드 하이드로젤을 제작하기 위해 제작된 하이브리드 하이드로젤의 조성적, 형태적, 물성적 특성을 평가하였고 3D 프린팅 공정을 탐색함. 추가적으로 줄기세포의 배양을 확인하기 위해 하이브리드 하이드로젤 내에서의 세포 성장을 확인하였으며 실제 3D 프린팅 실현 가능성을 평가하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
전 세계적으로 줄기세포 치료제 시장은 연간 400억 달러 규모에 이르며 계속적으로 성장하고 있음. 연구결과에 따라 줄기세포 치료제 개발의 가능성이 인정될 경우 상당한 이익 창출 효과를 유발할 수 있음. 또한 현대 사회에 들어서면서 급격히 증가하고 있는 암과 같은 질환과 생체조직의 손실 등은 환자의 행복을 빼앗고 장기적인 고통을 수반하기 때문에 효능과 안전성이 확보된 줄기세포 지지체가 개발된다면 현대인의 건강과 행복한 삶을 영위하는데 크게 이바지 할 수 있음. 본 연구는 나노생명공학 융합 기술을 줄기세포에 적합한 기능성을 지닌 신소재 탐색에 적용한 연구로, 기존 소재의 활성을 증진시키거나 새로운 활성을 부여하는 하이브리드 기술에 관한 내용임. 따라서 나노생명공학 분야의 기술을 다기능성 신소재 개발에 접목하여 새로운 가치를 창출할 수 있는 원동력이 될 수 있음. 현재 핵산나노구조체를 이용한 하이드로젤 제작은 전세계적으로 “Hot trend”이며 최첨단 나노기술임. 본 연구의 경우, 서로 다른 두 소재를 이용하여 생체에 적합한 물성을 지닌 다기능성 신소재를 합성할 수 있기 때문에 효율적인 줄기세포 지지체의 개발로 이어질 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1-1. 연구목표 ... 5
• 1-2. 연차별 목표와 내용 ... 5
• 1-3. 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 2-1. 광반응성 핵산나노구조체 디자인 및 합성 ... 6
• 2-2. 나노셀룰로오스 제작과 광반응기 결합 ... 7
• 2-3. 분지형 핵산 나노구조체와 셀룰로오스의 광가교결합을 이용한 하이브리드 하이드로젤 제작 ... 8
• 2-4. 제작된 하이브리드 하이드로젤의 조성적, 형태적, 물성적 특성 평가 ... 9
• 2-5. 셀룰로오스-핵산 나노구조체 하이브리드 하이드로젤의 제작을 위한 3D 프린팅 공정 개발 ... 12
• 2-6. 제작된 셀룰로오스-DNA 구조의 하이브리드 하이드로젤에서의 세포 성장 평가 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 3-1. 학문적 측면 ... 15
• 3-2. 기술적 측면 ... 15
• 3-3. 경제적 측면 ... 15
• 3-4. 사회적 측면 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 19