초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본연구의 목표는 1) 혈관내피세포와 암세포의 3D 공배양 시스템 구축과 3D에세이칩에서 방사선민감도 측정 기술 개발, 2) 혈관내피세포층을 구성하는 구획과 종양 조직 환경을 구성하는 구획에서 혈관내피세포의 암 혈관내피세포로의 3D 배양조건을 확립하고 방사선 민감도를 측정하는 기술개발임.

□ 연구개발성과
1. PCL 나노섬유에서 암세포와 혈관내피세포의 공배양 –1차 모델 시스템 완성
2. 혈관내피세포의 단독배양과 암세포와의 공배양을 위한 투명한 세포배양용 PVA 나노섬유 스캐폴드

□ 연구의 목적 및 내용
본연구의 목표는 1) 혈관내피세포와 암세포의 3D 공배양 시스템 구축과 3D에세이칩에서 방사선민감도 측정 기술 개발, 2) 혈관내피세포층을 구성하는 구획과 종양 조직 환경을 구성하는 구획에서 혈관내피세포의 암 혈관내피세포로의 3D 배양조건을 확립하고 방사선 민감도를 측정하는 기술개발임.

□ 연구개발성과
1. PCL 나노섬유에서 암세포와 혈관내피세포의 공배양 –1차 모델 시스템 완성
2. 혈관내피세포의 단독배양과 암세포와의 공배양을 위한 투명한 세포배양용 PVA 나노섬유 스캐폴드 제작
⦁ 지식재산권 확보-세포 배양용 폴리비닐 알코올 나노섬유 구조체의 제조 방법, 국내특허등록, 미국특허출원
⦁ 세포배양용 폴리비닐 알코올 나노섬유 구조체 제작 완료
⦁ PVA 나노섬유 스캐폴드에서 혈관내피세포의 부착성 검증
⦁ PVA 나노섬유에서 혈관내피세포/암세포와의 공배양에 의한 세포의 성장
3. Fucoidan 함유 PCL 나노섬유 제작과 혈관내피세포의 배양
⦁ 지식재산권 확보: 후코이단을 함유하는 세포 부착능이 개선된 나노구조체의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 후코이단을 함유하는 세포 부착능이 개선된 구조체의 국내특허등록, 미국특허출원
⦁ Fucoidan-PCL의 제작 및 Fucoidan-PCL 나노섬유에 대한 혈관내피세포 부착, 증식 효능 검증
4. PVA 나노섬유에서 암세포 및 혈관내피세포의 배양
5. PVA 나노섬유에서 암세포 및 혈관내피세포의 배양과 방사선의 영향 측정
6. 종양혈관 생성 모델 개발에서 펩타이드 함유 PVA 나노섬유와 혈관내피세포에 따른 조건 확립
⦁ 펩타이드 함유 PVA 나노섬유 membrane의 제작 기술의 지재권 확보
⦁ 펩타이드 결합 PVA 나노섬유의 펩타이드 분비 검증
⦁ 펩타이드 함유 PVA 나노섬유에서 혈관내피세포의 3D 배양 조건 확립
⦁ 펩타이드 함유 PVA membrane에서 암세포와 공배양한 혈관내피세포의 성장
⦁ HUVEC 세포의 3차원 배양을 위한 다양한 나노섬유 membrane 제조
⦁ 펩타이드 함유 PVA membrane에서 배양한 혈관내피세포의 성장에 대한 방사선 조사 영향
⦁ 펩타이드 함유 PVA membrane에서 3D 배양한 세포의 성장에 대한 방사선의 영향
7. PCL에서 공배양한 혈관내피세포의 성장에 대한 저산소증 유도 약물의 영향
⦁ CD-PCL 나노섬유 기반 공배양시스템 모델 개발과 암세포에 의한 혈관신생 모델 제시 및 국제학술지에 발표함
⦁ CD-PCL에서 공배양한 혈관내피세포의 성장에 대한 방사선의 영향 측정
⦁ CD-PCL 나노섬유에서 암세포에 의한 혈관내피세포의 증식에 대한 deferoxamine 및 Vandetanib 효능 측정
⦁ PCL 기반 종양조직 유래 암세포 및 혈관내피세포 증식에 대한 방사선 영향 측정
8. 기술개발을 통한 시제품 제작
⦁ 시제품화를 위한 제작된 PVA 나노섬유의 물성을 검증함
⦁ 세포배양용으로 제작된 PVA 나노섬유 세포독성 분석함
⦁ PVA 나노섬유 불용해성 검증: PVA 나노섬유 표면 및 단면 FE-SEM 분석 성적을 확보함
9. 기술개발을 통한 기술사업화 완료
⦁ 연구소기업 창업함
⦁ PVA 나노섬유의 제품화함

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
1. 기술개발을 통한 기술사업화 파급효과 및 향후 계획
⦁ 현재까지 사용되고 있는 2차원 세포배양 시장 및 동물실험 대체시장(2020년 100억 달러 예상)을 본 제품개발을 통해 선점할 수 있음
⦁ 미국 Sigma사 제품을 대부분 사용하고 있으며 본 제품개발을 통해 수입 대체 및 국산화에 기여할 수 있음
⦁ 3차원 세포배양제품은 세포 활성측정 및 독성검사, 암세포 연구, 3D 프린팅 스캐폴드, 재생의학, 줄기세포 분화 등을 위한 용도로 제품이 나올 수 있음
⦁ 배양용 well 이나 plate에 나노섬유를 부착하여 end-user가 세포배양에 바로 사용할 수 있는 수준의 제품화하기 위하여 제품 공정화함
⦁ 기술사업화의 비즈니스 모델 구축함

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 목적 ... 6
• 나. 연구개발 필요성 및 범위 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 9
• (1) PCL 나노섬유에서 암세포와 혈관내피세포의 공배양 –1차 모델 ... 9
• (2) 혈관내피세포의 단독배양과 암세포와의 공배양을 위한 투명한 세포배양용 PVA 나노섬유스캐폴드 제작 ... 9
• (3) Fucoidan 함유 PCL 나노섬유 제작과 혈관내피세포의 배양 ... 11
• (4) PVA 나노섬유에서 암세포 및 혈관내피세포의 배양 ... 13
• (5) PVA 나노섬유에서 암세포 및 혈관내피세포의 배양과 방사선의 영향 측정 ... 13
• (6) 종양혈관 생성 모델 개발에서 펩타이드 함유 PVA 나노섬유와 혈관내피세포에 따른 조건확립 ... 15
• (7) PCL에서 공배양한 혈관내피세포의 성장에 대한 저산소증 유도 약물의 영향 ... 21
• (8) 기술개발을 통한 시제품 제작 ... 25
• (9) 기술개발을 통한 기술사업화 완료 ... 26
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 28
• 3-1. 목표 ... 28
• 3-2. 목표 달성여부 ... 28
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 28
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 29
• (1) 기술개발을 통한 기술사업화 파급효과 및 향후 계획 ... 29
• 참고문헌 ... 31
• 끝페이지 ... 34