초록 ▼

□ 연구개요
암의 존재 여부는 혈액 검사, 영상 진단 등으로 스크리닝과 조직 검사를 통해 확인할 수 있으며, 암 조직의 병리학적 정보는 치료 방향을 결정하는 데 있어 중요한 역할을 하게 되므로 오늘날 정밀 분석에 의한 암세포 특성 평가는 필수적임. 특히, 더욱 정밀한 분석을 위해 암세포 기계적 특성의 절대 정량화는 필수적이며, 암세포의 탄성 계수를 수치화시킨다면 암세포들의 전이성 비교 분석이 가능함. 그리하여, 과거에 원자 현미경, 마이크로피펫을 이용한 직접 암세포 특성을 정량화하는 기초 연구가 이루어져 왔으나, 이들은 암세포

□ 연구개요
암의 존재 여부는 혈액 검사, 영상 진단 등으로 스크리닝과 조직 검사를 통해 확인할 수 있으며, 암 조직의 병리학적 정보는 치료 방향을 결정하는 데 있어 중요한 역할을 하게 되므로 오늘날 정밀 분석에 의한 암세포 특성 평가는 필수적임. 특히, 더욱 정밀한 분석을 위해 암세포 기계적 특성의 절대 정량화는 필수적이며, 암세포의 탄성 계수를 수치화시킨다면 암세포들의 전이성 비교 분석이 가능함. 그리하여, 과거에 원자 현미경, 마이크로피펫을 이용한 직접 암세포 특성을 정량화하는 기초 연구가 이루어져 왔으나, 이들은 암세포와 직접 접촉이 발생하여 측정치의 오차 범위가 넓은 접촉식 시스템이라는 치명적인 단점이 있음. 최근 들어 고주파 초음파를 이용하여 체외에서 물리적인 비침습적인 방법으로 암세포 기계적 특성을 상대적 정량화 하는 연구가 활발히 이루어지고 있으나 이와같은 정량화는 기준점이나 절대값이 없는 상대적인 비교 분석이였기 암세포의 특성을 수치화하지 못하는 치명적인 한계가 있음. 본 연구를 통하여 초음파 음향 집게로 암세포의 기계적 특성을 절대적 정량화 및 수치화 할 수 있음을 증명할 뿐만 아니라 절대 정량화된 데이터를 가지고 암세포의 침습력까지도 평가, 분석함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구진은 단일 암세포를 포획, 조정, 변형할 수 있는 고주파 초음파 음향 집게 기술을 이용하여 암세포의 기계적 특성을 절대 정량화하고 암세포의 침습성 및 전이성 평가에 성공함. 세부 연구결과는 다음와 같음. (1) 고주파 (50 MHz) 단일 소자 초음파 트랜스듀서를 개발하고 고주파 초음파 시스템에 연결하여 음향 집게를 구현함. (2) 단일 암세포 조정을 가장 효과적으로 할 수 있는 초음파 송신 파형, 펄스 폭, 펄스 반복 주파수, 집속 (focusing) 형태 등을 포함한 초음파 음향 집게 시스템 파라미터를 암세포의 크기에 맞게 최적화함. (3) 절대 정량화를 위한 기준점 역할을 할 아가로즈 하이드로겔 세포 모형 입자를 개발함. (4) 하이드로겔 입자를 음향 집게로 포획한 후 광학 시스템을 사용하여 음압(acoustic pressure)의 변화에 따른 입자의 크기 변화를 데이터화 시켜 탄성계수의 기준점이 되도록 만듬. 같은 방법으로 암세포도 음압의 변화에 따른 암세포 크기 변화를 유도하여 암세포의 탄성 계수를 절대 정량화함. (5) 각 세포라인의 30개의 세포 샘플을 실험하고 그들의 탄성계수의 평균값과 표준편차을 측정하여 보다 정확한 암세포의 절대적 정량화된 탄성계수를 구현함.

□ 연구개발결과의 중요성
암은 여전히 높은 사망률을 보이는 주요 질병이나, 최근 암 진단 및 치료 기술의 발달로 암 완치 사례가 늘어나고 동시에 생존율도 높아지면서 암은 극복 가능한 질병으로 인식이 바뀌고 있음. 암 생존율이 높아지게 된 결정적 요인은 진단 및 치료기술과 더불어 조기진단의 중요성이 강조되기 때문이며, 현재도 부작용을 줄이는 치료제 개발이 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있음. 암세포의 절대 정량화된 기계적 탄성 계수가 파악된다면 양성과 악성을 구별해내는 정확한 진단이 이루어 질 수 있음. 또한, 수치화된 정보로 가지고 전이성 정도가 파악이 된다면 암 조기진단에 아주 중요한 요소가 될 것임. 하지만, 현재의 경우 접촉식 정량화 검사 외에 검사 방법이 존재하지 않고, 접촉식 검사는 세포와 접촉이 일어나는 과정에서 정량화되는 값에 영향을 주어 신뢰도가 떨어지는 상황임. 초음파 음향 집게는 접촉식 기반의 기술과 달리 세포와의 접촉 없는 비침습식 정량 기술로써 보다 정확하고 안전한 검사 도구로 사용될 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 연구의 최종 목표 ... 3
• 나. 연구의 배경 ... 3
• 다. 연구의 요약 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 연구수행 방법 ... 5
• 나. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 다. 연구 결과를 바탕으로 논문 게재 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 가. 기초연구의 중요성 ... 13
• 나. 경제적/산업적 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 15