초록 ▼

연구개요
심근 세포들에게 최적화 된 환경을 제공하기 위해 세포 외 기질(ECM, Extracellular Matrix)을 모사할 수 있는 다기능성 하이드로젤을 개발
(1) 생체적합성이 높으면서 전기전도성을 보유한 다기능성 짧은 나노섬유 제작
(2) 기계적 물성 조절과 전기전도성을 높인 나노복합체 하이드로젤 개발
(3) 하이드로젤 내부에 심근세포를 3차원 배양하여 심근기능 검증

연구 목표대비 연구결과
(1) 엘라스틴계 폴리펩타이드(ELP) 합성
- Polysuccinimide (PSI)의

연구개요
심근 세포들에게 최적화 된 환경을 제공하기 위해 세포 외 기질(ECM, Extracellular Matrix)을 모사할 수 있는 다기능성 하이드로젤을 개발
(1) 생체적합성이 높으면서 전기전도성을 보유한 다기능성 짧은 나노섬유 제작
(2) 기계적 물성 조절과 전기전도성을 높인 나노복합체 하이드로젤 개발
(3) 하이드로젤 내부에 심근세포를 3차원 배양하여 심근기능 검증

연구 목표대비 연구결과
(1) 엘라스틴계 폴리펩타이드(ELP) 합성
- Polysuccinimide (PSI)의 치환반응을 통해 ELP를 구성하는 작용기(isopropyl, methyl)들을 부착하여 온도반응성을 가진 ELP 모사 폴리아스파트아미드 개발
(2) 전기방사법을 이용하여 하이브리드 나노섬유 제조
- ELP, 광경화성 젤라틴, PEDOT-PSS를 조합하여 전기방사를 통해 나노섬유 제작
- 초음파를 이용하여 수용액 분산 가능한 짧은 나노 섬유(마이크로단위) 제작
(3) 나노섬유 함유된 나노복합체 하이드로젤 개발
- 나노섬유 함유량을 조절하면서 하이드로젤의 기계적 물성 조절
- 나노섬유의 전도성고분자 비율을 조절하여 하이드로젤의 전도성 증대
(4) 하이드로젤에 심근세포 배양 및 세포기능 검증
- 전구용액에 심근세포를 분산시킨 후 하이드로젤 제작 – 3차원 배양
- 하이드로젤 물리적 특성에 따른 심근세포의 생존률 측정
- 전기전도성에 따른 심근세포의 전기생리적 특성 및 표현형 측정 (진행 중)

연구개발결과의 중요성
본 연구를 성공적으로 수행하였을 경우, 심장 조직 공학에서 사용되는 하이드로젤의 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 혁신적인 방법론을 제시할 것으로 예상됨.
- 하이브리드 나노섬유를 이용한 다기능성 하이드로젤은 강도, 연성, 전기 전도성이 높은 나노섬유를 포함하기 때문에 하이드로젤의 투과성을 유지하면서도 강도와 연성을 쉽고 효율적으로 극대화할 수 있으며 있으며, 비전도성 고분자로 이루어진 전통적 하이드로젤에 전기 전도성을 부여하여, 심근 세포들이 원활하게 전기생리적 활동을 할 수 있는 환경을 만들어 줄 것임
- 짧은 나노섬유를 분산시켜 제작하는 나노복합체 하이드로젤 제작 기술은 다양한 소재에도 쉽게 적용할 수 있으므로, 본 연구에서 제시한 심근조직 외 다양한 조직공학용 생체소재 개발에 응용될 수 있을 것으로 예상함

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 엘라스틴계 폴리펩타이드(ELP) 합성 ... 4
• (2) 미세유체장치 기반 마이크로단위 공정법을 이용한 마이크로젤 개발 ... 6
• (3) 하이드로젤 구성용 다기능성 생체적합성 고분자 가교제 개발 ... 7
• (4) 하이브리드 나노섬유 제작 및 물리적 특징 조절 ... 8
• (5) 나노복합체 하이드로젤 개발 및 물리적 특성 조절 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 11
• 5. 연구성과 ... 11
• 대표적 연구실적 ... 14
• 끝페이지 ... 29