초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
골다공증 동물 모델에서 골재생에 대한 생체활성물질(부갑상선호르몬 및 BMP-2와 FGF-2)간의 복합 적용의 효과를 평가하고, 이를 바탕으로 나노융합 신소재의 효과를 동물 모델에서 검증하는 것을 목표로 함

□ 연구개발성과
▪ 대용량 전사체 분석을 통한 골분화/골재생 관련 신규 분자 마커를 발굴하기위한 분석 시스템을 구축하였음.
▪ 구축된 분석 시스템을 이용하여 골분화/골재생 관련 신규 분자 마커 발굴 기술을 확립하였음.
▪ 1세부/3세부에서 제공된 나노융합신소재/생체활성물질

□ 연구의 목적 및 내용
골다공증 동물 모델에서 골재생에 대한 생체활성물질(부갑상선호르몬 및 BMP-2와 FGF-2)간의 복합 적용의 효과를 평가하고, 이를 바탕으로 나노융합 신소재의 효과를 동물 모델에서 검증하는 것을 목표로 함

□ 연구개발성과
▪ 대용량 전사체 분석을 통한 골분화/골재생 관련 신규 분자 마커를 발굴하기위한 분석 시스템을 구축하였음.
▪ 구축된 분석 시스템을 이용하여 골분화/골재생 관련 신규 분자 마커 발굴 기술을 확립하였음.
▪ 1세부/3세부에서 제공된 나노융합신소재/생체활성물질을 시험하기 위한 세포기반 모델 구축 기술을 확립하였고 분석을 통하여 나노융합신소재/생체활성물질 효능을 세포 표현형 및 분자 기반에서 확인하였음.
▪ 대용량 전사체 기반 인간 유래 줄기세포 모델 분석을 통하여 골분화/조직화/골재생에 영향을 끼치는 것으로 판단되는 33개의 신규 표적 분자 후보를 발굴함.
▪ BMP-2 및 FGF-2 탑재가 가능한 인산칼슘 본 블록 기반 나노융합신소재 제조기술을 확립하였음.
▪ BMP-2 및 FGF-2의 서방형 방출제어 기술을 확립하였음.
▪ BMP-2 및 FGF-2 방출거동의 mathematical model을 이용해 분석하였으며 확산에 의한 방출제어임을 확인하였음
▪ BMP-2 및 FGF-2 의 담지량을 1200 ng으로 결정하였으며 방출기간을 초기골재생이 일어나는 기간인 30~40일로 결정하였음.

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
1. 동물모델 활용기술 및 연구 기법적 역량 강화는 이어지는 후속 연구의 풍부한 밑거름
2. 골재생의 새로운 분자 및 관련 신호전달 체계는 골관련 질환의 예방, 조기진단, 치료효과 예측 및 유전자 치료 지표 등으로 사용가능
3. 골조직 재생을 촉진하는 생체활성 인자의 방출 제어가 가능한 biointerface 기능화 기술은 최적의 조직재생 기능을 갖는 다양한 지지체 및 임플란트 개발에 적용가능
4. 치주질환 뿐만 아닌 골수염, 골결핵, 등 악골질환에도 효과적으로 적용될 가능성
5. 노년층의 효율적 골재생을 위한 기반 기술 개발을 통해 삶의 질 향상 및 의료비 감소

(출처 : 요약문 13p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
By investigating the combinational effects of biomaterials such as FGF-2, BMP-2 and PTH, this study is to amied to evaluate the bionanomaterials in animal models

□ Results
▪ We have constructed an analysis system for discovering new molecular markers related to bone d

□ Purpose&Contents
By investigating the combinational effects of biomaterials such as FGF-2, BMP-2 and PTH, this study is to amied to evaluate the bionanomaterials in animal models

□ Results
▪ We have constructed an analysis system for discovering new molecular markers related to bone differentiation/regeneration through transcriptome (RNA-Seq_analysis.
▪ We have builded a novel molecular marker discovery technology related to bone differentiation/regeneration using the above established analytical system.
▪ We have established a cell-based model for testing nano particles/bio-active materials and confirmed the effect of nano particles/bio-active materialsbased on the cell phenotype and molecular analysis.
▪ We have identified 33 novel biomarker candidates target molecules that are thought to affect bone differentiation/organization/regeneration using human derived adipose tissue models.
▪ A novel bioactive nanohybrid CaP bone block material equipped with BMP-2 or FGF-2-releasing functions was developed.
▪ We have confirmed sustained controlled release characteristics for BMP-2 or FGF-2.
▪ The mathematical models for sustained release of BMP-2 or FGF-2 were analyzed, and we found that Higuchi models described well thediffusion-controlled release of each growth factor.
▪ We determined the optimal amount and the release periods of BMP-2 or FGF-2.

□ Expected Contribution
1. Setting up valid animal model and advance methodlogy can be fundamental for future research.
2. New signal pathway and finding new related molecules can be used for the prevention of bone disease, diagnosis and genetic target treatment.
3. Precise release technic and biointerface technic can be used for scaffold and implant development.
4. It can also be used for periodontis treatment and other jawbone diseases.
5. Bone regeneration technic for elderly people can be feasible and this can lead to improvement of QoL and reduction of medical expense.

(source : SUMMARY 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 11
• 보고서 요약서 ... 12
• 국문 요약문 ... 13
• SUMMARY ... 14
• 목차 ... 15
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 16
• 1-1. 연구개발 목적 ... 16
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 16
• 1-3. 연구개발 범위 ... 17
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 21
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 78
• 4-1. 목표달성도 ... 78
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 78
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 79
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 81
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 81
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 82
• 끝페이지 ... 83