초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
연구의목적
본 연구팀은 중증 심장질환 치료를 위하여, 1) 지능형 M13박테리오파지를 매개로 기능성 혈관복구인자에 의해 기능이 강화된 심장질환 치료용 스마트 줄기세포 개발 2) 기능성 M13 파지 기반 생체 모방형 컬러센서를 이용하여 줄기세포 분화 상태 모니터링 기법 개발 및 표준화 시스템 구축하여, 최종적으로 심장질환을 극복 할 수 있는 나노바이오소재 기반 기능강화 줄기세포 치료제 개발을 목표로 함.

연구의 내용
M13 박테리오파지 기반의 심장질환 치료용 줄기세포개발 및 모니터

□ 연구의 목적 및 내용
연구의목적
본 연구팀은 중증 심장질환 치료를 위하여, 1) 지능형 M13박테리오파지를 매개로 기능성 혈관복구인자에 의해 기능이 강화된 심장질환 치료용 스마트 줄기세포 개발 2) 기능성 M13 파지 기반 생체 모방형 컬러센서를 이용하여 줄기세포 분화 상태 모니터링 기법 개발 및 표준화 시스템 구축하여, 최종적으로 심장질환을 극복 할 수 있는 나노바이오소재 기반 기능강화 줄기세포 치료제 개발을 목표로 함.

연구의 내용
M13 박테리오파지 기반의 심장질환 치료용 줄기세포개발 및 모니터링 시스템 구축
1. 생체 적합형 M13 파지를 이용한 중증 심장 질환 치료용 기능성 줄기세포 치료제 개발
▶ 치료용 기능강화 펩타이드를 탑재한 생체적합형 M13 파지 개발
▶ 치료용 기능강화 펩타이드탑재 M13 파지 제작 및 최적화: 도입 효율 및 세포독성 최적화
▶ 치료용 기능강화 펩타이드에 의해 기능이 강화된 M13 파지 기반 스마트 심근줄기세포체 개발
▶ 환자유래의 스마트 자가 줄기세포 치료제 효능, 작용 기작 검증 및 안전성 지표 확립
▶ IND승인신청을 위한 M13 센서 활용 줄기세포 모니터링, 세포독성 및 안정성 검토
▶ 심근경색 동물모델 제작 후, 기능성 줄기세포의 효능 검증 및 모니터링 시스템 구축

2. M13파지 기반의 다중검출 복합 분석 컬러센서를 이용한 줄기세포 분화상태 모니터링기법 개발 및 표준화 시스템 구축
▶ 심장줄기세포의 심근, 평활근, 혈관 분화 유도 및 생화학적 주요 지표 변화 분석
▶ 줄기세포 분화 바이오마커 물질 모니터링용 기능성 M13 파지 개발
▶ 고감도의 기능성 컬러센서 제작 및 지표물질 특이적 기능성 파지 개발 및 라이브러리 구축
▶ 다중분석을 통한 복합 분석 시스템 개발 및 체계적 심장줄기세포 분화의 시험관 분석
▶ 줄기세포 분화 바이오마커 검출용 다중분석 컬러 센서를 활용한 분석 표준화 시스템 구축
▶ IND승인신청을 위해 환자유래의 줄기세포 적정 분화상태 데이터뱅크 구축

□ 연구개발성과
▶ 본 연구는 지능형 M13 파지 기반 심근줄기세포의 기능강화 기술 개발, 줄기세포 분화 바이오마커 물질 다중검출 복합분석법 개발을 통하여 특허 확보 및 IND승인신청을 목표로 함.
▶ 과제 종료 후 IND 승인신청을 목표로 함
▶ 과제 종료 후 총 논문 5건, 특허 출원 2건 등록 1건을 성과로 설정함

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
▶ 임상 적용 가능한 생물학적 나노소재인 M13파지 활용 재생의학의 융복합 학문발전에 기대
▶ 줄기세포 모니터링 및 치료제 개발을 통한 중증 심장질환 미충족 의료 수요 해결
▶ 줄기세포 모니터링 및 치료가 가능한 플랫폼 구축을 통한 새로운 의료 시스템 구축
▶ 기술 선점 및 제품화를 통한 사회적, 경제적 이익 창출 및 국가 경쟁력 확보

(출처 : 요약문 13p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
Purporse
The aim of this project is to develop the nano-bio based smart therapheutic stem cell for advanced heart disease. We will focus 1) the developement of smart engineered M13 bacteriophage-based angiogenic factor transduction system for target stem cells, 2) the develo

□ Purpose&Contents
Purporse
The aim of this project is to develop the nano-bio based smart therapheutic stem cell for advanced heart disease. We will focus 1) the developement of smart engineered M13 bacteriophage-based angiogenic factor transduction system for target stem cells, 2) the developement of monitoring technique for stem cell differentiation using M13 bacteriophage-based biomimetic color sensor and establishment of standardization system.

Contents
Development of clinically available M13 bacteriophage-based stem cell therapeutics and monitoring system
1. Development of bio-adaptable M13 bacteriophage-based stem cell therapeutics for cardiovascular diseases
▶ Establishment of smart engineered M13 bacteriophage
▶ Optimization of engineered M13 bacteriophage contained Thymosin β4-SDKP
▶ Development functional enhanced stem cells using engineered M13 bacteriophage
▶ Verification of safety and efficacy of M13 bacteriophage-based stem cells

2. Development of real-time stem cell monitoring technology using M13 bacteriophage based biomimetic color sensor.
▶ Selection of target material for analysis of differentiation of stem cell
▶ Fabrication of functional color sensor with high sensitivity
▶ Development of functionalized M13 bacteriophage for selective detection
▶ Development of multi-analysis system based on multi-array sensor

□ Results
▶ This study would like to build a proof of concept for cardiovascular diseases by development of M13 bacteriophage-based smart stem cell therapeutics and by establishmentof non-invasive and real-time monitoring technology on stem cell behavior

□ Expected Contribution
▶ To Build a scientific knowledge on nano material based-regenerative medicine
▶ To address unmet medical needs for cardiovascular diseases
▶ To establish novel monitoring and therapeutic system by M13 bacteriophage-based technology
▶ To enhance national competitiveness by technology preemption and commercialization

(source : SUMMARY 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제출문 ... 10
• 보고서 요약서 ... 12
• 국문 요약문 ... 13
• SUMMARY ... 14
• 목차 ... 15
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
• 1-1. 연구개발 목적 ... 17
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 17
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 24
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 60
• 4-1. 목표달성도 ... 60
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 61
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 62
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 64
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 64
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 64
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 65
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 66
• 11. 기타사항 ... 67
• 12. 참고문헌 ... 68
• 끝페이지 ... 69