초록 ▼

ㅇ 연구개요
< 최종목표 >
뼈의 기본단위인 osteon의 생체구조와 기능을 모사하는 신개념 뼈온어칩 제작 및 골다공증 약효평가 시스템개발
< 세부연구목표 >
1) 뼈의 생체 구조와 기능을 모방하는 뼈온어칩 모델 제작
2) 뼈 주변의 세포 및 화학적, 물리적 생체환경 변화에 의한 골다공증 메카니즘 연구
3) 뼈온어칩 기반 골다공증 약효평가를 위한 고효율 스크리닝 시스템 제작

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
(1) 정성적 연구개발성과
1-1) 뼈의 기본단위인 osteon 구조모사를 위

ㅇ 연구개요
< 최종목표 >
뼈의 기본단위인 osteon의 생체구조와 기능을 모사하는 신개념 뼈온어칩 제작 및 골다공증 약효평가 시스템개발
< 세부연구목표 >
1) 뼈의 생체 구조와 기능을 모방하는 뼈온어칩 모델 제작
2) 뼈 주변의 세포 및 화학적, 물리적 생체환경 변화에 의한 골다공증 메카니즘 연구
3) 뼈온어칩 기반 골다공증 약효평가를 위한 고효율 스크리닝 시스템 제작

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
(1) 정성적 연구개발성과
1-1) 뼈의 기본단위인 osteon 구조모사를 위한 칩 시스템 제작
1-2) 조골세포 유래 ECM (osteoblast-derived decellularized ECM, OB-dECM)의 추출법 확립
1-3) 칩 표면 코팅법 확립 및 하이드로젤 조성 최적화
1-4) 골세포의 하이드로젤내의 3차원 배양 및 최적화
1-6) Osteocyte의 단독배양 및 osteoblast와의 공배양 조건에서 분화레벨 변화 관찰
1-7) 기존 시스템인 Trans-well 시스템과의 성능비교
1-8) 뼈온어칩에서 골다공증 약물에 대한 평가
1-9) 골다공증 약물 (SOST antibody)의 농도결정 및 처리조건 최적화
1-10) 이미지 평가 알고리즘 개발을 위한 전처리법 확립
1-11) 딥러닝 기반의 이미지 평가 알고리즘 개발
1-12) 인공지능 알고리즘을 이용한 골다공증 약물 평가

ㅇ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
(1) 연구결과의 중요성
1) 뼈의 생체구조와 기능을 모사하는 새로운 형태의 뼈 모델을 제시하여 학술적 가치와 원천기술을 확보함.
2) 단순한 형태와 기능모사를 넘어서 기능성 생체재료를 더하는 복합적 응용으로 보다 정확한 뼈 모델 제시가 가능함.
3) 미세패턴-웰플레이트 hybrid 약물플랫폼 활용으로 약효평가에 소요되는 시간 및 인력낭비를 줄이고, 신뢰성 있는 분석데이타 확보가 가능한 차세대 약물 스크리닝 플랫폼 구축을 하였음.
(2) 연구결과의 활용성
1) 뼈온어칩 모델 및 인공지능 알고리즘을 이용하여 고령화시대 관심 질병인 골다공증 질병의 기전을 이해하고 치료를 위한 새로운 약물개발에 활용할 수 있음.
2) 본 모델을 활용은 약물스크리닝의 경제적 비용절감에 기여할 수 있으며, 뼈외 다른 장기 조직모델과의 연계 및 확장이 가능함.
3) 이미지 분석을 이용한 인공지능 약효평가 모델은 약효평가에 대한 정확도를 높여 주며, 유사프로세스를 활용하여 타질환 모델에도 활용 가능함.


(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구목표 ... 4
• 1-2. 연구필요성 ... 4
• 1-3. 연구내용 및 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2-1. 연도별 수행과정 및 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 27