초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
광운대학교와 독일의 라이프니츠 INP 연구소와의 공동연구를 통해 피부질환 임상 치료가 가능한 플라즈마 의료기기를 개발 및 상용화 추진
전체 내용
1. 대기압 플라즈마 소스 제작 및 진단 제어 기술 개발
(1) 대기압 플라즈마 의료기기 설계 및 제작
(2) 대기압 플라즈마 소스의 진단 제어 기술 개발
(3) 저온 대기압 플라즈마에서 발생되는 기체 라디칼 측정기술 확보
(4) 흡수분광법을 이용한 대기압 플라즈마 제트의 질소활성종 분석
(5) 대기압 아르곤

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
광운대학교와 독일의 라이프니츠 INP 연구소와의 공동연구를 통해 피부질환 임상 치료가 가능한 플라즈마 의료기기를 개발 및 상용화 추진
전체 내용
1. 대기압 플라즈마 소스 제작 및 진단 제어 기술 개발
(1) 대기압 플라즈마 의료기기 설계 및 제작
(2) 대기압 플라즈마 소스의 진단 제어 기술 개발
(3) 저온 대기압 플라즈마에서 발생되는 기체 라디칼 측정기술 확보
(4) 흡수분광법을 이용한 대기압 플라즈마 제트의 질소활성종 분석
(5) 대기압 아르곤 플라즈마 제트의 특성 규명
(6) 대기압 아르곤 플라즈마 제트의 전자밀도 측정법 연구
(7) 대기압 아르곤 플라즈마 제트에서 발생하는 활성종과 플라즈마간의 관계 연구
(8) DBD와 플라즈마 제트를 이용한 피부질환 치료기기 개발
2. 대기압 플라즈마 의료기기의 표준 제안
(1) 상온 대기압 플라즈마 장비에 대한 표준화 수립
(2) DIN SPEC 91315의 플라즈마 장비에 대한 측정 기준으로 본 연구센터의 상온 대기압 플라즈마 장비측정
(3) 대기압 플라즈마 의료기기 표준 제안
3. 대기압 플라즈마 소스의 아토피 치료효과 분석
(1) 대기압 플라즈마 의료기기의 아토피 치료 효과 분석
(2) 동물 모델 구축
4. 대기압 플라즈마의 모낭 줄기세포 분화에 대한 연구
(1) 모낭 줄기세포 분화에 대한 플라즈마 효과 연구
(2) 피부팬텀실험을 통한 플라즈마 유래 활성종의 분산 확인 등 조건 탐색
(3) 동물실험을 통한 모낭 발달 촉진 효과 확인 및 조건 탐색
5. 피부 모델을 이용한 플라즈마 적용 최적화
(1) 대기압 플라즈마 활성종의 침투분석
(2) UV-VIS 흡수스펙트럼 분석을 이용한 활성종의 피부 모사 모델 투과성 연구
(3) 피부모델을 이용한 플라즈마에 의한 단백질 변성 및 질환 적용 연구
6. melanoma의 치료를 위한 대기압 플라즈마 적용
(1) melanoma의 효과적인 처리를 위한 전략적 방법
(2) 플라즈마와 melanoma 피부암을 타겟으로 한 플라즈마로 유도된 약물 전달 시스템의 연구
(3) 흑색종 및 기타 피부 질환 치료를 위한 플라즈마 보조약물 전달 시스템을 기반으로 한 새로운 개발 전략
(4) 흑색종 및 다른 암에 대한 플라즈마 유도 면역 치료 방법 개발
(5) 흑색종 억제 및 기타 피부 세포 질환에 대한 표적으로서 새로운 microRNA 식별
(6) 피부 세포에서 플라즈마에 의해 조절되는 miRNA
(7) 개발된 대기압 플라즈마를 이용한 피부 색소의 생성 촉진 효과
7. 조직 공학 및 피부 질환 치료를 위한 대기압 플라즈마 적용 최적화
(1) 대기압 플라즈마를 이용한 피부질환 치료 연구
(2) 아토피 성 피부염 및 기타 피부 관련 암에 대한 플라즈마 유도 면역 요법 전략 개발.
(3) 플라즈마 치료가 피부세포 미치는 영향 연구
(4) 피부 세포 기능에 대한 플라즈마 반복 처리 효과 연구
8. 약물 저항성 암세포에 대한 플라즈마 처리효과 연구
(1) 상피암 세포의 사멸을 유도하는 플라즈마의 작용 조건 확립
(2) 상피암 세포에 플라즈마 처리 후 게놈 수준의 유전자 발현 변화 추적
(3) 개별 유전자에 대한 NGS 결과 검증
(4) 약물저항성 암모델 동물에 플라즈마 처리하여 종양의 크기 변화 추적
(5) 플라즈마를 처리한 종양조직에서 세포 및 유전자 발현 변화 추적
(6) 플라즈마에 의한 항암제의 암세포막 투과 효율 분석
(7) 플라즈마 성분들의 생물학적 작용 기전 연구
(8) in vivo 동물모델에서 약물 저항성 암세포에 대한 플라즈마의 예방 및 치료효과 연구
(9) 유방암 세포주에서 플라즈마 처리에 의한 긴 비번역 RNA 연구
(10) 플라즈마 처리에 의한 항암제 저항성 세포의 출현 예방 연구
9. 대기압 플라즈마의 항암효과 연구
(1) 자궁경부암세포에 대한 플라즈마 처리효과 연구
(2) 사람 유래 암세포 처치를 위한 최적의 바이오 플라즈마 조건 검증
(3) 대기압 플라즈마를 이용한 구강암 세포의 사멸 유도
(4) 플라즈마를 이용한 나노 물질의 합성과 이를 응용한 항암효과 연구
(5) 항암 치료를 위한 플라즈마 및 방사선 처리 방법 연구
10. 대기압 플라즈마를 사용하여 조골 세포 결합 및 증식 연구
11. 대기압 플라즈마의 농업 적용
(1) 농업 분야를 위한 플라즈마를 이용한 질소 비료 제조법 연구
(2) 플라즈마 활성수와 금속 이온을 이용하여 염분 스트레스에서 pak choi의 발아 및 성장 연구
12. 바이오 신소재 개발 및 특성 분석
(1) 텅스텐 나노팁의 특성 분석
(2) 플라즈마 처리된 PVA/키토산 박막의 개면 특성 연구
(3) 대기압 플라즈마를 이용한 금나노소재 합성기술 개발
(4) Ag 나노입자의 합성과 응용.
(5) 생체 적용 기능성 박막 개발
(6) 나노 자성입자의 특성 분석

1단계
목표
대기압 플라즈마 의료기기 원천기술 확보 및 피부질환 치료 효과 분석
내용
1. 대기압 플라즈마 소스의 아토피 치료효과 분석
2. 대기압 플라즈마 의료기기의 피부질환 치료 효과 분석
(1) 동물실험을 통한 모낭 발달 촉진 효과 확인 및 조건 탐색
(2) 모낭 줄기세포 분화 축진 효과 연구
(3) 세포실험을 통한 모낭 줄기세포 분화 촉진 효과 확인 및 조건 탐색
3. melanoma 피부암 치료를 위한 플라즈마의 역할
(1) 플라즈마 처리에 의한 세포의 자멸 수준에 대한 약물 전달 시스템 변화 연구
(2) Melanoma에 대한 특정 marker와 stemness에 대한 surface marker가 플라즈마 처리 후 변화 관찰
(3) 세포 사멸 indicator와 melanoma 성장 억제와 연관된 molecular signaling의 상승 효과 분석
4. 대기압 플라즈마 소스 제작 및 진단 제어 기술 개발
(1) 대기압 플라즈마 소스의 방전전기 에너지 측정
(2) 듀티비에 따른 공기 플라즈마 제트의 진동/회전 온도 측정
(3) 입력되는 전기에너지에 따른 전자온도 계산 결과 ;
(4) 공기 플라즈마의 NO, NO2 라디칼 밀도 측정
(5) 대기압 플라즈마 특성 체계화
(6) 대기압 플라즈마의 온도, 누설전류, Absolute irradiation, 오존 측정
5. 플라즈마를 이용한 바이오 소재 개발
(1) 생체 적용 기능성 박막 개발
(2) 나노 자성입자의 특성 분석

2단계
목표
대기압 플라즈마 의료기기 상용화 및 피부질환 치료효능 검증
내용
1. 피부질환 치료용 플라즈마 장비 개발 및 성능 개선
(1) 피부질환 치료용 플라즈마 장비 개발
(2) 기존 플라즈마 장비의 성능 개선
(3) 대기압 플라즈마 장비에 대한 표준화 수립
2. 피부 모델을 이용한 플라즈마 횔성종 투과 연구
(1) 대기압 플라즈마 활성종의 침투분석
(2) 피부모델을 이용한 플라즈마에 의한 단백질 변성 및 질환 적용 연구
3. 대기압 플라즈마를 이용한 흑색종 사멸 연구
(1) 흑색종 치료를 위한 상온 플라즈마 적용 방법 수립
(2) 대기압 플라즈마의 피부색소 생성 기작 연구
4. 약물저항성 암모델에 대한 플라즈마 영향 연구
(1) 상피암 세포의 사멸을 유도하는 플라즈마의 작용 조건 확립
(2) 상피암 세포에 플라즈마 처리 후 게놈 수준의 유전자 발현 변화 추적
(3) 개별 유전자에 대한 NGS 결과 검증(돌연변이 유전자 10개 이상 선별)
(4) 약물저항성 암모델 동물에 플라즈마 처리하여 종양의 크기 변화 추적
(5) 플라즈마를 처리한 종양조직에서 세포 및 유전자 발현 변화 추적
(6) 플라즈마에 의한 항암제의 암세포막 투과 효율 분석
5. 자궁경부암 치료를 위한 최적의 바이오 플라즈마 조건 탐색 확립

3단계
목표
대기압 플라즈마 의료기기 표준화 및 피부질환 치료기기의 생물학적 안전성 확인
내용
1. 국제 표준화에 필요한 대기압 플라즈마 특성 규명
(1) 흡수분광법을 이용한 대기압 플라즈마 제트의 질소활성종 분석
(2) 대기압 아르곤 플라즈마 제트의 특성 규명
(3) 대기압 아르곤 플라즈마 제트의 전자밀도 측정법 연구
(4) 대기압 아르곤 플라즈마 제트에서 발생하는 활성종과 플라즈마간의 관계 연구
2. 대기압 플라즈마 의료기기 국제 표준 제안
3. 대기압 플라즈마 피부질환 치료기기의 생물학적 안전성 확인
(1) 플라즈마 치료가 피부세포 미치는 영향 연구
(2) 플라즈마 성분들의 생물학적 작용 기전 연구
(3) 흑색종 사멸 효과 연구
(4) 흑색종 억제 및 기타 피부 세포 질환에 대한 표적으로서 새로운 microRNA 식별
(5) 사람유래 암세포 처치를 위한 최적의 바이오 플라즈마 조건 검증
(6) 대기압 플라즈마를 이용한 구강암 세포의 사멸 유도
(7) 플라즈마를 이용한 나모 물질의 합성과 이를 응용한 항암효과 연구
(8) 항암 치료를 위한 플라즈마 및 방사선 처리 방법 연구
(9) 대기압 플라즈마를 사용하여 조골 세포 결합 및 증식 연구
(10) 플라즈마의 항균 살균 효과 연구
4. 플라즈마의 항암제 저항성 세포에 대한 영향 연구
(1) in vivo 동물모델에서 약물 저항성 암세포에 대한 플라즈마의 예방 및 치료효과 연구
(2) 유방암 세포주에서 플라즈마 처리에 의한 긴 비번역 RNA 연구
(3) 플라즈마 처리에 의한 항암제 저항성 세포의 출현 예방 연구
(4) in vivo 동물모델에서 플라즈마 처리에 의한 항암제 저항성 예방 및 치료 효과 연구
(5) 유방암 세포주에서 플라즈마 처리에 의한 경쟁 내인성 RNA 연구
5. 농업 분야를 위한 플라즈마를 이용한 연구
(1) 대기압 플라즈마를 이용한 질소 비료 제조법 연구
(2) 플라즈마 활성수와 금속 이온을 이용하여 염분 스트레스에서 pak choi의 발아 및 성장 연구
6. 플라즈마를 이용한 바이오 소재 개발
(1) 텅스텐 나노팁의 특성 분석
(2) 플라즈마 처리된 PVA/키토산 박막의 개면 특성 연구
(3) 대기압 플라즈마를 이용한 금나노소재 합성기술 개발
(4) 플라즈마를 이용한 Ag 나노입자의 합성

연구개발성과
○ 대기압 플라즈마 특성 분석
○ 대기압 플라즈마 장비에 대한 표준화 수립
○ 피부질환 치료용 플라즈마 장비 개발 및 성능 개선
○ 대기압 플라즈마의 피부색소 생성 기작 연구
○ 대기압 플라즈마 활성종의 침투분석
○ 흑색종 치료를 위한 저온 플라즈마 적용 방법 수립
○ 조직 공학 및 피부 질환 치료를 위한 저온 플라즈마 전략 개발
○ 상피암 세포의 사멸을 유도하는 플라즈마의 작용 조건 확립
○ 상피암 세포에 플라즈마 처리 후 게놈 수준의 유전자 발현 변화 추적
○ 개별 유전자에 대한 NGS 결과 검증
○ 약물저항성 암모델동물에 플라즈마 처리하여 종양의 크기 변화 추적
○ 플라즈마를 처리한 종양조직에서 세포 및 유전자 발현 변화 추적
○ 플라즈마에 의한 항암제의 암세포막 투과 효율 분석
○ 자궁경부암 치료를 위한 최적의 바이오 플라즈마 조건 탐색 확립
○ 자궁경부암 세포 사멸 효과를 극대화 시킬 수 있는 플라즈마 감작제 발굴
○ 바이오 플라즈마에 의한 자궁경부암 사멸 분자 기전 탐색 확립

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 플라즈마 피부적용 의료기기 원천기술 조기 확보
○ 플라즈마의 피부적용 의료기기 관련 세계적인 공동 연구소로 발전기반 구축
○ 한국의 미래 창조형 신산업 창출과 플라즈마 의료 산업 관련 일자리 창출
○ 플라즈마 의료기기 관련 융합과학 인재 양성
○ 미용관련 플라즈마 기기의 국제경쟁력 확보

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 37
• 4. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 79
• 5. 목표 미달 시 원인분석 ... 214
• 6. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 215
• 7. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 223
• 제2장 기관유치 및 운영 ... 229
• 1. 해외연구기관 유치 목적 및 필요성 ... 229
• 2. 공동연구센터 운영 현황 ... 237
• 3. 해외연구기관의 협력 성과 ... 245
• 4. 해외연구기관 유치 노력 및 성과 ... 273
• 5. 공동연구센터 자립 및 활용계획 ... 277
• 6. 사업추진과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 280
• 붙임1. 해외우수연구기관유치사업 연차별 목표 및 달성도 현황 ... 300
• 붙임2. 해외우수연구기관유치사업 예산 확보 및 사용 실적 ... 304
• 붙임3. 해외우수연구기관유치사업 대표성과 ... 311
• 끝페이지 ... 320