초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
- 외상 등으로 인한 피부 결손시, 피부 재생을 위해, 피부세포를 3D 바이오프린팅 할 때, 피부와 유사한 생체적합성 및 물리적 성질을 가지는 바이오 잉크를 개발하고, 이를 이용하여 3D bio-printing된 피부를 개발하는 것임
- 개발된 3D Bio-printing 피부를 소동물 모델에 적용하여 유효성 및 안전성을 평가함

□ 연구개발성과
○ 생체적합성이 높은 물질 선택 및 개발
- 3D 프린팅 된 피부 구조체에서의 세포 생존율 및 세포 증식률을 높일 수 있는 물질 선

□ 연구의 목적 및 내용
- 외상 등으로 인한 피부 결손시, 피부 재생을 위해, 피부세포를 3D 바이오프린팅 할 때, 피부와 유사한 생체적합성 및 물리적 성질을 가지는 바이오 잉크를 개발하고, 이를 이용하여 3D bio-printing된 피부를 개발하는 것임
- 개발된 3D Bio-printing 피부를 소동물 모델에 적용하여 유효성 및 안전성을 평가함

□ 연구개발성과
○ 생체적합성이 높은 물질 선택 및 개발
- 3D 프린팅 된 피부 구조체에서의 세포 생존율 및 세포 증식률을 높일 수 있는 물질 선정
○ 피부와 물리적 성질이 비슷한 바이오잉크 선택 및 개발
- 실제 피부가 가지는 ECM (세포외기질)인 Collagen과 elastin을 이용하여 바이오 잉크를 개발
○개발된 바이오 잉크를 3D printing에 최적화 되게 개선
- 인쇄적정성과 구조체의 정밀도를 향상시킴
○ 프린팅 후 세포 생존률 향상 기술 개발
- 프린팅 후 세포 손상에 영향을 미치는 메카니즘 등을 확인
- 세포 손상 메카니즘의 영향을 주는 노즐 팁 사이즈와 프린팅 노즐 압력, 프린팅 속도, 바이오잉크의 rheology 분석 등을 통해 손상을 최소화시킴
- 피부 섬유아세포와 혈관 내피세포가 탑재 된 피부 구조체를 7일간 배양 했을 때 세포 생존율이 85~90% 이상 유지되고 세포 증식률은 50~100% 유지함
○ 프린팅 후 피부 구조체의 수축 방지 기술 개발
- 개발 된 바이오잉크의 2차 가교 방법을 통해 구조체 수축을 최소화시킴
- 14일 동안 안정적으로 유지됨을 확인함

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 개발된 바이오잉크를 이용한 3D printing된 피부 구조체를 마우스 피부 결손 모델에서 유효성 및 안전성이 확보된다면, 후속 연구로 피부 부속물인 모낭이나 혈관 및 땀샘 재생 등에 활용될 가능성이 있음

(출처 : 요약문 14p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
- The purpose is to develop a bio-ink with biocompatibility and physical properties similar to that of the skin as a method for skin regeneration when skin defect occurs due to trauma
- The purpose of this study is to evaluate the efficacy and safety by applying the develo

□ Purpose & Contents
- The purpose is to develop a bio-ink with biocompatibility and physical properties similar to that of the skin as a method for skin regeneration when skin defect occurs due to trauma
- The purpose of this study is to evaluate the efficacy and safety by applying the developed 3D bioprinting skin structure to a mouse skin defect model

□ Results
○ Selection and development of biomaterials with high biocompatibility
- Selection of materials that can increase cell viability and cell proliferation in 3D printed skin structures
○ Selection and development of bio-ink with similar physical properties to skin
- Development of bio-ink using collagen and elastin, which are ECM(extra-cellular matrix) component of actual skin
○ Improving the developed bio-ink to be optimized for 3D printing
- Improving the printability and precision of the structure
○ Development of cell viability improvement technology after printing
- Conformation of mechanisms that affect cell damage after printing
- Minimizing damage through nozzle tip size, printing nozzle pressure, printing speed, and rheology analysis of bio-ink, which affect the cell damage mechanism
- When the skin structure loaded with dermal fibroblasts and vascular endothelial cells is cultured for 7 days, the cell viability is maintained over 85~90% and the cell proliferation rate is maintained at 50~100%
○ Development of technology to prevent shrinkage of skin structures after printing
- Minimization of the shrinkage of the structure through the secondary cross-linking method of the developed bio-ink
- Confirmed to remain stable for 14 days

□ Expected Contribution
If the efficacy and safety of the 3D printed skin structure using the developed bio-ink is confirmed in the mouse skin defect model, there is a possibility that it will be used for the regeneration of skin appendages such as hair follicles, blood vessels and sweat glands as a follow-up study.

(source : Summary 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서 요약 ... 2
• 제출문 ... 12
• 보고서 요약서 ... 13
• 국문 요약문 ... 14
• SUMMARY ... 15
• 목차 ... 16
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 18
• 1-1. 연구개발 목적 ... 18
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 18
• 1-3. 연구개발 범위 ... 18
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 21
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 26
• 4-1. 목표달성도 ... 27
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 27
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 27
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 28
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 28
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 28
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 29
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 29
• 11. 기타사항 ... 29
• 12. 참고문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 31