초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제는 생체 관동맥 혈관 내에서 두께가 다른 생분해 스텐트를 전산혈류역학과 접목한 고해상 통합카테터 이미징을 통해 영상화하고 비교하는 연구를 통하여
▶ 스텐트 주변 혈류역학적 미세환경변화와 염증을 동시 평가할 수 있는 영상 시스템을 구축하고
▶ 스텐트 스트럿 두께 변화가 혈류역학적 전단응력 변화에 미치는 영향과
▶ 혈류역학적 미세환경변화와 스텐트 염증 간의 관련성을 직접 영상학적으로 규명함으로써
스텐트 염증 기전의 새로운 이해를 제공하고, 생분해 스텐트의 생체 적합성 및 안정성 평가를

□ 연구개요
본 연구과제는 생체 관동맥 혈관 내에서 두께가 다른 생분해 스텐트를 전산혈류역학과 접목한 고해상 통합카테터 이미징을 통해 영상화하고 비교하는 연구를 통하여
▶ 스텐트 주변 혈류역학적 미세환경변화와 염증을 동시 평가할 수 있는 영상 시스템을 구축하고
▶ 스텐트 스트럿 두께 변화가 혈류역학적 전단응력 변화에 미치는 영향과
▶ 혈류역학적 미세환경변화와 스텐트 염증 간의 관련성을 직접 영상학적으로 규명함으로써
스텐트 염증 기전의 새로운 이해를 제공하고, 생분해 스텐트의 생체 적합성 및 안정성 평가를 가능케하는 포괄적 혈류역학-생물학 카테터 이미징 스크리닝 원천 기술을 확보하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
▶ 스텐트 염증 모델 개발：인간과 가장 유사한 심혈관 시스템을 가지는 대동물인 돼지를 이용 스텐트 염증 모델 개발 완료.
▶ 혈관 염증 영상화를 위한 나노프로브 개발: 대식구-특이 나노프로브 합성 및 실험관, 생체 내, 체외 검증 수행.
▶ 스텐트 전산유체역학 시뮬레이션 구현:　영상 퓨전을 통한 3차원 혈관 모델링 및 전산유체역학 시뮬레이션 수행 및 실현 가능성을 확인함.
▶ 스텐트 혈관 회복 과정의 영상화:　생분해 스텐트 삽입 후 생체 내 시리얼 이미징 실험 수행. 대식구-특이 나노프로브의 반복 주입 가능성 검증. 통합카테터 이미징의 반복성, 재현성, 안정성, 유효성 검증. 스텐트 생착·회복 과정에서 시간에 따른 혈관 염증 활성을 정량적으로 분석 완료.
▶ 스텐트 미세혈류환경과 혈관염증반응의 고해상 동시 평가법 확립: 3차원 혈관 모델링과 전산유체역학 시뮬레이션 과정을 반복 수행. 스텐트의 전단응력 매핑 프로세스 수행. 두께가 다른 스텐트 간 전단응력의 비교 평가 가능성 검증. 전단응력과 혈관염증신호의 지도 일치화 및 정량 분석 수행. 통합적 전단응력-염증활성 동시 평가 가능성 검증.
▶ 전단응력-혈관염증 간 상관관계 규명: 전단응력과 혈관염증신호의 지도 일치화 후 산점도 도식화하여 상관분석 수행. 기계적인 전단응력과 생체 염증 반응 간 상관성을 생체 내에서 직접 획득한 영상 데이터로 분석 검증. 전단응력-염증활성-신생 내막 형성으로 이어지는 기계생물학적 관련성을 생체 내 영상화하고 규명.
▶ 스텐트 생적합성 평가용 스크리닝 기술 확립: 두께가 다른 스텐트 간 전단응력 분포 및 염증활성 차이를 생체 내 영상화하고 반복 재현함으로써, 스텐트의 생적합성 평가를 가능케하는 원천 기술로서의 유효성 확인. 획득 영상 정보 기반 3차원 혈관 모델링과 전산유체역학 시뮬레이션 과정을 프로토콜화하고 부분자동화하여 스크리닝 기술법 확립함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
▶ 전산혈류역학과 통합카테터 이미징을 접목한 포괄적 영상 전략을 통해 스텐트 미세혈류환경 변화와 염증활성을 박동하고 있는 관상 동맥 내에서 동시 영상화할 수 있음을 증명, 국내 기술력 입증 및 관련 분야 선도.
▶ 스텐트 미세혈류환경 변화와 혈관 염증 간 생물학적 상관성을 세계 최초로 규명함으로써 스텐트 염증 기전의 통합적인 이해를 제공하고, 동맥경화증 및 스텐트 치료 관련 분자생물 연구에의 활용 가능성 제시.
▶ 스텐트 생체 적합성 및 안정성 스크리닝 원천 기술을 확보하여 효율적인 관동맥 질환 치료재 검증 및 안전한 의료서비스 제공에 기여.
▶ 과제에서 도출된 기술을 국내 생분해 스텐트 개발 회사들이 활용하여 신소재 스텐트 개발 및 전임상 생체 적합성 검증에 적용, 의료 산업 경쟁력 강화 및 경제 발전에 이바지.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1. 스텐트 염증 모델 개발 및 검증 ... 5
• 2.2. 세부 연구 결과: 관상 동맥 내 생분해 스텐트 삽입술 생체 내 이미징 실험 ... 6
• 2.3. 대식구 만노스 수용체 타게팅 나노프로브 합성 및 대식구-나노프로브 결합 검증 ... 8
• 2.4. 광단층-조영술 영상 퓨젼을 통한 삼차원 혈관 모델링과 그를 기반으로 한 전산유체역학 시뮬레이션 실험 ... 8
• 2.5. 스텐트 염증의 시리얼 이미징 및 통합적 전단응력-염증활성 영상 분석 ... 9
• 2.6. 세부 결과: 두께가 다른 생분해 스텐트의 전단응력 및 염증활성 비교 ... 9
• 2.7. 두께가 다른 생분해 스텐트의 전단응력 및 염증활성 비교 ... 10
• 2.8. 두께가 다른 생분해 스텐트의 염증 활성의 순차적 변화 비교 ... 10
• 2.9. 통합적 전단응력-염증활성 상관관계 분석 ... 11
• 3. 연구과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구 개발 성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 (연구 개발 결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구 개발 성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 25