초록 ▼

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
3D 바이오프린팅 기법을 이용한 인체 유래 면역세포를 포함하는 3차원 인공피부 제작으로 생체 유사도가 높은 피부모델을 제공하고, 이를 활용한 신약 및 화장품 소재의 피부면역기능성 분석법을 확립하여 새로운 동물대체시험 평가법을 개발하고자 함

◼ 전체 내용
□ 1차년도 : 피부구성세포의 출력 및 분화조건 최적화
◦ 각질세포(HaCaT)와 진피세포(HFF-1)를 사용하여 인공피부 제작을 위한 출력 조건 및 분화 조건 확립
◦ 인간유아피부유래 primary k

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
3D 바이오프린팅 기법을 이용한 인체 유래 면역세포를 포함하는 3차원 인공피부 제작으로 생체 유사도가 높은 피부모델을 제공하고, 이를 활용한 신약 및 화장품 소재의 피부면역기능성 분석법을 확립하여 새로운 동물대체시험 평가법을 개발하고자 함

◼ 전체 내용
□ 1차년도 : 피부구성세포의 출력 및 분화조건 최적화
◦ 각질세포(HaCaT)와 진피세포(HFF-1)를 사용하여 인공피부 제작을 위한 출력 조건 및 분화 조건 확립
◦ 인간유아피부유래 primary keratinocyte (HEKn) 세포의 분화 조건 검토
-칼슘, ascorbic acid의 농도 및 처리시간 최적화
-각질세포 분화특이마커 발현 확인
□ 2차년도 : 콜라겐 사용 인공피부 제작 및 면역세포 분화 조건 확립
◦ 콜라겐을 사용하여 HEKn 세포와 HFF-1 세포를 포함하는 인공피부 제작 및 각질화
- 조직염색 및 면역염색을 통하여 조직구조와 각질화 정도 확인
◦ 면역전구세포(THP-1)로부터 dendritic cell (DC), Langerhans cell (LC) 분화 조건 검토
- 다양한 cytokine 처리 농도 및 시간 조건 검토
- Flow cytometry 분석으로 분화율 확인 및 조직면역염색을 통한 DC, LC 형태 확인
□ 3차년도 : 면역세포 포함 인공피부(3D+-I) 제작 및 이를 활용한 독성 평가
◦ 분화된 피부면역세포의 FACS sorter 활용 선별 분리
- 선별분리된 DC 및 LC를 사용하여 콜라겐 인공피부 제작
- 조직염색 및 면역염색을 통하여 피부구조와 분화 마커 발현 확인
◦ 면역세포를 포함하는 인공피부 활용 독성 평가법
- MTT 분석을 통한 피부 독성 확인 방법 결정
- 기능성 소재의 피부 자극 확인 : 피부조직의 구조변화 및 염증성 사이토카인 측정

▣ 연구개발성과
[3년간 : 2021.04.01. ~ 2024.02.29.]
○ 인간유아피부유래 HEKn 세포 분화 최적화
○ 콜라겐 사용 표피, 진피 포함 인공피부 제작
- 진피층을 이중층으로 적층하여 생체유사도를 높이고, ALI 배양법으로 각질화
○ 면역전구세포(THP-1)로부터 피부면역세포 분화 조건 최적화
- 다양한 사이토카인 처리 후 DC, LC 분화율 확인 및 선별 분리
○ 면역세포 포함 인공피부(3D⁺-I) 제작 및 이를 활용한 독성 평가법
- DC는 하층부 HFF-1 세포와 혼합, LC는 상층부 HFF-1 세포와 혼합하여 적층 후 HEKn 세포를 적층
- 3D+-I 인공피부 사용하여 MTT 분석을 통한 독성 평가법 확립
○ 정량적 성과
- 논문 게재(실적/목표): 게재완료 1건, 투고 중 1건/3건
- 특허 출원(실적/목표): 2건/1건
- 학술대회발표(실적/목표): 4건/2건
- 연구인력 양성(실적/목표): 학사2명, 석사2명/4명

▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
□ 활용계획
○ 정상 3D⁺-I 인공피부
- 동물대체시험법모델: 피부세포 독성, 피부자극 테스트용
- 화장품 신소재 스크리닝 및 화장품 기능성 평가
○ 손상유도형 3D⁺-I 인공피부
- 동물대체시험법모델: 피부자극완화 및 피부염증개선 테스트용
- 신약 신소재 스크리닝(항염증, 면역과민반응 개선 소재) 및 의약외품 기능성 평가
□ 기대효과
○ 기술적·산업적 기대효과
- 면역세포 포함 인공피부 제작 원천기술확보 및 재생의료 플랫폼 제공
- 기존 인공배양피부보다 생체유사도가 높은 인공피부 제공
- 인공피부제작 프로토콜 확립과 독성평가를 통해 가이드라인 기반 제공
○ 경제적 기대효과
- 고가 외국 인공피부 제품 대체 효과
- 고효능 소재를 선별, 확보하여 제품화 효율 제고 및 생산 비용 절감
- 기업 기술지도, 제품화지원 등 매출증대 유도

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 1) 인간 피부 유래 표피 및 진피세포가 포함된 인공피부 제작 ... 9
• 2) 피부 면역 세포 분화 조건 검토 및 Sorting ... 9
• 3) 분화된 면역세포 포함된 인공피부 제작 ... 10
• 4) 인공피부를 활용한 독성 평가법 확립 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 13
• 4. 연구개발성과 성능지표 ... 39
• 5. 세부 정량적 연구개발성과 ... 40
• 6. 목표 달성 수준 ... 44
• 7. 목표 미달 시 원인분석 ... 44
• 8. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 45
• 9. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 46
• 끝페이지 ... 49