초록 ▼

□ 연구개요
골조직 오가노이드 형성 및 약물 스크리닝이 동시에 가능한 줄기세포 3차원 배양 플랫폼 기술을 개발하고자 함. 세부 연구 목표는 아래와 같음.
1. 산화 그래핀 기반 고균일 3차원 오가노이드 배양 플랫폼 제작
2. 고균일/고품질 줄기세포 오가노이드 배양 및 분화 균질화
3. 고균일 골조직 오가노이드 형성 및 약물 스크리닝

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 산화 그래핀 기반 고균일 3차원 오가노이드 배양 플랫폼 제작 (100%)
● 플랫폼 4종 (구형 2종, 원뿔대 2종)의 산화

□ 연구개요
골조직 오가노이드 형성 및 약물 스크리닝이 동시에 가능한 줄기세포 3차원 배양 플랫폼 기술을 개발하고자 함. 세부 연구 목표는 아래와 같음.
1. 산화 그래핀 기반 고균일 3차원 오가노이드 배양 플랫폼 제작
2. 고균일/고품질 줄기세포 오가노이드 배양 및 분화 균질화
3. 고균일 골조직 오가노이드 형성 및 약물 스크리닝

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 산화 그래핀 기반 고균일 3차원 오가노이드 배양 플랫폼 제작 (100%)
● 플랫폼 4종 (구형 2종, 원뿔대 2종)의 산화 그래핀 코팅 차이 비교 및 내부 규격 최적화 성공
● 산화 그래핀 코팅 플랫폼과 배양된 세포의 친화도 분석을 통한 오가노이드 형성 확인 성공
● 비파괴/비표지 라만 분광을 통한 최적화 플랫폼 내 형성된 오가노이드 모니터링
● 세포 형광 염색을 통한 플랫폼 내 오가노이드 형성 교차 검증 성공

2. 고균일/고품질 줄기세포 오가노이드 배양 및 분화 균질화 (100%)
● 2차원 플랫폼 상 2종류 (뼈세포, 지방세포) 줄기세포 배양 성공
● 미분화 세포, 뼈 및 지방세포의 광학 기반 비표지 라만 마커 (뼈세포 : hydroxyapatite, 지방세포 : lipid droplets) 분석 및 분포도 맵 구현 성공
● 뼈세포 및 지방세포 오가노이드 각 라만 마커 기반 3차원 분포도 맵 구현 성공
● 면역 염색법 및 유전자 분석을 통한 오가노이드의 뼈분화 및 지방분화 확인 교차 검증 성공

3. 고균일 골조직 오가노이드 형성 및 약물 스크리닝 (100%)
● 뼈세포 및 지방세포가 혼합된 오가노이드 제작 성공 및 라만 분광을 통한 혼합 오가노이드 형성 확인 성공
● 골조직 분화 독성 및 성숙화 약물이 적용된 오가노이드의 분화 모니터링 성공
● 라만 분광 분포도 맵 구현 및 면역 염색법을 이용한 교차검증 성공

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 본 연구에서 개발된 고균일 골조직 오가노이드 형성 및 약물 스크리닝이 동시에 가능한 다기능 플랫폼 기술은 3차원 줄기세포 오가노이드의 변동성 제어를 통해 고품질 세포 치료제 개발 및 약물 스크리닝 기법을 혁신 할 수 있는 가능성을 지니고 있음
● 특히 오가노이드의 3차원 구조 내 분화 산출물을 실시간으로 모니터링 및 분포도 맵을 통한 시각화가 가능하므로 분화 변동성을 정밀하게 분석하여 신뢰성을 확보할 수 있음
● 본 연구개발성과는 줄기세포 관련 분야의 연구 및 상업화에 활용되어 오가노이드 시장의 기초 기술 확보와, 줄기세포-바이오센서 복합 기술 등 새로운 시장 창출에 기여하는 등 파급효과가 매우 큰 미래 재생의료 분야의 중요한 기반 기술임

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 최종 목표 ... 4
• 1-2. 연구내용 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1. 산화 그래핀 기반 3차원 줄기세포 배양 플랫폼 제작 및 균일화 ... 6
• 2-2. 고품질/고균일 줄기세포 스페로이드 생성 및 분화 분석 ... 8
• 2-3. 3차원 라만 매핑 기술을 이용한 고균일 골조직 오가노이드 약물 스크리닝 모니터링 기술개발 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 (연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 1) 추가 연구의 필요성 ... 16
• 2) 후속 연구 계획 ... 16
• 6. 자체점검표 ... 17
• 7. 참고문헌 ... 17
• 끝페이지 ... 29