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보고서 요약서(보고서 초록)
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 9
1. 연구개발의 필요성 및 목적 9
2. 연구개발의 범위와 내용 10
제2장 국내외 기술개발 현황 12
1. 정책 동향 12
2. 연구개발 동향 14
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 16
1. 생체유사배양시스템의 구축 16
2. 생체유사배양시스템의 최적화 21
3. 생체유사 배양시스템의 활용성 검증 24
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 33
제5장 연구개발결과의 활용계획 34
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 35
1. 논문 분석 35
2. 특허 분석 37
제7장 연구시설·장비 현황 40
제8장 참고문헌 41
초록보기 더보기
I. 제목
실험동물대체용 조직 순환배양 시스템 개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
생체와 유사한 배양환경에서 타겟분자의 기능을 검증하여 정확한 신약개발의 정보 제공하고, 실험동물을 대체할 수 있는 생체유사 순환 배양시스템의 개발
- 생체유사 환경을 반영하는 배양기기 및 기법 개발
- 3차원세포 구조체 형성기법 구현
- 실험동물 모델을 체외에서 대체할 수 있는 기법 제시
III. 연구개발의 내용 및 범위
1. 생체유사 배양시스템 구축
- 순환조직배양 시스템 (Circulating tissue culture system)을 위한 unit 제작
- 순환배양에 적합한 제어조건 확립
- 이중구조 세포배양 용기에서 이종세포의 공배양 조건 확립
2. 순환조직배양 시스템의 최적화 및 3차원 구조체 형성기술
- 순환배양기의 최적화 및 순환배양의 활용성 검증 : 연속 순환배양 검증
- 3차원 세포 구조체 제작에 필요한 튜브제작 : 가스투과율을 증가 기술적용
- 3차원 세포 구조체 제작 기술 확립 : Rotating 기술 기반 3차원세포 구조체 형성 기술 도출
3. 순환조직배양 시스템의 활용성 검증
- 이중배양접시의 다양한 활용성 검증 : 유전자전달, 신호전달 변화, 독성시험
- 활용 가능한 질환모델의 제시 : In vitro Xenograft assay
- 3차원 순환 배양시스템의 생체유사도 검증 : 유전자 변화 발현 변화 검증
IV. 연구개발결과
실험동물을 대체할 수 있는 생체유사 배양시스템을 구축하기 위하여 다음과 같은 연구내용을 수행하였다.
- 순환조직배양 시스템 (Circulating tissue culture system)을 위한 이중구조세포배양용기 제작하였다.
- 순환배양에 적합한 제어조건 확립 : circulating 속도, 주기 등 배양조건을 확립하였다
- 이중구조 세포배양 용기에서 이종세포의 공배양 조건확립을 확립하였다.
이상의 결과로 생체유사 순환배양 시스템의기본적인 체계가 구성되었으며, 시제품의 완성되었다.
2. 순환조직배양 시스템의 최적화 및 3차원 구조제 형성기술
- 이중배양접시의 다양한 활용성 검증을 위하여 유전자전달, 신호전달 변화, 독성시험등을 시행하여 사용예를 추가하였다.
- 3차원 세포 구조체 제작에 필요한 튜브제작 : Matrix가 필요 없는 새로운 방식의 3차원 세포구조체를 생산하기 위하여 기존의 15 ml comical tube의 뚜껑에 가스 투과가 가능한 메쉬 구조를 적용하였다.
- 3차원 세포 구조체 제작 기술 확립 : Rotating 기술 기반 3차원세포 세포 구조체 형성 기술을 확립하여, 각종 세포의 3차원 세포구조체를 제작하고, 그 형태 및 세포신호전달의 변화를 관찰하였다.
- 순환배양기의 최적화 및 순환배양의 활용성 검증 : 다종세포의 순환배양이 가능한지 확인한 결과 세포의 손상없이 순환배양이 가능하였으며, 배지를 자주 갈아 주는 번거로움을 줄일 수 있었다.
- 활용 가능한 질환모델의 제시 : 3차원 세포 구조체 형성기술에서 생산된 3차원 세포 구조체는 In vitro Xenograft assay로 활용가능 할 것으로 보이나, 이를 위해서는 혈과세포와 동시 구조체를 제작하는 것이 필요하다.
- 3차원 순환 배양시스템의 생체유사도 : 3차원 세포구조체를 순환배양시키고, 일반배양 조건과 유전자 발현 차이를 cDNA 마이크로어레이로 분석한 결과, cell junction 과 관련되는 유전자의 발현은 증가하고, cell cycle과 관련된 유전자 발현은 비교적 감소하였다.
V. 연구개발결과의 활용계획
생체유사 세포배양시스템은 동물실험의 윤리적, 기술적 단점을 보완 할 수 있으며, 세포배양 용기의 새로운 시장을 개척가능하게 한다. 그러나 세포구조체 형성보다 좀더 생체와 가까운 장기유사체를 제작하여 순환배양에 적용이 가능하다면 좀더 생체유사도를 높일 수 있을 것으로 사료된다. (2015년 대형 신규 주요사업으로 기획에 활용되었음)
○ 신약개발등의 실험동물 대체시험 기법에 활용
○ 3차원 세포배양기술의 확산과 관련 제품의 사장개척 (2014년에 기술이전하였으며 2015년 상용화 계획)
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