| 초록 |
□ 연구개요 현재 줄기세포 배양은 주로 2차원 배양으로 배양 디쉬 한 개 안에서 배양할 수 있는 세포의 수가 제한적이고, 평면배양으로 인해 세포가 가지고 있고 고유 리셉터의 기능이 사라지는 역효과를 나타남. 그리고 줄기세포를 배양하는 동안 기저에서 지지해주는 세포들을 피더세포라 부르는데, 이러한 세포들은 동물에서 유래되었기 때문에 배양 중이나 계대배양 중에 혼입이 되는 문제를 야기 시켜 임상에 사용하기에는 문제가 됨. 이러한 피더를 대체하기 위하여 현재는 암세포에서 분리된 세포외 기질인 메트리젤 (Matrigel)은 기존의 피더를 대체하는 대체제로 훌륭하게 그 역할을 현재까지 수행하고 있지만, 메트리젤 역시 줄기세포의 대량배양에 사용하기에는 절차상 즉 배양 디쉬의 코팅에 많은 시간이 걸리기 때문에 대량생산에는 부적절함. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점들을 극복하고자 단위면적 당 높은 배양효율 및 계대배양 시기를 명확히 알 수 있는 마이크로 스케일의 3D 격자구조 플랫폼과 피더프리 기능성 고분자가 배양디쉬 표면에 코팅된 신개념의 만능유도줄기세포 대량배양용 디쉬를 개발하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 만능유도줄기세포 배양 시 균일한 콜로니 크기를 가지면서 팩킹이 빨리 이루어지고 계대 배양시기가 균일한 마이크로 스케일의 삼차원 격자구조 표면플랫폼 최적 설계 - 500μm 격자크기 표면플랫폼에서는 줄기세포 콜로니 크기 균일성 확보, 줄기세포 콜로니 팩킹 시기 단축 및 계대배양시기 균일성 확보를 통한 줄기세포 대량배양 표면플랫폼 확립 2. 만능유도줄기세포 배양을 위한 피더프리(feeder-free) 기능성 고분자 다층 나노 박막 표면 개발 - 아민 플라즈마 코팅기술을 통한 아민고분자박막 코팅 표면 확립 - 줄기세포 부착은 잘 이루어지나, 배양은 성공하지 못함. 3. 마이크로 스케일의 3D 격자구조 플랫폼과 피더프리 기능성 고분자 표면이 적용된 신개념의 만능유도 줄기세포 대량배양용 디쉬 개발 - 마이크로 스케일의 3D 격자구조 플랫폼 표면을 갖는 줄기세포 배양 디쉬 개발함. 단 피더프리 표면의 확립은 성공하지 못함. 4. 인간중간엽줄기세포의 부착, 증식 및 분화에 최적인 배양 표면 개발 - 인간중간엽줄기세포의 부착, 증식 및 분화에 최적인 기능성 아민고분자 표면 개발 후 배양디쉬 코팅 확립 □ 연구개발결과의 중요성 ○ 줄기세포 대량배양을 위한 표면 플랫폼에 대한 핵심원천기술 확보 - 환자맞춤형 역분화 만능줄기세포를 대량으로 생산할 수 있는 플랫폼을 개발함으로써 줄기세포 치료제나 신약 개발에 많은 부분 공헌을 할 수 있음. - 3D 프린팅 기술 및 플라즈마 표면처리 기술과 줄기세포 연구와의 융합연구를 통하여 특정 줄기세포의 성장 및 분화를 조절할 수 있는 최적 표면구조을 갖는 플랫폼을 개발함으로써 세계적인 핵심 원천기술을 확보 할 수 있음. ○ 고령화 사회와 맞물려 줄기세포 수요 증가에 대응 - 줄기세포에 대한 수요는 의학의 발달로 고령화 사회가 빠른 속도로 진행되면서, 각종 퇴행성질환과 장기기능의 부전에서 비롯된 의학적 상황을 해결하기 위해서 줄기세포 수요 증가에 대처가 가능한 기술개발 임. ○ 국가적 차원의 신성장 동력사업으로 추진 가능 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
