| 초록 |
□ 연구의 목적 및 내용 1) 편도선 중간엽줄기세포 (T-MSC)의 3차원 세포배양을 위한 나노구조를 갖는 졸-젤 전이 수화젤을 통하여 T-MSC의 분화/성장을 조절함으로써 세포치료 및 조직공학의 원천기술을 확보함. 2) T-MSC의 장기재생 및 면역조절능력 향상을 위해 간세포 등 특정세포로의 분화 연구 및 간 질환의 효과적인 해결방법을 모색하기 위한 바이오 스캐폴드를 발굴하고자 함. 위 연구의 목적을 구현하기 위하여 아래와 같이 연구를 수행하였음. 1) 1 단계: T-MSC의 3차원 배양 및 분화를 위한 졸-젤 전이 고분자 개발 (2012. 10. 01-2015.09.30) ① 1차년도: T-MSC 3차원 배양을 위한 스캐폴드 설계합성 ② 2차년도: T-MSC의 3차원 배양을 위한 스캐폴드 구조-물성 상관관계 확립 ③ 3차년도: 3차원 스캐폴드를 이용한 간 등 특정 세포로의 분화 조절 방법 연구 2) 2 단계: 질환특이 모델에서 주사형 스캐폴드의 유용성 검증 및 시스템 최적화 (2015. 10. 01-2017.09.30) ① 4차년도: 간손상 등 특정질환에 효과적인 주사형 조직공학 시스템 발굴 ② 5차년도: 3차원 스캐폴드를 이용한 주사형 조직공학 시스템 최적화 □ 연구개발성과 폴리페펩타이드 theromgel을 설계합성하여 T-MSC 3차원 배양을 위한 스캐폴드로서 구조-물성 상관관계 및 3차원 스캐폴드 이용 특정세포로의 분화 조절 방법 및 생체적합성 연구를 수행하였음. 3차원 배양매질로서 Thermogel에 분화인자의 서방성 방출시스템, 2D 물질 및 무기/유기 하이브리드 개념을 도입하여 T-MSC의 연골세포, 간세포, 뼈세포 등으로의 효과적으로 분화를 유도하는데 성공하였음. 특히, 2 단계에서 간분화에 효과적인 TUDCA의 서방성 공급 시스템과 간 세포 표면에 수용체의 기질을 고분자에 도입한 thermogel 설계합성하여 발굴하였고, 이 물질은 T-MSC를 효과적으로 간세포로 분화됨을 입증하였음. 이 물질을 이용하여 1세부 및 2세부와의 협동연구를 통한주사형 줄기세포 이식 및 간질환특이 동물모델 적용 및 in vivo 실험을 수행하였음. 본 연구를 통하여 Biomacromolecules (7편), Macromolecules (1편), ACS Chemical Neuroscience (1편), ACS Applied Materials and Interfaces (3편), Journal of Materials Chemistry B (1편), Advanced Healthcare Materials (3편), Advanced Functional Materials (1편) 등, 23편의 SCI논문을 게제하였고, 특히, 본 과제의 중점 연구대상인 간세포로의 분화가능성을 검증한 논문은 미국화학회 홈페이지에 속보로 공지되었음. 또한, 본 연구기간중 2편의 특허를 등록 하였음. 본 과제를 통하여 박사 4명, 석사 14명의 고급전문인력을 양성하였음. □ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) 1) 본 과제에서 발굴된 물질은 특정세포표면의 수용체 기질을 도입하여 특정세포로의 분화를 유도하는 새로운 개념으로 관련 분야의 줄기세포 분화조절의 새로운 방법으로 활용될 수 있음. 2) 본 과제는 소재와 줄기세포의 분화 조절에 관한 이해를 증진 시킴으로써 새로운 분화조절의 방법론을 제시 하였음. 3) 발굴된 물질을 활용한 지속적인 in vivo 연구를 통하여 간 질환치료를 위한 임상 가능성을 검증함. (출처 : 국문 요약문 4p) |
