| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 본 연구는 분사기반 3D 프린팅 기술을 이용하여 골수염 환자들의 감염부위에 직접 전달할 수 있는 고분자 기반 바이오필름 제어 서방형 복합 약물 구조체를 개발함으로써 골수염 치료에 쓰이는 약물의 효능을 극대화 시킬 수 있는 약물전달 시스템을 개발하는 것을 목적으로 함. ○ 전체 내용 1. 골수염 치료를 위한 열민감성 약물 후보군 발굴 및 복합 약물 구조체의 제작 기술 최적화 2. 복합 약물 구조체의 성능 평가 및 약물 방출 능력 평가 3. 독성 및 안전성 평가를 통한 복합 약물 구조체의 심층적 기능연구 □ 연구개발성과 1. 임상적 활용가치가 높은 열민감성 골수염 치료 약물 후보군 발굴 - 약물 후보군 선정 및 타깃 균주에 대한 내성 판별 - 열안정성 평가를 통한 항균력 검증 및 적합성 유무 판별 - 3D 프린팅 출력을 위한 약물 활성화 가능 온도 조건 확보 2. 복합 약물 구조체 제작 기술 최적화 - 3D 프린팅 저온가공 제작 조건 및 3차원 적층성형 기술 확보 - 구조체의 선폭/공극 제어 기술 확보 - 구조체 표면 평가를 통한 약물 탑재 여부 확인 - 알지네이트를 이용한 약물코팅 조건 확보 3. 복합 약물 구조체의 성능 평가 - 타깃 균주에 대한 생육저지능 정량화 및 바이오필름 제거능 확인 - 배지 혼탁도 여부를 통한 항균력 유지능 검증 - 구조체 형상에 따른 약물 유효농도 유지 기간 확인 - 알지네이트를 이용한 안정적인 캡슐화 조건 확보 4. 복합 약물 구조체의 약물 방출 능력 평가 - 시간에 따른 약물의 방출량 및 방출 지속 시간 측정 - 구조체 개선을 통한 약물 방출 양상 개선 5. 복합 약물 구조체의 독성 평가 및 기능 최적화 - 인간 유래 골모세포 세포주 및 배양조건 확보 - 골모세포를 활용한 서방형 복합 약물 구조체의 독성 평가 - 최적화된 약물 방출 조건 확보 6. 동물 모델을 활용한 성능 평가 - 타깃 균주를 이용한 골수염 동물모델 구축 - 결손부위 맞춤형 복합 약물 탑재 구조체 제작 및 조직학적 평가 - 실험 동물에서의 구조체의 안정성/안전성 평가 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 3D 프린팅 기술과 표면 약물코팅 처리 기법을 융합하여 환자의 원인균에 맞는 복수의 약물을 열손상 없이 순차적 방출이 가능한 환부 맞춤형 골수염 치료용 구조체 개발 기술을 확보할 수 있을 것임. - 본 과제를 통해 개발된 바이오필름 제어 서방형 복합 약물 구조체는 생분해가 가능한 관계로 기존의 생분해가 불가능한 PMMA기반 약물 탑재 구조체에서 필수적인 재수술 과정을 없애고 바이오필름 형성을 억제함으로써 의료 비용 감소 및 환자 회복 속도 증가를 가져올 것임. - 저온 가공이 가능한 생분해성 고분자와 열민감성 복합 약물의 병합 시도로서, 이 실험의 성공적인 결과는 생체 내에서의 복수 약물의 효과적인 작용을 구현할 수 있으며, 약물 용출량을 조절함으로써 장기적인 치료가 가능하여, 난치성 골수염 환자 치료에 획기적인 도움을 줄 수 있을 것으로 사료됨. - 본 연구를 통해 개발된 약물 탑재 3D 프린팅 플랫폼은 골수염 치료용 약물뿐만 아니라 타 약물의 탑재를 통해 다양한 정형외과적인 손상 치료에 활용할 수 있을 것임. (출처 : 요약문 2p) |
