| 초록 |
□ 연구개발 목표 미세중력부터 고중력에 이르기까지 다양한 중력의 효과를 판별하는 것은 우주 탐사 및 우주의학의 지평을 여는 일이며 지구의 중력으로 관찰하기 힘든 다양한 연구 결과들이 존재한다. 그동안 제작되고 실험한 중력 환경을 모사할 수 있는 플랫폼 및 다양한 세포를 바탕으로, 미세중력을 포함한 물리적 스트레스 패턴 환경을 구축하고 이를 모사할 수 있는 장치 및 알고리즘을 개발하여, 호치킨 림프종, 대장암 세포주(cell line) 및 오가노이드(organoid)의 성장 및 항암제에 대한 반응 등 새롭고 다양한 환경에 적응하는 생물학적 현상을 연구하고자 한다. 나아가 유인우주탐사 시대를 대비하고 의생명과학 및 우주의학 분야에서의 새로운 이해를 확장하며 질병의 예방과 혁신적 의료기술 개발을 위한 초석을 마련하고자 한다. □ 연구개발 내용 1. 미세중력 모사에서의 알고리즘 최적화 및 장치 제작 및 자극 패턴 다양화 ● 다양한 회전 방식 및 패턴을 반영하여 미세중력 하에서 세포의 성장 비교를 최적화하는 알고리즘 및 장치 연구 및 개발 ● 각진동수, 휴지기 등을 비롯한 알고리즘 구성 요소를 고려한 제어 기법 설계 ● 세포에 작용하는 대류, 전단력, 온도 등을 고려하여 조절 파라미터로 사용할 수 있는 주기적 자극 패턴을 고려한 알고리즘 및 장치 연구 및 개발 2. 미세중력 환경 내 암세포 성장 및 항암제 민감성 변화, NK 세포 연구 ● 호지킨 림프종 세포의 성장 저해 및 사멸 확인과 세포성 스트레스 신호전달 체계 규명 ● 항암제 내성 혈액암세포의 성장 및 항암제 민감성 변화 확인 ● 미세중력 환경 내 NK 세포 성장과 활성도 변화 확인 3. 미세 중력 내 대장암 세포주와 오가노이드 이용한 세포증식 및 항암제반응 연구 ● 대장암 세포주와 대장 정상 섬유세포 간의 세포 증식 비교 ● 대장암 오가노이드와 정상세포 오가노이드간의 세포증식비교 ● 미세중력 환경이 대장암 세포주, 오가노이드 항암제 반응에 미치는 영향 비교 □ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함) 생물학과 의학, 공학의 융합을 통해 새로운 환경에서 발현되는 다양한 현상들을 분석할 수 있으며, 특히 암세포에 해당하는 실험을 통해 우주의학 및 치료에도 기여할 수 있을 것이라 기대한다. 또한 중력 이외에 다양한 물리적 자극도 함께 고려함으로써 생명 현상의 신비를 밝히고 생리학적인 기전을 파악할 뿐만 아니라 다양한 치료기법에 응용될 수 있는 가능성을 열 수 있을 것이라 생각한다. 이를 통해 유인 탐사 및 국제적 협력이 가능한 선도적 위치를 점유할 수 있는 계기를 마련하고자 한다. (출처 : 요약문 2p) |
