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  • 세포 표면 나노코팅 및 세포 내 소기관 강화 기술을 기반으로 한 차세대 베타세포 치료제 개발

    (1711116223)

    2020

    바이오.의료기술개발(R&D)

    이혁진

    이화여자대학교

    과학기술정보통신부

    300000000 (300000000)

    「연구개발성과」 : 논문(8) , 특허(5)

    1) 본 연구의 목표는 약학/의공학/생명화학공학의 융합연구를 통해 줄기세포 기반 혁신적 원천기술을 개발하는데 있음. 이는 기존 세포 치료제의 한계점을 극복하기 위한 다학제간 기술 융합 분야로 본 연구팀은 줄기세포 분화 기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술을 융합하여 혁신적 원천기술로 개발하고자 함. 2) 기존 베타세포 치료제의 한계점을 극복하기 위해 동종 iPSCs를 기반으로 한 베타세포 분화 및 강화 연구, single cell 및 cell cluster 나노코팅을 통한 면역반응 억제 및 세포 활성화 연구, ATP synthase 인공 합성을 통한 세포 내 소기관 강화기술개발을 목표로 함. 이를 통해 I형 당뇨 질환 동물모델에서 베타세포 치료제 이식 후, 면역유도 회피 및 혈당 조절능력에 대한 유용성 평가를 진행하고자 함.

    1) 줄기세포분화 및 조작기술 발굴 - 성체 세포를 기반으로 맞춤형 iPSC 제작 및 확보 - 베타세포 분화에 관여하는 전사인자 스크리닝 및 IVT mRNA 제작 최적화 - 선정된 전사인자의 동시 혹은 순차적 발현에 따른 기능성 베타세포 제작 - 유전자 발현 및 억제에 기반으로 한 베타세포 분화기술 최적화2) 세포 나노코팅 기술 확보 - 세포 코팅을 위한 고분자 물질 합성 및 이를 이용한 layer-by-layer 기술 개발 - Layer-by-layer 기술을 기반으로 세포 표면의 나노코팅 제작 - 나노코팅을 이용한 세포 기능성 확인 및 생체 내 강화기술 확보 - 나노코팅이 도입된 베타세포 제작 및 이의 최적화 3) 세포 내 소기관 강화기술 발굴 - ATP synthase 인공 합성을 위한 subunit 선정 - IVT mRNA를 이용한 ATP synthase 기능 강화 연구 - 미토콘드리아 ATP 생산 강화 및 ROS 감소를 통한 차세대 베타세포 제작 1) 나노코팅을 도입한 세포 치료제의 면역조절능력 효능 검증 - in vitro 면역유도 실험을 통한 세포치료제의 면역조절능력 확인 - 동물 실험을 통한 베타세포치료제의 면역억제 및 생착율 확인 2) 베타세포 치료제의 혈당조절 능력 효능 검증 - 당뇨 질환 동물모델 제작 - 베타세포치료제의 혈당 조절 효능 확인

    1) 동종 iPSC를 기반으로 베타세포 치료제를 개발함으로써 세포 공급부족 문제를 해결, 궁극적으로는 환자의 삶의 질 향상 및 의료비 절감 효과를 얻을 수 있음.2) 본 과제에서 개발될 줄기세포 분화 및 조작기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술은 독창적인 원천과학기술 분야로 줄기세포 치료제 및 인공장기 개발에 중요한 소재 및 원천기술이 될 것으로 기대됨.

  • 세포 표면 나노코팅 및 세포 내 소기관 강화 기술을 기반으로 한 차세대 베타세포 치료제 개발

    (1711098929)

    2019

    바이오.의료기술개발(R&D)

    이혁진

    이화여자대학교

    과학기술정보통신부

    200000000 (200000000)

    「연구개발성과」 : 특허(2)

    1) 본 연구의 목표는 약학/의공학/생명화학공학의 융합연구를 통해 줄기세포 기반 혁신적 원천기술을 개발하는데 있음. 이는 기존 세포 치료제의 한계점을 극복하기 위한 다학제간 기술 융합 분야로 본 연구팀은 줄기세포 분화 기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술을 융합하여 혁신적 원천기술로 개발하고자 함. 2) 기존 베타세포 치료제의 한계점을 극복하기 위해 동종 iPSCs를 기반으로 한 베타세포 분화 및 강화 연구, single cell 및 cell cluster 나노코팅을 통한 면역반응 억제 및 세포 활성화 연구, ATP synthase 인공 합성을 통한 세포 내 소기관 강화기술개발을 목표로 함. 이를 통해 I형 당뇨 질환 동물모델에서 베타세포 치료제 이식 후, 면역유도 회피 및 혈당 조절능력에 대한 유용성 평가를 진행하고자 함.

    1) 줄기세포분화 및 조작기술 발굴 - 성체 세포를 기반으로 맞춤형 iPSC 제작 및 확보 - 베타세포 분화에 관여하는 전사인자 스크리닝 및 IVT mRNA 제작 최적화 - 선정된 전사인자의 동시 혹은 순차적 발현에 따른 기능성 베타세포 제작 - 유전자 발현 및 억제에 기반으로 한 베타세포 분화기술 최적화2) 세포 나노코팅 기술 확보 - 세포 코팅을 위한 고분자 물질 합성 및 이를 이용한 layer-by-layer 기술 개발 - Layer-by-layer 기술을 기반으로 세포 표면의 나노코팅 제작 - 나노코팅을 이용한 세포 기능성 확인 및 생체 내 강화기술 확보 - 나노코팅이 도입된 베타세포 제작 및 이의 최적화 3) 세포 내 소기관 강화기술 발굴 - ATP synthase 인공 합성을 위한 subunit 선정 - IVT mRNA를 이용한 ATP synthase 기능 강화 연구 - 미토콘드리아 ATP 생산 강화 및 ROS 감소를 통한 차세대 베타세포 제작 1) 나노코팅을 도입한 세포 치료제의 면역조절능력 효능 검증 - in vitro 면역유도 실험을 통한 세포치료제의 면역조절능력 확인 - 동물 실험을 통한 베타세포치료제의 면역억제 및 생착율 확인 2) 베타세포 치료제의 혈당조절 능력 효능 검증 - 당뇨 질환 동물모델 제작 - 베타세포치료제의 혈당 조절 효능 확인

    1) 동종 iPSC를 기반으로 베타세포 치료제를 개발함으로써 세포 공급부족 문제를 해결, 궁극적으로는 환자의 삶의 질 향상 및 의료비 절감 효과를 얻을 수 있음.2) 본 과제에서 개발될 줄기세포 분화 및 조작기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술은 독창적인 원천과학기술 분야로 줄기세포 치료제 및 인공장기 개발에 중요한 소재 및 원천기술이 될 것으로 기대됨.

  • 차세대 mRNA를 이용한 베타세포 강화 기술 개발

    (1711201596)

    2023

    바이오의료기술개발

    이혁진

    이화여자대학교

    과학기술정보통신부

    390000000 (390000000)

    「연구개발성과」 : 논문(4)

    1) 본 연구의 목표는 약학/의공학/생명화학공학의 융합연구를 통해 줄기세포 기반 혁신적 원천기술을 개발하는데 있음. 이는 기존 세포 치료제의 한계점을 극복하기 위한 다학제간 기술 융합 분야로 본 연구팀은 줄기세포 분화 기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술을 융합하여 혁신적 원천기술로 개발하고자 함. 2) 기존 베타세포 치료제의 한계점을 극복하기 위해 동종 iPSCs를 기반으로 한 베타세포 분화 및 강화 연구, single cell 및 cell cluster 나노코팅을 통한 면역반응 억제 및 세포 활성화 연구, 합성 mRNA 체내 전달을 통한 세포 내 소기관 강화기술개발을 목표로 함. 이를 통해 I형 당뇨 질환 동물모델에서 베타세포 치료제 이식 후, 면역유도 회피 및 혈당 조절능력에 대한 유용성 평가를 진행하고자 함.

    1) 줄기세포분화 및 조작기술 발굴 ­성체 세포를 기반으로 맞춤형 iPSC 제작 및 확보­베타세포 분화에 관여하는 전사인자 스크리닝 및 IVT mRNA 제작 최적화­선정된 전사인자의 동시 혹은 순차적 발현에 따른 기능성 베타세포 제작 ­유전자 발현 및 억제에 기반으로 한 베타세포 분화기술 최적화2) 세포 나노코팅 기술 확보­세포 코팅을 위한 고분자 물질 합성 및 이를 이용한 layer-by-layer 기술 개발 ­Layer-by-layer 기술을 기반으로 세포 표면의 나노코팅 제작 ­나노코팅을 이용한 세포 기능성 확인 및 생체 내 강화기술 확보­나노코팅이 도입된 베타세포 제작 및 이의 최적화 3) 세포 내 소기관 강화기술 발굴­IVT mRNA를 이용한 소기관 기능 강화 연구­미토콘드리아 ATP 생산 강화 및 ROS 감소를 통한 차세대 베타세포 제작 1) 나노코팅을 도입한 세포 치료제의 면역조절능력 효능 검증­in vitro 면역유도 실험을 통한 세포치료제의 면역조절능력 확인 ­동물 실험을 통한 베타세포치료제의 면역억제 및 생착율 확인 2) 베타세포 치료제의 혈당조절 능력 효능 검증­당뇨 질환 동물모델 제작­베타세포치료제의 혈당 조절 효능 확인

    1) 동종 iPSC를 기반으로 베타세포 치료제를 개발함으로써 세포 공급부족 문제를 해결, 궁극적으로는 환자의 삶의 질 향상 및 의료비 절감 효과를 얻을 수 있음.2) 본 과제에서 개발될 줄기세포 분화 및 조작기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술은 독창적인 원천과학기술 분야로 줄기세포 치료제 및 인공장기 개발에 중요한 소재 및 원천기술이 될 것으로 기대됨.

  • 차세대 mRNA를 이용한 베타세포 강화 기술 개발

    (1711158829)

    2022

    바이오의료기술개발

    이혁진

    이화여자대학교

    과학기술정보통신부

    390000000 (390000000)

    「연구개발성과」 : 논문(10) , 특허(1)

    1) 본 연구의 목표는 약학/의공학/생명화학공학의 융합연구를 통해 줄기세포 기반 혁신적 원천기술을 개발하는데 있음. 이는 기존 세포 치료제의 한계점을 극복하기 위한 다학제간 기술 융합 분야로 본 연구팀은 줄기세포 분화 기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술을 융합하여 혁신적 원천기술로 개발하고자 함. 2) 기존 베타세포 치료제의 한계점을 극복하기 위해 동종 iPSCs를 기반으로 한 베타세포 분화 및 강화 연구, single cell 및 cell cluster 나노코팅을 통한 면역반응 억제 및 세포 활성화 연구, 합성 mRNA 체내 전달을 통한 세포 내 소기관 강화기술개발을 목표로 함. 이를 통해 I형 당뇨 질환 동물모델에서 베타세포 치료제 이식 후, 면역유도 회피 및 혈당 조절능력에 대한 유용성 평가를 진행하고자 함.

    1) 줄기세포분화 및 조작기술 발굴 ­성체 세포를 기반으로 맞춤형 iPSC 제작 및 확보­베타세포 분화에 관여하는 전사인자 스크리닝 및 IVT mRNA 제작 최적화­선정된 전사인자의 동시 혹은 순차적 발현에 따른 기능성 베타세포 제작 ­유전자 발현 및 억제에 기반으로 한 베타세포 분화기술 최적화2) 세포 나노코팅 기술 확보­세포 코팅을 위한 고분자 물질 합성 및 이를 이용한 layer-by-layer 기술 개발 ­Layer-by-layer 기술을 기반으로 세포 표면의 나노코팅 제작 ­나노코팅을 이용한 세포 기능성 확인 및 생체 내 강화기술 확보­나노코팅이 도입된 베타세포 제작 및 이의 최적화 3) 세포 내 소기관 강화기술 발굴­IVT mRNA를 이용한 소기관 기능 강화 연구­미토콘드리아 ATP 생산 강화 및 ROS 감소를 통한 차세대 베타세포 제작 1) 나노코팅을 도입한 세포 치료제의 면역조절능력 효능 검증­in vitro 면역유도 실험을 통한 세포치료제의 면역조절능력 확인 ­동물 실험을 통한 베타세포치료제의 면역억제 및 생착율 확인 2) 베타세포 치료제의 혈당조절 능력 효능 검증­당뇨 질환 동물모델 제작­베타세포치료제의 혈당 조절 효능 확인

    1) 동종 iPSC를 기반으로 베타세포 치료제를 개발함으로써 세포 공급부족 문제를 해결, 궁극적으로는 환자의 삶의 질 향상 및 의료비 절감 효과를 얻을 수 있음.2) 본 과제에서 개발될 줄기세포 분화 및 조작기술, 세포 나노코팅 기술 및 세포 내 소기관 강화기술은 독창적인 원천과학기술 분야로 줄기세포 치료제 및 인공장기 개발에 중요한 소재 및 원천기술이 될 것으로 기대됨.

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