Micro Tissue Engineering & Nanomedicine

미세조직공학 및 나노의학

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미세조직공학 및 나노의학

Human body is the most complex organic system in nature. To understand its integrated physiological functions, it is important to recapitulate multi-cellular interactions in tissue and map networks of dynamical organ system in vitro. An ‘Organ on a chip’ is microfluidic cell culture device that contains microenvironment of living organ, which could revolutionize drug development as alternatives to animal testing. We are developing ‘organ-on-a-chip’ using multiple cell types or organoid system to emulate human organs in different physiological states. For precision medicine, we are also creating personalized organ model using stem cell source. Through human in vivo-like organ model, we develop new approach to screen drug and targeted drug delivery, and test drug and observe reactions in real time. Finally, we aim to develop safe and efficient nanomedicines which target specific physiological microenvironment.

인체는 자연계에서 가장 정교한 생물학적 시스템이다. 인체의 복잡한 생리적 환경을 이해하기 위해서는 인체 조직 내 다양한 세포들의 상호작용 및 다른 장기들 간의 유기적인 작동 매커니즘을 구현해야 한다. 그러나 2D 세포배양 기술은 이러한 요구를 충족하지 못하였으며 기존의 동물실험은 인간과 실험동물간 차이로 한계가 있어왔다. ‘Organ-on-a-chip’ 은 마이크로칩 내부에 인체의 미세환경을 담아낸 플랫폼으로써 기존 동물실험과 세포배양의 한계를 극복할 수 있는 유망한 대체기술이다.
본 연구그룹은 미세조직공학 기술에 기반하여 세포 혹은 organoid를 이용한 ‘organ-on-a-chip’을 개발함으로써, 다양한 생리학적 상태에 있는 인간의 장기를 모사한다. 또한 줄기세포를 이용해 개인 맞춤형 organ-on-a-chip을 제작하여 장기 수준에서 정밀의학 연구를 가능하게 한다. 구축된 인공 생체 칩 안에서 약물을 스크리닝하고 약물 표적 전달기술을 개발하며, 약물의 실시간 작용기전을 연구함으로써 궁극적으로는 인간에게 안전하고 더욱 효율적인 신약개발에 기여하는 것이 목표이다. 인체 내 물리적, 화학적, 생물학적인 미세환경 및 기능을 구현하기 위한 생체 소재 개발, 줄기세포 엔지니어링, 최적화 미세유동 컨트롤 등의 기술개발 뿐만 아니라 임상에 적용하기 위한 응용기술의 개발에도 힘쓰고 있다.

관심분야

Organ-on-a-Chip, Organoid, Microfluidics, Nanotherapeutic, Phage Display

희망분야

Personalized Medicine, Stem Cell Engineering

Research Keywords and Topics

- Organ-on-a-Chip, Organoid, BioChip, Nanotherapeutic, Phage Display
- 오간온어칩, 오가노이드, 바이오칩, 나노의약, 파지디스플레이

Research Publications
MORE

Nature Biomedical Engineering, Robotic fluidic coupling and interrogation of multiple vascularized organ chips, 4, 407-420 (2020)
Nature Communications, Hypoxia-enhanced Blood-Brain Barrier Chip recapitulates human barrier function and shuttling of drugs and antibodies, 13, 10(1):2621 (2019)
Biomaterials, Enhanced BBB permeability of osmotically active poly(mannitol-co-PEI) modified with rabies virus glycoprotein via selective stimulation of caveolar endocytosis for RNAi therapeutics in Alzheimer’s disease, 38(3), 61-71 (2015)

국가과학기술표준분류

  • LA. 생명과학
  • LA07. 융합바이오
  • LA0701. 바이오칩

국가기술지도분류

  • 건강한 생명사회 지향
  • 021300. 바이오 칩/센서기술

녹색기술분류

  • 녹색기술관련 과제 아님
  • 녹색기술관련 과제 아님
  • 999. 녹색기술 관련과제 아님

6T분류

  • BT 분야
  • 보건의료 관련응용
  • 020213. 생체조직 재생기술