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주요연구성과

제목 손상된 신경 재생·치료에 효율적인 세포 패터닝 기술 개발 등록일 2020.03.06 10:27
  • 손상된 신경 재생·치료에 효율적인 세포 패터닝 기술 개발

  • 정봉근(서강대학교)
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성과개요

연구기관/연구책임자 서강대학교 / 정봉근
과제명 디지털 진단을 위한 마이크로플루이딕칩 개발
성과개요 은나노와이어를 포함한 폴리에틸렌글라이콜 하이드로젤이 전기 전도성을 갖는 것을 이용하여 전기 자극을 통한 세포 패터닝 기술 개발
손상된 신경재생 및 치료에 사용하기 위한 마이크로-나노 융합기술 기반의 신경세포 패터닝 시스템 개발

▲ (좌) 전도성 하이드로젤 미세패턴에서 전기자극에 의한 신경세포(우) 미세패턴에서 전기자극에 의한 신경세포의 방향성 분석

성과내용

주요내용

  • 마이크로플루이딕칩 기반의 세포 패터닝 기술 개발
  • 은나노와이어를 포함한 전도성 하이드로젤 개발
  • Flexible 기판 위에서 전기자극을 이용한 세포 패터닝 시스템 구축

    혁신성

    기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 :
  • 마이크로플루이딕칩 기반의 간편한 패터닝 기술을 이용하여 flexible 기판 위에서 세포 패터닝 기술을 개발하였음. 또한, 전기전도성이 우수한 은나노와이어를 이용하여 효율적으로 전기 자극을 줄 수 있는 마이크로-나노 시스템을 구축하였음.

    우수성

    세계최고 수준의 성과와 비교 :
  • 세계 최고 수준에 근접하는 마이크플루이딕칩 기반의 전도성 고분자 패터닝 기술은 미세패턴에서 전도성 물질의 농도와 패턴의 직경에 따라 전기장이 다르게 형성되므로 광범위한 응용이 가능함.

    주요 기능/사양

    주요기능/사양 내용
    세포를 고정화시킬수 있는 flexible 마이크로 패터닝 기술개발 신속하고 간단하게 신경세포를 고정화시킬 수 있는 flexible 마이크로 패터닝 기술 개발
    은나노와이어를 포함한 전도성 하이드로젤 시스템 개발 전도성이 우수한 은나노와이어를 포함한 폴리에틸렌글라이콜 하이드로젤을 이용한 전기자극 시스템 개발

기대효과 및 향후계획

학술적/기술적 기대효과 마이크로 패터닝 기술을 통해 다양한 고분자 물질과 합성하여 고감도 질병 진단 시스템에도 활용 가능.
경제적 기대효과 단순한 구조와 저렴한 마이크로 패터닝 기술을 이용하여 다양한 바이오센서와 웨어러블 소자로 이용이 가능함.
기타 기대효과 우수한 전기전도성과 생체적합성을 가진 나노소재를 이용하여 전기적 특성을 포함한 다양한 질병 진단 시스템으로 활용 가능.
향후 계획 마이크로 패터닝 기술, 은나노와이어 전도성 하이드로젤을 이용하여 전기화학 기반의 고감도 질병 진단에 활용 예정.

성과근거자료

주요연구실적

  • SCI 국외 학술지 게재 : Sensors and Actuators B: Chemical, 258, 1042-1050 (2018) (Instruments & Instrumentation 분야 상위 3.45%)
  • 미국 특허출원 : 15/736,418 (2017년 12월)
  • 국내 특허출원 : 10-2016-0150508 (2016년 11월)
  • 언론보도: 에듀동아 등 6건 (2017년 12월)

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