기술동향
미래 헬스케어를 위해 견고하고 믿을 수 있는 세포 생산법을 연구
- 등록일2015-10-20
- 조회수5559
- 분류기술동향
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자료발간일
2015-10-02
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출처
생명공학정책연구센터
- 원문링크
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키워드
#세포생산법#헬스케어#세포추출#미세유체공학#줄기세포
- 첨부파일
(151002)세포생산법.pdf
미래 헬스케어를 위해 견고하고 믿을 수 있는 세포 생산법을 연구
생물학적인 생산을 위한 세포들은 대개 복잡한 3차원 환경에서 자연적으로 자라기 때문에 살아있는 조직으로부터 추출하는 것은 매우 어렵다. 피츠버그 대학의 Lance Davidson과 카네기멜론 대학의 Philip LeDuc은 진단과 치료목적으로 활용될 수 있는 살아있는 세포ㅤㅡㄹ을 구하기 위해 미세유체공학을 이용한 대량신속 세포추출 시스템을 개발하였다.Credit: 피츠버그 대학 Lance Davidson; Melis Hazar, Philip Leduc, and Jiho Song 카네기멜론 대학; Georgia Institute of Technoogy, Yong Tae Kim; Tufts 대학 William C. Messner
위스콘신대학 Sean Palecek는 분자생물학을 이용하여 사람의 만능성 줄기세포를 외부자극 없이 심장 근육세포로 발달하도록 프로그램하였다.Credit: Wisconsin-Madison 대학, Xiaoping Bao, Sean Palecek
Tufts 대학의 Emmanuel Tzanakakis는 생물학적 약품을 상업적으로 생산하는데 이용되는 생물반응기에서 줄기세포를 배양하고 췌장 랑게르한스섬으로의 변환을 연구하고 있다. 바이오생산기술은 당뇨병 환자를 돕기 위한 췌장섬 교체 치료 목적의 세포물질을 공급하는 하나의 방법이 될 수 있다. Credit: Tufts 대학 Emmanuel Tzanakakis
현재의 줄기세포 배양 시스템에서 FGF 신호전달 체계를 활성화시키면 다른 여러 종류의 세포로 발달할 수 있는 사람의 만능성 줄기세포의 성장과 분화에 영향을 줄 수 있다. 존스홉킨스 대학의 Gabsang Lee는 이러한 자극이 청색광을 조사함으로써 얻어질 수 있는 있는지를 조사하고 있다. 만약 이러한 성공적인 방법이 여러 신호전달 체계를 조절함으로써 다른 줄기세포에도 응용될 수 있다면 비싼 재조합 단백질을 사용하지 않고도 줄기세포의 행동을 연구자들이 정밀하게 조절할 수 있도록 할 수 있을 것임. Credit: 존스홉킨스대학 Yohan Oh
□ 美 연구재단은 미래 헬스케어를 위한 세포 및 세포 기반 산물의 생산에 관한 고위험 고영향 연구에 370만 달러를 투자
ㅇ 13개 탐구과제를 통해 세포 기반 치료법 및 진단법 생산에 있어 가장 중요한 변화를 도입하기 위하여 공학 및 생물학의 근본적인 연구를 수행할 계획
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제목 |
연구시작 |
연구종료 |
연구 책임자 |
소속기관 |
연구비 |
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CRISPR to increase the homogeneity and efficiency of stem cell differentiation |
01/01/16 |
12/31/17 |
Christina Chan |
Michigan State University |
$263,584 |
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Gene expression-based standardization of stem cells |
09/15/15 |
08/31/17 |
Eric Darling |
Brown University |
$284,373 |
|
Cell Differentiation Bioreactor For Cardiac Tissue Engineering |
09/15/15 |
08/31/17 |
Jeffrey Jacot |
William Marsh Rice University |
$300,000 |
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Biomanufacturing the hematopoietic stem cell niche |
09/01/15 |
08/31/17 |
Brendan Harley |
Univ. of Illinois at Urbana -Champaign |
$299,578 |
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Multi-scale high-aspect ratio structures (HARS) for constructing dynamic 2D and 3D cellular bioreactors |
09/15/15 |
08/31/17 |
Mark DeCoster |
Louisiana Tech University |
$300,000 |
|
Engineered hydrogel capsules for controlled scalable cultures of pluripotent stem cells |
09/01/15 |
08/31/17 |
Ipsita Banerjee |
University of Pittsburgh |
$300,000 |
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Engineering Cell-Intrinsic Control of Cardiomyocyte Differentiation in Human Pluripotent Stem Cells |
10/01/15 |
09/30/17 |
Sean Palecek |
University of Wisconsin-Madison |
$300,000 |
|
Development of a Quantitative Framework of Directed Stem Cell Differentiation in Scalable Bioreactors |
09/01/15 |
08/31/17 |
Emmanouhl Tzanakakis |
Tufts University |
$299,973 |
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Development of a Universal Technique for Functionalizing Therapeutic Cells with Microdevices |
01/01/16 |
12/31/17 |
Jingjiao Guan |
Florida State University |
$183,034 |
|
Controlling stem cell behavior via novel photo activation of FGF signaling pathway using blue light |
10/01/15 |
09/30/17 |
Gabsang Lee |
Johns Hopkins University |
$300,000 |
|
Physiologically-inspired Large Scale Manufacturing and Potency-Biomarker identification for Chimeric Antigen Receptor (CAR)-T cells |
09/01/15 |
08/31/17 |
Krishnendu Roy |
Georgia Tech Research Corporation |
$300,000 |
|
(Collaborative Research) Bioengineering of 3-dimensional brain surrogate tissue models |
09/01/15 |
08/31/17 |
David Kaplan |
Tufts University |
$150,000 |
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(Collaborative Research) Developing a Harvesting Approach for Spatially Targeted Cells from 3D Organoids and Tissues |
09/01/15 |
08/31/17 |
Philip LeDuc |
Carnegie-Mellon University |
$149,687 |
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(Collaborative Research) Biomanufacturing: Bioengineering of 3-dimensional brain surrogate tissue models |
09/01/15 |
08/31/17 |
Utkan Demirci |
Stanford University |
$150,000 |
|
(Collaborative Research) Developing a Harvesting Approach for Spatially Targeted Cells from 3D Organoids and Tissues |
09/01/15 |
08/31/17 |
Lance Davidson |
University of Pittsburgh |
$150,000 |
□ 지금까지 특정 세포나 세포 유래 산물들의 의학적인 활용은 제한
ㅇ 특정 세포나 세포 유래 산물들은 의학적 치료를 위해 유망한 것으로 간주되어 왔으나 효능, 순도, 안전성을 갖춘 충분한 양을 신뢰할 만큼 생산할 때까지 의학적인 이용은 불가능하였다.
□ 美 연구재단 지원 과제들은 여러 다양한 접근법을 포함
ㅇ 바이오매뉴팩처링을 위한 초기 물질을 지속적으로 조달하기 위하여 일부 연구자들은 회수를 위한 세포 분리 및 살아있는 세포 준비를 위해 미세기구와 플랫폼을 사용한 새로운 방법을 연구할 계획
ㅇ 또한 필요한 세포와 세포산물을 대량으로 효율적으로 배양하기 위해서 다른 연구자들은 세포 성장 및 분화를 위한 공학적인 방법과 기구에 대한 연구를 진행할 예정
- 이러한 방법들은 예를 들어 백혈병 치료를 위한 골수새포를 배양하는 기술, 환자를 위해 새로운 심장 조직을 키우는 기구, 그리고 세포의 이상적인 배양 환경을 제공하는 생물반응기 등을 포함
ㅇ 세포 기반의 진단법은 살아 있는 세포 및 조직에서 손상, 질환 및 치료에 대한 연구를 진행할 기회를 제공
ㅇ 연구진들은 예를 들어 뇌진탕 연구의 모델로 사용될 수 있는 뇌 세포들처럼 세포들로 복잡한 3차원 네트워크와 배양된 세포의 기능을 선택적으로 최적화하는 방법 등을 고안할 계획
- 다른 연구자들은 암 세포를 겨냥하는 새로운 도구들을 개발하기 위해 세포의 역량과 미세기구의 결합을 추진할 예정
□ NSF 공학분야 부책임자인 Pramod Khargonekar는 공학, 생물학, 제조 분야의 기존 지식을 잘 활용한다면 바이오매뉴팩처링은 사람에 대한 헬스케어 뿐만 아니라 화학 및 에너지 산업에도 영향을 줄 수 있는 가능성을 보유하고 있다고 발언
* 출처 : 보도자료(2015년 10월 2일)
(http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?org=NSF&cntn_id=136480)
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