본 과제는 식도처럼 여러 기능과 구조가 필요한 연조직을 인체에 안전하게 다시 만드는 인공생체소재 플랫폼 개발 연구임. 연구 목표는 in-vitro 우수성에도 in vivo에서 염증·누수, 접합부 변형, 다중구조/연동운동 모사 한계, ECM 차이로 임상 결과가 달라지는 문제를 돌파하는 데 있음. 돼지 식도조직-유래 ECM의 3D-프린팅 바이오잉크, Gradient 바이오프린팅 기반 ECM/CNF/CNF 최적화, 인터페이스 조직섬유화 억제를 위한 리포좀 기술, 대동물 전임상 이식시험과 식도 생체환경 모사 Ex vivo 배양 시스템을 수행함. 기대 효과는 오염환경 결손조직 복원을 위한 인공장기·수술용 패치 상용화, 광범위 적용, 섬유화 억제 소재 원천기술 및 ECM 바이오잉크 상용화 특허 확보임

현재 인체이식용 생체소재의 대부분이 경조직 (뼈, 연골 등) 재건용이며, 연조직 재건용 생체소재로 허가된 품목은 매우 제한적임. 현재 연구개발되고 있는 수많은 연조직 재건용 생체소재들이 in-vitro 실험결과에서는 우수한 성능을 나타내는데, 아래와 같은 이유로 인한 전혀 다른 임상결과를 보여주고 있음. 1) 접합부위 염증 및 누수, 불완전한 조직재생과 기...

본 과제는 인체이식용 연조직 재건용 생체소재의 in-vitro 성능- in vivo 임상 불일치를 줄이기 위해 상부소화기인 식도조직 재건용 융합 기술 플랫폼을 제시함. 연구 목표는 접합부위 염증·누수, host tissue-이식 tissue 물성 차이, 장기본연 구조·기능 모사 한계, in-vitro와 in vivo 환경 차이 문제를 극복하는 것임. 이를 위해 돼지 식도조직-유래 ECM의 3D-프린팅 바이오잉크, ECM/CNF 기반 Gradient 바이오프린팅 인공식도 지지체, 인터페이스 조직섬유화 억제를 위한 PEG-PS/RGD-PS 나노입자·리포좀, 전임상 동물 이식시험, 식도 생체환경 모사 Ex vivo 배양 시스템을 통합함. 기대효과는 오염환경 결손조직 복원을 위한 인공장기·패치 상용화, 광범위 적용, 섬유화억제 소재 및 ECM 바이오잉크 상용화, 관련 원천기술 특허 확보임.

본 과제에서는 복잡도가 높아 머신러닝 적용이 힘든 바이오프린팅의 한계를 극복하기 위한 하이브리드 머신러닝(Hybrid Machine Learning)을 구현하여 바이오잉크의 printability(인쇄적성) 예측모델을 개발하고 이를 활용하여 복합지지체 제작을 최적화하는 원천기술을 개발하고자 함. 연구목표 달성을 위해서 1) 안정적 printability 데...