본 과제는 송도 바이오클러스터 내 Cell to In-vivo 이미징 핵심연구지원센터를 구축·시범운영해 대학 기초과학 연구 역량을 높이고 지역 연구 생태계 조성에 기여하는 연구임.
연구목표는 맞춤 지원을 통한 연구 역량 향상 및 효율적 생태계 촉진임. 핵심연구내용은 가천대 암당뇨연구원에 센터 조성 후 인천광역시·경기 서부권 대학 및 기업 연구자의 연구 지원, 바이오이미징 전문성 확보, 국내외 공동연구로 연구개발 고도화 수행임. 기대효과는 고해상도 영상 통합분석 기술 구축, 생체 내 약물효과 모니터링 기반 치료효과 평가, MRI·PET·CT 등 임상연구 재현성 정보 제공, 전임상-임상 데이터베이스 구축 및 파생기술 창출임.
본 과제는 Cell to In-vivo 이미징을 수행하는 핵심연구지원센터를 구축하고 시범운영하는 연구임.
연구 목표는 9.4T MRI, FACS, Confocal, IVIS, Histology 등 18점 장비를 기반으로 체내 세포 변화와 생체 분자이미징을 통합 분석하는 체계를 마련하는 데 있음. 동물용 9.4T MRI/MRS와 다중 분석기기를 이용해 약물효과 모니터링, 치료효과 평가, 임상용 영상장비 수준의 재현성 확보를 수행함. 기대 효과는 구조-기능-분자-세포 통합 분석 원천기술 확보, 전임상-임상 데이터베이스 구축, 내외부 교육·공동연구 및 바이오클러스터 MOU 연계로 파생기술 및 의료수준 고도화 기여임.
1단계: 기저핵 장애 뇌질환 관련 고해상도 뇌영상 측정 및 신경회로망의 매핑
고해상도 7T/9.4T MRI를 이용 기저핵 장애 뇌질환 관련 뇌구조/기능 측정 프로토콜(T1w & T2w scans, SWI, dMRI, fMRI) 정립
고해상도 HRRT-PET/m-PET를 이용 분자적 뇌영상 측정 프로토콜 정립 및 단백질 표적 방사선프로브 생산 확립
MRI영상과 FreeSurfer를 이용 뇌의 해부학적 영역의 분리 및 구획화를 위한 기준 아틀라스 추출 분석
3D-MPRAGE와 SWI를 이용해 추출된 기저핵 하부 영역별 DTI 신경회로망 매핑
fMRI영상과 FSL을 이용한 영상처리 과정을 통해 뇌의 기능적 네트워크 분석
PET영상과 SPM을 이용 뇌생화학적 속성 추출 및 기저핵 하부 영역별 정량화
2단계: 기저핵 장애 뇌질환 관련 전임상-임상 중개연구를 위한 통합적 데이터분석 파이프라인 구축
기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델 관련 MRI영상 분석 파이프라인 구축
기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델 관련 PET영상 분석 파이프라인 구축
고해상도 PET와 MRI 융합을 통한 기저핵 세부 영역별 영상분석 파이프라인 구축
기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델에서의 신경회로망 분석 및 상호연관성(구조-기능-분자-대사) 평가
1단계: 기저핵 장애 뇌질환 관련 고해상도 뇌영상 측정 및 신경회로망의 매핑
고해상도 7T/9.4T MRI를 이용 기저핵 장애 뇌질환 관련 뇌구조/기능 측정 프로토콜(T1w & T2w scans, dMRI 등) 정립
고해상도 HRRT-PET/m-PET를 이용 분자적 뇌영상 측정 프로토콜 정립 및 단백질 표적 방사선프로브 생산 확립
MRI영상과 FreeSurfer를 이용하여 뇌의 해부학적 영역의 분리 및 구획화를 위한 기준 아틀라스 추출 분석
3D-MPRAGE를 이용해 추출된 기저핵 하부 영역별 DTI 신경회로망 매핑
영상처리 과정을 통해 뇌의 구조적 네트워크 분석
PET영상과 SPM을 이용 뇌생화학적 속성 추출 및 기저핵 하부 영역별 정량화
2단계: 기저핵 장애 뇌질환 관련 전임상-임상 중개연구를 위한 통합적 데이터분석 파이프라인 구축
기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델 관련 MRI영상 분석 파이프라인 구축
기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델 관련 PET영상 분석 파이프라인 구축
고해상도 PET와 MRI 융합을 통한 기저핵 세부 영역별 영상분석 파이프라인 구축
기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델에서의 신경회로망 분석 및 상호연관성 평가
？ 1단계: 기저핵 장애 뇌질환 관련 고해상도 뇌영상 측정 및 신경회로망의 매핑
▷ 고해상도 7T/9.4T MRI를 이용 기저핵 장애 뇌질환 관련 뇌구조/기능 측정 프로토콜(T1w & T2w scans, SWI, dMRI, fMRI) 정립
▷ 고해상도 HRRT-PET/m-PET를 이용 분자적 뇌영상 측정 프로토콜 정립 및 단백질 표적 방사선프로브 생산 확립
▷ MRI영상과 FreeSurfer를 이용 뇌의 해부학적 영역의 분리 및 구획화를 위한 기준 아틀라스 추출 분석
▷ 3D-MPRAGE와 SWI를 이용해 추출된 기저핵 하부 영역별 DTI 신경회로망 매핑
▷ fMRI영상과 FSL을 이용한 영상처리 과정을 통해 뇌의 기능적 네트워크 분석
▷ PET영상과 SPM을 이용 뇌생화학적 속성 추출 및 기저핵 하부 영역별 정량화
？ 2단계: 기저핵 장애 뇌질환 관련 전임상-임상 중개연구를 위한 통합적 데이터분석 파이프라인 구축
▷ 기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델 관련 MRI영상 분석 파이프라인 구축
▷ 기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델 관련 PET영상 분석 파이프라인 구축
▷ 고해상도 PET와 MRI 융합을 통한 기저핵 세부 영역별 영상분석 파이프라인 구축
▷ 기저핵 장애 뇌질환 환자/동물모델에서의 신경회로망 분석 및 상호연관성(구조-기능-분자-대사) 평가