장기칩·미세유체 기반 조직 장벽 모델링 설계 및 기전 해석 연구

Design and microfluidic modeling of tissue barrier organ-on-a-chip platforms

연구 내용

미세유체 공정과 장기칩 설계 관점을 적용하여 조직 장벽을 모델링하고, 세포·분자 수준 기전 해석과 플랫폼 최적화를 수행하는 연구

장벽 기능을 재현하는 organ-on-a-chip 플랫폼의 설계 원리를 정리하고, 미세유체 기반으로 조직 장벽의 물리적 구배와 세포 상호작용을 제어하는 방법론을 개발합니다. 공정 관점에서는 칩 구조와 배양 조건을 통해 장벽의 저투과성 유지와 다세포 협동을 안정화하며, 해석 관점에서는 세포 수준 매핑과 신호·발현 기반 지표로 기전을 도출합니다. 또한 컴퓨팅 및 생물정보 기반 접근을 결합해 관찰 결과를 기계적으로 해석하고, 약물 후보 검증용 in vitro 모델로 전환하는 연구를 수행합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 organ-on-a-chip 전반의 설계 요소와 미세유체 구현에서의 고려사항을 정리하는 검토 연구를 수행하여 공정-생물학 연결 기준을 마련했습니다. 이후 neurovascular unit 및 장벽 모사에서 발생하는 병목을 정리하고, 칩에서 재현해야 하는 세포 상호작용과 기능 지표를 구체화하는 방향으로 확장했습니다. 2024년에는 human tissue barriers를 미세유체 모델로 구현하는 프레임을 제시하고, 관찰 데이터를 기전 해석에 연결하기 위한 해석 절차를 정립하는 흐름을 보였습니다. 이러한 누적 결과를 기반으로 차세대 장벽 플랫폼 고도화로 이어지고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

장기칩 설계 가이드라인 구축
장벽 기능 지표 기반 플랫폼 검증
기전 중심 약물 반응 분석
세포-세포 상호작용 제어 실험
약물 전달 실패 원인 분류
독성 평가용 in vitro 표준 모델
나노입자-장벽 상호작용 탐색
개별 실험실 재현성 향상
고처리량 스크리닝용 배양 조건 최적화
컴퓨팅 기반 기전 추론 보조