조직을 구성하는 각 세포들의 3차원적인 위치정보 뿐만 아니라 증식 및 분화에 따른 세포의 변화정보를 추적하고, 이로부터 각 조직을 구성하는 개개 세포의 상호작용을 분석할 수 있도록 하는 기술

조직을 구성하기 위해서 개개의 세포들이 어떻게 상호작용을 하게 되는지 이해하게 됨으로써 생물학적 현상의 이해와 활용을 극대화하는 기술

향후 5년 : ~2020년 : 세포의 분열 및 분화 경로를 따라서 조직을 구성하는 세포의 역사를 추적할 수 있고 소수 세포의 3차원 공간위치 파악(소규모 조직 또는 세포 덩어리)

향후 10년 : ~2025년 : 복잡한 조직을 구성하는 세포의 공간적 위치 및 발생학적 역사를 추적하고, 이들 개개의 세포를 분석하여 생명체의 조직구성 원리를 이해하고 활용

1) Digilog 세포 표지기술

- 사물인터넷 혹은 생물학적 방법으로 세포를 표지하는 기술로, 세포의 증식 및 분화에 따라서 변화하는 세포의 역사를 추적할 수 있는 기술

2) 3차원 세포 위치 파악기술

- 조직을 구성하는 개개의 세포들의 공간적 위치정보를 파악할 수 있는 기술. CT처럼 3차원 입체영상을 확보하는 기술

3) 3차원 단일세포 분리기술

- 세포 표지기술과 3차원 세포위치 파악기술을 근거로 확보한 정보를 유지하면서 조직을 구성하는 개개의 세포들을 변성 없이 초고속으로 분리할 수 있는 기술

4) 단일세포 수준의 오믹스 분석기술

- 조직을 구성하는 세포의 특성을 종합적으로 이해하기 위해 단일세포 수준에서 오믹스 차원의 분석을 가능하게 하는 기술

조직을 구성하는 생물학적 원리를 파악하는 것은 향후 재생 의학적으로 조직을 생산하는데 반드시 필요한 요소임

brainbow의 기술로 개개의 세포를 추적하려고 하는 기술이 개발되고 있음

CLARITY 기술을 이용하여 조직을 투명화한 후, 조직을 구성하는 세포들의 3차원적 정보를 파악하고자 하는 연구와 기술개발이 이루어지고 있음

CLARITY 기술의 적극적인 활용과 상용화 시도가 이루어지고 있음

하지만 어떤 방법도 조직 내 세포의 상태를 4D상태의 수준에서 파악하고, 이들의 발현상태를 파악할 수 있는 기술은 없음

글로벌 조직공학 및 재생 분야 관련 시장규모는 2011년 599억 달러 ⇨ 2016년 897억 달러 규모로 성장할 것으로 전망 * 출처: Frost&Sullivan, ‘Advances in Tissue Engineering and Organ Regeneration’, 2013

생체조직을 구성하는 생물학적 원리를 이해할 수 있는 고해상도 지도를 확보확보한 지도를 이용하여 생물학 및 의학적 발전의 획기적인 전환점을 마련

고해상도 imaging 장비 및 초고속 cell sorting 장비

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