Development of In Vitro Three-Dimensional Micro Spherical Skin Tissue for Drug Screening

국문 초록 (Abstract)

3 차원(3D) 피부 조직 모델 개발은 재생의학, 상처 치유, 약물 및 화장품 테스트 분야에서 중요한 도구로 주목받고 있다. 기존 3D 피부 모델은 복잡성, 긴 배양 시간, 낮은 확장성 및 재현성 문제로 고처리량 스크리닝에 한계가 있다. 본 연구에서는 인간 케라티노사이트와 진피 섬유아세포를 공동 배양하여 직경 약 400μm의 균일한 스페로이드를 단축된 배양 시간으로 형성하는 새로운 3D 마이크로웰 기반 접근법을 제시한다. 형질학적 분석과 면역조직화학적 염색을 통해 콜라겐 타입 1 및 4와 라미닌의 발현 증가를 확인했고, ECM 침착과 조직 성숙이 촉진되었음을 밝혔다. L-ascorbic acid와 Retinol 을 처리한 스페로이드에서 ECM 단백질 발현 증가와 기저막 안정성 향상이 관찰됐다. 이는 이 모델이 피부 조직 재생, 약물 스크리닝 및 화장품 평가에 효과적인 플랫폼이 될 수 있음을 시사한다. 또한 Keratin을 포함한 배양 시스템은 기저막 형성을 촉진시켜 조직 모델의 안정성과 기능성을 더욱 향상시켰다. 본 연구는 고 처리량 스크리닝 및 대규모 연구에 적합한 확장 가능하고 비용 효율적인 플랫폼을 제공한다.

목차 (Table of Contents)

• Contents i
• List of Figures iii
• Abstract ⅴ
• 1. Introduction 1
• 2. Material and Methods 5
• 2.1. Cell culture 5
• 2.2. Preparation of Microwell Plates 5
• 2.3. Cell Seeding and Spheroid Formation 5
• 2.4. Spheroid Viability: Live/Dead Assay 6
• 2.5. Effect of FBS Concentration on Spheroid Formation 7
• 2.6. Analysis of Keratin Influence on Keratinocytes in Monolayer Culture 8
• 2.7. Drug Screening 8
• 2.8. Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) 8
• 2.9. Histological Processing 9
• 2.10. Immunohistochemical Staining 10
• 3. Results 12
• 3.1. Spheroid Formation and Morphology 12
• 3.2. Live/Dead Assay 14
• 3.3. Effect of FBS Concentration on Spheroid Morphology 16
• 3.4. Gene Expression Analysis 18
• 3.5. Histological and Immunohistochemical Analysis 20
• 3.6. Analysis of Keratin Influence on Keratinocytes in Monolayer Culture ·· 22
• 3.7. Drug Screening Feasibility 24
• 4. Discussion 26
• 5. Conclusion 29
• 6. Future Directions 30
• References 34
• 국문 요지 38
• 감사의 글 39