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실시간 세포영상과 미세가공을 이용한 집단 세포 이동 연구

Title
실시간 세포영상과 미세가공을 이용한 집단 세포 이동 연구
Authors
강지우
Date Issued
2014
Publisher
포항공과대학교
Abstract
Collective cell migration, in which cells move together directionally maintaining cell-by-cell junction, has been a hot potato in cell migration field. Despite its strong influence over many biological phenomena from development to wound healing and cancer invasion, research technique has not developed since 20th century. Wound healing assay, which is classic and revealed many regulatory molecules in collective migration, however has a limit in that only qualitative macroscopic observation is available. Here, new method based on cell-friendly micro-fabrication technique is suggested to control cell behavior in the microenvironment. Spatiotemporal activation of small GTPases in two-cell cluster was visualized, and new contact inhibition of locomotion (CIL) assay is developed for higher throughput. Using new tools, quantitative collective cell migration research is available and further improvement of technique will broaden application of this technique.
세포집단이동 현상은 개체의 발생에서 상처 회복 기작, 암 침습에 이르기까지 매우 다양한 생체현상에 관여하며, 때문에 그 중요성에 대해서는 이미 널리 공감대가 형성되어 있다. 그러나 아직 연구의 역사가 짧은데다 세포집단이동의 본질적인 복잡성 때문에 정밀하게 변인을 통제할 수 있는 모델 시스템이 미비한 실정이다. 그러나 본 연구그룹에서 최근 독자적으로 개발한 방법을 통해 보다 정밀한 통제가 가능한 모델 시스템을 제시하고, 기존의 문제들을 해결할 수 있게 되었다. 이 방법은 빛에 반응하고 생체친화적인 특수한 중합체를 이용하여 실험자가 원하는 패턴대로 세포를 배열한다. 이를 응용하면, 특정 개수의 세포로 이루어진 클러스터를 만들 수 있으며, 또한 세포의 움직임을 우리가 원하는 방향으로 유도할 수도 있다. 이를 이용해 두 개의 세포로 이루어진 클러스터를 만들고, 그 안에서 주요 조절분자의 실시간 활성을 관찰할 수 있었다. 본 방법은 세포집단이동의 기초 연구에 있어 매우 중요한 의미를 지니는데, 제어 가능한 시스템을 도입함으로써 각각의 변인이 세포집단이동에 미치는 영향을 독립적/정량적으로 고찰할 수 있게 되었다는 점이다. 이는 현재까지 대다수의 관련 연구가 wound healing 과정을 culture dish 위에서 관찰하는 방법을 사용함으로써, 변인을 정밀하게 제어하지 못하고 세포집단이동을 거시적으로밖에 관찰할 수 없었다는 점에 비추어볼 때 매우 고무적인 발전이라 할 수 있다. 본 연구그룹에서 개발된 새로운 모델 시스템을 이용하면, 세포 하나 하나를 정밀하게 통제하며 훨씬 미시적인 관점으로, 작은 단위의 세포 클러스터에서 집단이동 거동을 관찰할 수 있을 것으로 기대된다.
URI
http://postech.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001739520
http://oasis.postech.ac.kr/handle/2014.oak/2298
Article Type
Thesis
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