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3차원촉각주성(haptotaxis) 모델개발을통한흡착형세포의 이동및 형태변화 예측기술개발
 
 
교 수 김동철
학 과 기계공학과
연구분야 기계공학, 다중물리, 다중스케일 시스템
홈페이지 http://mmslab.sogang.ac.kr  
 
바이오/의료 > 치료기기 및 진단기기

다중 물리 해석 모델을 기반으로 하여 촉각 주성(taxis) 모델을 개발함으로써 표면 자극에 대한 인체의 조직세포와 같은 기어가는 세포의
  운동 및 형태 변화를 해석 그리고 예측하는 기술을 개발한다.
  이를 위해 diffuse interface model을 적용하며 이 경우 표면의 외부자극과 세포에서의 diffusion을 모두 고려하는 것이 가능하고 세포집단
  의 이동양상을 고려했던 기존에 제안된 모델들과 달리 단일세포를 고려하는 것이 가능해진다.
  또한 세포와 바닥면에 각기 다른 system을 적용하여 둘 간의 영향을 살펴볼 수 있는 multi-component 해석을 통해 바닥면 흡착하여 기어가는
  세포의 이동 양상을 정확히 해석한다.

 

 

 

 ▲ 그림 1. 흡착형 세포의 이동 양상과 모델의 개략도

 


  

▲ 그림 2. 바닥면 영향에 따른 흡착형 세포의 이동양상 

 

 제품명

 응용분야

 바이오 펌프

 바이오/의학 분야

 신체 내상 치료 및 질병 유무 판단 장치

 바이오/의학 분야

 환경오염물질 제거 장치

 녹색기술 분야

 

본 연구를 통해 개발될 세포 운동 및 형태변화 예측 기술을 통해 새로운 세포 운동 제어에 대해 독자적이고 정밀한 운동 해석 기술을 확보
  하게 되므로 바이오 분야의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 원천기술을 보유할 수 있게 된다.
  또한 기어가는 세포를 고려함으로써 세포의 모델링 해석 분야의 수준을 한 단계 높임과 동시에 다양한 자극, 다양한 세포를 모두 고려할 수
  있는 통합형 모델 개발을 가능성을 제시 한다.
  이러한 연구 발전은 관련된 후속 연구를 파생시켜 새로운 응용 공학 분야의 개척에 기여하고 실산업에 적용함으로써 다양한 산업분야를 창출
  할 것으로 예상된다.
1. J. Song and D. Kim“, Development of three-dimensional aptotaxis model for single crawling cell” - Biochip J
2. J. H. Song and D. Kim“, Three-dimensional chemotaxis model for a single bacterium” - J. Comput. Theor. Nanosic.
3. 송지환, 김동철,“ 3차원 모델을 통한 단일 박테리아의 주화성 연구” - 대한기계학회
1. 김동철, 송지환,“ 흡착세포의 거동 모델링 방법 및 장치” - 10-2011-0016793
2. 김동철, 송지환,“ 유영세포의 거동 모델링 방법 및 장치” - 10-2011-0016791
1. 3차원 동적 다중스케일 모델 개발을 통한 암세포 증식 및 치료과정 예측기술 개발 바이오/의료 > 치료기기 및 진단기기
2. 3차원촉각주성(haptotaxis) 모델개발을통한흡착형세포의 이동및 형태변화 예측기술개발 바이오/의료 > 치료기기 및 진단기기
3. 새로운 나노공정기술을 위한 나노 구조물의 자기조립(Self-Assembly)과정 해석 기술 개발 기계/소재 > 나노ㆍ마이크로기계시스템
4. 지능재료 시스템의 멀티스케일 설계 기술 개발 기계/소재 > 나노ㆍ마이크로기계시스템
5. 핵연료 지지격자 공정해석 및 설계 융합시스템 개발 에너지/자원 > 원자력
6. 차체 용접부 내구수명 예측기법 표준화 개발 기계/소재 > 자동차/철도차량
7. 차량 충돌해석을 위한 무요소/유한요소 기법의 접목기술 개발 기계/소재 > 자동차/철도차량
8. 알루미늄 실린더 블록/헤드 WET BLAST 공법 개발 기계/소재 > 자동차/철도차량
9. 친환경 배터리시스템 설계기술 개발 전기/전자 > 전지
10. 버스 외관판넬 굴곡 발생 인자 연구분석 및 제조공정 요건 정립 기계/소재 > 자동차/철도차량
11. 자동화된 해석기법 적용을 통한 차량 에어백 설계 시스템 개발 기계/소재 > 자동차/철도차량