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인간 적혈구 기반 비장 표적 생체모사 나노면역치료 플랫폼 개발

비장 내 면역환경 조절 통한 염증성 장질환 면역치료 제시 비장 비대를 현저히 완화하고, 손상된 장 상피 구조와 장벽 기능 회복에도 효과 보였다 가톨릭대학교(총장 최준규) 바이오메디컬화학공학과 김한영 교수 연구팀

인간 적혈구 기반 비장 표적 생체모사 나노면역치료 플랫폼 개발

가톨릭대학교(총장 최준규) 바이오메디컬화학공학과 김한영 교수 연구팀이 인간 적혈구 세포막을 기반으로 비장을 표적하는 생체모사 나노면역치료 플랫폼을 개발했다. 단순 약물 전달을 넘어 면역기관을 직접 표적하는 정밀 면역조절 전략을 제시한 것으로, 향후 염증성 장질환은 물론 류마티스 관절염, 다발성 경화증 등 다양한 만성 염증 질환으로의 확장 가능성이 기대된다. ▲(왼쪽부터) 권준 석사과정생(제1저자, 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과), 손희수 박사(제1저자, Harvard Medical School), 김한영 교수(교신저자, 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과) 이번 연구에는 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 권준 석사과정생과 하버드 의과대학 손희수 박사가 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 성과는 재료과학 분야의 세계 권위 학술지 ‘Advanced Functional Materials (IF=19.00)’에 12월 12일 온라인 게재됐다. 염증성 장질환은 장에 국한된 염증으로 인식되기 쉽지만, 실제로는 비장과 같은 2차 림프기관에 염증성 면역세포가 축적되며 비장 비대와 전신 면역 불균형을 동반한다. 그러나 기존 치료제는 전신 면역을 광범위하게 억제해 감염 위험이나 장기 독성과 같은 부작용이 한계로 지적돼 왔다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 노화되거나 손상된 적혈구가 비장에서 면역세포에 의해 자연스럽게 제거되는 생리적 경로인 ‘적혈구 탐식작용(erythrophagocytosis)’에 주목했다. 인간 적혈구 세포막을 지질나노입자와 융합해 제작한 하이브리드 나노전달체는 정맥 투여 후 비장에 우선적으로 축적되며, 비장 내 대식세포와 수지상세포에 의해 섭취되는 특성을 보였다. 특히 전달체 내부에 탑재된 면역조절 약물 라파마이신은 염증성 면역세포를 항염증성 면역세포(M2 대식세포, 조절 T세포)로 전환시켜, 비장에서 시작되는 전신 면역 재프로그래밍을 유도하는 것으로 나타났다. 염증성 장질환 동물 모델 실험 결과, 해당 플랫폼은 비장 비대를 현저히 완화하고 장 조직 내 염증성 면역세포 침윤을 억제했으며, 손상된 장 상피 구조와 장벽 기능 회복에도 효과를 보였다. 또한 간과 신장 등 주요 장기에 대한 독성 없이 우수한 생체적합성을 확인했다. 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 김한영 교수는 “이번 기술은 환자에서 채혈한 적혈구를 활용해 지질나노입자와 융합한 나노전달체를 제작한 뒤 재투여하는 임상 적용을 고려한 공정 구조를 기반으로 한다”며 “자가 유래 적혈구를 이용한 환자 맞춤형 정밀 면역치료로 발전할 수 있을 뿐만 아니라, 이미 임상에서 활용 중인 지질나노입자 플랫폼과의 결합을 통해 대량 생산과 임상 전환 가능성도 높다”고 설명했다. △인간 적혈구 세포막 기반 비장 표적형 생체모사 나노전달체의 개념도 및 염증성 장질환 치료 메커니즘

콧물·뇌척수액 구별하는 AI 기반 광학 진단 플랫폼 최초 개발

금·은 나노 기둥과 AI 기술 결합해 뇌척수액 누출 여부 90.8% 정확도로 판별 뇌수막염 등 치명적 합병증 예방 기대, 휴대용 장비로도 즉시 진단 가능해 성균관대학교(총장 유지범) 바이오메카트로닉스학과 박진성 교수, 삼성서울병원 공동 연구팀

콧물·뇌척수액 구별하는 AI 기반 광학 진단 플랫폼 최초 개발

성균관대학교(총장 유지범)는 바이오메카트로닉스학과 박진성 교수 연구팀이 삼성서울병원 이비인후과 류광희 교수 및 의공학연구센터 강민희 박사 연구팀과 공동으로, AI 기반 광학 진단 플랫폼을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 해당 플랫폼은 코로 흘러나오는 액체가 단순한 콧물인지, 뇌를 보호하는 뇌척수액인지 여부를 수 분 내에 정확히 구별할 수 있는 기술이다. 뇌척수액(CSF)은 뇌와 척수 주변을 흐르며 외부 충격으로부터 뇌를 보호하는 아주 중요한 액체다. 하지만 사고로 머리를 다치거나 노화, 또는 코를 통한 뇌종양 수술 등의 이유로 이 액체가 코 밖으로 새어 나올 수 있는데, 이를 ‘뇌척수액 누출’이라고 한다. 뇌척수액은 맑은 물과 같은 형태여서 겉보기에는 일반적인 콧물과 거의 똑같다. 이 때문에 환자들이 단순 비염이나 감기로 착각해 방치하다가, 세균이 뇌로 침투해 뇌수막염 같은 생명을 위협하는 합병증에 걸리는 경우가 많았다. ▲(왼쪽 위부터) 박유진 석사(성균관대), 박현준 박사(성균관대), 김우창 박사(성균관대), 강민희 박사(삼성서울병원), 류광희 교수(삼성서울병원), 박진성 교수(성균관대) 성균관대 박진성 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 빛의 산란을 이용해 물질의 미세한 지문을 읽어내는 ‘라만 분광 기술’에 주목했다. 연구팀은 금과 은을 결합한 아주 작은 ‘나노 기둥’ 구조체를 만들어 액체 속의 미세한 신호를 수만 배 이상 증폭시켰다. 여기에 인공지능(AI) 머신러닝 기술을 접목해 뇌척수액과 콧물이 가진 서로 다른 신호 패턴을 스스로 학습하게 했다. 연구팀이 실제 삼성서울병원 환자들의 샘플을 사용해 실험한 결과, 이 시스템은 90.8%라는 매우 높은 정확도로 뇌척수액 누출 여부를 가려냈다. 특히 연구팀은 장비마다 측정값이 달라지는 문제를 해결하기 위해 특수 보정 알고리즘을 도입했다. 그 결과, 대학병원의 고가 장비뿐만 아니라 휴대가 가능한 소형 장비에서도 똑같이 정확한 결과를 얻는 데 성공했다. 이는 앞으로 응급실이나 작은 의원급 의료기관에서도 1분 내외의 짧은 시간 안에 즉석 진단이 가능해짐을 의미한다. 본 연구를 이끈 성균관대 박진성 교수는 “이번에 개발한 기술은 실제 병원 현장에서 의사들이 오랫동안 간절히 필요로 했던 기술”이라며 “환자들이 뇌척수액 누출을 콧물로 오해해 병을 키우는 일을 막고, 더 빠르고 정확하게 치료받을 수 있는 환경을 만드는 데 기여하고 싶다”고 밝혔다. 공동 연구를 수행한 삼성서울병원 류광희 교수는 “국내 의료 현장에서 뇌척수액 누출을 즉시 확인하기 어려웠던 한계를 극복할 수 있는 획기적인 성과”라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 금속공학 및 재료 과학 분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 국제 학술지인 ‘Journal of Materials Science & Technology (IF: 14.3)’에 2025년 12월 3일자로 온라인 게재되었다. 또한 본 연구는 한국연구재단 중견연구, 바이오·의료기술개발(R&D), 세종과학펠로우십의 지원을 받았으며, 성균관대학교(SKKU)–삼성서울병원(SMC) 미래융합연구사업과 성균관대학교(SKKU)–강북삼성병원(KBSMC) 미래임상융복합학술연구를 통해 수행되었다. ▲ AI 기반 뇌척수액(CSF) 누출 진단 플랫폼의 개발 모식도

세마글루타이드 기반 신개념 경구용 나노 비만 치료제 개발

양전하 담즙산 유도체와 세마글루타이드가 안정적으로 자가조립되는 초분자 나노복합체 최초 구현 장 점막 손상없이 경구 투여 시 기존 세마글루타이드 대비 약 12배 이상 향상된 생체이용률 보였다 건국대학교 글로컬캠퍼스 의료생명대학 바이오의약학과 박주호 교수팀, 하버드 의과대학 국제공동연구팀

세마글루타이드 기반 신개념 경구용 나노 비만 치료제 개발

건국대학교 글로컬캠퍼스 의료생명대학(학장 임영태 교수) 바이오의약학과 박주호 교수 연구팀은 하버드 의과대학 연구진과의 국제 공동연구를 통해, 최근 주사제로만 투여되던 GLP-1 계열 치료제인 세마글루타이드(semaglutide) 펩타이드 치료제를 우루사의 주성분인 우르소디옥시콜린산(UDCA)를 개조하여, 경구로 효과적으로 전달할 수 있는 나노전달 제형을 개발했다. 이번 연구에는 마가은 박사과정생(건국대 바이오의약학과), 박소현 석사(건국대, 현 알티오젠(주)), 박성진 박사(하버드 의과대학)이 주요하게 참여했으며, 국내 대학과 세계적 의과대학 간 긴밀한 협업을 통해 연구의 완성도를 높였다. 최근 비만과 당뇨 치료 분야에서 GLP-1 계열 펩타이드 치료제가 뛰어난 체중 감량 및 대사 개선 효과로 주목받고 있다. 위고비(Wegovy)와 삭센다(Saxenda)로 대표되는 이들 치료제는 전 세계적으로 임상 효과를 입증했지만, 단백질·펩타이드 특성상 위장관에서 쉽게 분해되고 흡수가 어려워 대부분 주사제로만 투여되고 있다는 한계가 있다. ▲ 마 가은 연구원(왼쪽), 박 소현 석사 GLP-1 치료제를 보다 편리하게 복용할 수 있는 새로운 경구 전달 전략의 필요성이 지속적으로 제기돼 왔다. 연구팀은 GLP-1 계열 치료제인 세마글루타이드(semaglutide)와의 효율적인 결합 및 경구 흡수 향상을 위해, 펩타이드를 이용하여 양전하 담즙산 유도체를 세계 최초로 설계·합성했다. 기존 우루사 또는 담즙산이 음전하를 띠는 특성으로 인해 펩타이드 약물과의 결합에 한계가 있었던 반면, 이번 연구에서 개발된 양전하 담즙산 유도체는 음전하를 갖는 펩타이드와 전기적 상호작용을 통해 비공유 결합 기반 자가조립이 가능하도록 설계된 것이 특징이다. 이를 통해 연구팀은 양전하 담즙산 유도체와 세마글루타이드가 전하 기반 상호작용으로 안정적으로 자가조립되는 초분자 나노복합체를 세계 최초로 구현했으며, 해당 고 침투성 나노복합체는 장내 담즙산 수송체를 선택적으로 활용하는 수송체 매개 세포내 이입을 유도해 기존 경구 제형 대비 현저히 향상된 약물 흡수를 가능하게 했다. 특히 이 나노복합체는 장 점막을 손상시키지 않으면서 수송체 매개 세포내 이입을 유도해, 경구 투여 시 기존 세마글루타이드 대비 약 12배 이상 향상된 생체이용률을 보였다. 또한 고지방식이 및 대사이상 연관 지방간염(MASH) 동물모델에서 체중 증가 억제와 간 지방 축적 감소, 염증 및 섬유화 개선 효과를 입증했다. 연구팀은 이번 성과가 단순한 약물 전달 기술을 넘어, 비만·당뇨·대사성 간질환 치료를 위한 새로운 경구용 바이오의약품 플랫폼으로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 주도한 마가은 연구원은 “이번 연구를 통해 기존에 주사제로 제한돼 있던 펩타이드 치료제를 경구로 전달할 수 있는 새로운 접근법을 제시할 수 있었다. 향후 실제 임상 적용으로 이어질 수 있는 기반 연구가 되기를 기대한다.”고 소감을 밝혔다. 연구 결과는 바이오소재 분야 세계 최고 수준의 국제학술지인 ‘Biomaterials’(사회영향력 지수;Impact Factor: 12.9, 분야 상위 5%)에 최근 게재되었으며, 연구 성과를 인정받아 연구자들은 생물학전문연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’에 12월 3주차에 선정, 공개되었다. 본 연구는 과학기술정보통신부 과학기술사업화진흥원 및 한국연구재단의 대학기술경영촉진(IP스타과학자) 사업, 바이오의료기술개발사업 등의 지원을 받아서 이루어졌다.

동물 성분 없는 장 줄기세포로 난치성 장 질환 치료 기반 마련

동물 유래 물질 없이도 사용 가능한 고분자 기반 배양 표면 기술 ‘PLUS' 배양 플랫폼 개발 ‘PLUS'위 배양 장 줄기세포 기존 대비 이동 속도 2배 빨랐고, 손상된 조직 일주일 만에 절반 이상 복구 KAIST 생명화학공학과 임성갑 교수, 한국표준과학연구원(KRISS), 한국생명공학연구원(KRIBB) 공동연구팀

동물 성분 없는 장 줄기세포로 난치성 장 질환 치료 기반 마련

환자 자신의 세포로 만든 장 줄기세포(Intestinal Stem Cells, ISCs)는 거부 반응이 적어 난치성 장 질환 치료의 새로운 대안으로 주목받아 왔다. 하지만 지금까지는 동물 유래 성분(이종 성분)에 의존한 배양 방식 때문에 안전성과 규제 문제로 임상 적용에 한계가 있었다. KAIST 연구진은 동물 성분 없이도 장 줄기세포를 안정적으로 키우고, 손상 조직으로의 이동과 재생 능력까지 높이는 첨단 배양 기술을 개발했다. KAIST은 생명화학공학과 임성갑 교수 연구팀이 한국표준과학연구원(KRISS 원장 이호성) 나노바이오 측정그룹 이태걸 박사 연구팀, 한국생명공학연구원(KRIBB 원장 권석윤) 줄기세포 융합연구센터 손미영 박사 연구팀과 공동 연구를 통해, 무이종(Xenogeneic-Free) 환경에서 장 줄기세포의 이동과 재생 능력을 획기적으로 향상시키는 고분자 기반 배양 플랫폼을 개발했다고 밝혔다. ▲ (왼쪽부터) KAIST 임성갑 교수, KAIST 박성현 박사, KAIST 선상유 석사, KRIBB 손미영 박사, (상단 우측) KRISS 이태걸 박사, KRISS 손진경 박사 공동연구팀은 줄기세포 치료제의 임상 적용을 가로막아 온 ‘쥐 섬유아세포나 매트리젤(Matrigel)’ 등에서 나온 성분이 바이러스 등으로 인해 환자에게 이식될 경우 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위해, 동물 유래 물질 없이도 사용 가능한 고분자 기반 배양 표면 기술 ‘PLUS(Polymer-coated Ultra-stable Surface)’를 개발했다. PLUS는 기상 증착 방식으로 코팅된 합성 고분자 표면으로, 표면 에너지와 화학 조성을 정밀하게 제어해 장 줄기세포의 부착력과 대량 배양 효율을 크게 높였다. 특히 상온에서 3년간 보관 후에도 동일한 배양 성능을 유지해, 줄기세포 치료제의 산업적 확장성과 보관 편의성까지 확보했다. 연구팀은 단백체(Proteomics) 분석*을 통해 PLUS 환경에서 배양된 장 줄기세포에서 세포 골격 재구성과 관련된 단백질 발현이 크게 증가한다는 사실을 규명했다. * 단백체(Proteomics) 분석: 세포나 조직 안에 존재하는 모든 단백질의 종류와 양 변화를 한꺼번에 분석하는 방법 특히 세포 골격 단백질 결합과 액틴(Actin) 결합 단백질의 발현이 증가하면서, 세포 내부 구조가 안정적으로 재편되고 줄기세포가 기판 위에서 더 빠르고 활발하게 이동할 수 있는 힘의 원천이 형성됨을 확인했다. 홀로토모그래피 현미경을 이용한 실시간 관찰 결과, PLUS 위에서 배양된 장 줄기세포는 기존 표면 대비 약 2배 빠른 이동 속도를 보였다. 또한 손상된 조직 모델에서는 일주일 만에 절반 이상을 복구하는 뛰어난 재생 성능이 확인됐다. 이는 PLUS가 줄기세포의 세포 골격 활동을 활성화해 실질적인 조직 재생 능력까지 끌어올린다는 점을 입증한 결과다. 이번에 개발된 PLUS 배양 플랫폼은 인간 만능줄기세포(hPSC)로부터 유도된 장 줄기세포의 안전한 대량 배양과 임상 적용 가능성을 크게 높일 기술로 평가된다. 이종 성분 없는 환경에서 줄기세포의 생존·이동·재생 능력을 동시에 강화하는 메커니즘을 규명함으로써, 줄기세포 치료제의 안전성·규제·생산성 문제를 근본적으로 해결할 기반을 마련했다. 임성갑 KAIST 교수는 “이번 연구는 줄기세포 치료제의 임상 적용을 가로막던 이종 성분 의존성을 해소하고, 줄기세포의 이동과 재생 능력을 극대화하는 합성 배양 플랫폼을 제시한 성과”라며 “재생 의학 분야의 패러다임 전환을 이끌 계기가 될 것”이라고 말했다. 이번 연구에는 박성현 박사(KAIST), 선상유 석사과정(KAIST), 손진경 박사(KRISS)가 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 재료과학 분야 최고 권위 학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’에 11월 26일 자 온라인판으로 게재됐다. 본 연구는 과학기술정보통신부, 중소벤처기업부, 한국연구재단, 국가과학기술연구회, 한국표준과학연구원, 한국생명공학연구원, 나노종합기술원의 지원을 받아 수행됐다. < 그림 1. 개시제를 통한 화학 기상 증착(iCVD) 공정을 통한 고분자 코팅 및 표면 개질 정밀 제어 > < 그림 2. 단백체 정밀 분석을 통한 장 줄기세포의 이동 능력 향상 메커니즘 규명 > < 그림 3. 장 줄기세포의 기계적 이동 능력 향상 > < 그림 4. 장 줄기세포의 기계적 이동성 향상 메커니즘 규명 >



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금연' 언제 시작하느냐보다, 시작했다는 자체가 중요
연말이 되면 평소에는 지나쳤던 몸의 변화들이 하나둘 느껴진다. 쉽게 가시지 않는 피로감이나 계단을 오를 때 예전보다 숨이 차는 순간이 그렇다. 흡연자라면 이런 변화 앞에서 한 번쯤 ‘담배 때문은 아닐까’라는 생각을 하게 된다. 특히 겨울로 접어들수록 이런 신호는 더 뚜렷해진다. 추운 환경에서는 체온 보존을 위해 피부의 말초혈관이 수축하고 전신혈관저항이 증가한다. 이로 인해 혈압이 상승하며, 심장은 더 높은 압력에 맞서 일을 해야 하는 상태가 되고, 그 결과 심근의 산소요구량도 함께 증가한다. 여기에 흡연이 더해지면 심장과 혈관에 가해지는 부담은 한층 커진다. 니코틴은 교감신경을 자극해 혈압과 심박수를 상승시키고 심근수축력을 증가시켜 심근의 산소요구량을 ▲ 이 규배 교수 더욱 높인다. 특히 심부전이 있는 환자의 경우, 흡연으로 관상동맥 수축이 발생하면 이미 증가한 심근의 산소요구량에 비해 산소공급이 충분히 이루어지지 않는 불균형이 초래될 수 있다. 여기에 흡연으로 생성되는 일산화탄소가 혈액의 산소운반 능력까지 저하시킬 경우 심근 허혈의 위험은 더욱 커진다. 금연을 시작하면 몸은 생각보다 빠르게 변화를 보인다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 담배를 끊은 지 20

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약가제도 개편안의 전면 재검토를 촉구한다
제약업계가 정부의 약가제도 개편안은 기업이 감당할 수 있는 한계를 넘어 선 것이라며 이를 강행할 경우 제약바이오산업의 근간을 흔들어 국민 건강을 위태롭게 하는, 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있다고 깊은 우려를 밝히고 이의 재검토를 촉구했다 한국 제약바이오산업 발전을 위한 약가제도 개편 비상대책위원회는 11월 28일 건강보험정책심의위원회에 보고된 정부의 약가제도 개편안에 대해 깊은 우려를 표명했다. 제약바이오산업은 보건안보와 국가 경쟁력의 핵심 기반으로 단순한 재정 절감의 수단이 아닌 산업 경쟁력을 지속, 발전시킬 수 있는 약가 정책의 패러다임 전환이 필요하다고 주장했다 제약업계는 1999년 실거래가제도 도입 이후 10여 차례 약가인하가 단행됐지만 제도의 효과와 부작용, 산업 영향 등에 대한 입체적이고 종합적인 평가가 제대로 이뤄진 적이 없었다며 기존 약가 정책과 이번 개편안이 국민건강에 미칠 영향을 산업계와 함께 면밀하게 분석하여 그 결과에 기반한 합리적 개선안을 마련해야 한다고 주장했다. 이를 위해 개편안 시행을 일정 기간 유예, 충분한 시간을 갖고 개선안을 도출하여 줄 것을 요구했다 또한 향후 약가제도 수립 과정에서 산업 현장의 의견을 충분히 수렴할

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