복잡한 과정 없이 질병의 조기 진단을 가능하게 하는 일회용 전처리칩(Biporous silica nanofilm-embedded sample preparation chip, BSNFs-chip)이 개발됐다. 한국연구재단(이사장 이광복)은 이준석 교수(한양대학교), 신용 교수(연세대학교), 곽노균 교수(한양대학교) 공동연구팀이 나노소용돌이(nano-vortex)*로 병원체 및 핵산**의 농축 및 추출 효율을 향상시켜 조기에 질병을 검출할 수 있는 일회용 칩을 개발했다고 ▲ 이 준석 교수 ▲ 신 용 교수 ▲ 곽 노균 교수 밝혔다. * 나노소용돌이(nano-vortex): 나노 스케일에서 발생하는 유체의 소용돌이 또는 와류 현상. ** 핵산 : 모든 생명체에 필수적인 생체고분자(biopolymer) 물질로 DNA와 RNA라는 두 가지 유형으로 나뉨. 현재 상용되고 있는 핵산 추출 기법의 경우, 복잡한 처리 과정으로 장시간 소요되고 오염 및 시료 손실의 위험 또한 많이 존재한다는 점에서 한계가 있었다. 특히, 무증상 혹은 전증상 기간 동안 추출되는 낮은 병원체 및 핵산 농도는 질병의 검출 및 조기 진단을 어렵게 했다. 연구팀은 기존 핵산을 추출하는 방법으로 사용됐던
분당서울대병원 호흡기내과 임성윤·가정의학과 정세영 교수 연구팀(제1저자 디지털헬스케어연구사업부 이하은 연구원)은 중증 급성 호흡부전 환자에서 에크모(ECMO,체외막산소공급장치)를 적용함에 있어 인공지능(AI) 기술인 기계 학습(머신러닝)으로 사망률을 예측하는 모델을 개발하고 유용성을 확인했다. 에크모는 심장과 폐의 기능을 대신해서 혈액을 환자 몸에서 빼내어 체외 산화장치에서 산소를 혈액에 주입하는 동시에 혈액에 있는 이산화탄소를 제거하고 다시 환자의 몸 속으로 돌려보내는 생명유지 장치이다. 허벅지, 사타구니 등 큰 혈관에 삽관하며 정맥에서 혈액을 빼내 정맥으로 다시 넣는 VV-ECMO, 정맥에서 혈액 ▲임성윤 교수 ▲정세영 교수 ▲이하은 연구원 을 빼내어 동맥으로 넣는 VA-ECMO가 있다. 에크모는 환자의 생명을 유지하는 최후의 보루로 여겨지지만 치료를 받는 동안 전신의 염증반응, 감염, 응고 질환, 대사 문제 등 합병증이 발생할 수 있는 만큼 신중한 접근이 요구된다. 특히 에크모는 중증 급성 호흡부전 환자에게 중요한 치료방법으로 여겨지지만 에크모 치료에도 불구하고 사망률은 60% 이상으로 높은 편이다. 에크모 치료 진행 시 사망률을 보다 정확하게 예측할
재생치료 등에서 수요가 높은 고순도의 줄기세포를 대량으로 만들 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 줄기세포융합연구센터 손미영 박사팀이 세계최초로 인간 장(腸) 오가노이드에서 장 줄기세포를 농축 배양할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. ▲(좌부터) 손미영 박사 권오만 박사 이는 인간 장 줄기세포를 대량 배양 및 동결 보관할 수 있는 기술로 향후 재생치료제 개발 및 다른 신약 개발 기초연구에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 오가노이드는 줄기세포나 조직공학 기술을 활용해 제작한 인체 장기유사체로 매우 높은 수준으로 인체 장기를 모사할 수 있어 동물 대체실험이나 신약 개발, 재생치료 등에서 활발히 활용되고 있다. 줄기세포는 신체를 구성하는 세포로 분화하는 능력이 있어 재생, 인공장기 형성, 세포 치료 등에서 이용이 기대되고 있다. 하지만 생체 내에서 한정된 양으로만 존재할 뿐만 아니라 배양이 어려워 채취하면 안정적인 보관이 필수적이지만, 장기간 보관을 위한 환경 유지가 쉽지 않아 안전하고 효율적으로 줄기세포를 얻을 수 있는 기술 개발에 대한 수요가 높다. 이에 연구팀은 인간
전남대학교는 의생명과학교실 박인규 교수 공동연구팀이 나노입자를 활용해 암세포를 사멸시키는 '광(光)면역치료제'를 개발했다고 6일 밝혔다. 연구팀은 광주과학기술원 이재영 신소재공학부 교수와 함께 전기전도성 고분자와 히알루론산이 조합된 나노입자에 면역관문 억제제를 담은 광(光)면역치료제를 개발하고, 이를 국내 특허 출원했다. ▲ 박 인규 교수 연구팀에 따르면, 나노입자를 활용한 신개념 광(光)면역치료제는 혈액을 통해 종양 부위로 보낸 뒤 인체 외부로부터 근적외선을 쏘면, 체내에 투입된 치료제가 열을 내면서 종양세포를 사멸시킨다. 이와 함께 연구팀은 종양 표적성 및 나노입자 크기, 친수성의 히알루론산 표면 분포, 입자 안정성 등의 테스트에서 가장 효율적인 나노입자 모형도 찾아냈다. 이 연구는 과학기술정보통신부 원천기술개발사업 면역치료혁신센터 사업, 한국연구재단 복합암면역치료센터, 중견연구자 사업, 기초연구실 사업 지원을 받았다. 최근 어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(Advanced Healthcare Materials, 피인용지수 10.0) 온라인판에 게재됐다. 박인규 교수는 "나노입자는 항암제, 면역조절제 등을 종양은 물론 각종 표적 조직에 효과적으로 전달하고,
순천향대 부천병원 신장내과 최수정 교수 연구팀(신장내과 김진국‧진단검사의학과 최수인‧응급의학과 한상수 교수)이 식품의약품안전처 용역과제를 통해 ‘국제조화된 의료기기 이상사례 표준코드’의 교육 자료를 성공적으로 개발했다고 7일 밝혔다. 의료기기 사용 증가와 함께 이상사례 분석 및 정보 공유의 중요성이 커지는 가운데, ‘국제 의료기기 규제 당국자 포럼(IMDRF)’은 2016년부터 의료기기 이상사례 보고를 위한 표준코드를 제정하고 갱신해 왔다. ▲(좌측부터) 순천향대 부천병원 최수정‧김진국‧최수인‧한상수 교수 연구팀은 국내 의료기기 표준코드를 국제기준과 일치시키기 위해 2021년 ‘의료기기 이상사례 표준조드 국제조화 연구’를 수행했으며, 이번 과제를 통해 이상사례 보고와 분석‧평가 담당자를 대상으로 국제조화된 의료기기 이상사례 표준코드를 원활하게 활용할 수 있도록 돕는 교육 영상 및 자료 13개를 제작했다. 주요 내용은 ▲의료기기 이상사례 보고 제도 및 규정 ▲표준코드 체계 및 용어 설명 ▲이상사례 보고 방법 ▲두피뇌파용전극‧두개골성형재료‧개인용혈당측정기 등 의료기기 이상 보고 사례 등이다. 본 교육 자료는 한국 의료기기 안전정보원 및 식약처 의료기기 민원 사이
간암 면역항암제가 최근 출시되면서 기대를 모으고 있지만, 면역항암제와 표적항암제 병합 요법에도 여전히 환자 10명 중 3명은 암이 빠르게 악화된다고 보고되고 있다. 새로운 치료법 개발을 위한 노력이 지속되는 가운데, 국내 연구진이 간암 면역항암제 치료 효과를 높일 수 있는 타겟 물질을 최근 찾았다. ▲유창훈 교수 ▲김형돈 교수 서울아산병원 종양내과 유창훈 · 김형돈 교수팀은 수술이 어려울 정도로 암이 진행된 간세포암 환자 42명에게 면역항암제 ‘레고라페닙’과 표적항암제 ‘니볼루맙’ 병용 치료를 시행했는데, 치료에도 간세포암이 빠르게 악화된 14명의 환자들에게서 ‘TMEM176A/B’라는 특정 단백질이 2배 이상 더 발현되어 있었다는 연구 결과를 최근 발표했다. ‘TMEM176A/B’는 우리 몸의 면역 체계에 의한 염증 반응을 활성화하는 ‘염증소체’를 억제하는 물질이다. 이 물질이 과도하게 발현되어 있다는 것은 면역 시스템이 그만큼 덜 작동해, 우리 몸의 면역시스템을 활성화시켜 암을 공격하는 면역항암제 치료 효과가 떨어진다는 것을 의미한다. 향후 추가 연구를 통해 ‘TMEM176A/B’를 억제하는 신약까지 개발되면, 간세포암 환자들의 면역항암제 치료 효과가 향
가톨릭대학교 의과대학 김성원 교수 연구팀이 작년 8월 세계 최초로 타인의 성체줄기세포를 기반으로 한 난치성 기관 결손 환자용 맞춤형 3D 바이오프린팅 인공 기관(trachea)을 이식했고, 수술 후 6개월의 추적 관찰 결과 성공적인 생착을 확인했다. 이번 첨단재생의료 임상 연구는 가톨릭대학교 서울성모병원(이비인후과 김성원 교수, 박선화 박사, 갑상선내분비외과 배자성 교수)의 주도로 가천대학교(이진우 교수)와 주식회사 티앤알바이오팹(윤원수 대표, 김인호 박사)의 공동연구로 진행되었고, 가톨릭대학교 인천성모병원(이비인후과 남인철 교수)과 포스텍(조동우 교수)이 참여했다. 약 20년간 수행된 이번 연구는 성체줄기세포 기반 환자 맞춤형 3D 바이오프린팅 인공 기관을 실제 임상에 적용하는 임상 실용화 연구로서, 서울대교구 가톨릭세포치료사업단 서울성모병원 바이오의약품 GMP 세포생산실의 엄격한 바이오의약품 품질관리 공정을 통해 실제 성체 줄기세포/연골세포를 바이오 프린팅하여 3차원 맞춤형 인공 기관을 제작한 뒤, 이를 난치성 기관 결손 환자에게 이식하여 치료를 진행한 세계 최초의 연구 개발 및 임상시험이다. 호흡과 밀접한 연관이 있는 기관(trachea)은 기도의 제일
동아대학교(총장 이해우)는 김혁순 바이오메디컬학과 공동연구팀이 신규 면역조절 세포인 조절 선천성 림프구(regulatory innate lymphoid cell)의 세포 표현형을 발굴, 이를 이용한 염증성 피부질환을 억제하는 세포기반 치료 기전을 제시했다고 밝혔다. 김 교수 공동연구팀은 신규 면역세포인 선천성 림프구(innate lymphoid cell·ILC)에 특정 면역조절 기능을 갖는 세포가 있고 그 세포 표면에 특이적 분자가 높게 발현하는 것에 주목했다. 연구팀은 이 세포를 분리해 염증성 피부질환 동물에 투여할 경우 항염증성 사이토카인(면역세포로부터 분비되는 단백질 면역조절제)인 ‘IL-10’을 분비, 염증성 면역질환을 억제할 수 있다는 것을 밝혀냈다. ▲ 김 혁순 교수 ▲ 최 완수 교수 앞서 연구팀은 항염증성 사이토카인인 IL-10을 분비할 수 있는 선천성 림프구가 존재한다는 것을 지난 2016년 세계 최초로 학계에 보고한 바 있다. 연구팀은 후속연구를 통해 ‘PD-L1highSca-1+’라는 고유의 세포표면항원을 높게 발현한다는 것을 밝혔고 이러한 세포들을 분리해 염증성 피부질환 모델에 투여할 경우 활성화된 염증세포들의 기능을 제어, 질환 억제 효
비알콜성 지방간이 심할수록 심혈관 질환 발생 위험이 증가하고, 특히 제2형 당뇨병 환자의 경우 그 위험도가 더욱 높아진다는 연구 결과가 발표되었다. 그동안 많은 연구에서 지방간과 당뇨병 사이의 연관성을 밝혀냈지만, 비알콜성 지방간과 당뇨병을 모두 보유한 환자의 심혈관 질환 위험에 대한 대규모 추적 관찰 연구는 구체적으로 보고된 바 없었다. 성균관의대 강북삼성병원(원장 신현철) 은 6일 내분비내과 박철영 교수 연구팀이 2009년 건강보험 공단 자료를 이용하여 약 7만 7천 명의 성인을 대상으로 당뇨병과 지방간 지수(fatty liver index)에 따른 심혈관 질환 발생 위험을 분석한 결과를 발표했다. 연구팀은 ▲당뇨병 없는 지방간 없는 그룹 ▲당뇨병 없는 1단계 지방간 그룹 ▲당뇨병 없는 2단계 지방간 그룹 ▲당뇨병 있는 지방간 없는 그룹 ▲당뇨병 있는 1단계 지방간 그룹 ▲당뇨병 있는 2단계 지방간 그룹으로 나누고 심혈관 질환 발생 위험을 5년간 추적 관찰했다. 그 결과, 당뇨병과 지방간 둘 다 없는 그룹 대비 ▲당뇨병 없는 1단계 지방간 그룹에서는 1.19배 ▲당뇨병 없는 2단계 지방간 그룹에서는 1.38배 ▲당뇨병 있는 지방간 없는 그룹에서는 3.2배
조기 위암 수술 시 위의 기능을 보존하기 위해 시행한 감시림프절 수술의 안전성이 확인됐다. 전국 7개 병원, 위암수술 전문의 14명이 2013년부터 2016년까지 무작위로 배정한 위암 환자 527명을 대상으로 표준 위절제술을 받은 환자군(269명)과 감시림프절 위절제술(258명) 시행 환자군(??) 두 그룹으로 나눠 5년간 추적 관찰했다. 5년 생존기간 및 예후를 확인한 결과, 두 그룹 간 의미 있는 차이를 보이지 않았다고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구는 아주대병원 위장관외과 허훈 교수, 경상국립대병원 위장관외과 이영준 교수, 국립암센터 외과 류근원 교수 주도 다기관 연구로 진행됐으며, 외과 분야 최고 권위의 국제 학술지 ‘Annals of Surgery(IF 10.1)‘ 최근호에 소개됐다. 조기 위암의 경우 암의 크기가 2㎝ 미만이고 분화도 모양이 좋은 경우를 제외하면, 위절제술 및 광범위 림프절 절제술이 표준 치료다. 이렇듯 광범위하게 위절제술을 하는 이유는 수술 전이나 수술 중 위 주변 림프절 전이 여부를 정확하게 알 수 없기 때문이다. 하지만 광범위하게 위와 림프절을 절제할 경우, 위 용적의 감소와 기능에 많은 영향 줘 수술 후 체중 감소, 위장관 기능
DGIST(총장 이건우) 전기전자컴퓨터공학과 권혁준 교수팀(제1저자 송총명 석박사통합과정생)은 인공지능 및 신경모사 시스템의 효율성을 가져 ‘인간의 뇌를 닮은’ 차세대 AI 반도체 기술을 개발했다고 밝혔다. 인공지능 기술의 발전에 따라 에너지 효율적이면서도 빠른 동작 속도를 가진 반도체 기술의 수요가 급증하고 있다. 하지만 기존의 컴퓨팅 장치는 연산장치와 메모리가 별도로 구성된 ‘폰 노이만 구조’를 가지고 있어, 데이터 처리 과정에서 병목현상으로 속도와 에너지 효율이 떨어지는 문제가 있다. 한편, 생물학적 뉴런은 ▲권혁준 교수 ▲송총명 석박사통합과정생 연산과 메모리 기능을 동시에 수행하는 특성을 가지고 있어, 이를 모방한 신경모방 소자 연구가 주목받고 있다. 이에 권혁준 교수팀은 강한 전기적 특성을 가진 산화하프늄과 얇은 층으로 쌓인 이황화주석을 이용해 시냅스 전계 효과 트랜지스터를 개발했다. 이는 뉴런과 유사한 방식으로 여러 단계의 데이터를 저장할 수 있는 기능을 가진 3단자 구조의 신경망 소자이다. 본 연구를 통해 연구팀은 단기·장기 특성과 같은 생물학적 특성을 성공적으로 구현하였을 뿐 아니라, 인간의 시냅스보다 1만 배나 빠른 응답 속도와 매우 적은 에
가톨릭대학교 여의도성모 안과병원 황호식 교수 연구팀이 ‘망막반사를 이용한 앞부분층각막이식’이라는 새로운 수술법을 개발했다. 망막반사란 눈의 망막에서 빛이 반사되는 현상을 의미한다. 황 교수는 앞부분층각막이식술 (Deep anterior lamellar keratoplasty)중 수술현미경을 통해 망막반사를 보면서 각막절개의 깊이를 판단하고 가능한 깊이 절개하여 각막을 앞뒤로 분리하는 수술법을 고안했다. ▲ 황 호식 교수 이는 수술할 눈의 동공을 확장시킨 후 수술칼(Crescent blade)로 각막의 주변부에 절개를 하고 칼날 주변으로 보이는 망막반사를 참조하여 가능한 깊이 절개해 들어간다. 그 다음 이 절개면을 기준으로 각막 박리기(corneal dissector)를 이용하여 각막을 앞·뒤로 분리한다. 혼탁한 앞의 각막을 원형칼로 제거하고 고여각막을 봉합하여 앞부분층각막이식을 마무리한다. 연구팀은 각막반흔 또는 원추각막으로 앞부분층 각막이식이 필요한 환자 18명에게 이 방법을 적용했다. 그 수술시간은 86분으로 비교적 짧았으며, 데스메막 천공은 한 건도 없었다. 데스메막 천공이란 각막의 가장 안쪽 층인 데스메막이 터지는 것을 말한다. 수술 후 시행한 각막단
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