한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상) 에너지신소재화학공학부 심영석 교수 연구팀이 사람의 숨 속에 포함된 미세한 성분을 정밀하게 감지할 수 있는 고성능 가스센서를 개발했다. 주저자인 석사과정 정재한 학생과 함께 수행한 이번 연구성과는 SCI(E)급 국제 학술지 Chemical Engineering Journal 온라인판에 이어 2026년 3월 15일 발간호에 게재된다. ▲한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부 정재한 석사과정생(왼쪽, 주저자), 심영석(오른쪽, 지도교수) 교수 사람의 호흡에는 아세톤과 같은 휘발성 물질이 소량 포함되어 있다. 이러한 성분은 인체 대사 상태와 관련이 있어, 정밀하게 측정할 경우 건강 상태를 분석하는 데 활용될 가능성이 있다. 하지만 숨 속에는 수분이 많고 여러 가지 물질이 함께 섞여 있어 정확한 측정이 쉽지 않았다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 ‘나노나선(nanohelices) 구조’라는 특수한 형태의 센서를 설계했다. 나선 모양의 아주 작은 구조물이 여러 겹 쌓여 있어, 가스 분자가 센서 표면에 더 자주 부딪히도록 만든 것이 핵심이다. 그 결과 기존 평평한 구조의 센서보다 약 80배 이상 민감하게 반응하는 성능
양산부산대병원 피부과 신기혁 교수가 제1저자로, 부산대병원 피부과 김문범 교수가 교신저자로 참여한 연구 논문이 피부과 분야 권위 학술지 British Journal of Dermatology(Impact Factor 10.6) 최신호에 게재됐다. 이번에 발표된 논문의 제목은 “손톱 성장 속도를 예측하는 생체지표로서의 큐티클 너비(Cuticle width as a predictive biomarker of nail growth rate)”로, 손톱 큐티클(손톱 뿌리 부분의 얇은 막) 너비를 통해 손톱 성장 속도를 예측할 수 있음을 밝힌 연구이다. ▲(왼쪽부터)양산부산대병원 피부과 신기혁 교수, 부산대병원 피부과 김문범 교수 연구팀은 여러 대상자의 손톱과 큐티클의 형태를 정량적으로 측정하고 실제 손톱 성장 속도와 비교 분석한 결과, 큐티클 너비가 손톱 성장 속도와 유의한 상관관계를 보인다는 사실을 확인했다. 이는 큐티클이 단순한 보호 구조를 넘어 손톱 성장 상태를 반영하는 지표가 될 수 있음을 나타낸다. 손톱은 평균적으로 한 달에 약 2~3mm 정도 자라지만, 사람마다 성장 속도에는 차이가 있다. 손발톱 무좀(조갑진균증)이나 손톱 밑 출혈(조갑하 혈종)과 같은
고려대학교(총장 김동원) 바이오시스템의과학부 이재웅 교수 연구팀이 백혈병 세포가 과도한 증식 신호 속에서도 스스로 균형을 유지하며 생존하는 원리를 규명했다. 이번 연구는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 Science의 자매지인 ‘Science Signaling(IF=6.7)’ 온라인에 2월 10일 게재됐으며, 해당 호의 표지 논문으로 선정됐다. 백혈병은 암을 유발하는 단백질이 지속적으로 활성화되면서 세포 내 증식 신호가 비정상적으로 커져 발생한다. △ (왼쪽부터) 고려대 바이오시스템의과학부 이재웅 교수(제1저자), 예일대 마커스 뮈셴 교수(Markus Müschen, 교신저자) 이러한 강한 신호는 암세포의 성장을 촉진시키지만, 신호가 지나치게 과해질 경우 세포에 심각한 스트레스를 유발해 오히려 세포 사멸로 이어질 수 있다. 그럼에도 불구하고 암세포는 이러한 불안정한 신호 환경 속에서도 계속해서 증식한다. 기존 치료는 증식 신호를 강하게 차단해 암세포의 성장을 멈추는 데 초점을 맞춰왔으나, 암세포가 신호 환경에서도 증식을 지속할 수 있게 만드는 기전은 충분히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 이를 규명하기 위해 CD25 단백질에 주목했다. CD25는 원래 면역
기존 X-ray 진단으로는 포착하기 어려웠던 무릎 관절의 ‘가장 심하게 닳은 부위’를 인공지능(AI)이 정밀하게 찾아내, 골관절염의 중증도와 진행 상태를 정확히 평가하는 기술이 개발됐다. 서울대병원 정형외과 노두현 교수와 동국대일산병원 이도원 교수 공동 연구팀은 딥러닝 알고리즘을 통해 환자마다 다른 연골 마모 지점을 정확히 측정하는 새로운 영상 지표 ‘oJSW(orthogonal minimum joint space width)’를 제시했다고 6일 밝혔다. ▲왼쪽부터) 서울대병원 정형외과 노두현 교수, 동국대일산병원 정형외과 이도원 교수 연구팀은 대규모 데이터를 통해 이 지표의 정확성과 민감도가 기존의 고정 위치 측정 방식보다 통계적으로 우수하다는 사실을 입증했다. 무릎 골관절염의 중증도는 보통 X-ray에서 허벅지뼈(대퇴골)와 정강이뼈(경골) 사이의 간격(JSW)을 측정해 평가한다. 기존에는 관절의 특정 위치(JSW225, JSW250)를 고정해 간격을 쟀으나, 이는 환자마다 다른 해부학적 특성과 비대칭적인 마모 상태를 충분히 반영하지 못해 실제 마모가 심한 부위를 놓칠 위험이 있었다. 반면 이번에 개발된 oJSW는 AI가 관절 내부를 자동으로 탐색해 가장
씻어서 다시 쓸 수 있는 저렴한 센서를 이용한 액체 생검 기술이 개발됐다. 고가의 액체 생검 비용을 낮출 수 있게 됐다. UNIST 전기전자공학과 김명수 교수팀은 KAIST 신우정 교수팀, 연세대학교 강주훈 교수팀과 공동으로 이황화몰리브덴(MoS2)과 고주파(RF)를 이용해 재사용 가능한 고감도 액체 생검 센서를 개발했다고 밝혔다. ▲(왼쪽부터) 김명수 교수(UNIST), 신우정 교수(KAIST), 이승찬 연구원(UNIST), 최은호 연구원 액체 생검은 실제 조직을 떼어내지 않고도 혈액이나 체액 속에 떠다니는 DNA 조각을 감지해 암을 찾아내는 기술이다. 하지만 기존 검사법은 감지 센서가 일회용이거나 센서 제작 비용이 커 비용 부담이 있었다. 연구팀이 개발한 이황화몰리브덴 센서는 특수 용액에 씻어내기만 하면, 5회 재사용할 수 있다. 제작도 쉬워 공정 비용도 저렴하다. 이황화몰리브덴 잉크를 기판에 발라 회전시킨 뒤 잉크 속 용매를 날려버리기만 하면 된다. 진단은 센서에 환자 체액을 떨어뜨린 뒤 고주파(RF)를 쏘아 반응을 살피는 방식인데, 표적 DNA가 센서에 달라붙을 때 발생하는 유전율과 저항의 변화가 고주파 신호의 공진 주파수를 이동시키는 원리다. 개발된
당뇨병과 비만 치료에 널리 사용되는 GLP-1 계열 약물이 일부 환자에서 시신경 혈류 장애로 인한 시력 저하 질환 발생 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 전남대학교 약학대학 노윤하 교수 연구팀은 캐나다 맥길대학교 연구진과 공동으로 영국의 대규모 의료 빅데이터를 분석한 결과, GLP-1 계열 치료제를 새로 시작한 제2형 당뇨병 환자에서 ‘비동맥염성 전방허혈시신경병증(NAION)’ 발생 위험이 비교 약물군보다 높게 관찰됐다고 밝혔다. NAION은 눈과 뇌를 연결하는 시신경으로 가는 혈류가 갑자기 감소하면서 발생하는 질환으로, 통증 없이 한쪽 눈 시야가 흐려지거나 일부가 가려지는 형태로 나타나는 경우가 많다. ▲전남대학교 약학대학 노윤하 교수 연구팀은 GLP-1 계열 치료제를 처음 처방받은 약 10만 6천 명과, 다른 당뇨병 치료제(DPP-4 억제제)를 처음 처방받은 약 41만 6천 명을 비교했다. 그 결과, 치료 시작 후 1년 이내 NAION 발생 위험은 GLP-1 치료제 사용군에서 비교군 대비 약 2.6배 높았다(위험비 2.56, 95% 신뢰구간 1.44-4.86). 다만 실제 발생률은 GLP-1 계열 약물 사용군에서 인구 10만 명 중 약 18명,
국립부경대학교 성민호 교수(소방공학과)가 주저자로 참여한 연구 논문이 국제학술지 <Advanced Functional Materials>(IF 19.0)에 표지논문으로 게재됐다. 이 국제학술지는 존 와일리 앤 선즈(Wiley)가 발간하는 재료과학 분야의 저명한 저널이다. 이번에 표지로 실린 논문 제목은 ‘A Bioresorbable Neural Interface for On-Demand Thermal Pain Block’이다. 연구팀은 약물 없이 통증 신호를 차단할 수 있는 생분해형 열 기반 신경 인터페이스 기술을 개발했다. 기존 급성 통증 치료는 오피오이드 등 약물에 의존하거나, 비분해성 전기 자극 장치를 삽입한 뒤 제거 수술이 필요하다는 한계가 있었다. ▲ 성 민호 교수 이를 극복하기 위해 연구팀은 체내에서 일정 기간 작동한 뒤 자연 분해되는 소재를 활용, 신경에 국소적으로 열을 가함으로써 통증 전달을 일시적으로 차단하는 신개념 플랫폼을 제시했다. 이 장치는 초박막 금속 히터와 온도 센서를 통합해 45℃ 이하의 안전한 온도 범위에서 정밀 제어가 가능하며, 실시간 피드백 기반 폐쇄루프 제어를 통해 조직 손상 없이 가역적인 신경 차단을 구현했다.
같은 만성 통증 진단을 받아도 환자가 느끼는 통증의 세기와 양상은 사람마다 크게 다르다. 누군가에게는 견딜 만한 불편감이 다른 이에게는 일상을 마비시키는 수준의 고통이 되기도 한다. 이러한 개인차는 개별 환자의 상태를 정밀하게 반영하는 접근이 왜 중요한지를 보여준다. 기초과학연구원(IBS, 원장 직무대행 김영덕) 뇌과학 이미징 연구단 우충완 부연구단장(성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 부교수)과 충남대학교 조성근 교수 공동연구팀은 만성 통증 환자 개개인의 고유한 뇌 패턴을 분석해 이들이 느끼는 고통의 강도를 뇌 영상으로 읽어내는 데 성공했다. 이는 공통 신호에 의존하던 기존 방식을 넘어 개인 맞춤형 정밀 진단의 가능성을 연 성과다. ▲(왼쪽부터) 우 충완 부연구단장, 이 재중 박사후연구원 성인 5명 중 1명이 겪는 만성 통증은 전 세계적으로 병원을 찾는 가장 흔한 원인 중 하나다. 하지만 환자가 느끼는 통증의 크기를 혈압이나 체온처럼 객관적으로 측정할 방법은 지금까지 없었다. 특히 외부 요인 없이도 자발적으로 발생하는 만성 통증의 특성상, 병원 검사에서 정상 소견이 나오는 경우가 많아 객관적 진단에 한계가 있었다. 이는 근본적 처치보다는 당장의 증상 완화에만
혈액의 흐름은 생명의 신호다. 이 흐름이 느려지거나 불안정해지면 심혈관 질환과 쇼크로 이어질 수 있다. 그러나 혈류를 정확히 측정하려면 병원 장비에 의존해야 했다. KAIST 연구진이 피부에 붙이기만 하면 혈류를 실시간으로 측정할 수 있는 무선 전자패치를 개발했다. KAIST는 전기및전자공학부 권경하 교수 연구팀이 딥러닝(AI)과 다층 열 센싱 기술을 결합한 무선 웨어러블 혈류 측정 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 이 장치는 혈관을 직접 건드리지 않고도(비침습 방식) 혈류 속도와 혈관 깊이를 동시에 측정할 수 있다. 혈관이 피부 속 얼마나 깊이 위치하느냐에 따라 센서 신호가 달라지기 때문에, 깊이 정보는 혈류를 정확히 계산하는 핵심 변수다. ▲ (왼쪽부터) KAIST 심영민, 박요셉 학생, 우상단 권경하 교수 기존에는 초음파나 광학 방식이 주로 사용됐지만, 장비가 크거나 혈관 깊이에 따라 정확도가 떨어지는 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 ‘혈액이 흐르면 주변에 미세한 열 이동이 발생한다’는 점에 주목했다. 연구팀은 서로 다른 깊이에 온도 센서를 배치해 열의 이동 경로를 입체적으로 분석하는 ‘다층 열 센싱’ 기술을 개발했다. 여기에 AI 알고리즘
눈의 망막에서 나타나는 변화를 통해 파킨슨병을 조기에 발견할 수 있는 단서가 밝혀졌다. 연세대학교 용인세브란스병원(병원장 박진오) 안과 지용우 교수‧문채은 박사후연구원‧이승재 전임의 연구팀은 동물 모델을 이용한 연구에서 망막의 기능적‧구조적 변화가 파킨슨병의 뇌신경 퇴행 이전 단계부터 나타날 수 있음을 확인했다고 5일 밝혔다. 파킨슨병은 뇌에서 알파-시누클레인 단백질이 비정상적으로 쌓이면서 신경세포 기능이 점차 저하되는 대표적인 퇴행성 뇌질환이다. 건강보험심사평가원 자료에 따르면 국내 파킨슨병 환자 수는 2024년 기준 약 14만 3,441명으로, 2020년(12만 5,927명) 대비 약 14% 증가했다. 눈의 망막은 발생학적으로 뇌와 같은 중추신경계의 일부분이다. 또한 비교적 간단한 비침습적 검사로 구조와 기능을 반복적으로 관찰할 수 있어, 파킨슨병으로 인한 변화를 탐지하기에 적합한 장기다. 기존 연구에서 파킨슨병 환자의 망막에서 기능적인 저하와 구조적인 변화가 보고된 바 있으나, 이러한 변화가 질병의 어느 시점부터, 어떤 기전으로 시작되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 파킨슨병 관련 단백질인 알파-시누클레인이 과도하게 축적되도록 만든 A53T 변이
수술실에서 인공지능(AI)의 활용 범위가 빠르게 넓어지고 있다. 복강경 간 이식 수술에 이어 로봇 유방암 수술까지, AI가 수술 중 실시간으로 안전한 절제 경로를 안내하는 연구 결과가 잇따라 발표되고 있다. 삼성서울병원 유방외과 유재민·박웅기 교수, 이식외과 유진수·오남기 교수 연구팀은 로봇 유두보존 유방절제술에서 AI가 안전한 절제면을 실시간으로 안내하는 내비게이션 시스템을 개발하고, 다기관 외부 검증을 통해 임상 적용 가능성을 확인했다. 연구 결과는 유럽외과종양학회 공식 학술지 (European Journal of Surgical Oncology, IF=2.9) 최근호에 게재됐다. 로봇 유두보존 유방절제술은 겨드랑이 부근에 작은 절개를 한 뒤 로봇 팔을 넣어, 유두와 피부는 그대로 두고 유방 조직만 제거하는 수술이다. 가슴에 큰 흉터가 남지 않아 환자 만족도가 높다. 다만 로봇 수술은 촉각이 전달되지 않는다는 한계가 있다. 일반 수술에서는 의사가 손끝 감각으로 조직의 경계를 파악할 수 있지만, 로봇 수술에서는 화면에 보이는 영상에만 의존해야 한다. 특히 피부 바로 아래 지방층과 유선 조직의 경계를 정확히 구분하는 것이 까다롭다. 너무 얕게 절제하면 유방
건국대학교 전봉현 교수(시스템생명공학과) 연구팀이 혈액 속 췌장암 표지자를 15분 만에 정밀 분석할 수 있는 차세대 신속진단 기술을 개발했다. 이번 연구는 췌장암 조기진단의 오랜 한계를 극복할 수 있는 기술로 평가된다. 연구 성과는 국제 저명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’(IF=15.7)에 2월 온라인 게재됐으며, 국내 과학기술 연구 성과 소개 플랫폼 ‘한빛사(한국을 빛내는 사람들)’에도 소개됐다. 췌장암은 초기 증상이 거의 없어 발견 시 이미 병이 진행된 경우가 많으며, 5년 생존율이 10% 미만에 머무는 대표적 난치암이다. 현재 영상 검사나 침습적 검사 방법은 환자 부담이 크고, 혈액검사 역시 분석 시간이 길거나 민감도가 충분하지 않아 조기진단에 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 신호 증폭형 측방유동면역분석법인 ‘SELFI(Signal-Enhanced Lateral Flow Immunoassay)’ 검사법을 새롭게 개발했다. ▲건국대학교 전봉현 교수(시스템생명공학과) SELFI는 금 나노입자를 실리카 나노입자 표면에 고도로 조립한 나노구조체를 활용해, 나노입자 사이에서 발생하는 ‘핫스폿’ 효과를 극대화
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