생명공학

세계 처음으로 DNA를 소재로 사용하여 피부 안으로 유효한 약물을 전달하는 ‘나노마이크로 DNA 바늘(needle)패치’ 기술이 상용화된다. 이 패치는 3차원 나노패터닝기술로 만든 미세한 크기의 DNA 바늫을 피부에 부착해 약물을 포함한 유효물질을 흡수시키는 기술이다. 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 정준호 박사(한국기계연구원) 연구팀이 개발한 ‘나노 마이크로 DNA 바늘 패치’ 상용화를 위해 연구소기업인 ‘에이디엠바이오사이언스(주)’의 설립을 지난 7월 17일 인가했다고 밝혔다. 연구소기업은 공공연구기관의 기술을 직접 사업화하기 위해 자본금 20%

국내 연구진이 고형암 추적과 치료가 동시에 가능한 면역세포 중 하나인 대식세포 기반의 의료용 마이크로 로봇을 세계 최초로 개발했다. 고형암은 고형장기에 발생하는 암. 대장암, 유방암, 위암, 간암, 췌장암 등이 있다. 대식세포(Macrophage)는 면역세포의 일종으로 동물 체 내 모든 조직에 분포하여 면역을 담당하는 세포. 세포 내 침입한 세균 등을 잡아 소화한다. 직경은 대략 20μm이다. 박석호...

국내 연구진이 뇌발달 지도 구축을 위한 핵심원천기술인 ‘초고속 생체조직 투명화 및 3차원 조직면역염색기술(ACT-PRESTO)’을 개발했다. ACT(Active Clarity Technique): 생체조직 투명화 기술로 기존 보고된 방법인 ‘CLARITY’ 보다 최대 30배 이상 고효율로 다양한 크기의 장기 및 개체를 투명화 할 수 있는 혁신적인 기술이다. CLARITY: 세포막을 이루고 있는 지질을 제거해 조직을 투명하게 만들어서 세포나 장기...

 인간의 혈관을 따라 혈액 속을 헤엄쳐 이동하는 단세포 크기 마이크로스위머(microswimmer robot) 로봇은 지난 몇 년간 급격한 진보를 이뤄냈다.마이크로스위머는 인체 내부의 민감한 부위를 치료하는 데 도움이 될 수 있지만, 그에 따른 위험도 있다. 예를 들어 마이크로스위머를 면역계가 외부 침입자로 인식할 수 있다. 면역체계는 외부 침입자로부터 보호하도록 설계되어 있다. 대식세포와 같은 면역계...

SF영화 '아바타'에 나오는 판도라 행성 모든 식물은 뿌리들이 뇌 신경망처럼 서로 연결돼 정보를 주고받는 거대한 네트워크를 이룬다.이것은 상상이 아니다. 지구에서도 판도라 행성에서처럼 식물들 뿌리가 연결돼 서로 정보를 주고받는다. 식물은 뿌리에 있는 공생 곰팡이인 균근(菌根) 네트워크와 뿌리줄기, 음향 통신, 동종 뿌리 접촉, 뿌리 사이 화학물질 교환을 통해 서로 정보를 전달하는 것으로...

미국 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory, ORNL) 연구팀이 슈퍼컴퓨터 슈밋(Summit)으로 유전자 분석을 통해 코로나 19(COVID-19) 바이러스를 분석한 결과 인체에 침투해 중증 원인이 되는 메커니즘을 밝혀냈다.지난 3월부터 IBM·아마존·구글·마이크로소프트는 미국 정부와 협력해 슈퍼컴퓨터로 코로나 19 바이러스 연구에 330페타플롭스(41페타플롭스는 1천 조회) 처리 능력을 제공하고 있다.IBM의 파워9 프로세서를 탑재한 슈밋도 코로나 19 연구에...

1947년대 첫 발견 이후 정체가 무엇인지 논란이 일었던 나뭇잎 모양과 같은 길이 1.4m 정도 크기 '디킨소니아(Dickinsonia)'가 동물이라는 결정적 증거가 나왔다. 호주국립대학(ANU, Australian National University) 지구과학연구소 요헨 브록스(Jochen Brocks) 연구팀은 러시아 북서부에서 발견한 5억5천800만 년전에 살았던 이 화석에서 동물성 스테로이드인 '콜레스테롤'분자를 검출해 현재 지구에서 발견된 가장 오래된 생물 화석으로 확인했다. 연구 성과는...

김응국 충북대 교수 연구팀이 인산화 효소인 PAK4 단백질이 파킨슨병의 진행을 막을 수 있는 메커니즘을 최초로 규명했다. 인산화 효소는 아데노신 삼인산(ATP)의 말단 인산기를 전달해 인산 화합물을 만드는 반응을 촉매하는 효소이며, PAK4 단백질이란 6 개의 p21-activated kinase(PAK) 인산화효소 중 네 번째로 발견된 단백질로 세포의 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 이 연구성과는 사이언스(Science)의 자매지인...

1300그램(g) 뇌가 어떻게 감각으로부터 지각을 생성하는지에 대해서 수십 년에 걸쳐 연구를 해왔지만 오랜 미스터리로 남아있다. 최근 연구에 다르면 뇌가 다음 행동을 예측하는 것은 에너지 소비 효율화 결과라는 주장이 나왔다.사람은 눈과 귀로 사물을 느꼈을 때 얻은 정보를 바탕으로 다음에 일어날 사건을 예측할 수 있다. 사물을 예측한다는 뇌의 기능은 실제로는 '에너지 소비의...

이식용으로 제공된 폐를 모든 혈액형의 환자에게 이식할 수 있는 '유니버설 장기'로 변환하는 개념 실증 실험에 성공했다. 이는 장기의 혈액형을 변환해 이식 중 거부 반응을 피할 수 있는 보편적인 장기를 만드는 것이 가능하다는 뜻이다.생체외폐순환법(EVLP)을 이용한 유니버설 장기에 관한 실험은 뇌사자 폐 이식으로 기증자로부터 적출한 폐를 전용 장치에 연결하고 체외에서 약해진...

독일의 보훔루르대학교(Ruhr-University Bochum, RUB)를 중심으로 네덜란드와 남아프리카공화국의 바이오심리학자(biopsychologists) 교수들이 오른손잡이 혹은 왼손잡이(right or left-handed)를 결정하는 것은 두뇌가 아니라, 척추의 중추신경인 척수(not the brain, but the spinal cord)가 결정한다는 사실을 밝혀냈다. 바로 척수에서 유전자가 발현되어, 어머니 자궁 속에 있을 때 이미 비대칭으로(asymmetrical) 존재한다는 것을 밝혀, ‘편중화된 태아 척수 유전자 발현의 후성적...

 미국 하버드 대학의 자기조직 시스템 리서치 그룹(Self-Organizing Systems Research Group)이 마치 개미처럼 집단 협력 행동을 하는 1,024개의 꼬마 로봇(little bots)인 킬로봇(kilobot)을 개발했다.이들은 2011년도부터 로봇개발에 착수하여 2014년 8월에 그동안의 결과를 공개했다. 수 cm에 불과한 개미들이 협력해 거대한 크기의 개미굴을 만드는 원리인, 개미의 집단 지능을 활용하는 생체모방학(Biomimetics) 또는 생체의생학(Biomimicry) 기술이다.지름 3cm의...