생명공학

위스콘신 매디슨대학 (University of Wisconsin-Madison) 재료공학 교수인 쉬동 왕(Xudong Wang)과 대학원생 광 야오(Guang Yao)는 배터리가 필요 없는 1cm 크기의 다이어트용 이식 장치 개발에 성공했다. 개발된 장치는 작은 동전 크기로 사람의 뱃속에 직접 이식해 사용된다. 이 장치에는 배터리를 탑재하고 있지 않기 때문에, 한번 설치되면 배터리를 교체할 필요가 없다. 그 대신 음식을 먹을 때 발생하는 위의 연동 움직임에 따라 '나노 발전기'가 전기 신호를 생성하고 위장과 뇌를 연결하는 미주 신경에 전달한다. 이 전기 신호가 뇌에 "배부르다"고 착각하게 만들어 다이어트할 수 있다.

크리스퍼(CRISPR, 유전자 가위)는 DNA를 매우 간단히 변형할 수 있게 해주는 유전자편집 도구다. 올해 초 다시 방영됐던 TV 드라마 ‘엑스파일(X-File)'의 에피소드를 보면, 외계인들이 크리스퍼를 기반으로 한 바이오무기로 지구를 공격하는 장면이 나온다(참고). 주인공 중 한 명인 다나 스컬리 요원은 그 공격에 저항하는데, 그 이유는 그녀의 유전체가 예전에 항-크리스퍼 방어체계를 보유한 외계인의...

국내 연구진이 조혈줄기세포의 노화를 조절하는 유전자를 찾아내 젊은 조혈줄기세포로 회춘시키는 기술을 개발, 향후 면역 관련 질환의 예방‧치료, 면역세포 치료제 개발 등에 활용될 것으로 기대된다. 조혈줄기세포란 혈액의 주요한 구성성분으로 잠재적으로 분화할 수 있는 세포다.CiM(Customized i-Medicine)융합연구단 최인표‧정해용(한국생명공학연구원) 박사팀이 수행한 이번 연구결과는 네이처(Nature) 자매지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications) 온라인 판에 12월 8일자로 발표됐다....

물리치료에서 인체에 전기를 흘려보내는 전기치료가 시행되고 있는 등 인체에 전기를 흘려보내는 것이 다양한 건강관리와 병의 치유를 가져다주는 것으로 알려져 있다. 최근 스웨덴 찰머스공대연구소(Chalmers Institute of Technology)와 독일 프라이부르크대학(University of Freiburg) 연구팀이 '피부에 전기를 흘려보내면 상처 치유 속도를 3배까지 높일 수 있다'는 연구 결과를 발표했다. 이는 당뇨병으로 인한 만성 상처 등의...

최근 고인류학적인 연구는 현 인류가 12만 년 전 플라이스토세 말기의 시작점보다 일찍 아프리카에서 이주했다고 말했다. 아프리카(Africa) 외부에서 발견된 가장 오래된 인류의 화석들은 호모사피엔스(Homo sapiens)가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 이른 시기인 약 18만 년 전 아라비아 반도에서 확산되었을 지도 모른다고 제기했다. 1월 25일 과학 잡지 <Science>에서 발표한 논문에 따르면, 가장 위쪽...

알츠하이머병(알츠하이머성 치매)은 현대인의 10대 사망 원인 질환 중 유일하게 예방 및 치료 방법이 없는 질병으로 치매의 60~80%를 차지하는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환이다. 현재까지 알려진 알츠하이머병의 주요 특징은 뇌 속에 존재하는 베타 아밀로이드와 타우 단백질 이상 현상으로, 이들을 각각 표적하는 약물이 개발된 바 있으나 연이은 임상실패로 인해 학계와 산업계 전문가들은...

 에이즈(HIV)에 걸렸지만 체내 바이러스 수치를 효과적으로 낮춰 조절하는 특수 유전자를 가진 사람을 ‘엘리트 컨트롤러(Elite Controller)’라고 한다. 엘리트 컨트롤러는 전체 HIV 감염자 중 약 0.5% 정도로 매우 드문 체질이다. 따라서 엘리트 컨트롤러가 바이러스를 억제하는 메커니즘을 밝히는 일은 새로운 치료법을 제시할 수 있다. 현재 전 세계 HIV 감염자는 약 3,800만 명으로 알려져...

미국 스탠퍼드대학교(Stanford University) 연구팀이 혈액을 스캔하여 세균의 감염 여부를 식별하는 바이오프린터를 개발 중이다. 혈액에 빛을 쏘아 반사되는 파장을 통해 세균에 감염됐는지, 어떤 세균에 감염됐는지, 인체에 치명적인지 알 수 있다. 2017년부터 의학 및 공학, 비즈니스 분야 전문가들이 세균성 혈액 감염을 진단하기 위해 모였다. 연구팀이 개발 중인 혈액 속 세균을 찾고 식별하는...

과거 연구에서는 “젊은 마우스의 혈액을 늙은 마우스에 주입하면 장기나 조직, 뇌 기능 등 젊어지게 된다”는 것이 보고됐다. 또 젊은 마우스의 뇌척수액을 늙은 마우스에 투여해도 회춘 효과가 있다는 것이 밝혀졌다. 이번에는 거꾸로 '늙은 마우스의 혈액을 젊은 마우스에 수혈하는 실험을 실시한 결과 젊은 마우스에서 노화 징후가 나타났다.고려대학교 의과대학 대학원 전옥희 교수팀과 미국...

이번에는 생물체들의 지능을 이용해 생물체 로봇이나 무기를 만드는 사례를 살펴보자. 미래의 전쟁은 인간이 하는 것이 아니라 바로 이들 생체로봇이나 곤충 무기들에 의해 수행될 것이다.  크리치톤(Michael Crichton)이 쓴 ‘먹이(Prey: A Novel, 2002)’라는 소설을 보자. 과학자들은 일련의 날아다니는 벌떼 나노봇(a Swarm of Flying Nanobots)을 개발하여 먼 거리 원격지에 떼를 지어 날아가게...

뇌에 산소 공급이 중단된 쥐의 뇌파를 분석하는 연구를 통해 죽어가는 뇌에서 일어나는 임사체험의 실체와 '죽음의 파동(wave of deat)'이라고 불리는 역동적인 과정의 실체가 밝혀졌다.이 연구는 평탄 뇌파(flat EEG, 뇌사)가 뇌 기능의 돌이킬 수 없는 정지의 결정적 신호라는 현대 의학의 상식에 의문을 제기하는 것으로 평가받고 있다. 의학의 발달로 생과 사의 전환은...

남 교수팀은 허위양성을 잘 통제해 정확한 결과를 얻으면서도 통계적 예측력을 높이는 알고리즘 개발을 목표로 삼았다. 이를 위해 ‘유전자 그룹(pathway) 상관관계 분석법’을 활용하면서 유전자 스코어에 큐빅 스플라인(cubic spline) 이라는 수학적 보정을 적용했다. 유전자 그룹은 특정 기능을 수행하는 데 관여하는 유전자 집단이다. 이들은 수백에서 수천가지 그룹들로 선별돼 데이터베이스로 정리돼 있다. 이 정보를 이용하면 개별 스닙(SNP) 비교에서는 놓쳤던 의미를 새롭게 찾을 수 있다. 남 교수팀은 이 기법을 쓰면서, 이미 질병과 상관관계가 높게 나타난 스닙(SNP)들은 제외하고 유전자 스코어를 보정함으로써 통계적 예측력을 높였다.