‘뇌 질환 치료제’효과적으로 전달할 수 있는 방법 찾았다!

UNIST의 바이오메디컬공학과 박태은, 주진명 교수 연구팀이 인공 혈액-뇌 장벽 칩을 이용해 뇌로 약물을 전달할 수 있는 ‘혈액-뇌 장벽 투과 압타머(Aptamer)’를 개발했습니다. 혈액-뇌 장벽 (blood-brain barrier; BBB)은 중추신경계통(CNS)의 평형을 엄격하게 조절하는 생체 장벽인데요. 이는 뇌 기능에 필수적인 물질만 출입을 허용해 외부물질의 침입으로부터 뇌를 보호하는 역할을 합니다. 하지만 이 시스템은 뇌 질환을 치료하기 위한 약물까지 통제하기 때문에 약물 치료에 큰 걸림돌이었습니다. 현재 뇌 질환 치료

곤충 눈을 모사한 초고속 동작 인식 광센서

연세대학교 전기전자공학과 안종현 교수와 김범진 박사과정은 이차원 반도체 소재인 이황화몰리브덴(MoS2)의 독특한 광학적 특성을 이용해 곤충 눈의 시각 신경 기능을 모사함으로써 기존 컴퓨팅 분야에서 난제로 여겨지던 효율적 동작 인식 문제에 대한 해결책을 제시했습니다. 안종현 교수 연구팀은 파리와 같이 날아다니는 곤충들의 눈이 갖는 독특한 점진적 신경세포(Graded Neuron) 구조가 지금까지 개발된 어떠한 반도체 이미지 센서보다도 훨씬 효율적으로 초고속 동작 인식 성능을 보여 준다는 점에 착안해, 곤충 눈의 신경 구조를 모방한 광

우리가 잠을 자는 동안 뇌는 완전히 쉬지 않는데요. 놀랍게도 깨어있을 때보다 뇌혈류가 더 증가합니다. 이는 뇌의 노폐물을 제거해 치매 방지 등에 중요한 역할을 한다고 알려져 있습니다. 그러나 수면 중에 오히려 뇌혈류가 증가하는 정확한 원리는 규명되지 않았습니다. 최근, 기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단 김성기 단장(성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수) 연구팀은 광유전학 자극을 이용해, 살아있는 쥐에서 억제성 뉴런 중 하나인 ‘PV 뉴런(Parvalbumin neuron)’이 혈류 증가를 일으키는 원인임을 밝혔습니다. 그

거대 단일세포 전사체 분석기반 줄기세포 분화 기저 규명

한국과학기술정보연구원(KISTI)과 미국 컬럼비아 대학교, 예일대학교, UCSF, 워싱턴대학교의 연구진은 다기능성 분화 줄기세포 (Multipotent progenitor 3,MPP3)[1] 에서 염증 반응 프로그램에 따른 분화 기저를 규명했다고 밝혔습니다. 골수 유래 줄기세포 연구 및 분화 기저 관련 연구는 기능 유전체 및 면역학 전문성에 기반한 다양한 데이터 분석이 중요한데요. 이번 연구를 통해 혈액 암 치료 및 재발에 관한 생물학적/의학적 이해를 높이고 데이터 기반 의료 연구에 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 특히 대규모 단일세

단일세포 빅데이터 분석으로 질병유전자 발굴한다

UNIST 생명과학과 남덕우 교수팀은 단일세포 시퀀싱 데이터의 통합분석을 통해 폐암, 감염병 등의 질병과 관련된 유전자들을 효과적으로 선별해낼 수 있음을 밝혔습니다. 단일세포 시퀀싱(scRNA-seq)은 통상적인 벌크샘플 시퀀싱(RNA-seq)과는 달리 개별 세포수준에서 유전자 발현을 분석할 수 있는 기술인데요. 특히 각종 질병, 발생, 분화 등 생물학적 과정을 분석하는데 널리 활용되고 있습니다. 벌크샘플은 상피세포와 각종 면역세포들이 섞여있어서 세포 유형의 차이를 고려하지 못하는 단점이 있죠. 반면 단일세포 시퀀싱은 세포 유형별로

영화 상영하듯 뇌에 빔 프로젝터 쏴 뇌 연결지도 만든다

뇌 기능은 뇌의 각 영역 간의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 따라서 뇌의 각 영역의 연결성(Connectivity)을 이해하는 것은 뇌 기능 연구의 출발점인데요. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 뇌과학 이미징 연구단 김성기 단장(성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수) 연구팀은 빔 프로젝터로 패턴화한 광유전학 자극으로 살아있는 마우스의 대뇌 피질 활동을 자유롭게 조절하고, 기능적 자기공명영상(Functional magnetic resonance imaging, fMRI)으로 뇌의 전체 영역을 스캔하여 뇌 연결 지도를 만드는 기술

‘중입자 암 치료’치료효과 가로막는 원인물질 규명

꿈의 암 치료법이라 불리는 ‘중입자 치료’ 효과를 높일 수 있는 연구결과가 나왔습니다.기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단(단장 명경재) 케이이치 타카타 연구위원(Kei-ichi Takata, UNIST 생명과학과 교수) 연구팀은 UNIST 김하진 교수 연구팀과 공동으로, ‘POLQ(DNA Polymerase theta) 단백질’이 암세포가 중입자 치료에 내성을 가지게 하는 원인물질임을 밝혔는데요. 이 단백질이 중입자 치료로 인한 암세포 DNA의 복합적 이중가닥 절단(Double-strand break, DSB) 손상을 복구

북극 빙하 용융은 보다 가속화

극지연구소가 과거 홀로세 온난기(11,000-5,000년 전) 북극해 관문에 위치한 노르웨이령인 스발바르군도 북부에 분포했던 거대 빙상 후퇴 가속화 양상을 처음으로 복원했습니다. 오늘날 지구온난화에 따른 빙하 용융이 비가역적으로 빠르게 진행될 것이라는 전망입니다. 최근 빠르게 증가하고 있는 온실가스 배출로 인한 지구온난화는 빙권(cryosphere)의 면적과 부피를 빠르게 감소시키는데요. 해수면 상승과 연안침식 및 해양 생태계 위협 등 인류 생존과 직결된 문제를 일으킵니다. 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)가 2021년 발표한

혈관질환의 새로운 치료 타겟 발굴

국내 연구진이 동맥경화나 혈관염증 질환 치료에 새로운 실마리를 제공할 유전자를 찾아냈습니다.한국생명공학연구원(생명연) 바이오신약중개연구센터 박종길 박사 연구팀이 혈관 내피세포의 염증반응 제어에 관여하는 유전자를 발견하고, 관련 기전을 규명하는 데 성공했습니다. 향후 염증성 혈관질환과 동맥경화증 치료제 개발에 크게 이바지할 수 있을 것으로 기대를 모으는데요. 건강한 삶을 결정하는 요인 중 하나가 바로 혈관이죠. 혈관을 통해 이동하는 혈액은 우리 몸 곳곳에 영양소와 산소를 전달하고 체온을 유지합니다. 혈관이 다양한 원인에 의해 혈관 내

가장 정밀한 ‘액시온’ 탐색 실험

암흑물질의 후보로 거론되는 ‘액시온(Axion)’을 찾는 가장 정밀한 실험 설비가 국내 연구진에 의해 개발됐습니다. 기초과학연구원(IBS) 액시온 및 극한상호작용 연구단 야니스 세메르치디스 단장 연구팀은 미국 워싱턴대(University of Washington)에 이어 세계에서 두 번째로 ‘대통일 이론’을 기반으로 하는 액시온 암흑물질 탐색 실험을 시작했는데요. 자연계에는 중력, 전자기력(전기를 띤 핵과 전자를 결합해 원자를 구성하는 힘), 강력(핵 속 양성자와 중성자를 이루는 힘), 약력(핵의 붕괴와 융합에 관여하는 힘) 등 총

이러다 우리 물에 빠져 다 죽어!

탄소 배출 감축 목표를 놓치면 2150년 남‧북극 빙상이 돌이킬 수 없는 수준으로 녹아 사라지고, 해수면이 1.4m 이상 상승할 수 있다는 분석이 나왔습니다. 기초과학연구원(IBS) 악셀 팀머만 기후물리 연구단장(부산대 석학교수) 연구팀은 빙상‧빙산‧빙붕, 해양, 대기 등 기후 요소를 결합한 새로운 기후 모델을 개발했는데요. 그리고 온실가스 배출에 따른 해수면 변화를 예측했습니다. 결과에 따르면, 빙상의 용융만을 고려했던 기존 예측보다 해수면 상승폭이 더 큽니다. 빙상은 남극과 그린란드에 주로 펼쳐져 있는 땅을 넓게 덮고 있는 얼음

튀르키예 강진, 우리나라 지하수 수위에 변화 줬다

7,400km 떨어진 곳에서 발생한 튀르키예 강진은 우리나라 지반뿐만 아니라 지하수 수위에도 영향을 준 것으로 나타났습니다. 한국지질자원연구원(KIGAM) 이수형 박사 연구팀은 지난 6일(현지시간) 발생한 튀르키예 강진의 본진(규모 7.8)과 여진(규모 7.5) 이후 국내 지하수 관측정 두 곳(문경, 강릉)에서 지하수 수위의 변화를 감지했는데요. 특히 문경 관측정에서는 본진 이후 지하수 수위의 7cm 상승과 여진에 따른 3cm 수위 하강을, 강릉 관측정에서는 본진 후 3cm의 수위 상승을 탐지했습니다. 지진이 일어나면 지진파에 의해

‘1천조 분의 1초’, 나노입자 찰나의 변화를 포착하다!

‘1천조 분의 1초’ 동안에 일어나는 찰나의 변화를 직접 관측하고 제어할 수 있는 초고해상도 이미징 기법이 성공적으로 구현됐습니다. UNIST 화학과 권오훈 교수팀은 국내 유일의 ‘4차원 초고속 투과전자현미경’을 활용해 이산화바나듐(VO2) 나노입자의 매우 빠른 금속-절연체 상변화 과정을 펨토초(femtosecond, 10-15 초) 수준의 정확도로 실·시공간에서 직접 포착했는데요. 이산화바나듐은 섭씨 68도에서 금속-절연체 상변화 현상을 보여 광학센서 및 고속 스위칭 소자 등 차세대 핵심 소재로 각광받고 있습니다. 하지만 이 상변