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넥스트앤바이오, “늘고 있는 동물대체시험, 인체 모사 오가노이드가 최적의 대안 될 것”

오가노이드 기반 신약개발 및 정밀의료 플랫폼 기업 넥스트앤바이오(공동대표 이현숙, 양지훈)와 한국과학기술연구원(KIST) 최낙원 책임연구원은 세계 임상시험의 날(5월 20일)을 맞아 신약 개발 과정에서 전임상시험의 중요성과 동물시험 대체 모델로서 오가노이드의 장점 및 활용 가치에 대해 설명했다. 신약 개발은 크게 후보물질 발견 후 동물 등을 대상으로 하는 전임상시험과 사람을 대상으로 치료제의 안전성과 효과를 확인하는 임상시험의 단계로 진행된다. 특히 임상시험은 비용과 시간이 많이 소요되기 때문에, 이를 줄이고 성공률을 높이기 위해서는 전임상 단계에서 실패 가능성이 큰 후보물질을 미리 걸러내야 한다. 하지만 최근 전임상시험 단계에서의 생명윤리 문제와 동물시험 결과의 인체적용에 대한 한계가 지속적으로 제시되면서, 전세계적으로 동물대체시험법 도입을 위한 연구와 제도마련이 속속 진행되고 있다. 미국 식품의약국(FDA, Food and Drug Administration)은 신약 개발을 위한 동물시험 의무화 규정을 84년만에 폐기했고, 영국의 웰컴 생어연구소(Wellcome Sanger Institute)는 2021년에 동물 시험실을 폐쇄했다. 국내에서도 2017년
- 이윤희 기자
- 2023-05-24 05:36
소프트 광결정 로봇으로 인체에 유해한 메탄올 검출하는 센서 개발

야누스 (Janus) 구조를 가지는 소프트 로봇을 제조하고, 메탄올 검출 스마트 센서로 개발하는 데 성공했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 기능성복합소재연구센터 김대윤 박사, 탄소융합소재연구센터 전승렬 박사, 전북대학교(JBNU) 고분자나노공학과 정광운 교수 연구팀이 주변 환경에 반응해 자유롭게 움직이는 소프트 로봇을 개발했다고 밝혔다. 메탄올은 과다 섭취 시 인체에 두통, 구토, 어지러움, 시력장애 등 치명적인 영향을 미칠 수 있으나 에탄올보다 값이 70% 이상 저렴해 코로나19 이후 오남용 피해사례가 증가하고 있다. 먼저 연구팀은 문어와 같은 연체동물의 자유로운 움직임에 착안해 소프트 로봇의 움직임을 치밀한 컴퓨팅으로 제어하기보다 주변 환경에 자동적으로 반응하도록 맡겨두는 방식을 채택했다. 즉, 유연하지만 팽창되는 능력이 서로 다른 두 종류의 고분자 필름을 패터닝해 주변 환경에 따라 소프트 로봇이 자연스럽게 원하는 방향으로 굽힘, 접힘, 비틀림과 같은 움직임을 갖도록 한 셈이다. 또한, 나비와 같은 곤충에게서 볼 수 있는 나선형 나노 구조를 소프트 로봇에 도입해 다양한 색깔의 빛을 선택적으로 반사하는 광결정 특성을 보이게 하였다. 이를 통해 주변 환경이
- 김민준 기자
- 2023-02-15 12:00
신경전달물질 구분·고감도 정량검출 바이오센서 개발

체액에서 신경전달물질들을 구분하고 정확한 양을 측정할 수 있는 바이오센서가 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 생체분자인식연구센터 정영도·이관희 박사팀이 이 같은 바이오센서를 개발했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 신경전달물질이 선택적으로 흡착될 수 있는 다공성 재료인 전도성 MOF를 필름 형태로 제작해 현장형 전기신호 센서에 적용했다. 그 결과, 각 신경전달물질들은 그 크기, 전하세기, 화학결합 친화도의 차이에 따라 MOF에 흡착되는 정도가 다르기 때문에 신경전달물질의 종류와 양에 따라 특이적인 전기 신호의 패턴을 만드는 바이오센서를 만들 수 있었다. 특히, 이 바이오센서는 화학구조가 유사한 여러 종의 신경전달물질을 정확하게 구분했고, 고감도 정량검출이 가능하다. 예를 들면 우울증 환자에게서는 세로토닌이, 파킨슨병 환자에서는 도파민이 낮은 농도로 관찰되는데 본 시스템을 활용하면 다종의 바이오센서 없이 한 번에 여러 신경전달 물질의 불균형을 측정할 수 있다. 연구진은 “개발된 기술은 신경전달물질의 정량적 분석결과를 기반으로 정신질환을 조기에 진단할 수 있다는 장점이 있다”라며 “추후 임상중개 연구로 확장해 MRI, CT 등 추가의 정밀검사가 필요한 대상을
- 김민준 기자
- 2023-02-14 12:00
플라즈마 기술 이용 ‘초발수 항비말 마스크’ 개발

마이크로미터부터 밀리미터까지 다양한 크기 비말의 KF 마스크 표면에서의 젖음성 현상이 규명됐으며, 플라즈마 기술을 적용한 초발수 항비말 마스크가 개발됐다. KIST(한국과학기술연구원)은 극한소재연구센터 문명운 책임연구원·조혜성 선임연구원 연구팀이 마이크로미터부터 밀리미터 크기를 포함한 비말의 젖음성 현상을 마스크 위에서 평가하고 비말의 크기가 작아질수록 섬유 표면에 의한 구조 효과가 감소해 물에 대한 접촉각이 작아짐을 규명했다고 14일 밝혔다. 특히 접촉각이 급격하게 작아지는 구간에서는 물이 증발한 후 오염물 흡착이 증가한 것으로 분석됐는데, 이 결과는 일반 KF94 등급 마스크는 매우 심한 기침을 할 때 나오는 1-5 밀리미터 이상 크기의 비말에 대해서는 높은 저항성을 갖지만, 마이크로미터 크기의 미세 비말은 쉽게 달라붙어 오염된다는 것으로 해석할 수 있다. KIST 연구팀은 이러한 단점을 극복하고 마스크의 감염 예방 효과 향상을 위해 플라즈마 기술을 적용해 고(高)종횡비 나노구조를 가지는 마스크 외피 소재를 개발했다. KIST 조혜성 선임연구원은 “이렇게 나노구조가 형성된 마스크 표면에서는 비말의 크기가 작아도 높은 접촉각을 유지해 1-10 마이크로미터
- 김민준 기자
- 2022-12-14 14:52
감각뉴런 모사한 땀 센서 패치 개발

감각뉴런의 효율적인 정보처리 방식을 모사해 에너지 효율을 파격적으로 향상시키고, 24시간 이상 작동 가능한 웨어러블 땀 센서 패치가 개발됐다. KIST(한국과학기술연구원)은 스핀융합연구단 이현정 책임연구원과 한양대학교 기계공학과 곽노균 교수 연구팀이 이 같은 패치를 개발했다고 8일 밝혔다. 인간의 감각 뉴런은 외부자극을 받으면 이를 스파이크(spike) 형태로 변환해 정보를 주고받으며, 외부자극의 세기가 강할수록 빠른 주파수의 스파이크 신호가 만들어지는데, 뉴런의 이러한 이벤트 기반 스파이크 신호 처리방식은 복잡하고 방대한 외부 자극 데이터를 효율적이면서도 신속하고 정확하게 처리할 수 있도록 한다. 연구팀은 인간의 감각 뉴런처럼 사용자의 건강지표와 관련해 중요한 이벤트가 발생한 경우에만 데이터를 전송하는 '이벤트 기반 무선 모니터링' 방식을 적용한다면 무선 모니터링의 에너지 소비 문제를 해결할 수 있으로 보고 관련 연구에 들어갔다. 그 결과, 연구팀은 감각 뉴런의 ‘스파이크 신호’ 기반 무선 웨어러블 땀 센서 패치를 개발하고 이벤트 기반 무선 모니터링을 통해 획기적으로 에너지 소비를 줄이는 기능을 임상시험을 통해 시연했다. 이를 통해 연구팀은 이벤트 기반 데
- 김민준 기자
- 2022-12-08 12:13
KIST, 바이오헬스 기술 등 ‘사업화 유망기술 교류회’ 개최

바이오헬스 분야 등의 기술 중 사업화가 유망한 기술들을 소개하는 교류회가 개최됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 2일 삼성 코엑스 컨퍼런스룸에서 과학기술일자리진흥원, 기술보증기금, 한국산업기술진흥협회와 함께 바이오헬스 및 탄소중립 분야를 중심으로 사업화 유망기술 교류회를 개최했다고 밝혔다. 이번 행사는 산업계와의 개방형 혁신을 위한 사업기획 세미나와, 바이오헬스·탄소중립분야 사업화 유망기술을 소개하는 세미나로 진행됐다. 먼저 사업기획 세미나에서는 KIST의 산·연협력 프로그램 소개 및 과학기술일자리진흥원, 기술보증기금, 한국산업기술진흥협회의 산·연협력 조건부 R&D 사업 및 기술금융(투·융자)지원 프로그램 및 기업지원 프로그램 등이 소개됐다.이어서 유망기술 세미나에서는 바이오헬스 및 탄소중립 분야에서 KIST가 보유한 11개 유망기술에 대한 기업체 공개 설명회와 기술이전 상담이 실시됐다. 바이오헬스 분야의 경우 ▲PD-L1 표적화 암 치료제 ▲대장암 예후 진단 기술 ▲창상 치료제 ▲천연물 활용 탈모치료제 ▲친환경 자외선 차단제 ▲광반응 천연물 이용한 치과 질환 치료 기술 등의 기술이 소개됐다. 아울러 탄소중립 분야 기술로는 ▲이산화탄소 포집 및 전기
- 김민준 기자
- 2022-11-02 15:00
한양대병원-KIST 강릉, 혁신형 사업연구 위한 심포지엄 개최

한양대학교병원은 지난 23일 강릉 씨마크 호텔에서 KIST 강릉과 혁신형 의사과학자들의 연구 역량 강화를 위한 심포지엄을 개최했다. 공동 연구 체계 구축을 위해 열린 이날 심포지엄에서는 이욱빈 선임연구원이 ‘지치의 눈 건강 및 비염 억제 연구’, 김수남 책임연구원이 ‘인삼의 피부장벽 강화효과 및 피부기능소재 개발’, 박진수 선임연구원이 ‘해양생물자원을 활용한 천연물의약품 개발 연구’를 주제로 연구발표를 진행했고, 혁신형 의사과학자들과 열띤 주제토의가 이어졌다. 또, 한양대학교병원 김이석 의료정보연구센터장이 ‘2020 보건의료 데이터 중심병원 지원사업’에 대한 주제의 강의로 데이터 기반 미래 임상연구 환경 구축에 대한 토론이 진행됐다. 심포지엄 이후에는 윤호주 병원장을 비롯한 참석자들과 고벽성 응급의학과 교수, 김봉영 감염내과 교수, 김인향 정신건강의학과 교수, 윤영은 비뇨의학과 교수, 이원준 안과 교수, 조정기 비뇨의학과 교수, 최규선 신경외과 교수, 차치환 외과 교수 등의 의사과학자 일행은 강릉 KIST 단지 내 과학산업 관련 연구시설과 주요 장비 등을 견학하고, 원천 기술 개발 현황과 협력연구 방안 등을 모색하는 시간을 가졌다. 이와 관련해 윤호주 병원장
- 신대현 기자
- 2020-10-26 12:49

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