생명공학

미국 라이스대, 텍사스 A&M대, 텍사스대  MD 앤더슨 암센터 연구팀이 근적외선으로 암세포를 자극하면 암세포에 포함된 분자가 동조해 진동하고, 암세포의 세포막을 분해해 파괴하는 방법을 발견했다.연구 결과(논문명: Molecular jackhammers eradicate cancer cells by vibronic-driven action)는 국제 학술지인 ‘네이쳐 케미스트리(Nature Chemistry)’에 12월 19일(현지시각) 실렸다.보고된 방법의 핵심은 아미노시아닌(aminocyanine)이라는 분자다. 아미노시아닌은 바이오 이미징에 사용되는 합성...

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...

Foxp2 유전자의 결함 버전은 언어와 관련된 뇌 영역에서 시냅스를 형성하는 뉴런의 능력을 방해한다는 새로운 연구 결과가 발표됐다.Foxp2라는 유전자의 돌연변이는 소리를 내기 어렵게 만드는 실어증이라고 불리는 일종의 언어 장애와 관련이 있다. MIT와 대만 국립 양밍차오퉁대학(NYCU)의 새로운 연구는 이 유전자가 어떻게 언어 생산 능력을 제어하는지를 밝혀냈다.쥐를 대상으로 한 연구에서 연구진은 Foxp2...

국내 연구진이 면역체계에 의한 암세포 파괴를 방해하는 면역 체크포인트 단백질과 면역항암제들의 복합체 결정 구조를 규명해, 면역항암제의 작동 메커니즘을 밝혀냈다.허용석 교수(건국대 화학과) 연구팀의 이번 연구 성과는 권위 있는 과학 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 10월 31일자로 게재됐다. 암세포는 일반 정상세포와 달리 면역세포인 T세포에 의해 인식되고 파괴된다. 그러나 암세포는 면역 체크포인트 단백질을 이용하여...

유도만능줄기세포(iPS세포)를 배양해 인간 뇌 구조 발달과 기능을 구현한 ‘뇌 오가노이드’(뇌 유사 장기체)는 치매 등 난치성 뇌질환 연구와 치료제 개발에 도움이 되고 있다. 오가노이드란 시험관내에서 생성된 장기로, 실물의 장기보다 작고 단순한 조직이면서, 진짜에 똑같은 해부학적 구조를 가지고 있다는 특징이 있습니다. 오가노이드를 만드는 기술은 2010년대 초부터 급속한 발전을 이뤄지고 있다.인간 태아와 유사한...

 퍼듀대학(Purdue University) 연구팀이 인체 내 약물 전달을 위해 개발한 마이크로로봇이 동물 대장을 통과하는 실험에 성공했다,연구팀은 마취한 살아있는 생쥐 생체 내에서 400x800㎛ 크기의 마이크로로봇을 대장을 통해 식염수를 전달 삽입하는 실험을 했다. 마이크로로봇에 형광물질 모의약을 입히고 초음파 장비를 사용해 실시간으로 관찰한 결과 마이크로로봇은 텀블링 동작으로 용액을 성공적으로 운반했다.이번 연구는 마이크로로봇이 생체...

최근 국내 연구진이 근적외선 파장을 흡수·발광하는 상향변환 나노입자를 이용해 조류인플루엔자 바이러스를 검출할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.근적외선 파장은 빛의 스펙트럼에서 가시광선보다 파장이 긴 영역으로 자외선과 가시광선보다 에너지가 낮고 파장이 길어 투과도가 높고, 배경(Back Ground) 신호가 낮아 신호 판별에 쉽다. 상향변환 나노입자는 근적외선을 흡수하여 상대적으로 높은 에너지의 빛을 방출하는 나노사이즈의 소재다. 연구결과는 ‘Biosensors and Bioelectronics’ 최신호에 논문명 ‘Rapid and background-free detection of avian influenza virus in opaque sample using NIR-to-NIR upconversion nanoparticle-based lateral flow immunoassay platform’

 인공지능(AI)이 생물학의 최대 난제 중 하나를 해결했다. 단백질이 아미노산 선형사슬에서 3D 형태로 돌돌 말아 생명과제를 수행케 하는 방법을 예측했다. 11월 30일(현지시각) 2년마다 열리는 ‘단백질 접기 대회(protein-folding competition)’ 조직위원회와 구조생물 학자들은 영국에 본사를 둔 AI 회사 딥마인드(DeepMind) 성과에 대해 “딥마인드 방법이 생물학에 지대한 영향을 미칠 것이다. 그중에서도 새로운 약물 개발을 극적으로...

미시간대학 연구진이 음파로 쥐의 간 종양을 완전히 파괴하는 데 성공했다.연구팀은 음파를 이용해 쥐의 체내 암세포를 파괴하는 방법으로 간 종양의 50~75%만 파괴하고 나머지 종양은 쥐의 면역 체계를 자극해 퇴행·위축시켰다. 특히 이 치료법은 암의 재발 및 전이를 80% 이상 막아내는 데 성공했다.연구팀이 음파를 이용해 개발한 히스토트립시(histotripsy)로 불리는 암 치료법은 초음파를 비침습적으로...

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...

국내 연구진이 혈액이나 땀, 침 한 방울로 초기 잠복상태 치매까지 판별해 내는 조기진단키트를 개발했다.경상대학교 김명옥 교수 연구팀이 치매를 손쉽게 조기 진단할 수 있는 새로운 개념의 진단키트를 개발했다.연구 성과는 국제적인 저널인 네이처 자매지인 사이언티픽 리포터(Scientific Reports)에 논문명 ‘형광 나노 입자 이미징을 이용한 알츠하이머 병의 조기 진단을 위한 새로운 키트(A novel kit...

살아 있는 인간의 뇌조직은 신경과학자들에게 매우 희귀한 자료다. 과학자들이 수술 과정에서 폐기되는 '살아있는 인간 뇌조직'의 작은 조각이 공개적으로 접근 가능한 데이터베이스(publicly available database)에 수록했다. 신경과학 도구(예: 대규모 데이터베이스, 뇌지도)를 작성하는 앨런 뇌과학연구소의 연구진은 2017년 10월 25일 "살아있는 인간 뇌세포에서 입수한 데이터를 최초로 출판했다"라고 발표했다.인간의 뇌에 대한 연구들은 대부분 두 가지...