생명공학

인간의 신경세포는 막 안팎에 존재하는 이온을 통해 전기적 신호를 전달하며 다양한 정보를 주고받는다. 하지만 이 신경세포가 손상되어 끊어지면 다시 연결하기가 쉽지 않다. 미국 라이스대학(RICE UNIVERSITY) 연구팀이 새로 발견한 물질을 이용해 손상된 신경세포를 다시 연결하는 실험에 성공했다.연구 결과(논문명: Self-rectifying magnetoelectric metamaterials for remote neural stimulation and motor function restoration)는 국제...

미국 뉴욕소재 빙햄톤대(Binghamton University)와 미국 농무성(U.S. Department of Agriculture)의 과학자들은, 우리가 종종 먹는 캔디나 껌, 빵 등에 들어있는 음식 첨가제(food additive)인 티타늄산화물(TiO2)의 나노입자(nanoparticles)가, 영양분을 흡수하고 병원균(pathogens)을 차단하는 소장 소화 세포들(small intestine cells)의 구조와 기능을 저하시킨다는 사실을 발견해, <티타늄산화물 나노입자의 섭취는 인 비트로 소장 모델에서 영양분 섭취를 변경(Titanium dioxide nanoparticle...

과학자들이 O형처럼 혈액형에 상관없이 누구에게나 수혈 가능한 '유니버셜 블러드(universal blood)'를 연구하고 있다.혈액형은 A형 · B형 · O형 · AB형 등 여러 종류가 존재하지만, 수혈이 필요한 경우, 환자의 혈액형에 적합한 혈액을 사용하지 않으면 체내에서 응집이 일어나 최악의 경우 사망에 이를 수도 있다.캐나다 브리티시 컬럼비아 대학 스티븐 위더스(Stephen Withers)  생화학 교수가 이끄는 연구팀이 O형 혈액의 구조를 이용해 A형과 B형 혈액을 O형 혈액으로 바꾸고 누구에게나 수혈 할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있다. 연구팀은 '메타유전체학(metagenomics)' 기술로 소화 기관에서 발견한 효소를 이용해  A형과 B형 혈액을 O형으로 변환하는 방법을 찾았다.

개구리의 배아세포로 만든 살아있는 로봇 ‘제노 봇(Xenobot)’이 개발됐다. 스스로 물질을 운반할 수 있는 제노 봇은 인체의 아픈 곳에 약물을 운반하거나 혈관에 축적된 노폐물을 제거해 동맥경화를 막을 수 있을 것으로 기대된다.버몬트대학교(University of Vermont) 로봇공학자 조슈아 본가드(Joshua Bongard)와 터프츠대학교(Tufts University) 생물학자 마이클 레빈(Michael Levin) 공동 연구진이 개구리 피부와 심장근육 세포로 세계...

인류는 탄생 이래 아름다움을 추구하는 일에 열정을 쏟아 왔다. 그러나 인간이 어떻게 ‘아름다움’을 느끼고 있는지는 현대 과학으로도 거의 알려지지 않았다.미국 철학자 조지 산타야나(George Santayana)는 1896년에 발표한 그의 저서 ‘The Sense of Beauty’에서 “인간에게는 아름다움을 관찰하고 그것을 소중히 여기는 매우 근원적이고 광범위한 경향이 있다”고 말했다. 산타야나 지적처럼 사람은 예술과 자연에서뿐만 아니라...

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...

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’

 인간의 장 속에는 약 1억 개 이상 뉴런(신경세포)이 존재하고 있어 “장은 2번째 뇌”라고도 불린다. 그간 연구에 따르면 장내에 서식하는 세균이 동물의 운동 지구력(논문명: Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism)과 음식 맛을 좌우하고 있는 것으로 밝혀졌다. 이번에는 미국 록펠러대학(Rockefeller University) 장점막 면역연구소 다니엘...

국내 연구진이 빛을 이용해 세포 속 다양한 신호전달을 스위치처럼 조절하는 단백질을 개발했다. KAIST(한국과학기술원) 김학성 교수, 허우성 박사, 최정민 박사 연구팀이 광스위치 분자를 결합해 빛에 의해 조절되는 단백질을 설계했다.이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(글로벌연구실, 중견연구)의 지원으로 수행되었으며, 화학분야 국제학술지 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)에 논문명 <Repeat Module-Based Rational Design of a Photoswitchable Protein for...

케임브리지대학 줄기세포 연구팀이 뇌와 박동하는 심장을 가진 합성 배아를 만들었다고 발표했다. 연구팀이 만들어낸 합성배아는 자연적으로 성장한 배아와 유사한 조직을 가지고 있어 앞으로 이식용 인공장기 개발의 발판이 될 것으로 기대되고 있다.연구 결과(논문명: Synthetic embryos complete gastrulation to neurulation and organogenesis)는 국제학술지 네이처에 8월 25일(현지시각) 실렸다.줄기세포는 상대적으로 발생이 덜된 미분화된 세포로 몸의...

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 표적 항암제의 걸림돌인 내성으로 인한 '암 재발'를 해결할 수 있는 실마리 찾았다. 서울대, 국립암센터, 인제대, 서울시립대, 가천의대의 과학자들이 암 전이를 촉진하는 항암제의 작용 원리를 처음으로 밝혀내 암 치료의 새로운 길이 열릴 것으로 보인다.연구 결과는 자연과학 분야의 권위 있는 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 10월 14일자에 실렸다(Ji-Sun Lee and Ho-Young...