생명공학

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...

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...

국내 연구진이 모낭을 재생시키는 탈모치료 신물질을 개발해 대머리 치료용 발모제 개발 가능성을 열었다.최강열 교수(연세대학교) 연구팀이 윈트신호전달계(Wnt signaling pathway)를 조절해 모발 생성을 억제하는 단백질(CXXC5)을 발굴하고, 이를 타깃으로 하는 재생성 발모제를 개발 중에 있다.윈트신호전달계(Wnt signaling pathway)란 세포내에서 다양한 생리/병리현상을 조절하는 중요한 신호전달계로 암, 골다공증, 비만, 상처 치유, 모발 형성 등 치료제...

KAIST 기계공학과 미래의료로봇연구단(소장 권동수 교수)이 개발한 유연 원격 내시경수술로봇 ‘케이-플렉스(K-FLEX)’가 살아있는 동물의 담낭을 절개하는 수술에 성공했다.연구팀은 국립암센터 손대경 교수 연구팀의 협조를 통해 돼지 배의 표면에 만든 절개 부위에 다양한 방향과 각도로 휘어지는 유연 내시경 수술로봇을 삽입하고 병변이 위치한 간과 담낭으로 로봇을 접근시켰다.이후 내시경의 채널을 통과한 직경 3.7mm의 소형 수술도구가...

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...

생명공학자들이 인공지능(AI)으로 멸종된 네안데르탈인 단백질 예측해 새로운 항생제 후보 물질을 찾아냈다.펜실베이니아대학의 생물공학자 세자르 드 라 후엔테(Cesar de la Fuente) 연구팀은 현생인류인 호모 사피엔스와 멸종된 네안데르탈인과 데니소바인의 단백질을 인공지능으로 구조 예측하는 연구를 진행했다. 그 결과 질병을 일으키는 박테리아를 죽일 수 있는 분자구조를 찾아냈다. 이는 인간 감염병을 치료할 수 있는 신약의 힌트가...

국내 연구진이 세포 속에서 ‘인지질’이 다니는 새로운 경로가 확인됐다. 세포 소기관이 만나는 부분(막접촉점)에 만들어진 일종의 ‘지방질 터널’이다. 인지질 수송 문제로 생긴 질병 연구와 치료에 중요한 자료가 될 전망이다.인지질(燐脂質, phospholipid)은 당지질, 콜레스테롤, 단백질과 함께 생체막을 이루는 주요 성분이며, 인을 포함하는 지질의 일종이다. 지방산이 있는 부위는 물과 잘 섞이지 않는 소수성이고,...

식물도 인간처럼 스트레스를 받거나 화가 날 때 비명(?)을 지르는 것으로 밝혀졌다.이스라엘 텔아비브대학(Tel Aviv University) 연구팀이 스트레스를 받는 식물 주위에 마이크 장치로 식물의 줄기에서 발생한 아주 작은 소리를 녹음하는 데 성공했다. 연구 결과는 생물학 분야의 논문 사전 출판 사이트인 ‘바이오 아카이브(bioRxiv)‘에 ‘스트레스를 받는 식물은 공기 중에 소리를 낸다(Plants emit informative airborne...

미국 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory, ORNL) 연구팀이 슈퍼컴퓨터 슈밋(Summit)으로 유전자 분석을 통해 코로나 19(COVID-19) 바이러스를 분석한 결과 인체에 침투해 중증 원인이 되는 메커니즘을 밝혀냈다.지난 3월부터 IBM·아마존·구글·마이크로소프트는 미국 정부와 협력해 슈퍼컴퓨터로 코로나 19 바이러스 연구에 330페타플롭스(41페타플롭스는 1천 조회) 처리 능력을 제공하고 있다.IBM의 파워9 프로세서를 탑재한 슈밋도 코로나 19 연구에...

단백질을 구성하는 아미노산은 왜 약 20종류밖에 없는지에 대한 연구로 생물의 진화에 대한 힌트가 밝혀졌다.지구상의 생명체는 약 38억 년 전에 탄생한 것으로 알려져 있다. 그러나 원시 지구에서 도대체 어떻게 생명체가 탄생했는지는 큰 과학계의 화두다. 체코 프라하 카렐대학과 미국 존스홉킨스대학교 등 공동연구팀이 원시 지구에서 생명체를 구성하는 단백질이 어떻게 합성되었는지를 연구한 결과, 단백질의...

성균관대 박재형 교수팀이 암 치료 시 사용되는 빛으로 제어가 가능한 스마트 금나노캡슐을 세계 최초로 개발, 기존 광열치료와 광역동치료에 따른 부작용을 최소화하는데 성공했다.보통 항암 치료는 항암제 투여와 방사선을 쏘아 이루어진다. 그러나 이러한 치료는 다른 일반 세포에도 영향을 미쳐 인체의 정상적인 면역 시스템까지 망가뜨린다. 따라서 특정부위 암세포 부근만 치료가 가능한 광역동치료나...

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...