생명공학

 미국 하버드 대학의 자기조직 시스템 리서치 그룹(Self-Organizing Systems Research Group)이 마치 개미처럼 집단 협력 행동을 하는 1,024개의 꼬마 로봇(little bots)인 킬로봇(kilobot)을 개발했다.이들은 2011년도부터 로봇개발에 착수하여 2014년 8월에 그동안의 결과를 공개했다. 수 cm에 불과한 개미들이 협력해 거대한 크기의 개미굴을 만드는 원리인, 개미의 집단 지능을 활용하는 생체모방학(Biomimetics) 또는 생체의생학(Biomimicry) 기술이다.지름 3cm의...

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...

1947년대 첫 발견 이후 정체가 무엇인지 논란이 일었던 나뭇잎 모양과 같은 길이 1.4m 정도 크기 '디킨소니아(Dickinsonia)'가 동물이라는 결정적 증거가 나왔다. 호주국립대학(ANU, Australian National University) 지구과학연구소 요헨 브록스(Jochen Brocks) 연구팀은 러시아 북서부에서 발견한 5억5천800만 년전에 살았던 이 화석에서 동물성 스테로이드인 '콜레스테롤'분자를 검출해 현재 지구에서 발견된 가장 오래된 생물 화석으로 확인했다. 연구 성과는...

제2형 당뇨병 환자 혈당을 내리는 ‘세마글루타이드’(semaglutide)가 체중을 크게 감소시킨다는 연구 결과가 나왔다.유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀은 전 세계 16개국에 거주하는 비만인 사람 1,961명을 대상으로 한 연구에서 ‘세마글루타이드’를 투여한 사람들 75%는 체중 10% 이상 줄었고, 1/3인 35%은 전체 체중 20% 이상 줄었다.연구 결과(논문명: Once-Weekly Semaglutide in Adults with Overweight or Obesity)는...

기억력과 인지능력이 저하되는 알츠하이머병은 유전자, 환경, 생활습관 등이 원인이 되어 발병하는 것으로 알려져 있다. 그런데 2024년 1월 29일(현지시각) 학술지 네이처 메디신(Nature Medicine)에 게재된 논문(Iatrogenic Alzheimer’s disease in recipients of cadaveric pituitary-derived growth hormone)에서 '시체에서 추출한 성장호르몬을 투여하는 의료 시술로 인해 알츠하이머병이 전염됐을 가능성이 있는 사례'가 새롭게 보고됐다.뇌에서 발생하는 신경퇴행성 질환인...

인간의 뇌 온도는 체온보다 약 2도가 높은 평균 38.5도로 나타났다. 특히 여성의 경우 하루 중 낮 동안에는 뇌 깊은 곳의 온도가 40도를 넘는 것으로 나타났다.기존 인간의 뇌 온도 측정은 뇌 손상을 입은 중환자의 뇌에 탐침을 통해 직접 측정했다. 하지만 이번에는 뇌 속을 직접 접촉하지 않는 비침습적 방법으로 뇌 온도를...

인간만이 가지고 있는 새로운 종류의 뇌세포 ‘로즈힙 뉴런’이 발견됐다. 미국 앨런 뇌과학연구소와 헝가리 세게드대학교 연구팀은 지난 27일 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이런스(Nature Neuroscience)’에 인간만이 가지고 있는 뇌세포의 일종을 발견했다고 밝혔다. 연구팀은 이 새로운 세포를 로즈힙(rosehip, 장미 열매) 뉴런(neuron)이라 이름 붙였다. 세포 중심의 뇌세포 축삭돌기가 형성하고 있는 밀집한 다발이 꽃잎이 떨어진 장미 모양과 비슷하기...

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...

김응국 충북대 교수 연구팀이 인산화 효소인 PAK4 단백질이 파킨슨병의 진행을 막을 수 있는 메커니즘을 최초로 규명했다. 인산화 효소는 아데노신 삼인산(ATP)의 말단 인산기를 전달해 인산 화합물을 만드는 반응을 촉매하는 효소이며, PAK4 단백질이란 6 개의 p21-activated kinase(PAK) 인산화효소 중 네 번째로 발견된 단백질로 세포의 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 이 연구성과는 사이언스(Science)의 자매지인...

C형 간염 바이러스(HCV)에 감염된 장기를 부작용 없이 이식할 수 있다. 미국 UPI통신은 12일 신시내티 대학의 일반내과 의학소장인 마크 에크만 박사가 이끄는 연구진이 "C형 간염에 걸린 신장 기증자들의 장기를 사용할 수 있는 의료기술을 개발했다"고 전했다. 이에 따라 장기 이식을 기다리는 환자들에게 수술 비용 뿐만 아니라, 시간을 줄일 수 있는 것은 물론이고 더 많은 생명을 구할 수 있게 됐다. 마크 에크만 박사는 "신장기증 공급이 늘어나는 것은 신장 이식이 필요한 투석환자들의 대기 시간을 줄일 수 있다는 것을 의미한다"고 덧붙였다. 이어 "이번에 개발된 신약은 부작용을 크게 낮춰 치료율은 거의 100%"라고 주장했다. 

머지않아 예비검사로부터 얻은 결과들에 따라 단 한 번의 혈액 검사로 훗날 다양한 종류의 암을 알아내는데 사용될 것이다. 지난 몇 년간, 간단한 채혈로 종양을 발견하고 추적하는 데 가능성을 지닌 체액생검(liquid biopsy)라고 불리는 실험테스트가 있었다. 실험테스트의 대부분은 혈액 내에 DNA 배열들에서 종양과 관련된 변이유전자들을 발견하여 단일 종류의 암을 검출하도록 고안되었다. 1월 18일, 사이언스(Science)에서...

KAIST 생명과학과 김대수 교수 연구팀이 스트레스에 의해 악화되는 근긴장이상증 원인을 규명하고 이를 억제하는 신약물질을 개발했다. 세계 3대 운동 질환 중 하나 근긴장이상증은 의지와 무관하게 근육의 긴장이 증가해 통증과 함께 몸의 일부 또는 전신이 뒤틀리는 로 뇌졸중이나 뇌성마비로 오인하는 질환이다. 스트레스가 많은 현대사회에서 환자 수가 증가하고 있고 발병 원인이 밝혀져 있지...