WEBZINE 2022
POCAPIA
설립 목적
훌륭한 연구능력과 원천기술
우수한 노하우와 기술력
의생명공학연구원
신약 / 첨단의료기기 / 진단제 개발
난치성 질환으로 고통받는 환자들에게 희망을 주고 국가 의생명공학
및 바이오 의료산업 발전에 기여
설립경과
-
2005. 03. 01
포스텍-가톨릭대
의생명공학연구소 설립
(국내최초대학간연구소) -
2008. 03
신축건물 이전 및
Tape-Cutting 식 개최 -
2011. 02
포스텍-가톨릭대
의생명공학연구원 설립
초기 5년간 운영실적 보고 -
2015. 11
포스텍-가톨릭대
의생명공학연구원 설립
10주년 기념 행사
시설
기본시설 (공동연구를 위한 기본공간 1,000평 확보)
| 구분 | 기본시설내역 |
|---|---|
|
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게스트룸 및 기숙사 (공동연구 환경 조성을 위한 연구자 숙소 제공)
- 동 건물 14층 1401~1410호
- 사용 신청 및 문의 : www.pcbmi.org / TEL : 02. 2258. 7529
연구인력 & 보유기자재
연구인력 양 대학 및 외부입주기업 공동연구진 확보
[기준: 2021.12.]
| 구분 | 전임교원 | 비전임교원 | 연구원 | 행정인력 | 합계 |
|---|---|---|---|---|---|
| 인원 | 71 | 28 | 146 | 3 | 246 |
보유기자재 연구용 핵심 기자재 확보
[기준: 2021.12.]
| 구분 | 내역 |
|---|---|
| 공동연구기기 |
|
| Flagship / Star Project |
Cell Viability Analyzer-Vi-Cell Xr, Magnetic Cell Sorter, Automatic Immunology Analyzer 외 210여종 |
Maestro Ⅱ
FACS Canto Ⅱ
실체현미경
주요 연구 분야
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면역조절 및 치료제 개발- 만성 B형 간염 치료 DNA 백신 개발
- 류마티즘 치료제 개발
-
생리활성 조절제 개발- 줄기세포기반 항암 유전자 치료제 개발
-
첨단 의료기기 및 제재 개발- 원격조절 수술 로봇 개발
- 바이오 로봇용 핵심요소 기술개발
- 3D 프린팅 기반 조직 재생/재건용 생분해성
의료용 제재 개발
-
진단 / 영상기술 개발- 초고속 OCT 이미징 연동 전안부
펨토초 레이저 정밀시술 시스템 개발
- 초고속 OCT 이미징 연동 전안부
공동연구사업
Flagship project 4팀, Star Project 2팀, 공동연구팀지원사업 14팀
| 구분 | 사업명 |
|---|---|
| Flagship project |
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| Star project |
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| 공동연구 팀지원사업 |
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2021년 포-가 공동연구지원사업
포-가 연구회
| 연구회명 | 책임교수 | 참여연구자 | 연구내용 |
|---|---|---|---|
| 항암제 함유 나노 어셈블리를 이용한 간 동맥 색전술 치료제 개발 | 김원종 |
포:이영미, 이효리, 김태정, 김선일, 임준하 가:윤승규, 허원희, 강병윤, 김성민 |
간 동맥 색전술 치료에서의 종양 지향성을 가진 항암제 함유 나노어셈블리의 개발 및 이를 응용한 전임상에서의 간 동맥 색전술을 통한 치료 효과에 관한 연구 개념 정립 |
| 말초혈관질환 진단 및 치료 평가를 위한 광음향/초음파 족부 말초혈관 영상 기기 개발 및 유효성 평가 | 김철홍 |
포:최원석, 박은영, 박별리, 이창엽, 오동현, 한문규 가:조재형, 양여리 |
말초혈관질환을 높은 민감도로 스크리닝하고, 고해상도로 진단할 수 있는 광음향/초음파 미세 말초혈관 영상 시스템 개발 및 제품화를 위한 임상 유효성 검증 |
| 초음파 혈류 모니터링 연구회 | 김형함 |
가:문석호, 김준혁 |
피부 부착형 선형 배열 초음파 트랜스듀서를 이용한 실시간 혈류 모니터링 시스템 개발 |
| 비침습 임상진단을 위한 달빛 집담회 | 박형규 |
포:오승수 가:김성원, 정유연 |
생체 유체 내 바이오물질과 메디컬물질의 비침습적 검출에 의한 생물학적 센싱의 이해와 인공 후각 실현 가능성 및 질병의 조기 진단 가능성 평가 |
| 고기능성 폐 오가노이드 제작을 위한 탈세포화 된 사람 폐 조직 유래 생체재료 개발 연구회 | 조동우 |
포:장진아, 한원일 가:김승준, 박찬권, 강지영, 안동혁, 윤영필, 조형준, 황용기 |
탈세포화 된 사람 폐 조직 유래 하이드로젤 제작 기술과 성체줄기세포 유래 폐 오가노이드 제작 기술의 융합을 통해 생물학적 성숙도 및 기능이 향상된 폐 오가노이드를 제작함으로써 폐 질환 치료를 위한 기술을 연구 개발 |
| Atomic force microscopy를 이용한 순환 종양 DNA 분석법 개발 및 성능 평가 | 김명신 |
포:박준원, Sourav Mishra, 심우철 가:김용구, 김순석, 최하영, 유해인, 강다인, 김여재 |
Atomic force microscopy (AFM)를 이용한 순환 종양 DNA (circulating tumor DNA, ctDNA) 분석 기술 개발, ctDNA 측정 기술의 분석적 성능 평가 및 검사법 표준화를 통한 민감도, 특이도 최적화, 고형암 환자의 검체를 이용한 임상적 성능 평가 및 실용화 방안 마련 |
| 질건강지표 측정기 개발 및 유효성 평가 | 김미란 |
포:김철홍, 김현희, 오동현 가:송재연, 정윤지, 민재영, 고민지, 박정윤, 윤현지 |
산부인과 진료시 사용하는 질건강지표를 객관적으로 평가할 수 있는 측정기기 개발 및 제품화를 위한 임상 유효성 검증 |
| 난치암 극복을 위한 이식형 전기장 치료 연구회 | 양승호 |
포:박성민, 예은비, 임영수 가:고윤호, 이정은 |
세포 실험 및 동물 실험을 위한 전기장 치료 세트 구현 |
| 인공지능 알고리즘 모델을 통한 소아 천식 중증도 예측 | 이혜진 |
포:김동우 가:오문연 |
소아 천식 중증도에 영향을 미치는 가족력, 유전 및 환경 요인 등을 분석하고, 향후 소아 천식 중증도를 예측하는 AI training model 개발 |
| 컨벌루션 신경망 (Convolutional Neural Networks, CNN) 기반으로복합부위 통증증후군의 영상 판독 기술 개발 | 임선 |
포:김기훈 가:정현석, 송인욱 |
CNN과 빅데이터 기술을 이용한 Deep Learning을 통해 난치병으로 알려진 복합부위통증증후군(complex regional pain syndrome)의 X-ray 영상 분류 및 정확성 연구에 대하여 알아보고, 의료영상 판독 기술 개발 |
| 상지 전체의 비대면 자가 재활이 가능한 의도인식 기반 다자유도 경량 착용형 재활로봇 개발 | 정용안 |
포:김기훈 가:정현석, 송인욱 |
상지 전체 로봇 개발, 센서 및 의도인식 기술 개발,비대면 자가 재활치료 프로그램 개발, IT 융합 비대면 시스템 및 서비스 |
| 딥러닝을 이용한 다양한 뇌질환의 진단 및 치료 방법 결정, 장애율 또는 사망률 예측 알고리즘의 개발(환자 맞춤형 치료법 개발) | 조광욱 |
포:김원화 가:김훈 |
다양한 신경계 질환의 임상 자료와 영상 자료를 인공 지능의 딥러닝에 적용하여 각 질병의 진단/ 치료 방법의 결정 등의 알고리즘 개발 |
포-가 기획프로젝트팀
| 연구회명 | 책임교수 | 참여교수진 | 연구분야 |
|---|---|---|---|
| 메타 소프트오간모듈 제작 기술 및 모듈 어셈블리 로봇 시스템 개발 | 정완균 |
포:조동우, 김동성, 김기훈, 이승철, 장진아 가:김성원, 김도현, 임정연 |
세계 최고 수준의 메타줄기세포 및 바이오 메타소재가 개발, 인공지능 오간 모듈 제조 시스템 및 로봇 기반 오간 모듈 어셈블리 자동화 기술을 목표로 함. |
입주기업
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사업분야
의료기기(진단키트 등) 개발
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사업내용
다중 질환 동시 진단 기술 개발 (수혈 전 검사, 독감 검사, 암 스크리닝 등)
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사업분야
세포치료제 연구 및 제조
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사업내용
난치성 질환(종양, 바이러스 감염, 염증 등)에 대한 세포치료제 (면역세포치료제 & 줄기세포치료제) 개발 및 제조
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사업분야
DNA 예방 및 치료백신 개발
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사업내용
DNA plasmid therapeutics 적용 산업동물 viral infectious disease & 반려동물 암 치료백신 연구 개발 및 상용화
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사업분야
DNA백신 및 렌티바이러스백신 연구 개발
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사업내용
바이러스성 감염질환(CMV, EBV 등) 및 희귀병(혈우병 등) 치료제 개발
-
사업분야
의약품 의료용 소모품 개발
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사업내용
퇴행성 뇌질환, 자가면역질환 및 다양한 암종 등의 질병을 치료하기 위한 일산화 질소 관련 의약품 및 의료기기 개발
집중탐구
연구자 소개
연구자이름 : 장영태
소속대학 : 포스텍 학과 : 화학과
Education & Experience
- Professor, 2017-present, Chemistry, POSTECH
- Associate Director, 2017-present, Center for Self-Assembly and Complexity, IBS
- Head, 2007-2017, Laboratory of Bioimaging Probe Development, SBIC, A*STAR
- Professor, 2012-2017, Chemistry, National University of Singapore
- Director, 2007-2017, Medicinal Chemistry Program, National University of Singapore
- High Impact Research (HIR) Icon to the University of Malaya,2014-2015
- Associate Professor, 2007-2011, Chemistry, National University of Singapore
- Visiting professor, 2010, Kyoto University
- Visiting professor, 2006 Fall, Chemistry, National University of Singapore
- Visiting professor, 2006 Summer, Broad institute
- Associate professor, 2005- 2007, NYU Chemistry
- Assistant Professor, 2000-2005, NYU Chemistry
- Post-Doc, 1999-2000, The Scripps Research Institute
- Post-Doc, 1997-1999, UC Berkeley
- Ph.D. in Chemistry, 1995-1997, POSTECH
- M.S. in Chemistry, 1993-1995, POSTECH
- (Army Service in Korean Army, 1991-1993)
- B.S. in Chemistry, 1987-1991, POSTECH
Award
- NSF Career Award (2005)
연구소개
생물을 이해하는 데 화학적인 분석 방법이 사용된 생화학과 함께, 생물 현상을 조절하는 데 화학적인 도구를 사용하는 화학생물학은 생물학과 화학을 연결하는 중요 연구 분야라고 할 수 있다. 인간게놈분석이 완성된 21세기에 들어서서, 생물학은 분자 수준의 도구가 세포, 조직을 거쳐 개체 전체에 적용되는 수준으로 발전하고 있다. 복잡한 생체의 기본 구성단위는 세포라고 할 수 있는데, 사람의 경우 최소한 수천 종 이상의 세포가 균형 견제를 통해 개체를 형성하고 유지, 발전시키는 것으로 알려져 있다. 복잡한 생체를 이해하기 위해서는 기본 단위체인 세포를 식별할 수 있는 능력이 기본적으로 요구된다.
현재 가장 보편적으로 사용되는 표준 방식은 세포표면에 발현되는 특정 CD (Cluster of Designation) 마커를 인지하는 항체를 이용하는 것인데, 수십 년간의 데이터로 공인된 CD 항체는 현재 371개에 불과하여, 수천 종에 달하는 세포를 식별하는 데 턱없이 부족한 형편이다. 단백질 합성 정보인 mRNA 서열을 분석하는 유전자 수준의 방법이, 세포의 종류를 보다 세분화하는 것을 가능하게 하지만, 이는 살아있는 세포에는 적용할 수 없는 한계를 가진다.
우리 연구실에서는 살아있는 세포를 원래 기능을 보존한 상태로 식별하는 저분자 형광 세포식별자 (cell identifier)를 발굴하고, 복잡한 세포 복합체를 세포 단위로 영상 및 분석할 수 있는 시스템과 그 이론적 기반을 구축하고자 한다. 기존의 CD 마커가 세포 표면 분자에 국한되어 있는 것에 비해, 저분자 식별자의 높은 세포 투과성을 십분 활용하여, CD 마커에 비해 최소 수십 배에 달하는 세포 내외의 잠재적 바이오마커를 형광 식별자의 표적으로 발굴함으로써, 새로운 생물학적 지식 확립 및 임상 응용까지를목표로 한다. 본 연구에서 사용되는 형광 식별자들은 세포의 다양한 측면을 분석할 수 있는 도구로서, 결합하는 바이오마커의 위치, 세포막의 구조와 활성, 수송체 단백질들 간의 차별성, 미토콘드리아 활성의 차이, 점도와 온도 상태 등의 다양한 세포 정보를 식별할 수 있기에, 본 연구를 화학 세포체학(Chemical Cellomics)으로 정의한다.
전통적으로 세포식별자의 타겟은 마법의 탄환이라고 불리는 약물 분자처럼, 결합하는 바이오마커의 종류에 따라 단백질 (POLD: Protein Oriented Live-cell Distinction) 혹은 탄수화물 (COLD: Carbohydrate Oriented Live-cell Distinction)로 국한되어 왔다.
본 연구실에서는다년간의 기간 동안 형광 식별자를 연구하면서, 결합과 무관하게 막수송 단백질을 통한 GOLD (Gating Oriented Live-cell Distinction), 세포막의 구조 차이를 이용한 LOLD (Lipid Oriented Live-cell Distinction), 목표 세포의 특이한 대사에 의한 MOLD (Metabolism Oriented Live-cell Distinction) 등이 가능함을 새롭게 규명하였다.
이러한 경험을 바탕으로 각 메커니즘에 특화된 새로운 라이브러리를 구축하는 기본으로 활용하는 한편, 각 메커니즘의 분자 타겟을 규명하기 위한 체계적인 시스템을 구축하고 한다
1-1. GOLD 메커니즘의 경우에는 400여개의 SLC 수송체 단백질 전체를 포함하는 세포 라이브러리를 구축하여, 선택적으로 세포식별자를 세포 내로 이동시키는 세포를 분자 진화를 통해 선별하여, 타겟 수송단백질을 찾는 방식을 활용하고자 한다. SLC 수송체 중에는 세포가 필요로 하는 영양 성분의 수송을 담당하는 경우가 많아, 해당 영양성분 (아미노산, 지질, 탄수화물, 핵산 등)에 형광을 도입한 유도체를 라이브러리로 구축하는 것이 예가 될 수 있다. 한편으로는 약물을 퍼내는 데 관여하는 50개 정도의 ABC 수송체들도 타겟이 될 수 있다. SLC 수송체와는 반대로 ABC 수송체의 경우에는 발현양이 적은 경우에 형광 선택성이 높아지는 역관계가 성립한다. 특정 부류의 수송체 타겟으로 제한하기 어려운 경우에는 게놈 전체를 망라하는 CRISPR knock out 혹은 knock in 세포 라이브러리를 활용할 계획이다. 유전체를 변형하지 않고, 단백질의 합성만 활성화 (CRISPRa: activation) 혹은 억제하는 방식(CRISPRi: inhibition)으로 활용할 예정이다.
1-2. LOLD 메커니즘은 세포막의 지질 조성 차이를 이용한 방식으로, 본 연구단은 T 세포와 B 세포의 막구조가 다른 점을 이용하여 세포식별자를 개발한 경험을 가지고 있다. 다양한 소수성 그룹을 가진 지질 라이브러리를 활용하여, 체계적인 세포 식별이 가능할 것으로 기대하며, 각 세포의 지질체 (lipidomics) 정보가 세포 선택성 메커니즘의 기본 원리를 제공할 것으로 기대한다.
1-3. MOLD 메커니즘은 세포식별자가 타겟 세포 속에 들어가 대사 작용을 통해 변형되고, 해당 세포에 축적되거나 형광 증가에 의해 세포를 식별하는 방식이다. 이러한 식별자는 대사 과정을 거쳐야 하는 점에서 prodrug의 개념과 유사하다고 볼 수 있다. 본 연구단에서는 지질방울의 생합성과 탄수화물 전달반응으로 특정 세포를 식별하는 사례를 보고한 바 있다. 해당 대사 반응이 탄수화물 전달반응인 경우라면 glycosyl transferase library를 활용하는 것이 가능하고, 인산화라면 kinase 전체를 아우르는 library를 메커니즘 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대한다. MOLD인 경우, 변형된 대사물의 형태를 분석함으로써, 어떤 대사 경로를 거쳤는지 단서를 얻을 수도 있고, 게놈 수준의 CRISPR library를 이용해서 타겟을 먼저 찾고 선택성의 메커니즘을 규명하는 쌍방향이 모두 가능하다.
1-4. XOLD: 세포 식별에 응용할 수 있는 메커니즘은 이외에도 다양한 후보 (XOLD)가 있을 것으로 생각하며, 각각의 세포 검색에서 새로운 메커니즘을 발굴하는 기회로 활용하고자 한다. 가능한 후보로는 미토콘드리아의 활성, 세포 내 점도 및 온도 차이 등을 꼽을 수 있다. 세포 식별에 다양한 메커니즘이 필요한 이유는 암미세환경과 같은 복잡계 속에 들어 있는 세포의 종류가 수십, 수백 종에 달할 수 있어서 단일 메커니즘으로 다수의 타겟을 분석하는 데는 제한이 있을 것으로 생각된다. 다양한 메커니즘을 통해 다차원적인 세포식별을 적용한다면 더 많은 세포를 구분하고 영상화하는 것이 가능할 것으로 기대한다.
대표논문
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1)
Neutrophil Selective Fluorescent Probe Development through Metabolism-Oriented Live-cell Distinction, Gao, M.; Lee, S. H.; Park, S. H.; Ciaramicoli, L. M.; Kwon, H. Y.; Cho, H.; Jeong, J.; Chang, Y. T.* Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2021, 60, 23742-23749.
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2)
Lipid-Oriented Live-Cell Distinction of B and T Lymphocytes, Kwon, H. Y.; Kumar Das, R.; Jung, G. T.; Lee, H. G.; Lee, S. H.; Berry, S. N.; Tan, J. K. S.; Park, S.; Yang, J. S.; Park, S.; Baek, K.; Park, K. M.; Lee, J. W.; Choi, Y. K.; Kim, K. H.; Kim, S.; Kim, K. P.; Kang, N. Y.*; Kim, K.*; Chang, Y. T.* J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 5836-5844.
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3)
Multimodal imaging probe development for pancreatic β-cells: from fluorescence to PET, Kang, N. Y.; Lee, J.; Lee, S. H.; Song, I. H.; Hwang, Y. H.; Kim, M. J.; Phue, W. H.; Agrawalla, B. K.; Wan, S. Y. D.; Lalic, J.; Park, S. J.; Kim, J. J.; Kwon, H. Y.; Im, S. H.; Bae, M. A.; Ahn, J. H.; Lim, C. S.; Teo, A. K. K.; Park, S.; Kim, S. E.; Lee, B. C.; Lee, D. Y.*; Chang, Y. T.* J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 3430-3439.
-
4)
A NIR probe tracks and treats lung tumor initiating cells by targeting HMOX2, Kim, J. J.; Lee, Y. A.; Su, D.; Lee, J.; Park, S. J.; Kim, B.; Lee, J. H. J.; Liu, X.; Kim, S. S.; Bae, M. A.; Lee, J. S.; Hong, S. C.; Wang, L.; Samanta, A.; Kwon, H. Y.; Choi, S. Y.; Kim, J. Y.; Yu, Y. H.; Ha, H. H.; Wang, Z.; Tam, W. L.; Lim, B.; Kang, N. Y.*; Chang, Y. T.* J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 14673-14686.
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5)
Development of a Universal Fluorescent Probe for Gram-Positive Bacteria, Kwon, H. Y.; Liu, X.; Choi, E. G.; Lee, J. Y.; Choi, S. Y.; Kim, J. Y.; Wang, L.; Park, S. J.; Kim, B.; Lee, Y. A.; Kim, J. J.; Kang, N. Y.*; Chang, Y. T.* Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2019, 58, 8426-8431.
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6)
Visualizing Microglia with a Fluorescence Turn-On Ugt1a7c Substrate, Kim, B.; Fukuda, M.; Lee, J. Y.; Su, D.; Sanu, S.; Silvin, A.; Khoo, A. T. T.; Kwon, T.; Liu, X.; Chi, W.; Liu, X.; Choi, S.; Wan, D. S. Y.; Park, S. J.; Kim, J. S.; Ginhoux, F.; Je, H. S.*; Chang, Y. T.* Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2019, 58, 7972-7976.
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7)
Imaging inflammation using an activated macrophage probe with Slc18b1 as the activation-selective gating target, Park, S. J.; Kim, B.; Choi, S.; Balasubramaniam, S.; Lee, S. C.; Lee, J. Y.; Kim, H. S.; Kim, J. Y.; Kim, J. J.; Lee, Y. A.; Kang, N. Y.; Kim, J. S.*; Chang, Y. T.* Nat. Commun. 2019, 10, 1111.
실험실 탐방
서울성모병원 순환기내과 박훈준 교수 연구실
연구실 소개
허혈성 심근손상은 혈류 차단의 시간적인 경과에 따라 가역적인 손상단계와 비가역적인 손상단계로 나눠 볼 수 있다. 심근의 비가역적인 손상은 주로 세포가 부풀어서 세포막이 터지는 괴사(Necrosis)의 과정으로, 이를 막기 위해서는 가능한 빨리 재관류 요법을 시행해야 한다.
그러나 표준 치료법인 재관류 과정에서 상당수의 세포가 다시 괴사에 빠지게 되는데 이를 허혈-재관류 손상(Ischemia-reperfusion injury)이라고 한다.
최근 연구결과에 따르면 허혈에 의한 괴사가 일어나기 직전에 재관류가 될 경우 약 60-70%의 심근은 회복되지만, 30-40%의 심근은 재관류 손상에 의해 오히려 다양한 세포사멸에 이르게 된다고 보고하고 있다.
그림 1. 심근경색 이후 발생되는 다양한 종류의 세포사
우리순환기내과 연구실은 이러한 허혈-재관류 손상에서 세포수준의 병태생리를 알아보고 이를 막을 수 있는 심근보호 기전 및 이에 기반한 기존 약물의 신약 재창출(Drug repositioning)을 주요 연구분야로 삼고 있으며, 더 나아가 심근손상에 의한 중증 허혈성 심부전 극복을 위하여 심장의 발생과정에 대한 이해와 병인에 대한 분자생물학적 기전을 바탕으로, 줄기세포 기반의 심근경색 치료제를 개발하고 있다.
연구분야
전 세계적으로 심혈관 질환에 대한 세포치료제로 성체 줄기세포가 주로 연구되고 있으나, 임상시험 결과들을 살펴보면 약 2~4% 정도의 심장기능 개선으로 유효성이 거의 없는 것으로 보고되고 있다. 본 연구실에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여 유도만능줄기세포 기반의 심장구성 세포들을 활용하여 효율적인 심장재생방법을 모색하고 있다.
1. 유도만능줄기세포 유래 심근세포를 이용한 심근경색 치료제 개발
그림2. 성인 심근세포의 세포특성
심근경색 발생 직후 주요 심장구성 세포인 심근세포의 약 25% 가량이 허혈에 의해 괴사에 빠지기 때문에, 심장의 수축기능이 급격히 저하되고 결국 중증 심부전에 이르게 된다.그러나 성인 심장의 심근세포는 세포주기가 정지되어 있고 다배수의(Polyploid) 핵형을 이루기 때문에 세포 분열이 어렵다. 결국 소실된 심근세포를 보충하기 위해서는 유도만능줄기 세포로부터 분화시킨 박동성 심근세포를 이식하는 방법이 가장 효과적인 방법이라고 할 수 있다.
본 연구실에서는 유도만능줄기세포 유래 심근세포를 기반으로 다양한 플랫폼의 심근경색 치료제를 개발하여 심근경색 동물모델에서 심장재생능력을 평가하는 기초 및 중개연구를 수행하고 있다. 또한 경색부위의 척박한 미세환경을 개선시키는 다양한 측분비 강화 전략을 수립하여, 이식한 심근세포가 경색부위에 잘 생착하고 생존할 수 있도록 도와줌으로써 심장재생능력을 극대화시키는 방법들에 대해 연구하고 있다.
그림 4. Dual stem cell therapy synergistically improves cardiac function and vascular regeneration following myocardial infarction (Nature Communications, 2019)
또한, 앞선 연구에서 보였던 3D 심장패치의 탁월한 측분비 효과를 극대화시키기 위하여 골수유래 중간엽 줄기세포와 HGF 발현 엔지니어링 중간엽 줄기세포가 1:1로 탑재된 3D 심장패치를 제작하여 경색부위 심외막에 이식하고 심기능 호전여부를 확인한 결과, 복합세포 군에서 대조군과 단독세포 군에 비하여 향상된 좌심실의 구획단축 및 수축률을 보이고, 심근 경색 후 유발되는 섬유화의 감소와 모세혈관 밀도의 증가를 보여 재형성 (Adverse remodeling) 을 방지하는 효과가 있다는 것을 확인하였다.
특히, 효율적인 심장재생을 위해서는 심근과 혈관이 동시에 재생되어야 한다는 가설하에 “중간엽 줄기세포 기반 3D 심장패치의 심외막 이식과 동시에 유도만능줄기세포 유래 박동하는 심근세포의 괴사된 심근조직에 직접 투여하는 병용요법”을 고안하여 심근경색 동물모델에서 유효성과 안전성을 평가하였으며, 그 결과로서 병용요법이 단독 치료법에 비해 괴사부위의 섬유화 백분률 감소 및 모세혈관 밀도의 증가뿐만 아니라 심근 수축력 증가로 인해 심기능이 호전됨을 보고하였다.
그림 5. Underlying mechanism of in vivo priming of BM-MSCs with HGF-eMSC (Science Advances, 2020)
2. 심장의 발생과정을 모사한 복합세포치료제 개발
심근경색 이후 심장은 심근층(Myocardium)의 소실뿐만 아니라 내부 관상동맥계 역시 손상을 받게 되며, 파열(Rupture) 방지와 혈역학적 부하를 견디기 위한 리모델링(Adverse remodeling)이 진행되어 심부전에 이르게 된다. 따라서 본 연구실에서는 심근세포 기반의 심근층재건에 더하여 관상동맥 미세혈관들을 효과적으로 재생하는 것을 목표로 심장의 발생과정에서 그 기원이 되는 세포군의 도입을 통해 새로운 형태의 세포치료제 개발을 위해 노력하고 있다.
심장의 발생과정에서 심내막(Endocardium) 및 심외막(Epicardium)을 매개로 심장 내 관상동맥 및 미세혈관계가 형성된다. 심내막 세포는 관상동맥 혈관내피(Endothelium)의 기원이며, 심외막 세포는 EMT(Epithelial-to-mesenchymal transition) 활성화에 따라 심근층 내부로 이동하여 관상동맥의 중간층 및 외곽을 이루는 민무늬근(Smooth muscle)과 섬유아세포(Fibroblast)로 분화된다.
최근 연구결과에 따르면 심내막세포는 타 계통 혈관세포와는 다르게 심장 특이적 전사인자(NKX2.5/GATA4) 발현을 보유하며, 심장 내 관상동맥과 미세혈관 발달을 촉진시키는 역할을 수행하는 것으로 보고되었고, 심외막 세포는 초기 심근세포의 분열 및 생존을 촉진하고 혈관형성과 함께 심장 내에서 일종의 줄기세포의 역할을 수행할 수 있는 것으로 보고되어 주목받고 있다.
그림 7. 심근세포-기질세포간의 Junction 형성을 통한 상호작용 (Trends in Molecular Medicine, March 2021, Vol. 27, No. 3)
심장은 심근세포 뿐만 아니라 다양한 기질세포 및 이들이 분비하는 세포외기질, 생리활성 물질의 상호작용으로 끊임없는 수축/이완을 반복할 수 있다. 본 연구실에서는 심장의 발생과정을 모사하기 위하여 심내막/심외막 세포를 유도만능줄기세포를 통해 생산하고,이를 심근세포와 3차원 복합 오가노이드/스페로이드를 제작해 세포 간 상호작용을 분자생물학적 기전을 바탕으로 분석하고 질환 모델링이나 약물 스크리닝에 활용하려는 노력을 하고 있다.
본 연구실에서 개발한 3차원 복합 스페로이드는 심근-심내막-심외막 세포를 포함하므로발생과정에서 나타나는 다양한 생명현상을 실험실적으로 모사하여 기전연구를 수행할 수 있으며, 질환모델에서도 투여후 생착에 이르기까지 최대한 세포간 상호작용을 유지시키고, 세포 각각의 고유한 특성과 역할을 통해 척박한 미세환경에서심장 재생능력을 극대화시킬 수 있는 최적화된 치료 플랫폼이라고 생각하고 있다.
본 연구실은 2014년도부터 시작된 신생 연구실로서 규모도 작고 학위 학생들의 수도 많지는 않지만, 도전적인 연구 주제와 국내 유수의 연구자들과의 협업을 통해 활발한 연구 활동을 수행하고 있다. 소개한 줄기세포를 통한 재생의학적 접근 뿐만 아니라 다양한 생체 재료들을 접목한 응용연구 통해 새로운 치료법 개발에 노력하고 있다. 연구자 분들의 많은 관심 부탁드린다.
Publication
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CU06-1004 enhances vascular integrity and improves cardiac remodeling by suppressing edema and inflammation in myocardial ischemia–reperfusion injury (Experimental & Molecular Medicine, 2021)
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Human cardiac stem cells rejuvenated by modulating autophagy with MHY-1685 enhance the therapeutic potential for cardiac repair (Experimental & Molecular Medicine, 2021)
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Histochrome Attenuates Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury by Inhibiting Ferroptosis-Induced Cardiomyocyte Death (Antioxidants, 2021)
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In Situ Preconditioning of Human Mesenchymal Stem Cells Elicits Comprehensive Cardiac Repair Following Myocardial Infarction (International Journal of Molecular Sciences, 2020)
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Prevascularized, multiple-layered cell sheets of direct cardiac reprogrammed cells for cardiac repair (Biomaterials Science, 2020)
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Nanovesicles derived from iron oxide nanoparticles-incorporated mesenchymal stem cells for cardiac repair (Science Advances, 2020)
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In vivo priming of human mesenchymal stem cells with hepatocyte growth factor-engineered mesenchymal stem cells promotes therapeutic potential for cardiac repair (Science Advances, 2020)
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Tissue-engineering of vascular grafts containing endothelium and smooth-muscle using triple-coaxial cell printing (Applied Physics Reviews, 2019)
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In vivo transduction of ETV2 improves cardiac function and induces vascular regeneration following myocardial infarction (Experimental & Molecular Medicine, 2019)
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Dual stem cell therapy synergistically improves cardiac function and vascular regeneration following myocardial infarction (Nature Communications, 2019)
새소식
PoCa Newsletter
[포-가 연구원 부원장 윤승규 교수, 서울성모병원장 겸 여의도성모병원장 임명]
![[포-가 연구원 부원장 윤승규 교수, 서울성모병원장 겸 여의도성모병원장 임명]](../images/pic/pic_new_011.jpg)
가톨릭대 서울성모병원 제 23대 병원장, 여의도성모병원 제 35대 병원장에 소화기내과 윤승규(尹昇奎·62) 교수가 임명됐다. 임기는 2021년 9월 1일부터 2023년 8월 31일까지 2년이다. 윤 신임 병원장은 1985년 가톨릭의대를 졸업하고 동 대학원에서 석사, 박사 학위를 받았다.
간염·간암 분야 권위자로 임상 분야와 기초과학과의 융합 연구자로 명성이 높다. 서울성모병원 암병원장, 보건의료기술진흥사업 전문위원장 및 KBS 의료자문위원을 역임했으며, 현재 한국연구재단 연구 평가위원, WHO 서태평양 지역 간염협력센터 소장 등 활발한 활동을 하고 있다.
윤 신임 병원장은 임상가로서 기초연구에 관심이 대단히 높아 1992년 대덕 생명공학연구소에서 분자 생물 학적 기법을 배우며 기초 연구에 관심을 가지게 되었고, 1996년 한국과학재단 국비장학생으로 선정되어 미국 하버드의대 부속 메사추세츠 종합병원(MGH) 암센터에서 간암의 발병 유전자에 관한 분자생물학적 연구와 난치성 간암의 유전자 치료 연구를 시작으로 현재까지 다양한 분야의 연구를 진행하고 있다.
특히 의학 분야에서 기초 생명과학의 융합 연구를 위해 포항공대와 공동 연구를 시작함으로써 2005년 가톨릭의대 내 '포스텍-가톨릭대 의생명공학연구원'을 설립하는 데 큰 기여를 했다. 대표적으로 국내 최초로 B형 간염바이러스에 대한 DNA 치료 백신을 개발해 유럽에서 1상 시험을 성공적으로 마쳤고, B형간염 완치를 위해 심혈을 기울여왔다. 이밖에 암줄기세포 연구에도 관심이 많아 한국과학기술원(KAIST)과 공동연구를 통해 가상세포 시스템을 구축해 실험과정을 대폭 줄임으로써 간암에 대한 신약개발이나 바이오 마커 발굴을 보다 효율적으로 할 수 있게 만들었다.
출처: 매일경제 보도자료(2021.08.30.), https://www.mk.co.kr/news/it/view/2021/08/835769/
[포스텍 화학과 김원종 교수 창업 벤처, 2021년 바이오창업경진대회 대상 수상]포-가 연구원 입주기업, 신약개발 벤처 옴니아메드 대상 수상
![[포스텍 화학과 김원종 교수 창업 벤처, 2021년 바이오창업경진대회 대상 수상]](../images/pic/pic_new_012.jpg)
한국바이오협회는 잠재적인 성장 가능성을 보유한 초기 스타트업을 발굴해 바이오 분야 경력을 보유한 전문 VC와 매칭함으로써 지속적인 멘토링을 지원하는 ‘2021년 바이오 창업경진대회’ 결선을 1일 서울 코엑스에서 온·오프라인으로 개최하고, 우수 3개 기업에 대한 시상을 진행했다. 이날 개최된 ‘창업경진대회’ 결선에는 광역학 기술(PDT)을 이용한 동물치료 연구기업 '닥터아이앤비', RNA 기술 기반 퇴행성 관절염 혁신신약 개발기업 'KneeFlexBio', 성형외과용 맞춤 형 보형물 제작 및 플랫폼 기업 '핏미', 면역항암제 바이오마커 및 면역항암제 병용치료제 개발기업 '모임바이오', 신약개발 벤처 '옴니아메드' 등 5개 기업이 그 동안 진행된 멘토링 및 컨설팅을 통해 향상된 투자유치 역량을 기반으로 IR 발표를 했다.
왼쪽부터 한국바이오협회 이승규 부회장, 닥터아이앤비 송영규 대표, 핏미 이인희 대표, 옴니아메드 김원종 대표, 모임바이오 임종석 대표, 신산업투자기구협의회 황만순 회장. /제공=한국바이오협회
시상 결과 ‘옴니아메드＇가 대상의영예를 안았으며 '모임바이오'가 최우수상을, '핏미'가 우수상을 수상했다. 이들에게는 시상금과 함께 바이오사업화 생태계 지원 프로그램 우선 선발 특전의 혜택이 주어졌다. 신광민 한국바이오협회 산업육성부문장은 "바이오 분야의 벤처 캐피털 투자가 점차 확대되는 양상"이라며 "창업-성장-발전-재투자라는 전주기적 차원에서 창업 초기 단계의 산업생태계를 두텁게 하는 창업경진대회와 같은 행사들을 지속적으로 기획하고, 스타트업이 보유한 기술을 홍보하고 선보일 수 있는 기회를 더 마련하겠다"고 밝혔다.
출처: 머니투데이방송 (2021.09.01.), https://www.digitaltoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=415770
포스텍-가톨릭대 공동연구성과, 피 한 방울로 암 조기진단이 눈앞에포스텍 박준원 교수-가톨릭대 서울성모병원 김용구·김명신 교수팀, “유전자 증폭 없이 변이유전자 검출법 개발”
포스텍-가톨릭대 의생명공학연구원(이하 ‘포-가 연구원’)에서 제넥신의 눈부신 성장과 괄목한 만한 3D 프린팅 연구 성과에 이어 새로운 공동연구 성과를 도출해 냈다. 포-가 연구원장인 포스텍 화학과 박준원 교수는 서울성모병원 진단검사의학과 김용구·김명신 교수와 서울대학교 의과대학 연구진과 함께 원자힘 현미경(Atomic Force Microscope)을 이용하여 유전자를 증폭하지 않고도 변이유전자를 검출하는 방법을 개발했다고 밝혔다.
현재는 적은 수의 암 유발 변이유전자를 검출하기 위해 액체생검시 유전자를 증폭하는 방법을 사용한다. 그러나 정확도가 떨어진다는 한계가 있어 이를 개선하고 진단의 신뢰성을 높일 방법이 필요했다. 박준원 교수팀이 개발한 액체생검 방법은 유전자 증폭에 의존하지 않기 때문에 100%에 가까운 특이도를 보이면서도 혈액 속 1~3개의 변이유전자까지도 찾아낼 수 있는 높은 민감도를 나타냈다. 이는 서울성모병원에서 실제 암 환자의 혈액에서도 잘 작동함을 확인했다.
개발한 액체생검은 향후 의료 진단 전문 벤처기업인 ㈜엔비포스텍을 중심으로 실용화를 추진할 예정이다. 또한 서울성모병원 단지 내 포-가 연구원에 표준 연구실(Reference Laboratory)를 설치해 연구용 임상시험과 허가용 임상시험도 시행할 계획이다. 박준원 교수는 “최종적으로는 이 방법을 활용해 인류를 암의 위협으로부터 구출하는게 목표”라며 “ 이 기술은 확장성이 크기 때문에 향후 치매 조기진단 분야로의 응용도 고려하고 있다”고 말했다.
이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 진행되었고 결과는 저명한 나노 분야 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 최근 호에 게재되었다.
보도자료
[2021.01.18.] 몸 밖에서 죽상동맥경화증 관찰 가능한 인공동맥혈관 모델 개발 몸 밖에서 죽상동맥경화증 관찰 가능한 인공동맥혈관 모델 개발 - 전자신문 (etnews.com)
국내 연구팀이 생체 밖에서 죽상동맥경화증을 관찰할 수 있는 인공동맥혈관 모델을 만들었다. 효과적인 약물 및 치료법을 모색하는 플랫폼이 될 것으로 기대된다.포스텍(총장 김무환)은 조동우 기계공학과 교수, 장진아 창의IT융합공학과 교수, 가오그 박사, 통합과정 박원빈 씨, 김병수 박사 연구팀이 인-배스 동축 세포 프린팅 기술을 이용해 여러 세포층으로 구성된 기능성 동맥혈관을 다양한 형태로 제작하는 데 성공했다고 18일 밝혔다.
지금까지 바이오프린팅 노즐 끝에서 나오는 재료가 바이오잉크 배스 안에 프린팅되게 만들어 기존 기법보다 구조적으로 더욱 안정된 3중층의 혈관을 만들 수 있는기법은 압출식 프린터 노즐 끝에서 나오는 재료를 공기 중에 놓인 편평한 바닥에 차곡차곡 쌓이면서 3D 구조체를 구했다. 연구팀은 한 단계 더 나아가 인-배스 동축 세포 프린팅 기술을 개발했다.
연구팀은 인-배스 동축 세포 프린팅 기술을 이용해 혈관내피층, 근육층, 섬유아세포층을 포함한 3층의 세포층으로 구성된 기능성 동맥 혈관을 다양한 기하학적 형태로 제작했다. 또 혈관의 구조적 특이성에 따른 혈류의 역학적 변화를 확인하고, 협착형 및 곡형 혈관에서 형성된 혈액 난류가 내피세포 기능장애를 유발함을 증명했다.
연구팀은 인공동맥혈관에 혈관질환 치료 약물인 아토르바스타틴을 처리해 내피세포의 활성화, 백혈구의 화학 주성과 식세포 작용, 콜레스테롤 변이 등에 관련된 유전자 발현을 확인해 약물 실험 플랫폼으로서 효용성도 입증했다.
조동우 교수는 “인-배스 동축 세포 프린팅 기술을 통해 구축된 생체 외 죽상동맥경화증 모델은 혈관의 구조적 특이성에 따른 혈류의 역학적 변화 및 화학적, 물리적 자극에 의한 혈관 활성화 양상을 확인할 수 있다”며 “죽상동맥경화증 병태생리를 규명하고, 효과적인 약물 및 치법을 모색하는 유망한 플랫폼이 될 것”이라고 말했다.한국연구재단 창의적 연구사업, 산업통상자원부 기술혁신사업, 한국연구재단 원천기술개발사업 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 국제학술지 '어드밴스트 펑셔널 머터리얼즈'에 게재됐다.
[2021.03.10.] 포스텍, 투명 초음파 트랜스듀서 활용한 4중 융합 영상 시스템 개발 포스텍, 투명 초음파 트랜스듀서 활용한 4중 융합 영상 시스템 개발 < 방송·통신·정책 < 뉴스 < 기사본문 - 테크월드뉴스 - 조명의 기자 (epnc.co.kr)
![[2021.03.10.] 포스텍, 투명 초음파 트랜스듀서 활용한 4중 융합 영상 시스템 개발 포스텍, 투명 초음파 트랜스듀서 활용한 4중 융합 영상 시스템 개발 < 방송·통신·정책 < 뉴스 < 기사본문 - 테크월드뉴스 - 조명의 기자 (epnc.co.kr)](../images/pic/pic_newsss012.jpg)
초음파 검사 한 번만으로 안질환, 종양은 물론 몸속 환경을 들여다볼 수 있는 4중 융합 영상 시스템이 개발됐다.포스텍 전자전기공학과‧IT융합공학과‧기계공학과‧시스템생명공학부‧인공지능대학원 김철홍 교수·박별리 박사·시스템생명공학부 통합과정 박정우씨 연구팀과 IT융합공학과 김형함 교수, 신소재공학과 정운룡 교수는 경북대 의과대학 김홍균 교수와 공동연구를 통해 투명 초음파 트랜듀서를 개발하고, 이를 활용해 초음파 영상과 광음향, 광간섭, 형광 영상 시스템이 결합된 4중 융합 영상 시스템을 세계 최초로 구현했다. 종래에는 물리적으로 투명하지 않아 레이저를 통과시킬 수 없어 광학 영상 기기와 결합하기 상당히 제한적이었는데 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 레이저가 통과할 수 있는 투명한 초음파 트랜스튜서를 개발했다. 연구팀이 개발한 투명 초음파 트랜스듀서는 최초로 하나의 영상시스템에서 초음파, 광음향, 광간섭, 형광의 4중 융합
영상을 얻을 수 있다. 실제 투명 초음파 트랜스듀서가 결합된 4중 융합 영상 시스템을 안과용 영상 진단기기에 접목해 생쥐를 관찰한 결과, 쥐 눈의 생체 내 화학적 화상·봉합사로 인한 각막 신생 혈관, 구조적 변화, 백내장, 염증 등 여러 가지 역학적 변화를 종합적으로 확인할 수 있었다.
또 종양 영상 진단기기로 활용할 경우 흑색종에 걸린 쥐를 촬영한 결과 조영제 없이 흑생종, 주변 혈관의 산소포화도, 조직을 다양하게 시각화할 수 있었다.
또한 분자 영상이 가능해 유방암에 걸린 쥐에 인체에 무해한 조영제를 주사한 후 다양한 영상을 획득하고 관찰함으로써,유방암도 진단할 수 있었다.이 연구결과는 안과 질환이나 종양 영상 진단은 물론 헬스케어나 의료 분야, 모바일, 자동차, 로봇, 비파괴검사 등 초음파와 광학 센서가 쓰이는 다양한 산업 분야에서도 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 기대케 한다.
한편, 이 연구는 한국연구재단 대학중점연구소, 중견연구자지원사업, 시스템반도체 융합전문인력 육성사업, 포스텍, BK21 FOUR의 지원으로 수행됐다.
[2021.06.16.] 김완욱 서울성모병원 교수, 한국과학기술한림원 '정회원 선출' - 김완욱 서울성모병원 교수, 한국과학기술한림원 '정회원 선출' - 세이프타임즈 (safetimes.co.kr)
![[2021.06.16.] 김완욱 서울성모병원 교수, 한국과학기술한림원 '정회원 선출' - 김완욱 서울성모병원 교수, 한국과학기술한림원 '정회원 선출' - 세이프타임즈 (safetimes.co.kr)](../images/pic/pic_newsss013.jpg)
김완욱 가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 교수가 지난 15일 서울 더플라자 호텔에서 개최된 '2021년 한국과학기술한림원 정회원 회원패 수여식'에서 신임 정회원에 대한 회원패를 받았다.
김 교수는 의약학부 정회원에 선출되었고 신임 정회원 임기는 만70세 도달한 연도까지다.한국과학기술한림원 정회원 선출은 정회원 정수 500인 이내에서 선출되며 과학기술분야에서 20년 이상 활동하며 선도적인 연구 성과를 내고 해당 분야의 발전에 공헌한 과학기술인들을 3단계에 걸친 심사를 통해 선정한다.
김 교수는 지난 20년간 '자가면역성 류마티스 관절염' 원인에 관한 연구를 꾸준히 수행하여 지난 2012년 이후 최고 권위의 면역학,의과학 잡지에 연구결과를 발표해왔고 2019년 '태반성장인자'가 류마티스 관절염을 일으킨다는 기전을 세계 최초로 발견했다.2012년 보건산업기술진흥 유공자 정부포상 보건복지부 장관상, 대한민국 의학한림원 화이자 의학상 본상, 2013년 국가연구개발 우수성과 미래창조과학부 장관상 등 경력이 있다.
http://www.safetimes.co.kr/news/articleView.html?idxno=96602
[2021.06.30.] 포스텍-가톨릭대 공동연구로 갑상선 암 인공지능 기술로 정확히 진단…반복검사 줄인다 갑상선 암 인공지능 기술로 정확히 진단…반복검사 줄인다 | 연합뉴스 (yna.co.kr)
![[2021.06.30.] 포스텍-가톨릭대 공동연구로 갑상선 암 인공지능 기술로 정확히 진단…반복검사 줄인다 갑상선 암 인공지능 기술로 정확히 진단…반복검사 줄인다 | 연합뉴스 (yna.co.kr)](../images/pic/pic_newsss014.jpg)
포항공대(포스텍)는 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과 김철홍 교수·박별리 박사 연구팀이 가톨릭대 서울성모병원 임동준 교수·하정훈 교수 연구팀, 부산대 김지수 교수와 공동연구를 통해 광음향 및 초음파와 인공지능 기술을 결합해 비침습 검사로 갑상선 결절과 암을 구분하는 방법을 개발했다고 30일 밝혔다. 갑상선 암은 치료 예후가 좋아 생존률이 높기 때문에 조기진단과 조기치료가 특히 중요하다.
현재 갑상선 결절 환자에 대한 진단은 초음파 영상을 이용한 미세 바늘 흡입 생체검사법을 이용하는데 이 방법의 약 20%가 정확하지 않다는 보고가 있고 그로 인해 검사를 반복하는 문제가 있다.이런 문제를 극복하기 위해 빛을 이용해 초음파 신호를 얻는 광음향 영상법을 적용하고 있다.
연구팀은 악성 결절의 산소포화도가 정상 결절의 산소포화도보다 낮다는 점에 착안해 악성 결절 환자 23명과 정상(양성) 결절 환자 29명을 광음향 초음파로 촬영해 인공지능을 적용해 분석했다. 그 결과 악성이 아닌 양성 결절을 제대로 진단할 확률이 인공지능을
적용하지 않았을 때보다 약 3배 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 이 방법을 통해 과잉 진단 및 불필요한 생체검사와 반복검사를 줄일 수 있다고 밝혔다.이번 연구는 최근 세계적 권위지 '캔서 리서치'에 실렸다. 김철홍 포항공대 교수는 "이 연구는 최초로 갑상선 결절에 대한 광음향 영상을 획득해 머신러닝 기법을 적용한 악성 결절 분류라는 점에서 가치가 있다"며 "이 기술은 갑상선 환자에 대한 초기 검사에서 불필요한 생검을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 유방암 등 다양한 다른 암도 적용할 수 있다"고 설명했다.
[2021.07.22.] 포스텍 김철홍 교수 연구팀 '빛, 과학과 응용' 우수논문상 포스텍 김철홍 교수 연구팀 `빛, 과학과 응용` 우수논문상 - 매일신문 (imaeil.com)
![[2021.07.22.] 포스텍 김철홍 교수 연구팀 '빛, 과학과 응용' 우수논문상 포스텍 김철홍 교수 연구팀 `빛, 과학과 응용` 우수논문상 - 매일신문 (imaeil.com)](../images/pic/pic_newsss015.jpg)
포스텍(포항공대·총장 김무환) 전자전기공학과‧IT융합공학과‧기계공학과 김철홍 교수 연구팀이 스프링거 네이처가 발간하는 광학 분야의 세계적 권위지 '빛, 과학과 응용'에서 수여하는 2020 우수 논문상을 수상했다.
이번 논문상은 지난해 '빛, 과학과 응용'에 게재된 논문 가운데 피인용지수와 영향력 등을 종합 평가해 주어지는 상이다.
김 교수 연구팀의 이번 논문은 2019년 연말에 발표한 '생체 내 적혈구를 이용하여 초해상도를 구현하는 국지화 광음향 현미경'으로, 기존의 광음향 현미경보다 무려 500배나 빠른 초고해상도 국지화 광음향 현미경 개발에 관한 연구성과를 담고 있다.
연구팀이 개발한 현미경은 바노미터 스캐너를 사용하는 기존의 광음향 현미경을 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 조영제를 사용하지 않고도 체내 적혈구의 흐름만으로 혈관이 막히거나 터진 부위를 찾아낼 수 있다.
[2021.08.09.] 포스텍, 새로운 바이오잉크 개발...독성↓ 세포 친화성↑포스텍, 새로운 바이오잉크 개발...독성↓ 세포 친화성↑ - 전자신문 (etnews.com)
![[2021.08.09.] 포스텍, 새로운 바이오잉크 개발...독성↓ 세포 친화성↑포스텍, 새로운 바이오잉크 개발...독성↓ 세포 친화성↑ - 전자신문 (etnews.com)](../images/pic/pic_newsss016.jpg)
국내 연구팀이 독성은 최소로 줄이고 세포 친화적이면서 물성은 대폭 향상시킨 바이오잉크를 개발했다. 인공 장기 개발에 도움이 될 전망이다.
스텍(POSTECH·총장 김무환)은 장진아 IT융합공학과·기계공학과 교수, 김현지 기계공학과 박사 연구팀이 뉴질랜드 오타고대학 연구팀과 공동으로 임상에 적용할 수 있는 '광 개시가 가능한 탈세포화 세포외 기질 바이오잉크'를 제작하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
연구팀은 가시광선 광 개시가 가능한 세포외 기질 바이오잉크를 개발, 세포외 기질 내 타이로신이라는 아미노산의 내부 추가 결합을 유도해 접힐 수 있고 비틀 수 있는 유연한 체적 구조체를 제작하는데 성공했다.
해당 바이오잉크는 세포 독성을 줄이고 세포외 기질 효능을 그대로 가진다. 연구팀은 바이오잉크로 각막과 심장을 프린팅 했을 때 실제 구조를 재현할 수 있을 뿐만 아니라 완벽하게 조직 재생능을 가지는 것을 검증했다.
장진아 교수는 “봉입된 세포에 대한 조직 특이적 성능을 구축하고 센티미터 규모의 살아있는 체적 구조체를 제작할 수 있다. 추가 재료 및 공정 없이 하이드로 겔 기반 구조물을 생산할 수 있기 때문에 조직 공학 및 재생 의학에 적용할 수 있는 새로운 길을 개척할 것”이라고 말했다.
한국연구재단 개인기초지원사업 중견연구, 나노원천기술개발사업, 산업통상자원부 알키미스트 프로젝트, 한국연구재단 창의·도전 연구 기반 지원, 창의적 연구 사업의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 과학저널 '어드밴스드 펑서널 머터리얼즈'에 게재됐다.
[2021.08.10.] 포스텍 김원종 교수 연구팀, 새로운 류머티즘 관절염 치료법 개발 - 포스텍 김원종 교수 연구팀, 새로운 류머티즘 관절염 치료법 개발 - 경북일보 - 굿데이 굿뉴스 (kyongbuk.co.kr)
![[2021.08.10.] 포스텍 김원종 교수 연구팀, 새로운 류머티즘 관절염 치료법 개발 - 포스텍 김원종 교수 연구팀, 새로운 류머티즘 관절염 치료법 개발 - 경북일보 - 굿데이 굿뉴스 (kyongbuk.co.kr)](../images/pic/pic_newsss017.jpg)
포스텍 화학과 김원종 교수, 통합과정 김태정씨 연구팀은 ㈜옴니아메드와 공동연구를 통해 류머티즘 관절염증이 있는 부위에 주사기로 주입하면 주입과 동시에 염증을 일으키는 일산화질소와 반응해 국소적으로 부작용 없이 일산화질소를 제거하고, 치료 약물은 전달하는 하이브리드젤을 개발했다. 이 연구성과는 재료 분야 세계적인 학술지 어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)에 게재됐으며, 표지(inside front cover) 논문으로도 선정됐다.
연구팀은 염증 부위에 손쉽게 주사할 수 있고, 국소 부위에서 오랫동안 지속하면서도 염증 정도에 따라 항염증제를 선택적으로 조절할 수 있는 하이드로젤 포집체를 설계했다. 먼저, 주사기를 이용해 직접 주입할 수 있도록 액체 형태로 제작하고, 항염증 약물을 담지 할 수 있는고분자 자가조립체를 가교시켰다. 이렇게 제작된 하이드로젤은 환부에 주입 시 즉시 하이드로젤로 변환해 표적 부위에 과발현된 일산화질소를 포집해 제거한다.
또한, 나노미터 사이즈의 자가조립체를 포함한 하이드로젤은 외부의 압력에 의해 붕괴 되더라도 자가치유되어 관절 부위의 점성 보충에 도움이 될 수 있다.연구팀은 세포 및 소동물실험을 통해 하이브리드 하이드로젤이 염증 부위에서 비정상적으로 높은 일산화질소를 포집하고, 이후 가수분해돼 농도에 따라 약물을 전달하는 것을 확인했다. 뿐만 아니라, 항염증제인 덱사메타손을 이 하이드로젤에 담아 류머티즘 관절염 모델에 주사했을 때 염증 증상이 크게 완화됨을 확인했다.
김원종 교수는 “이번에 개발된 하이드로젤은 류마티스 등의 자가면역질환에서 염증반응을 일으키는 주요 물질인 일산화질소가 있으면 이에 반응하여 약물을 방출하고, 일산화질소를 제거하여 질병을 치료하는 획기적인 물질이다”며 “이 하이드로젤 포집 시스템은 다양한 염증성 질환에간단한 공정으로 적용할 수 있으므로 현재 시판되거나 임상 시험 중인 치료법에 적용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 미래소재디스커버리사업, ICT명품인재양성사업, 기초연구실 사업의 지원 그리고 ㈜옴니아메드와 POSTECH의 산학과제로 수행됐다.
https://www.kyongbuk.co.kr/news/articleView.html?idxno=2081104
[2021.08.11.] 3D 바이오 프린팅 기술 이용한 '전이성 암 체외 모델' 개발 - 3D 바이오 프린팅 기술 이용한 ′전이성 암 체외 모델′ 개발 (mdtoday.co.kr)
![[2021.08.11.] 3D 바이오 프린팅 기술 이용한 '전이성 암 체외 모델' 개발 - 3D 바이오 프린팅 기술 이용한 ′전이성 암 체외 모델′ 개발 (mdtoday.co.kr)](../images/pic/pic_newsss018.jpg)
3D 바이오 프린팅 기술을 이용한 혈관화된 전이성 암 체외 모델(in vitro model)이 개발됐다. 이로써 개인별 맞춤 암 치료의 길이 열리게 됐다.
POSTECH 기계공학과 조동우 교수·통합과정 조원우씨, 부산대 의생명융합공학부 김병수 교수, 베이징 이공대학 가오그 교수 연구팀이 3차원 세포 프린팅 기술을 바탕으로 탈세포화 세포외 기질 바이오잉크 배스(vascular endothelium system, VESbioink bath) 내에 전이성 흑색종의 특징을 모사하는 암 스페로이드(cancer spheroid)를 바로 프린팅할 수 있는 인-시투(in situ) 세포 프린팅 기법을 개발했다고 11일 밝혔다.
또한 이 기술을 이용해 다양한 직경을 가지는 암 스페로이드를 혈관과 함께 제작하는 데 성공했다. 연구팀은 스페로이드의 크기 조절을 통해 저산소증 영역 형성을 확인하고, 전이 관련 유전자 발현 정도를 비교했다. 또한 바이오잉크 배스 내에 혈관 내피세포로 구성된 관류(貫流) 가능한 혈관을 암 스페로이드와 함께 프린팅해 체외 암-혈관 모델을 제작했다.
그 결과, 연구팀은 혈관으로부터 다양한 거리에 암 스페로이드를 프린팅함으로써 혈관과의 거리에 따른 암의 전이 양상의 변화를 관찰할 수 있었으며, 실제 암의 미세환경(tumor microenvironment)에서 발생하는 혈관의 기능 장애와 새로운 혈관 생성뿐만 아니라 염증 현상지 암과 혈관 사이의 거리 조절을 통해 유발할 수 있음을 확인했다.
조동우 교수는 “이번 연구를 통해 균일한 크기의 암 스페로이드를 빠른 시간에, 원하는 위치에 프린팅 할 수 있게 됐다”며 “실제 혈관의 구조를 모사한 체외 혈관과 함께 암 스페로이드를 프린팅함으로써 암이 혈관으로 전이되는 양상을 보다 정확하게 재현할 수 있었다”고 설명했다. 또한 “같은 암이라고 할지라도 환자마다 진행양상과 암의 유전자 변이 상태 등이 달라 개인별 맞춤치료가 필요하다”며 “이번 연구를 통해 추후 다양한 암 환자 유래 세포를 이용한 ‘환자 맞춤형 체외 암-혈관 모델’을 제작할 수 있는 가능성을 확인했다”고 덧붙였다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단 창의적 연구사업, 원천기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 연구성과는 국제학술지 '스몰 메소드(Small Methods)'에 지난달 14일에 게재됨은 물론, 표지논문(Inside Front Cover)으로 선정됐다.
[2021.08.18.] 성체줄기세포 활용 의학난제 도전장, 서울성모병원 김성원 교수 ebook (cmc.or.kr)
![[2021.08.18.] 성체줄기세포 활용 의학난제 도전장, 서울성모병원 김성원 교수 ebook (cmc.or.kr)](../images/pic/pic_newsss019.jpg)
의학 난제에 도전장을 내민 가톨릭대학교 서울성모병원 이비인후과 김성원 교수가 마이크로 로봇공학분야 권위자 대구경북과학기술원(DGIST) 최홍수 교수, 뇌과학 전문가 국립암센터 박종배 교수와 함께 표적신경회로재생연구단을 구성해 ‘2021년 국가과학난제도전 융합연구개발사업＇에 선정, 약 5년간 90억원의 연구비(사업 전체 기준)를 지원받는다. 연구단은 이를 통해 줄기세포를 기반으로 파킨슨병 등의 난치성 뇌신경질환을 극복하고자 한다.
김교수가 속한 연구단은 이번 사업에서 최종 선정된 3개 연구단 중 의학 관련으로는 유일하다, 김 교수의 연구과제는 ‘신경재생 기능성 줄기세포 기반 마이크로로보소 결합 첨단바이오 융복합제제 개발＇과 ‘후각 경로를 통한 치료제 전달 및 뇌신경질환 치료 기술의 임상적 유효성평가＇이다. 이는 효능이 극히 제한적이고 위험성이 높았던 기존 치료법의 한계를 극복해 난치성 뇌신경질환 환자들에게 근본적인 치료법을 제시하고, 생명과학 분야 및 의료서비스 분야 시스템 개발에 있어 핵심 원천기술로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.
[2021.08.25.] 포스텍 연구팀, 암 전이 진단 휴대용 검출기 개발 포스텍 연구팀, 암 전이 진단 휴대용 검출기 개발 - 경북일보 - 굿데이 굿뉴스 (kyongbuk.co.kr)
![[2021.08.25.] 포스텍 연구팀, 암 전이 진단 휴대용 검출기 개발 포스텍 연구팀, 암 전이 진단 휴대용 검출기 개발 - 경북일보 - 굿데이 굿뉴스 (kyongbuk.co.kr)](../images/pic/pic_newsss020.jpg)
포스텍(포항공과대) 연구팀이 방사선에 노출 없이 암의 림프절 전이 진단을 도울 수 있는 휴대용 광음향 검출기를 개발했다.
포스텍 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과 김철홍 교수, 박별리 박사, 통합과정 한문규씨, 박정우씨 연구팀이 ㈜원텍과 공동연구를 통해 고체 염료 레이저와 투명 초음파 트랜스듀서(TUT)가 결합된 비방사성 휴대용 광음향 검출기(photoacoustic finder)를 개발했다.방사성 물질을 사용하는 기존 감마 프로브와 는 달리, 휴대용 광음향 검출기는 방사성 물질이 필요하지 않아, 방사선에 노출될 염려가 없고, 특수 시설이 필요하지 않아 저렴하게 여러 번 이용할 수 있다. 이 연구성과는 국제 학술지 ‘포토어쿠스틱스(Photoacoustics, 시스템분야 상위 0.78%)’에 게재됐다.
연구팀은 고체 염료 레이저 핸드피스(흔히 피부과에서 피부치료에 사용하는 의료용 레이저)에 동그란 형태의 초점형 투명 초음파 트랜스듀서(전기적 신호를 초음파로 만들거나, 초음파를 받아서 전기신호로 변환해주는 장치)를 동축으로 결합했다.
광음향 신호는 레이저를 색이 있는 부위에 조사하면 발생 되는데, 이 신호를 초음파 트랜스듀서로 감지한다. 연구팀이 보유한 투명 초음파 트랜스듀서 기술을 이용해 작은 핸드피스 하나에 레이저와 초음파 트랜스듀서를 동축 결합하여 쉽게 광음향 신호를 검출 하도록 했다.
그 결과, 연구팀은 청색 염료를 쥐에 주입 한 후 닭가슴살 아래에 있는 쥐의 겨드랑이 SLN을 광음향 검출기를 이용해 성공적으로 찾아내었다. 또한, 흑색종(악성 피부암)이 피하 주입된 쥐 위에 닭가슴살을 올려두고 광음향 검출기를 이용해 흑색종을 감지해 내어, 색이 있는 악성종양 검출에도 사용할 수 있음을 확인했다.연구를 주도한 포스텍 김철홍 교수는 ”우리가 개발한 광음향 검출기(PAF) 시스템은 감시 림프절을 검출하는 최초의 휴대용 광음향 감지 도구이다“라며 ”이번 연구성과를 통해 앞으로 방사능 물질을 사용하지 않고도 감시 림프절이나 흑색종을 검출하는 데 있어 큰 도움이 될 것으로기대된다”고 설명했다.
한편, 이 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단 기초과학연구 및 국제 R&D 프로그램, POSCO 프로젝트, BK21 FOUR 프로젝트의 지원으로 수행됐다.
https://www.kyongbuk.co.kr/news/articleView.html?idxno=2082104
[2021.09.02.] 서울성모병원 김성원 교수, 세계 최초 3D바이오프린팅 환자 맞춤 이식용 인공 기관(호흡기도) 개발 - 뉴스 > 병원소식 > 가톨릭대학교 서울성모병원 (cmcseoul.or.kr)
![[2021.09.02.] 서울성모병원 김성원 교수, 세계 최초 3D바이오프린팅 환자 맞춤 이식용 인공 기관(호흡기도) 개발 - 뉴스 > 병원소식 > 가톨릭대학교 서울성모병원 (cmcseoul.or.kr)](../images/pic/pic_newsss021.jpg)
최근 가톨릭대학교 서울성모병원 이비인후과 김성원 교수는, 이진우 교수(가천대), 조동우 교수(포항공대), 티앤알바이오팹 연구팀과 함께 3차원(3D) 바이오프린팅을 이용해 난치성 기관 결손 환자용 맞춤형 이식 인공 기관을 세계 최초로 개발했다. 연구팀은 줄기세포, 연골세포가 포함된 바이오잉크 2종을 자체 제작하고 이를 인체 이식이 가능한 생분해성 합성 고분자 물질인 폴리카프로락톤과 함께 3D 바이오프린팅을 하여 환자 맞춤 이식용 인공기관(trachea)을 생산했다.특히 세포치료제 생산용 3D 바이오프린팅시스템을 활용함으로써
식품의약품안전처의 의약품 제조 및 품질 관리기준을 충족시켰곻제작된 인공 기관은 실제 인체에 이식할 수 있는 크기로 유효성 평가도 통과하여 식품의약품안전처의 임상시험계획(IND) 승인을 획득했다.
김성원 교수는 “연구진이 개발한 인공기관(trachea)은 임상시험계획을 승인 받은 세계최초의 3D바이오프린팅 제품이며, 향후 임상시험을 통해 난치성 기관 결손
환자의 치료에 폭넓게 활용될 것이며, 나아가 환자 맞춤형 3D 바이오프린팅 기관 실용화 기술발전에 기여할 것이다.”라고 기대감을 표했다. 이번 연구는 보건복지부 및 한국보건산업진흥원에서 지원하는 첨단의료기술개발사업(3D바이오프린팅 연구개발 지원)의 지원을 통해 수행되었다.
[2021.09.15.] 포스텍 김철홍 교수 연구팀, 조직검사 방법 개발 포스텍 김철홍 교수 연구팀, 조직검사 방법 개발 - 경북도민일보 (hidomin.com)
![[2021.09.15.] 포스텍 김철홍 교수 연구팀, 조직검사 방법 개발 포스텍 김철홍 교수 연구팀, 조직검사 방법 개발 - 경북도민일보 (hidomin.com)](../images/pic/pic_newsss022.jpg)
포스텍과 가천의대 연구팀이 수술 중 바로 머신러닝 기반 조직검사를 하는 방법을 개발했다.
포스텍에 따르면 김철홍 포스텍 전자전기공학, IT융합공학, 기계공학과 교수 연구팀이 가천의과대학교 연구팀과 공동연구를 통해 초고속 MEMS 스캐너 기술을 합한 자외선 광음향 영상 기술을 이용해 수술 중 동결, 절편 및 염색 등의 복잡한 절차 없이 실시간으로 병리조직검사가가능한 머신러닝 기반 실시간, 비표지 조직검사 장치를 개발했다. 이번 연구는 광학 분야 국제 과학 저널인 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰’ 9월호 표지논문으로 선정됐다.
연구팀은 기존 동결절편검사의 단점을 극복하기 위해 새로운 비표지 병리조직검사 방법으로서 1축 MEMS 스캐너를 활용한 초고속 반사형 자외선 광음향 현미경 시스템을 제안했다.
광음향 영상기술이란 별도의 조영제 없이 3차원 영상이 가능하고 높은 해상도의 광학
영상 장점과 깊은 곳까지 영상화할 수 있는 초음파 영상의 장점이 결합돼 작은 세포 기관, 생체 조직부터 큰 장기 기관까지 구조적, 기능적 영상이 가능하다.이번에 개발된 현미경을 통해 쥐와 사람의 조직에서 비표지적 세포핵 영상화를 증명했고 초고속 MEMS 스캐너를 활용해 영상 속도를 크게 개선했다.
뿐만 아니라 실제 암환자로부터 절제된 임상조직에 병리조직검사를 수행하고 이를 머신러닝 기반으로 정량화함으로서 이 현미경이 수술 중 병리조직검사 방법으로 사용될 수 있다는 잠재력을 입증했다.
[2021.11.08.] 포스텍, 광음향 영상 왜곡 바로잡는 기술 개발 포스텍, 광음향 영상 왜곡 바로잡는 기술 개발 - 전자신문 (etnews.com)
![[2021.11.08.] 포스텍, 광음향 영상 왜곡 바로잡는 기술 개발 포스텍, 광음향 영상 왜곡 바로잡는 기술 개발 - 전자신문 (etnews.com)](../images/pic/pic_newsss023.jpg)
포스텍은 김철홍 전자전기공학과·IT융합공학과 교수, 전승완 박사 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 음속 차이로 인한 광음향 영상의 왜곡을 바로잡는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 광음향 영상은 빛을 인체 조직에 쬐었을 때 빛을 흡수한 조직이 순간적으로 열팽창하면서 발생하는 음파(광음향) 신호를 초음파 센서로 감지해 영상화하는 원리다. 광학을 이용한 영상 기술로는 1㎜미만 얕은 깊이만 볼수 있지만 광음향 영상으로는 인체조직 내 수㎝까지 볼 수 있다.
김 교수팀은 시뮬레이션 상에서 임의로 매질의 음속을 설정해 왜곡한 광음향 영상과
그렇지 않은 실제 광음향 영상을 만들었다. 이에 따라 AI를 학습시켰고 시뮬레이션 된 연습 영상과 실제 사람에게서 확인한 광음향 영상에 적용해 효과를 확인했다.
그 결과, 기존 광음향 영상에서 발생하던 왜곡이 줄어들면서 주요 신호 주변에 나타나던 결함 신호의 크기가 기존 광음향 영상의 최대 5% 수준까지 감소했다. 신호대 잡음비는 약 25데시벨(dB)까지 높아졌다. 영상 시스템의 128개 채널에서 수신한 신호 중 64개 채널만 사용는 경우에도 AI는 거의 동일한 화질의 광음향 영상을 만들었다.
김철홍 교수는 “이 기술을 활용하면 빠른 시간 안에 선명한 이미지를 볼 수 있다”며 “향후 팔이나 다리 등 인체 말단 부위의 혈관 질환 진단, 흑색종 등의 암 진행단계 판단 및 절제를 위한 정확한 경계 설정 등 다양한 임상 연구에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.과학기술정보통신부 중견연구와 시스템반도체 융합전문인력 육성사업, 교육부 대학중점연구소 지원사업, 보건복지부 의료기기 기술개발사업, 4단계 BK21사업 등 지원으로 이뤄진 이번 연구성과는 최근 SCI급 국제학술지 'IEEE Transactions on Image Processing'에 게됐다.
[2021.12.08.] 포스텍, 생체 심부 조직 볼 수 있는 광음향 영상법 제안 포스텍, 생체 심부 조직 볼 수 있는 광음향 영상법 제안 - 전자신문 (etnews.com)
포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 김철홍 IT융합공학과·전자전기공학과·기계공학과 교수·박별리 박사 연구팀이 유미아오 장 중국 톈진대학교 교수·박사과정 위안멍 딩 씨 연구팀과 공동연구를 통해 생체의 심부 조직을 볼 수 있는 광음향 영상법을 제안했다고 8일 밝혔다.
이번 연구성과는 계면활성제를 제거한 반도체 고분자 미셀 입자 기반 조영제와 1064나노미터(㎚) 레이저를 이용해 쥐의 생체 내 최대 5.8㎝ 깊이에서 위장과 방광을 성공적으로 관찰한 결과다. 이는 전세계 광음향 전임상 연구 중에서 가장 깊은 영상 침투 깊이라는 점에서 의가 있다. 연구팀은 1064㎚의 장파장 빛을 강하게 흡수하는 반도체 고분자 미셀 입자에서 계면활성제를 제거한 후 광음향 조영제로 사용했다. 반도체 고분자가 생체적으로 안전함을 검증했으며, 쥐의 위장관, 방광에 조영제를 주입해 최대 5.8㎝ 깊이에서 광음향 영상을 확인했다.
이번 광음향 영상법은 방사선을 이용하는 컴퓨터단층촬영(CT) 등과 다르게 피폭 위험
없이 심부 조직에서 생긴 질병의 진단을 도울 수 있다. 특히 1064㎚ 파장의 레이저는 비교적 가격이 저렴하고 일반 상용 초음파 장비와 함께 사용할 수 있다는 장점이 있다.김철홍 교수는 “이번 연구는 가장 깊은 생체 내 광음향 영상을 확인하는 데 성공했다는 점에서 기술적 가치가 크다”며 “이와 같은 전임상 연구는 향후 사람을 대상으로 한 임상 연구를 위한 필수 관문으로, 향후 광음향 영상의 임상 적용을 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다.한국연구재단 대학중점연구소지원사업, 중견연구자지원사업, BK21 FOUR 지원사업 지원으로 이뤄진 이번 연구성과는 최근 나노 분야 국제학술지 '스몰(Small)'에 게재됐다.
[2021.12.13] 서울성모병원 윤승규/성필수 교수, 교육부 학술연구지원사업 우수성과 선정 - 성필수 교수, 교육부 학술연구지원사업 우수성과 선정 < 동정 < 인사·동정·부음 < 기사본문 - 청년의사 (docdocdoc.co.kr)
![[2021.12.13] 서울성모병원 윤승규/성필수 교수, 교육부 학술연구지원사업 우수성과 선정 - 성필수 교수, 교육부 학술연구지원사업 우수성과 선정 < 동정 < 인사·동정·부음 < 기사본문 - 청년의사 (docdocdoc.co.kr)](../images/pic/pic_newsss024.jpg)
가톨릭대 서울성모병원은 윤승규 병원장이 참여한 소화기내과 성필수 교수팀이 2020 교육부 학술연구지원사업 우수성과 50선에 선정됐다고 13일 밝혔다. 성 교수팀은 ‘간세포암의 종양줄기세포가 면역세포에 의한 세포독성에 저항성을 보이는 기전 규명 및 이를 극복할 새로운 항종양 면역 치료법 고안’의 연구로 우수성과 50선에 선정되는 영예를 안았다.
앞서 성필수 교수는 ‘진행성 간세포암에서 면역체크포인트 억제제의 효능 증진을 위한 신규 타깃 물질 발굴 및 검증’이라는 연구 주제로 2019년~2021년 이공학학술연구기반구축 연구비를 교육부를 통해 지원 받았다.
이를 바탕으로 종양 면역 치료 저널에 ‘EpCAM 고발현 간암줄기세포에서 세포 표면의 CEACAM1 분자를 통한 면역 회피 기전’(제1저자 성필수, 교신저자 윤승규)을 2020년 6월 발표한 바 있으며, 2020년 10월 본 연구(간암에서 CEACAM1 및 EpCAM의 상관관계 및 이를 이한 간암 치료효과에 대한 정보를 제공하는 방법)에 대한 특허등록을
마쳤다. 상기 연구 성과는 올해 ‘Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology’에 소개됐으며, 대한간암학회에서 기초중개연구분야 학술상을 수상하였다.
http://www.docdocdoc.co.kr/news/articleView.html?idxno=2017550
[2021.12.28.] 대한면역학회 차기 회장에 김완욱 서울성모병원 교수 선출 - 대한면역학회 차기 회장에 김완욱 서울성모병원 교수 : 동아사이언스 (dongascience.com)
![[2021.12.28.] 대한면역학회 차기 회장에 김완욱 서울성모병원 교수 선출 - 대한면역학회 차기 회장에 김완욱 서울성모병원 교수 : 동아사이언스 (dongascience.com)](../images/pic/pic_newsss025.jpg)
김완욱 가톨릭대 서울성모병원 류마티스내과 교수(연구부원장)가 대한면역학회 차기 회장으로 선출됐다.서울성모병원은 김 교수가 최근 한양대에서 열린 대한면역학회 총회에서 대한면역학회 40대 회장으로 선출됐다고 28일 밝혔다. 임기는 2022년부터 1년간이다.
대한면역학회는 1973년 창립돼 국내 기초와 임상면역학 발전을 위해 3000여 명의 회원이 활동하고 있다.
김 교수는 “전임 회장들의 노고와 업적을 이어 받아 연구의 수월성과 사회적 책임을 다하는 명실상부한 최고의 학회가 될 수 있도록 노력하겠다”며 “기초와 임상이 통합된 학회로서의 고유한 특색을 갖추면서 회원들 간에 상시적인 소통이 이루어 질수 있는 새로운 시스템을 구축겠다”고 말했다.
[2021.12.28.] 가톨릭대-포스텍 공동연구팀, 주사 효과 4배 지속 안구 임플란트 개발 은평성모병원, 주사 효과 4배 지속 안구 임플란트 개발 < 기관·단체 < 뉴스 < 기사본문 - 청년의사 (docdocdoc.co.kr)
![[2021.12.28.] 가톨릭대-포스텍 공동연구팀, 주사 효과 4배 지속 안구 임플란트 개발 은평성모병원, 주사 효과 4배 지속 안구 임플란트 개발 < 기관·단체 < 뉴스 < 기사본문 - 청년의사 (docdocdoc.co.kr)](../images/pic/pic_newsss026.jpg)
국내 연구진이 세계 최초로 황반변성 주사치료 효과를 최소 4배 이상 지속할 수 있는 최소형 안구 임플란트를 개발하는데 성공해 관심을 모은다.
가톨릭대학교 은평성모병원은 최근 안과 원재연 교수팀이 3D 프린팅으로 제작한 원기둥 형태(multi-shell rods)의 최소형 안구 임플란트를 개발했다고 밝혔다. 이 임플란트에 2종류 이상의 약제를 탑재해 안구에 삽입하면 황반변성 주사치료의 지속기간을 최소 4배 이상 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 치료효과도 높일 수 있다는 설명이다
원 교수팀이 개발한 이 최소형 임플란트는 황반변성 치료를 위해 현재 임상에서 사용하는 주사바늘의 크기와 동일한 직경 0.4mm의 가느다란 관으로, 내층과 외층으로 이뤄진 다층형 원기둥에 여러 가지 약제를 동시에 담을 수 있는 구조를 갖췄다.
원 교수팀은 기존의 주사치료의 경우, 2주 후 안구 내에서 약제가 발견되지 않지만 새롭게 개발한 임플란트에 탑재해 주입했을 때는 2개월 후에도 치료 효과가 지속됨을 확인했다고 설명했다. 또한, 한번에 여러 가지의 약제를 동시에 탑재할 수 있기 때문에 치료효과를 높일 수 있다고 강조했다.
은평성모병원 안과 원재연 교수는 “이번 연구를 통해 황반변성 등의 치료에서 행해지는 안구 주사의 반복적인 투여를 줄이고 치료효과를 높일 수 있는 원천기술을 확보했다는데 의의가 있다”면서 “현재 임상시험을 계획 중이며 항암제를 포함한 여러 약제들을 동시에 탑재할 수 있고분비 조절도 가능하기 때문에 안과 외에도 다양한 임상 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
한편, 서울성모병원 안과 박영훈 교수팀, 포항공대 기계공학과 조동우 교수팀과 공동 연구를 통해 진행된 이번 연구결과는 생체소재 분야 세계적 권위의 학술지 악타 바이오머터리얼리아(Acta Biomaterialia) 최근호에 게재됐으며 국내 특허 등록(제10-2183669)과 해외 특허출원(PCT/KR2020/002545)을 마쳤다.
https://www.docdocdoc.co.kr/news/articleView.html?idxno=2010669