생명공학

 3차원 세포 안을 걸어 다니며 개별 세포를 분석할 수 있는 가상현실 소프트웨어가 개발됐다. 이는 생물학의 근본적인 문제를 이해하고 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 사용될 수 있다.케임브리지대학 과학자들과 3D 이미지 분석 소프트웨어 회사인 ‘Lume VR’이 공동으로 개발한 소프트웨어 ‘vLUME’는 개별 단백질부터 전체 세포까지 초고해상도 현미경 데이터를 가상현실에서 시각화하고 분석할...

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...

 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...

 에이즈(HIV)에 걸렸지만 체내 바이러스 수치를 효과적으로 낮춰 조절하는 특수 유전자를 가진 사람을 ‘엘리트 컨트롤러(Elite Controller)’라고 한다. 엘리트 컨트롤러는 전체 HIV 감염자 중 약 0.5% 정도로 매우 드문 체질이다. 따라서 엘리트 컨트롤러가 바이러스를 억제하는 메커니즘을 밝히는 일은 새로운 치료법을 제시할 수 있다. 현재 전 세계 HIV 감염자는 약 3,800만 명으로 알려져...

생물들은 장기간에 걸쳐 점차 변화한다는 ‘진화론’이 한국에서는 당연하게 받아들여지고 있는 학설이다. 그러나 미국에서는 인간은 신에 의해 만들어졌다는 ‘창조론’을 지지하는 사람들이 많았다. 하지만 미시간대학 사회조사연구소에 따르면 최근 미국에서 진화론을 지지하는 사람들이 절반을 넘어섰다. 진화론 지지가 과반수를 돌파한 시기는 2016년이다. 2009년부터 2019년에 걸친 10년 동안 진화론 긍정하는 미국 성인의 비율은 40%에서 54%로 상승했다.연구...

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...

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...

과거 연구에서는 “젊은 마우스의 혈액을 늙은 마우스에 주입하면 장기나 조직, 뇌 기능 등 젊어지게 된다”는 것이 보고됐다. 또 젊은 마우스의 뇌척수액을 늙은 마우스에 투여해도 회춘 효과가 있다는 것이 밝혀졌다. 이번에는 거꾸로 '늙은 마우스의 혈액을 젊은 마우스에 수혈하는 실험을 실시한 결과 젊은 마우스에서 노화 징후가 나타났다.고려대학교 의과대학 대학원 전옥희 교수팀과 미국...

살아있는 근세포를 포함한 나노-근섬유가 마치 실제 근육처럼 한 방향으로 자라는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되어, 근육의 조직재생 효과가 높아졌다.김근형 교수, 여미지 대학원생(성균관대학교) 연구팀이 살아있는 세포와 전기유체공정에 적합한 바이오잉크를 제작해 나노섬유의 배열을 제어하는 데 성공했다.이번 연구 성과는, 재료과학 분야 국제학술지 스몰(Small)에 10월 11일 논문으로 게재됐고, 표지 논문으로 선정됐다.인체 병변 부위에 실제 조직과 비슷한 보형물을 넣어 재생효과를 높이려는 조직재생 연구가 활발하다. 이를 위해 전기장을 유체에 가하는 전기유체공정 및 3D세포프린팅 공정이 유용하게 사용되고 있다.

 정상 세포처럼 세포 분열하고 증식하는 인공 단세포 합성생물‘ JCVI-syn3A’이 개발됐다. 자손까지 번식하는 인공 생명체는 이번이 처음이다.제이크레이그벤처연구소(JCVI)와 MIT, 미국국립표준기술연구소(NIST)의 공동 연구팀이 개발한 인공 단세포 합성생물 ‘JCVI-syn3A’ 논문(Genetic requirements for cell division in a genomically minimal cell)은 과학저널 '셀'(Cell)에 3월 29일(현지시각) 실렸다.인공 박테리아 생성 시도는 이번이 처음은 아니다.  2010년 제이크레이그벤처연구소가 소에게...

과학자들 노력 덕분에 인공 팔다리 및 인공 장기는 자연이 우리에게 제공하는 것 이상의 한계를 넘어서고 있다. 이제는 혈액 차례다.과학자들이 실제 인간 적혈구보다 더 나은 인공 적혈구를 만들어 냈다.뉴멕시코대와 중국남방공대 연구팀이 실제 적혈구 기능을 하는 합성 적혈구 개발에 성공했다. 합성 적혈구는 산소를 운반할 뿐만 아니라 항암제 등 다양한 물질도 운반할...

최근 우리 몸의 면역 체계를 이용한 항암 면역치료가 임상에서 놀라운 효과를 보이면서 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 하지만 기존의 항암 면역치료는 암의 복잡성으로 인해 평균 약 30% 미만의 환자에서만 효과를 보여 나머지 환자들이 치료 사각지대에 놓여있는 한계가 있다. 또한 항암 면역 치료제는 매우 고가로, 환자들의 의료비 부담이 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 국내 연구진이 암세포를 박멸하는 면역세포를 활성화시켜 암을 박멸하는 차세대 항암 면역 치료 전략을 개발하여 주목을 받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사팀과 동국대 의학과 박승윤 교수팀은 공동연구를 통해 인체 면역 세포인 ‘수지상세포’를 효과적으로 활성화해 항암 면역을 극대화