생명공학

미국 스탠퍼드대학교(Stanford University) 연구팀이 혈액을 스캔하여 세균의 감염 여부를 식별하는 바이오프린터를 개발 중이다. 혈액에 빛을 쏘아 반사되는 파장을 통해 세균에 감염됐는지, 어떤 세균에 감염됐는지, 인체에 치명적인지 알 수 있다. 2017년부터 의학 및 공학, 비즈니스 분야 전문가들이 세균성 혈액 감염을 진단하기 위해 모였다. 연구팀이 개발 중인 혈액 속 세균을 찾고 식별하는...

지난 10 년 동안 수많은 연구에 이용된 ‘fMRI(Functional magnetic resonance imaging)’는 인간 뇌 활동을 특수기능 MRI로 스캔하고 시각화해 인간 사고나 감정을 측정하고 있다.하지만 듀크대학 아마드 할리(Ahmad Hariri) 심리학·신경과학 교수팀의 새로운 연구 분석에 따르면 “fMRI 뇌활동 측정 방법에 문제가 있다”며, “사람 뇌 활동 패턴은 항상 같지 않다, 측정할 때마다 측정치가...

전극과 센서를 장착한 마다가스카르휘파람바퀴벌레(Gromphadorhina portentosa)는 지진 발생 후 사람을 찾는 데 도움이 될 수 있다. Credit: P. T. Tran-Ngoc 외. Adv. Syst. 5, 2200319 (2023).주행 가능한 바이오닉 동물부터 근육으로 만든 기계까지, 바이오하이브리드 로봇은 다양한 용도로 활용되고 있다.사토 히로타카(Hirotaka Sato)는 2011년 3월 지진이 발생했을 때 도쿄에 있었다. 지진으로 수만 채의...

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...

최초 전신마취는 1846년 하버드 의대 윌리엄 모튼이 동료 의사 존 워런과 에테르(레테온)를 이용해 환자를 전신 마취시킨 다음 목에서 종양을 없애는 데 성공했다. 이 수술은 공식적으로 이뤄진 최초 전신마취 외과수술이다.전신마취는 서양의학에서 커다란 족적을 남겼다. 하지만, “왜 전신마취를 하면 사람들은 의식을 잃을까?”라는 이유는 100년 이상 수수께끼로 남아 있었다.최근 이 수수께끼를 밝히려는...

 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...

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...

국내 연구진이 시스템생물학 연구를 통해 대장암세포를 일반적인 정상 세포로 되돌리는 초기 원천기술을 개발하는 데 성공했다. KAIST 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 대장암세포와 정상 대장 세포의 유전자 조절 네트워크를 분석해 대장암세포를 정상 대장 세포로 변환하는데 필요한 핵심 인자를 규명하고, 이를 통해 암세포의 정상 세포화라는 새로운 치료 원리를 개발했다.KAIST 이수범 연구원, 황채영, 김동산...

뇌에 산소 공급이 중단된 쥐의 뇌파를 분석하는 연구를 통해 죽어가는 뇌에서 일어나는 임사체험의 실체와 '죽음의 파동(wave of deat)'이라고 불리는 역동적인 과정의 실체가 밝혀졌다.이 연구는 평탄 뇌파(flat EEG, 뇌사)가 뇌 기능의 돌이킬 수 없는 정지의 결정적 신호라는 현대 의학의 상식에 의문을 제기하는 것으로 평가받고 있다. 의학의 발달로 생과 사의 전환은...

암이 무서운 이유는 완치된 것처럼 보였다가도 다른 조직에 전이되거나 재발하기 쉽기 때문일 것이다. 범인은 자가증식 능력이 뛰어난 종양줄기세포(Tumor Initiating Cells)다. 이들은 암 세포로 분화하기 전 단계의 세포로, 재생․분화 능력이 강해 종양 형성과 암 전이, 재발에 관여한다. 같은 조직에서 유래한 종양줄기세포라 하더라도 유형이 다양해 항암제 저항성이 높다.암을 치료할 때 일반...

위스콘신 매디슨대학 (University of Wisconsin-Madison) 재료공학 교수인 쉬동 왕(Xudong Wang)과 대학원생 광 야오(Guang Yao)는 배터리가 필요 없는 1cm 크기의 다이어트용 이식 장치 개발에 성공했다. 개발된 장치는 작은 동전 크기로 사람의 뱃속에 직접 이식해 사용된다. 이 장치에는 배터리를 탑재하고 있지 않기 때문에, 한번 설치되면 배터리를 교체할 필요가 없다. 그 대신 음식을 먹을 때 발생하는 위의 연동 움직임에 따라 '나노 발전기'가 전기 신호를 생성하고 위장과 뇌를 연결하는 미주 신경에 전달한다. 이 전기 신호가 뇌에 "배부르다"고 착각하게 만들어 다이어트할 수 있다.

현존하는 '베토벤의 머리카락' 유전체 분석 결과, 베토벤이 B형 간염으로 사망했을 가능성이 제기됐다.루트비히 판 베토벤(Ludwig van Beethoven)은 음악사에서 가장 중요한 작곡가 중 한 명으로 '교향곡 5번(운명)', '엘리제를 위하여' 등이 잘 알려져 있다. 케임브리지대학과 독일 막스플랑크 진화인류학 연구소 등 국제 공동연구팀이 베토벤의 머리카락에서 채취한 게놈을 분석한 결과, 베토벤의 사인이 'B형 간염'일...