고려대학교 바이오의공학부

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  • Where Engineering Meets Medical Science!바이오의공학부 School of Biomedical Engineering
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학부 소식

2018.05.17 바이오의공학부 2017학년도 2학기 석탑강의상, 우수강좌 선정
바이오의공학부 2017학년도 2학기 석탑강의상, 우수강좌 선정 <2017-2학기 석탁강의상 강좌> 생체정보계측(영강)- 정아람 교수 <2017-2학기 우수강좌> 1. 의료용소재공정(영강) - 고영학 교수 2. 바이오의공학제도및기업분석 - 김진태 겸임교수 ※ 석탑강의상 선정기준: 수강소감 설문평가(강의평가)는 해당 교과목 수강 학생들의 수강소감 평가 결과를 바탕으로 평가됩니다. 이 평가 결과에 의해 평가점수가 우수한 강좌를 선정.(석탑강의상 상위5%, 우수강좌 상위 20%)
2018.05.10 바이오의공학부, 바이오 3D 프린터 전문기업 (주)로킷과 상호협약(MOU) 체결
고려대학교 보건과학대학 바이오의공학부와 바이오 3D 프린터 전문기업 (주)로킷 (대표이사 유석환)은 지난 5월 9일 상호협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 두 기관은 앞으로 바이오 3D프린팅, 인공장기, 조직공학관련 공동연구 및 인턴 프로그램 등을 협력, 진행하기로 합의했다. 협약식 후 유석환 대표는 바이오의공학부 교수와 대학원생을 대상으로 바이오 3D프린팅의 의료적용사례, 의료산업에 미치는 영향 등에 대한 주제로 초청강연을 진행하였다.
2018.04.24 윤대성 교수 연구팀, 오차율 2%대 획기적 혈당측정기 개발
윤대성 교수 연구팀, 적혈구의 포도당 선택적 투과 능력 활용 상업적 가치 예상 국내 특허출원은 물론 국제특허도 출원 예정 국내 바이오의공학을 전공하는 연구자들이 세포막을 이용해 보다 정확하게 혈당을 측정하는 기기를 개발했다. 포도당만 선택적으로 투과시키는 적혈구 세포막을 이용해 당뇨병 환자의 혈당측정 오차를 28.2%대(기존 혈당센서)에서 2.6%(적혈구 세포막 코팅)대로 획기적으로 줄일 수 있게 됐다. 한국연구재단은 윤대성 교수(고려대 보건과학대학 바이오의공학부) 연구팀이 적혈구 세포막을 혈당센서에 코팅해 스마트 고선택성 혈당센서를 개발했다고 16일 밝혔다. 이 연구에는 김인수 박사과정(제1저자, 고려대학교)과 이규도 박사(공동교신저자, 고려대학교)가 주저자로 참여했다. 당뇨병은 아직까지 완전한 치료제가 없으며, 환자 스스로 혈당 수치를 정상상태로 유지하기 위해 지속적으로 노력해야 한다. 이를 위해 환자가 수시로 혈당을 정상상태로 유지하기 위해 하루에서 4번 이상 혈당을 관찰할 수 있는 개인용 최소침습형 혈당측정기가 많이 활용되고 있다. 국제 당뇨병 연맹에 따르면 세계적으로 2015년도 4억 1500만 명의 당뇨병 환자가 있으며, 2040년도에는 6억 4200만 명으로 늘어날 것으로 추산하고 있다. 이는 세계 성인인구의 10%로, 10명 중 1명이 당뇨병에 걸릴 것으로 예상되고 있다. 당뇨병은 시력 상실, 심장 마비, 뇌졸중 및 혼수상태 등 다양하고 심각한 합병증을 동반할 수 있다는 점에서 환자의 지속적인 식이관리와 노력이 필요하다. 그러나 개발된 혈당측정기는 오류가 자주 발생한다. 효소와 포도당의 전기화학적 반응을 통해 혈당을 측정하는데, 혈액 속 단백질, 환자가 섭취한 식품이나 약물이 효소와 포도당의 상호작용을 저해하기 때문이다. 오차를 줄이고 보다 정확히 측정할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 연구팀은 적혈구 세포막에 정밀하게 포도당만을 흡수하는 포도당 수송체가 다수 존재하는 것에 착안했다. 적혈구 세포막으로 200nm(나노미터) 두께의 포도당 선택적 반투과성 막을 제작해 혈당센서에 적용했다. 혈당 측정에 간섭을 일으키는 요산, 비타민 C, 갈락토오스를 포함해 실험한 결과, 적혈구 세포막으로 코팅한 혈당센서에서 오차가 대폭 줄어든 것을 확인했다. 기존 혈당센서에서 오차가 28.2% 발생한 반면, 적혈구 세포막으로 코팅한 경우에는 오차가 2.6%에 그쳤다. 윤대성 교수는 "이 연구는 적혈구 세포막을 자연모사함으로서 포도당을 제외한 다른 생체물질에는 반응하지 않는 고성능 혈당센서 기술을 개발한 것"이라고 말했다. 또 "세포막코팅을 이용한 선택적투과기술은 바이오센서 분야 뿐 아니라 약물전달시스템 및 조직공학 분야에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다"고 연구의 의의를 설명했다. 연구팀은 이번 기술은 기존의 상용화된 혈당측정기에 단순한 작업인 정제된 세포막을 올리고 가열하는 방법만으로 적용될 수 있기에 실용화의 가능성이 클 것으로 예상하고 있다. 특히 상업적 가치가 있을 것으로 생각돼 국내 특허출원을 진행했고 국제특허도 출원 예정이다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구)의 지원으로 수행됐다. 분석화학 분야 저명 국제학술지 <바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics)> 4월 15일자 논문으로 게재됐다. 출처 : 의협신문(http://www.doctorsnews.co.kr)
2018.04.20 바이오의공학부 교내 겸임교수 의과대학 김현구 교수 KU PRIDE CLUB 수요건강포럼 강연
미세먼지 시대, 폐 건강 어떻게 지켜야 할까? 고려대 KU PRIDE CLUB 수요건강포럼 개최 최근 대한민국의 다양한 화두 중 빼놓을 수 없는 것이 미세먼지다. 미세먼지 위험이 심각해진 요즘, 호흡기 및 폐건강에 대한 궁금증과 고민은 점점 높아지고 있다. 고려대는 4월 18일(수) 오후 7시 30분부터 고려대 백주년기념관 국제원격회의실에서 국내 최고 흉부외과 명의로 꼽히는 김현구 고려대 의과대학 교수를 초청해 「미세먼지시대, 맞춤형 폐암수술과 폐건강관리」라는 주제로 ‘KU PRIDE CLUB 수요건강포럼’을 개최했다. 김현구 교수는 고려대 구로병원 흉부외과장으로 재직 중이며 유럽 흉부외과학과 그릴로 상을 수상하는 등 명실공히 국내 최고의 흉부외과 명의로 불린다. 2012년에는 국내 최초이자 세계에서 두 번째로 한 곳만을 절개해 폐암수술에 성공했고 2017년에는 국내 최초로 로봇수술기만 이용한 폐암수술에 성공, 국내외 의료계에서 큰 반향을 일으킨 바 있다. 김현구 교수는 강연에 앞서 한국의 성별, 연령별 암 발생률과 원인을 제시하며, 특히 고령 환자 발병률이 높은 폐암에 대비하기 위한 생활 속 폐 건강관리의 중요성을 역설했다. 제공된 자료에 따르면 폐암의 가장 큰 원인은 흡연이지만, 최근 비흡연 여성 폐암 비율 증가 통계를 보아 간접흡연이나 요리매연, 대기오염 (미세먼지) 등의 요인도 얼마든지 폐암을 유발할 수 있다고 한다. 강연자는 뒤이어 폐암 조기진단의 필요성과 병기별 적절한 치료법을 설명하며, 기존수술법보다 성공률을 큰 폭으로 높일 수 있는 환자맞춤형 최소침습적·정밀 수술법에 대해 소개했다. 김현구 교수는 작년 국내 최초로 로봇수술기만을 이용해 절제를 최소화하는 폐암수술에 성공하며 국내 폐암 수술의 새로운 지평을 열었다. 현재 국내 영상유도 정밀 암수술 연구팀에서 진행 중인 연구에 따라 근 미래에는 더욱 효율적인 로봇수술 기술이 상용화될 예정이다. 강연을 마치며 김현구 교수는 “수술 후 폐 기능 회복 속도에는 환자의 꾸준한 건강관리 여부가 큰 영향을 미친다,”고 말하며, 금연과 꾸준한 유산소 운동, 채소 섭취 등 건강한 폐 관리법 7계명을 강조했다. 강의에 이어서 청중들의 질의가 끊이지 않고 이어져 폐건강에 대한 일반인들의 관심이 매우 높음을 알 수 있었다. ‘KU PRIDE CLUB 수요건강포럼’은 KU PRIDE CLUB회원을 비롯해 교우, 재학생, 교직원 등 교내외 구성원들에게 고려대 의료원 명의가 건강정보를 전하는 자리다. 지난 3월 28일 첫 시간으로 ‘마음의 감기, 우울증 극복하기’라는 주제로 고려대 의료원 신경정신과 전문의 이민수 명예교수가 강연했고 오는 5월 23일(수)에는 고려대 의료원 피부과 김일환 교수를 초청해 ‘건강한 피부관리와 피부암 예방’에 대한 강의를 듣는 시간을 갖는다. 고려대는 개교 110주년을 맞은 2015년 5월 5일부터 30만 교우, 교원, 직원, 학부모, 일반인 등이 십시일반으로 고려대와 학생들을 후원한다는 취지 아래 매월 1만 원 이상 소액기부 캠페인을 시행해왔다. 캠페인을 통해 모아진 기부금은 학생들의 생활비 장학금, 교환학생 장학금 지원 등에 쓰여 매년 1,000명 이상의 학생들에게 아르바이트에 뺏겼던 ‘시간’과 학업에 집중하고 폭넓은 경험을 쌓을 수 있는 ‘기회’를 선물하고 있다. 시행 후 넉달 만에 가입기부자 1,000명을 돌파했고, 시행 3년을 맞은 현재 약 가입자 4,200여명, 14,000구좌(약 38억 원)가 모금됐을 만큼 성원의 열기가 뜨겁다. KU PRIDE CLUB은 단순히 일회성 후원금을 내는 것에 그치지 않고 고려대의 미래와 가능성에 공감하면서 지속적으로 학교의 발전에 참여하는 것으로, 이러한 움직임은 나아가서는 한국 대학의 기부 문화의 변화로도 이어질 것으로 기대된다. 기사작성 : 커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr), 학생홍보기자 이혜민(미디어15, min4562@korea.ac.kr) 사진촬영 : 커뮤니케이션팀 김나윤(nayoonkim@korea.ac.kr)
2018.04.03 정아람 교수팀, 대용량 고효율 세포내 물질 전달 바이오칩 개발
정아람 교수팀, 대용량 고효율 세포내 물질 전달 바이오칩 개발 국제 저명학술지 나노 레터스 (Nano Letters)에 논문 게재 고려대학교 보건과학대학 바이오의공학부 정아람 교수 연구팀은 분당 백만 개 이상의 세포 속으로 다양한 나노 물질(유전자 가위 물질, 핵산, 단백질, 플라스미드 등)을 넣을 수 있는 관성 미세유체 플랫폼(inertial microfluidic platform)을 개발했다. 이 연구는 국제 저명학술지 나노 레터스(Nano Letters, Impact factor = 12.71) 3월 23일자로 게재됐다. ※ 논문명 : Intracellular Delivery of Nanomaterials via an Inertial Microfluidic Cell Hydroporator ※ 주저자 : 정아람 교수(교신저자, 고려대) 세포 속으로의 물질 전달은 세포생물학 또는 세포공학의 가장 기본적인 실험 과정 중의 하나다. 예를 들어 유전자의 특정 DNA 부분을 제거하는 유전자 편집(Genome Editing) 기술 즉, 유전자 가위 기술의 시작은 세포 속으로 편집의 대상이 되는 DNA의 상보적 염기를 지니는 RNA(gRNA)를 지닌 크피스퍼(CRISPR)와 표적(target) 유전자를 찾아가 잘라내는 카스-9(Cas-9)이라는 단백질 효소를 세포 속으로의 전달이다. 이외에도 모든 생물학 실험실에서 거의 매일 이루어지는 특정 유전자의 발현 (gene expression) 또는 억제 (knockdown; gene silencing) 기술 또한 핵산(siRNA 또는 shRNA)이나 프라스미드 (plasmid)의 세포내 전달로 시작이 된다. [그림 설명] 세포내 물질(핵산, 플라스미드, 유전자 가위 물질, 나노 물질)의 전달을 통한 다양한 세포생물학 또는 세포공학 연구 방향 모식도 이를 위해서 현재는 바이러스, 마이크로니들(microneedle), 전기천공(electroporation) 또는 Lipofectamine(cationic lipid molecules)을 이용하여 표적 물질들을 세포 속으로 전달하는데, 이 방법들은 안정성, 가격, 효율에 한계를 보인다. 이를 극복하기 위해서, 정아람 교수팀은 아래 그림과 같이 세포들을 벽과 충돌시켜 일시적으로 세포막 그리고 핵막에 나노(10억분의 1 미터) 단위의 구멍을 만들고, 그 사이로 물질을 전달하는 방법을 학계 최초로 보고했다. 기술의 큰 특징으로 높은 세포 처리량(분당 백만개 이상의 세포 처리), 높고 안정적인 효율(80~90%), 저렴한 플랫폼 가격(단가기준 개 당 50원 이하) 그리고 비전문가도 특별한 교육 없이 사용이 가능한 용이성이다. [그림 설명] (좌) 세포 속으로의 다양한 물질 전달을 위해서 관성을 통한 세포와 벽의 충돌을 이용하였음. 세포가 벽과 충돌 시 벽에 나노 크기의 작은 구멍들이 생기고 전달하고자하는 물질(빨간 점들)이 농도 구배로 인해 피동적으로 전달이 되는 미케니즘을 이용. (중) 세포와 벽의 충돌 현상을 초고속 카메라로 촬영한 이미지들 (우) 단백질 형광 물질의 세포 내 전달 결과. 정아람 교수는 “이 연구는 단순히 다양한 나노 물질의 효율적인 세포내 물질 전달의 보고가 아니고 개발된 바이오칩이 실질적으로 생물학자들에 쉽게 사용될 수 있는 플랫폼의 개발을 보고한 것”이라며, “현재 많은 생물학자, 의학자들이 사용을 원하고 있어 랩에서 순차적으로 공급할 예정”이라고 연구 의의를 설명했다.
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