고려대학교 바이오의공학부

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

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학부 소식

2020.07.13 최연호 교수, 암세포 찾는 인공지능, 혈액으로 폐암 조기 진단한다(SBS뉴스)
https://news.sbs.co.kr//news/endPage.do?newsId=N1005878850&prog_cd=R1&service_dt=20200711&fbclid=IwAR0DFUXNKb4fG6VRYSJa-ob0NhO4YvG0DSOIkn57W9Rhmsl60OruCS0S_qE <앵커> 우리나라에서는 다른 암에 비해 폐암으로 인한 사망률이 가장 높습니다. 조기 진단이 어렵기 때문인데요, 그런데 인공지능 기술로 폐암을 조기에 발견할 수 있다는 연구 결과가 발표됐습니다. 조동찬 의학전문기자입니다. <기자> 80세 조두환 씨는 한 달 전 폐암 수술을 받았습니다. 항암이나 방사선 치료가 필요 없을 만큼 빠르게 회복 중인데 초기에 진단받은 덕분입니다. [조두환/폐암 수술 환자 : 아는 분도 병원 가니까 벌써 4기라고 해서 그분은 아마 수술도 불가능하다는 이야기를 들었거든요. 그 말을 듣고 나도 검사를 해봐야겠다(고 생각했습니다.)] 하지만 폐암 환자의 60% 정도는 수술할 수 없는 시기에 진단받고 이 경우 5년 생존율이 6%에 불과합니다. 담배를 30년 이상 피운 사람에게 해마다 저선량 폐 CT 검사를 해보도록 추천하고 있지만 제한점이 있습니다. [김현구/고대 구로병원 흉부외과 교수 : 무조건 CT를 통해서만 진단을 하게 되면 그 비용도 비용이고 방사능 피폭의 문제도 있고 또 제한된 분들만 그런 혜택을 받을 수 있습니다.] 국내 연구팀이 폐암 조기 진단에 도전하고 있습니다. 연구팀이 주목한 건 이 엑소좀이라고 하는 작은 알갱이인데, 이 알갱이에 빛을 발사하면 신호가 반사되는데 어떤 세포가 분비한 알갱이냐에 따라 달라집니다. 일반인 20명의 혈액 알갱이와 폐암 환자 43명의 혈액 알갱이를 알갱이 하나당 최대 100번씩 빛을 발사해 반사되는 신호를 모아 인공지능에게 분석시켜봤더니 정확성이 대략 85% 정도로 폐암을 조기에 진단할 수 있는 것으로 나타났습니다. [최연호/고려대 보건과학대학 연구부학장 : 엑소좀(세포 분비물)이 가지고 있는 신호 패턴을 통해서 분석을 함으로써 정상세포 혹은 암세포에 얼마나 가까운지를 분석을 하려고 딥러닝 기법(을 이용했습니다.)] 연구팀은 규모를 400명까지 확대하는 추가 임상 시험을 통해 더 확실한 근거를 마련할 계획입니다. (영상취재 : 한일상, 영상편집 : 황지영) 출처 : SBS 뉴스 원본 링크 : https://news.sbs.co.kr//news/endPage.do?newsId=N1005878850&prog_cd=R1&service_dt=20200711&fbclid=IwAR0DFUXNKb4fG6VRYSJa-ob0NhO4YvG0DSOIkn57W9Rhmsl60OruCS0S_qE&plink=COPYPASTE&cooper=SBSNEWSEND
2020.06.12 ‘빛을 통해 단백질 분자 지도 본다‘ 최연호 교수팀, 신개념 단백질 정량화 기술 개발
빛을 통해 단백질 분자 지도 본다‘ 최연호 교수팀, 신개념 단백질 정량화 기술 개발 세계적인 학술지 Advanced Science 표지 논문 선정 ▲ 최연호 교수 연구팀 (왼쪽부터 연구책임자 최연호 교수, 제1저자 신현구 석박통합과정) 보건과학대학 바이오의공학부 최연호 교수팀은 원심분리 기반의 나노입자 침전 기술과 분광학적인 해석 기법을 결합하여 생체 단백질의 분자 지문을 고감도로 빠르고 간편하게 검출할 수 있는 새로운 개념의 단백질 정량화 기술을 개발했다. 이 기술은 기존에 단백질 정량화를 위해 널리 사용되어온 기술에 비해 간편하며 전체 검출 과정을 약 4배 가량 획기적으로 단축시켰다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 Advanced Science(IF: 15.8) 온라인 게재됐고(4월 16일) 6월 10일 출판된 Issue 10의 표지(프론트 커버) 논문으로 소개됐다. ※ 논문명 : Protein Quantification and Imaging by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy and Similarity Analysis ※ 저널링크: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201903638 ※ 저자 : 최연호 교수(교신저자, 고려대 보건과학대학 바이오의공학부), 신현구 (제1저자, 고려대 바이오융합공학과 석박통합과정), 오승현 (공동저자, 고려대 바이오의공학부 학부연구생), 강대현 (공동저자, 고려대 글로벌헬스협동과정 석사과정) 생체 단백질은 생화학적 활동의 부산물이자 매개체로, 단백질의 정량적인 양을 측정하는 것은 질병 바이오마커를 찾거나 이를 통해 질병을 진단하는 데 반드시 수행되는 과정이다. 기존에 단백질의 정량적인 양을 측정하기 위해서 효소결합면역흡착검사 (ELISA; enzyme-linked immunosorbent assay)이 널리 이용되어왔으나 세척 과정 등 번거로운 과정이 수반되며 4시간 이상의 실험 시간이 소요됐다. 이를 해결하기 위해 형광 물질이나 표면 플라즈몬 공명 (SPR; Surface plasmon resonance)을 이용한 기법 등이 개발됐지만, 분자에 부착된 염료나 분자 결합에 의해 생겨난 에너지 변화를 통해 간접적으로 단백질의 양을 유추하기 때문에 잘못된 검출 결과가 도출되는 문제점이 남아있었다. ▲ Advanced Science 저널 커버 이를 해결하기 위해 고려대 바이오의공학부 최연호 교수 연구팀은 표면증강라만분광학 (SERS; Surface enhanced Raman spectroscopy) 기술로 단백질의 상태를 직접적으로 나타낼 수 있는 분자 지문 신호를 고감도로 검출하여 단백질을 정량화할 수 있는 새로운 기법을 개발했다. 이 기법은 분석물질에 라벨링(Labeling)된 염료를 보는 간접적인 방식이 아닌, 분석물인 단백질 자체의 직접적인 분자 지문을 이용하여 기존 기법들의 단점을 해결했다. ▲ 연구팀이 개발한 단백질 검출 기법의 모식도 일반적으로 표면증강라만분광학 기술을 통해 단백질의 신호를 검출하기 위해서는 나노물질로 이루어진 검출 기판이 필수적이다. 이에 연구팀은 원심분리를 통해 나노입자를 쉽게 가라앉힐 수 있는 점에 착안, 단백질이 코팅된 기판 위에 금 나노입자를 침전시켜 손쉽게 균일한 기판을 제작하는 방법을 이용했다. 이 방법은 나노입자 기판을 10분 내로 빠르게 형성시킬 수 있으며 신호 균일도가 매우 높다는 장점이 있다. 또한, 다양한 단백질이 혼재해있는 생체 시료에서 특정 단백질을 포집하기 위해서는 표적 단백질에 결합하는 항체를 이용해야 하는데, 이때 항체 자체에서 나타나는 신호는 주요 장애물 중의 하나였다. 이에 연구팀은 원심분리를 통해 가라앉는 나노입자가 항체가 아닌 항체에 결합한 표적 단백질에 더 가깝게 위치하는 특성을 이용, 항체에 의한 간섭을 최소화시켰다. 더 나아가 연구팀은 기존에 데이터사이언스 분야에서 사용되던 기법을 단백질 신호 해석에 도입하여, 피코몰 (picomolar) 농도 수준의 단백질을 검출하는 데 성공했다. 이 단백질 검출 과정은 기존 기술에 비해 간편하고 4배 가량 검출 시간을 단축시킬 수 있었다. 또한, 연구팀은 기존 기술로는 불가능했던 부착된 단백질을 이미지화하는 데도 성공했다. 실험을 진행한 연구원들은 “본 검출 기법을 단백질뿐만 아니라 엑소좀, 바이러스 등 다양한 체내 바이오마커 검출에 응용하여 새로운 질병 진단 기법으로 발전시키고 싶다.”는 포부를 밝혔다. ▲ 연구 결과. (좌측) 피코몰 수준의 단백질 검출 결과. (우측) 부착된 단백질의 이미지화 이번 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업(전략과제), 한국보건산업진흥원의 연구중심병원 육성 R&D 사업의 지원으로 수행됐으며, 연구 성과를 인정받아 과학기술 분야의 세계 최고 권위지인 Advanced science (Impact factor : 15.8)의 표지(프론트 커버) 논문으로 선정됐다. 커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)
2020.04.24 천홍구교수, ‘정밀보건과학’ 모두의 건강 시대를 향한 도전
출처 : http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=202004232054015&code=990304
2020.03.19 범부처 의료기기 사업단장에 고려대 김법민 교수
뉴스 본문 URL : https://www.yna.co.kr/view/AKR20200318096700004?input=1179m&fbclid=IwAR2jrkQgE_pYX65-vPtKH88Iq11wB0_DqKQkTkgdpiJ8sutBEtik9iXaVFg
2020.02.27 [신임교원 구자현 교수님을 소개합니다!]
[신임교원 구자현 교수님을 소개합니다!] 구자현 교수님은 2017년 2월 KAIST에서 신소재 공학박사학위를 취득 후, 미국 Northwestern 대학에서 Postdoctoral Fellow로 2020년 1월 까지 근무하시고, 2020년 3월 1일부로 우리학과 조교수로 부임하셨습니다. 연구분야로는 생분해성 디바이스, 신경-센서 인터페이스, 신경치료소자 개발입니다. 환영합니다! https://sites.google.com/view/bee-lab [New faculty: Prof. Koo, Jahyun (구자현 교수님)] Prof. Koo received his Ph.D. degree in MSE in 2017 from KAIST, Korea. He was a postdoctoral researcher in the Center for Bio-Integrated Electronics at Northwestern University (2020). He joining our department as an Assistant Professor, starting Mar 2020. His research interests are in the biodegradable device, nerve-sensor interface, development of the therapeutic device. Welcome, Prof. Koo!
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