고려대학교 바이오의공학부

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

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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