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'나노메디슨' 에 대한 통합검색결과 7건입니다.

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최동식

순천향대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 나노테크놀로지와 나노메디슨은 최근에 가장 주목받고 있는 유망한 연구 분야이자 새로운 의약 분야이며, 상업화가 급속도로 이루어지고 있는 연구 주제입니다. 나노소포체 (리포좀)를 이용해 치료물질을 체내로 전달하는 나노테크놀로지의 발달을 통해, 치료용 mRNA를 우리 세포에 전달해서 표적 단백질을 발현시키는 새로운 개념의 백신이 현재 상용화되었고, 높은 경제적 가치를 창출해 내고 있습니다. 세포가 분비하는 자연 나노소포체인 세포외 소포체 (Extracellular vesicles, EV) 또는 엑소좀 (exosome)은 세포간 신호 전달 및 물질 전달 활성을 가진 지질 이중층 구조체로써, 이러한 EV의 흡수 기전을 기반으로 하는 약물전달 및 치료물질 전달 연구는 현재 나노메디슨의 혁신적인 분야 중 하나입니다. 이 연구에서는 mutant RAS 과발현에 의해서 정상 장 상피세포가 암세포로 형질전환이 일어나게 되고, endocytosis 중심의 외부 물질 흡수 과정이 macropinocytosis로 전환되면서 EV 흡수가 유도되는 과정을 규명했습니다. 이 과정은 RAS의 하위 신호 전달 단백질인 RAF에 의해 조절이 되며, EV 표면에 존재하는 HSPG (heparan sulfate proteoglycan)-fibronectin 결합에 의해 특이적으로 EV 흡수가 증가함을 규명했습니다. 활성화된 RAF는 인산화를 통해 myosin phosphatase의 활성을 조절하고, 세포 표면의 ruffle 구조에서 macropinocytosis에 의해서 EV 흡수를 유도합니다. 흡수된 EV는 최종적으로 세포내 lysosome으로 이동해서 분해되는 과정을 거치게 됩니다. Macropinocytosis inhibitor를 통해 EV의 흡수를 억제할 경우, circulating cancer cell의 생존 및 전이 능력이 저해됨을 마우스 동물 실험을 통해 규명했습니다. 이 연구는 2016년에 처음 시작했으나, 세포에서 EV 흡수량에 대한 정량 시스템 구축의 어려움 및 형광 물질의 급격한 photobleching에 의해 세포내 EV 흡수 및 이동을 live cell imaging을 통해 관찰하기 어려운 상황을 매번 해결해 나가면서 연구를 진행해 오랜 시간이 걸렸습니다. 또한, 다양한 RAS 하위 신호 단백질 중 RAF를 특정하기 위해 specific inhibitor, siRNA knock-down, 및 mutant RAF의 과발현 세포주를 통해서 다방면으로 검증을 해야만 했고, EV의 흡수에 관여하는 ligand 및 receptor를 규명하기 위해
- J. Extracell. Vesicles
- 2021.06.22
기재홍

연세대학교, Houston Methodist Research Institute

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 미국 퍼듀에서 의공학과로 박사과정을 시작하던 2007년이 생각납니다. 나노메디슨이라는 분야가 너무 궁금하고 공부하고 싶어서 무작정 시작하였고, 책과 논문, 수업 그리고 인터넷에 있는 모든 정보를 최대한 수집하여 낮과 밤을 가리지 않고 공부했던 기억이 납니다. 퍼듀에서 박사과정 중에 존경하는 박기남 교수님의 수업을 듣고, 앞으로의 나노메디슨이 해결해야 할 방향에 대한 질문을 받게 되었던 기억이 납니다. 또한 수업 중에 알게 된 Top-down fabrication 방식의 입자 생산 기술은 저에게 매우 흥미롭게 다가왔었습니다. 한편 졸업 후, 미국의 휴스턴 메소디스트 연구소(Houston Methodist Research Institute)에서 포스트닥터로 일하게 되었는데, 운명처럼 본 주제로 연구개발을 하게 되었습니다. 그 이후로 약 3년 간의 집중적인 노력으로 동물 실험이 가능한 Top-down fabrication 기반의 입자 생산 조건과 방식을 확립할 수 있었고, 당시 Translational imaging 부서에서 일했던 저는 본 입자 생산 방식을 이용하여 정교하게 입자의 크기, 모양, 표면특성 및 기계적 강도를 조절하였고, PET-CT, MRI, Optical imaging에서 사용 가능한 암 진단용 조영제로 개발할 수 있었습니다. 에피소드로는 당시 저의 지도 박사님이셨던 파올로 디쿠지 박사님이 이태리 분이라 많은 연구원들이 이태리 사람이었고, 그들의 성향과 문화가 한국과 매우 유사한 점들이 있어서 동료들과 인간적으로 금방 친해질 수 있었습니다. 또한 거의 매일 점심 식사 후, 그들과 진한 이태리식 에스프레소를 마시며 피로를 풀었던 기억이 납니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 미국 텍사스 메디컬 센터 내에 위치한 휴스턴 메소디스트 연구소는 입자를 이용한 암 진단 및 치료를 위한 연구 개발을 매우 활발히 하고 있는 곳 입니다. 또한 미국에서 가장 큰 규모라고 할 수 있는 메디컬 센터 내에 위치한 장점을 이용하여 주변의 MD앤더슨 암센터(MD Anderson Cancer Center)와 같은 대형 병원 연구소들과 긴밀한 협동 연구를 진행하고 있습니다. 제가 근무한 휴스턴 메소디스트 연구소는 한 건물 내에 입자의 생산, 분석 및 평가, 세포실험 및 이미징을 포함한 동물실험을 할 수 있는 모든 시설이 다 갖추어져 있어서 연구를 매우 신속하게 그리
- ACS Nano
- 2015.11.12
박동욱

University of Wisconsin-Madison

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 최근 미국 오바마 행정부의 인간두뇌 연구계획 (BRAIN, Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) 및 유럽연합 (EU) 의 인간 뇌와 그래핀 연구에 대한 사상 최대 연구비를 투자로 인해 두뇌 관련 연구에 대한 관심이 매우 높습니다. 본 연구 또한 그 일환으로써, 그래핀 (graphene) 이라는 신소재를 이용하여 implant 가능한 두뇌 센서를 개발하고, 투명한 그래핀의 특성을 이용하여 다양한 이미징 및 광유전학(optogenetics)에 접목한 연구입니다. 개발된 센서는 쥐에 두뇌에 implant 한 후 baseline local field potential (LFP), chronic impedance 측정 등을 통해 센서로서의 기능에 대한 검증을 하였습니다. 본 그래핀 바이오 센서는 대뇌피질 (cerebral cortex) 표면에 주입하는 Electrocorticography (ECoG) 디바이스로서 기존의 불투명한 메탈 전극과 달리 자외선(UV), 가시광선, 적외선(IR)에 걸친 넓은 스펙트럼에 걸친 투명도를 보여줍니다. 이와 같은 우수한 광학적 특성을 이용하여 형광 현미경법(fluorescence microscopy), 광단층촬영법(optical coherence tomography)으로 영상화 하는데 성공하였습니다. 기존의 금속 전극과 달리 실시간으로 혈류의 흐름 등을 관찰하는 동시에 local field potential 을 측정할 수 있는 장점이 있습니다. 또한 광유전학(Optogenetics)과 접목하여 특정한 파장(wavelength)의 빛으로 뇌 세포를 자극하고 이로 인해 발생한 뇌 신호를 검출하는데 성공하였습니다. 그래핀(graphene)은 투명도 이 외에도 전기적 전도(electrical conductance) 특성, 유연성(flexibility), 생체 적합성(bio-compatibility) 이 뛰어나 향후 신경학, 생체의학 등에서 다양하게 이용될 것으로 기대됩니다. 또한 알츠하이머, 파킨슨 병 등의 퇴행성 뇌 질환 및 epilepsy 치료법 발전에도 응용될 수 있을 것입니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 미국 위스콘신 주에 위치한 University of Wisconsin-Madison 입니다. Engineering school 과 Natural science 간의 공동 연구가 활발히 이뤄지는 장점이 있으며, 본 연구 또한 제가 속한 전기컴퓨터공학과 (Electrical and Computer Engineering)와 의공학과 (Biomedical Engineering)와의 공동연구에 의한 결과물입니다.
- Nat. Commun.
- 2014.11.03
탁유경

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 큰 이질성 (Heterogeneity)을 가지는 유방암 세포들은 다양한 유전자형에 따라서 바이오마커들의 발현양상이 달라지는 서브타입을 가지고 있으므로 유방암세포의 서브타입 유형을 분류하여 서브타입에 맞는 약물치료가 이루어지고 있으며 현재는 면역조직화학염색 검출법이 이용되고 있습니다. 그러나 면역조직화학염색 검출법은 한 슬라이스 티슈 당 하나의 바이오마커 염색을 통해 유방암 서브타입을 판별하기 때문에 임상시료 사용에 제한이 있고 염색 민감도의 차이와 판독 기준의 다양성 등의 판별 정확도를 낮추는 문제점들이 있었습니다. 환자에게서 얻을 수 있는 생검(Biopsy)시료는 채취 시에도 고통이 따르며 얻을 수 있는 시료의 양은 매우 제한적입니다. 그러므로 유방암 환자 티슈에 발현된 4가지 바이오마커들, 상피성장인자수용체1 (EGFR1), 인간상피성장인자수용체2 (HER2), 에스트로겐수용체 (ER) 및 프로게스테론 수용체 (PR)를 동시에 관찰하는 하이콘텐트 진단법을 시도하였습니다. 본 진단 방법을 통해 유방암 환자들로부터 얻은 티슈 시료 바이오마커들의 고감도 동시정량검출함으로써 서브타입 판별의 통계적 정확성을 향상시킬 수 있으며 제한된 임상시료를 효율적으로 이용할 수 있었습니다. 이러한 하이콘텐트 유방암 환자 진단법은 유방암세포들의 다양한 각 특성을 통계적으로 관찰함과 동시에 암이질성을 고려한 정확한 암진단에 활용될 수 있으며, 더 나아가 맞춤형 항암제 치료 발전에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 저는 현재 서울대학교 약학대학의 나노메디슨연구실에서 박사과정으로 연구를 수행하고 있습니다. 서울대학교 약학대학은 연구분야에 있어서는 우수한 연구 인력 및 교수진을 바탕으로 연간 교수 1인당 6편, 총 250여편의 국제 SCI급 논문을 발표하고 있으며, 세계 약학대학 상위 5위 이내의 경쟁력을 유지하고 있습니다. 저희 연구실은 자체 개발한 세포 기반 다표적 하이컨텐트 세포이미징 시스템과 나노형광프로브들을 이용하여 다양한 바이오마커의 고감도 동시 검출을 통한 진단법 개발과 신약개발과정의 약물의 효능 및 독성 검색을 위한 세포기반 에세이를 수행하고 있습니다. 또한 다양한 약리 효능 가능성을 가지는 착화합물 합성도 동시
- Nano Today
- 2012.09.10
이재삼

Methodist Hospital Research Institute

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 이번 논문은 최근 많은 관심을 받고 있는 연구 분야인 나노입자의 표면개질을 이용하여 금 나노입자의 효과적이며 안정적인 cellular uptake에 관한 연구입니다. 현재 금 입자의 bio-inert 특성, 우수한 물리화학적 및 광학적 특성 그리고 대부분의 biomolecules와 화학결합을 할 수 있다는 장점으로 인해 targeted drug delivery template로 많이 응용되고 있습니다. 하지만 uptake된 대부분의 나노입자들이 세포내 섭취(endocytosis)로 인해 효과적으로 target으로 delivery 되지 않기 때문에, 이번 연구에서는 cell penetrating peptides (CPPs)을 금 입자 표면에 도입(Conjugation)하여 금 입자가 효과적으로 세포 안으로 들어갈 수 있도록 유도하였습니다. 본 연구에서 개발한 나노입자의 표면 개질 방법은, cell imaging, cancer diagnostics, hyperthermia cancer therapy등 여러 영역에 응용가능성이 매우 클 것으로 예상됩니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. The Methodist Hospital Research Institute는 The Methodist Hospital의 부설 연구소로 설립된 지 7여 년 정도된 비교적 젊은 연구소입니다. Translational Imaging department 소속된 저희 Lab은 2008년부터 Imaging probe를 이용하여 여러 질병 (bone disease, cardiovascular disease, pancreatic cancer, breast cancer, osteosarcoma)의 targeting 물질을 주로 개발하는 연구를 하고 있습니다. Department chair이신 Ching H. Tung 교수님을 비롯해 여러 다른 분야의 연구원들이 fluorophore chemistry 및 Imaging probe 등을 중점적으로 연구하고 있습니다. 3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 미국에서 온싸이트 인터뷰 시 한 교수님께서 제 CV를 보시면서 저에게 질문한 내용이 생각나는군요! 당신의 전공을 한마디로 요약해서 설명해 주실 수 있겠습니까? 그 분께서 왜 그런 질문을 하셨는지 저는 당연히 알고 있었지요! 저는 화학을 전공으로 했고, 석사는 생체재료, 박사는 조직공학과 줄기세포공학을 하였습니다. 그 후 박사 후 과정으로 재생의학을 하였으며 최근까지 근무한 연구소에서는 나노메디슨과 molecular imaging을 연구하였습니다. 저는 주저 없이 Chembiomedical engineer라고 소개를 드렸습
- Adv. Funct. Mater.
- 2012.08.09
유동원

연세대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명 이 논문은 자성나노입자를 이용하여 질병을 정확하게 진단함과 동시에 치료하는 기술에 대하여 연세대학교 천진우 교수님 연구실에서 최근 연구발표한 내용을 리뷰한 논문입니다. 자성나노현상을 체계적으로 이해하면 자성나노물질의 중요한 특성인 saturation magnetizaton(Ms), coercivity(Hc), magnetocrystalline anisotropy constant(K)등에 대한 예측 및 조절이 가능합니다. MRI relaxivity(R2), heat emission(SLP), translational attractive force(Fm)등 자성나노입자의 functional property들은 Ms, Hc, K와 밀접한 관계가 있으므로 이들을 조절하여 MRI조영효과를 극대화하여 암진단 기술의 정확도를 높일수도 있고 자성이 우수하게 설계된 나노입자에 자장을 걸면 상용화된 나노입자에 비해 획기적으로 증가된 열을 발생해 암세포를 순식간에 사멸시킬 수도 있습니다. 뿐만아니라 외부자장을 이용한 controlled drug release도 가능하며 자성나노입자에 siRNA, cancer-specific ligands, optical reporting dyes를 conjugation하여 targeted imaging과 therapy를 가능하게도 합니다. 자성나노입자에 specific ligand를 conjugation하여 세포표면에 존재하는 receptor들과 binding하게 한 후 외부자장을 가하여 나노입자의 clusterization이나 pulling 또는 heat generation을 통한 세포의 성장 및 사멸에 해당하는 cell signaling을 조절하는 연구도 활발하게 진행중에 있습니다. 최근 20년간 나노기술의 급격한 발전이 있었고 앞으로도 더욱 정확하고 정밀한 질병의 진단 및 치료를 위한 나노입자의 응용이 요구되는 바, 획기적으로 특성이 개선된 기능성 자성나노입자에 대한 수요가 증가할 것이며 그에따른 관련 연구도 활발하게 진행될 것으로 전망하고 있습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 연세대학교 화학과 진화나노입자연구단(P.I. 천진우 교수)은 외부의 자극(stimulus)에 대해 스스로 변형(transformation) 및 자가진화(self-evolution)하는 새로운 형태의 진화형 나노입자를 디자인하고 있으며 이를 이용하여 필수적인 세포환경과 같이 미세한 변화를 능동적으로 감지하여 단일세포 수준의 MRI 센싱 및 세포조절을 가능하게 하는 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구단에서 나노입자 및 나노메디슨 분야에 대한 논문중 20편의 논문이
- Acc. Chem. Res.
- 2011.08.26
박정찬

경북대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명 최근 많은 관심을 받고 있는 연구 분야 중 하나가 나노 메디슨입니다. 나노 크기의 입자를 이용하여, 여러 가지 질병의 진단 및 치료에 이용하고자 하는 많은 연구가 진행되고 있습니다. 이번에 저희 그룹에서는 핵의학 장비인 Positron Emission Tomography (PET)와 Magnetic Resonance Imaging (MRI)에서 동시에 신호를 얻을 수 있는 탐침자 (probe)를 개발하였습니다. PET은 고감도 (high sensitivity)를 자랑하지만, 해부학적인 영상을 제공하지 못하고, MRI는 높은 해상도를 제공해 주며, 해부학적인 정보를 얻을 수 있는 반면, 감도가 떨어져 많은 양을 넣어 줘야 할 뿐 아니라, 기본적으로 백그라운드 신호가 있어, 판독 오류를 할 수 있는 가능성이 있습니다. 이번 연구에서는 PET-MR 이중 탐침자를 이용하여 각각의 영상을 얻은 후, 이를 융합함으로써 융합된 영상을 통하여 영상 판독시 보다 정확하게 할 수 있으며, 오류를 줄일 수 있다는 것을 저희 그룹에서 처음 보여주었습니다. 최근 2008년에 UC Davis 그룹에서 Cu-64와 iron oxide 나노 입자를 사용하여 PET-MR에서 탐지될 수 있는 탐침자를 제조하였다고 보고하였으나, 동물 실험 및 영상은 아직 보고하지 않았으며, 하버드대 그룹에서는 PET, MR과 fluorescence 이미징이 가능한 삼중 모드 탐침자를 제조하였으나, 영상 융합 시에는 PET-CT를 사용하였고 MR을 찍을 때에는 방사능을 띄지 않은 형태인 cold form을 사용하여 촬영하였다고 보고하였습니다. PET-MR 이중 탐침자 개발이 컴퓨터에서 소프트웨어에 해당하는 것이라면, 일체형 PET-MR 스캐너는 컴퓨터 하드웨어에 해당한다고 할 수 있습니다. 이런 일체형 스캐너는 몇몇 연구그룹에 의해서 실험 동물용으로 개발되었으며, 동물을 대상으로 한 연구가 진행 중에 있습니다. 사람을 대상으로 한 임상용은 지멘스에서 개발 중에 있으므로, 수년 내에 임상에 도입될 것으로 보입니다. 이런 PET-MR의 상호보완성으로 인해 앞으로 핵의학 분자 영상에서는 PET-MR 영상이 대세를 이룰 것으로 예상할 수 있습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 저희 연구실은 핵의학 분자영상에 관해 연구하는 곳으로. 구체적으로는 방사능 동위원소 (Cu-64, Ga-68, F-18, I-124 그리고 In-111 등)를 보다 효율적이고 간편하게 표지 할 수 있으
- Angew. Chem.-Int. Edit.
- 2008.08.11

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