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'미세유체' 에 대한 통합검색결과 34건입니다.

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박범준

인하대학교

이번에 제가 작성한 “Advances in organoid-on-a-chip for recapitulation of human physiological event”는 organoid-on-a-chip 기술의 발전과 응용을 다룬 리뷰 논문입니다. 3D 세포배양 기술이 기존 2D 배양 시스템보다 생체 환경을 더 정밀하게 재현할 수 있는 점에서 주목을 받고 있으며, 오가노이드는 줄기세포에서 유래한 세포들이 자연스럽게 조직화되어 인간 장기와 유사한 구조와 기능을 가질 수 있도록 만들어집니다.
- Mater. Today
- 2025.03.03
김륜형

연세대학교

본 논문에서 개발된 미세유체 시스템은 미세유체 칩 내부에서 자성체를 이용하여 엑소좀의 이동을 조절하고, Tumor-derived exosomes (종양유래 엑소좀)과 노말 엑소좀 (Normal exosome)을 각각 분리하고 농축한 후 내부 mRNA를 검출할 수 있습니다. 마이크로 벨브를 도입하여 유체를 조절하여 이러한 과정을 하나의 칩에서 가능하게 하였습니다. 최종적으로 유방암 모델링 마우스의 소변을 이용하여 병기별 차이를 확인하였고, 이후 치료제를 투여하였을 때 유방암 마커의 변화를 관찰하였습니다.
- Adv. Funct. Mater.
- 2025.02.25
임재열

연세대학교 의과대학 이비인후과학교실

이번 연구는 타액선(침샘) 섬유화를 완화할 수 있는 CD9 세포외소포 (Extracellular Vesicles, EVs)에 대한 연구로, 화학적으로 재프로그래밍하여 무혈청 배양한 타액선 기저 선조세포(Basal Progenitors)에서 유래한 EVs의 치료적 가능성을 제시하였습니다. 세포외소포(EVs)는 세포 간 신호전달 및 조직 재생에서 중요한 역할을 하며, 특히 CD9 같은 특정 표지 단백질을 가진 EVs는 조직 복구 및 면역조절 기능을 강화할 가능성이 있습니다.
- Bioact. Mater.
- 2025.02.18
정효일

연세대학교

이번 연구는 타액선(침샘) 섬유화를 완화할 수 있는 CD9 세포외소포 (Extracellular Vesicles, EVs)에 대한 연구로, 화학적으로 재프로그래밍하여 무혈청 배양한 타액선 기저 선조세포(Basal Progenitors)에서 유래한 EVs의 치료적 가능성을 제시하였습니다. 세포외소포(EVs)는 세포 간 신호전달 및 조직 재생에서 중요한 역할을 하며, 특히 CD9 같은 특정 표지 단백질을 가진 EVs는 조직 복구 및 면역조절 기능을 강화할 가능성이 있습니다.
- Bioact. Mater.
- 2025.02.18
김유정

고려대학교

혈액암을 타겟하여 치료할 수 있도록 하는 면역 치료 중에 CAR-T 치료제가 전세계에서 각광받고 있습니다. FDA에 승인을 받은 6종류의 CAR-T 치료제는 모두 CAR를 발현할 수 있는 유전자를 바이러스를 통해서 세포 내로 전달하게 됩니다. 바이러스는 유용한 전달 도구임에 분명하지만, 제조와 관리 과정에서 많은 비용이 들고 감염 및 면역 반응에 대한 안정성 측면의 한계점이 있습니다.
- Nat. Commun.
- 2024.11.14
윤효근

한양대학교

이미징 유세포 분석기는 유세포 분석과 형광 현미경을 결합한 장비로, 세포나 입자의 형광 신호를 정량적으로 측정하여 세포 표면 마커나 내부 단백질 발현을 분석할 수 있습니다. 짧은 시간에 많은 세포를 탐지할 수 있어 고속 처리에 매우 유용합니다. 이 기기의 장점은 세포를 직접 촬영할 수 있다는 것입니다. 하지만 여전히 유세포 분석기의 한계점을 극복하지 못했습니다.
- Small
- 2024.06.05
강유정

성균관대학교

아밀로이드-베타 (Aβ) 및 타우 (tau) 와 같은 치매 유도 불용성 단백질 응집체에 의한 면역 세포의 과활성화는 신경독성 염증 매개체의 상승, 시냅스 손상, 신경전달물질 수준의 감소 및 신경 세포사를 유도하여 신경피질과 해마 내에서의 뇌 기능 장애와 같은 중추 신경계의 병변을 유도한다고 알려져 있습니다. 그러나, 미세아교세포 (microglia)에 의해 주도되는 신경퇴화와 중추 신경계 질환 진행의 기저 메커니즘 연구는 미세아교세포 자체의 높은 이질성과 인간 뇌의 면역 반응을 정확하게 반영하는 모델 시스템의 부재로 인해 높은 난이도를 지니고 있습니다.
- Adv. Sci.
- 2024.03.27
문병걸

연세대학교

본 연구분야는 질병의 조기 진단 및 모니터링을 위해 주목받고 있는 엑소좀(exosome) 분리입니다. 엑소좀은 나노크기의 세포밖 소포체 (extracellular vesicles; EVs) 중 하나로, 모세포의 다양한 생물학적 정보(핵산, 단백질 등)를 내포하고 있으며 거의 모든 체액에서 안정적으로 존재하여 액체 생검의 바이오마커로 주목받고 있습니다.
- Chem. Eng. J.
- 2024.02.19
배서준

부경대학교

실제의 체내와 유사한 환경을 제공할 수 있어 다양한 생물 연구 분야에서 3차원 세포 배양 모델에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 특히 외부의 오염으로부터 세포를 보호할 수 있으며 일관된 배양 조건을 제공할 수 있는 오일 내 액적 환경을 이용하는 미세 유체 시스템을 이용한 3차원 세포 배양 모델에 대한 연구가 많이 진행되고 있습니다.
- Small
- 2023.12.07
문병걸

연세대학교

논문에서 다루는 연구 분야는 암 진단과 모니터링을 위해 주목받고 있는 엑소좀(exosome) 분리입니다. 엑소좀은 30-150 nm 크기의 작은 세포 외 소포체로, 고유한 생물학적 기능과 풍부한 생물학적 정보를 내포하고 있어, 기존 조직 생검의 한계점을 극복하는 비침습적 또는 최소 침습적 액체 생검을 위한 잠재적 바이오마커로 주목받고 있습니다.
- Biosens. Bioelectron.
- 2023.08.31
정수현

UNIST

만성 창상의 악화 및 치료 효과 저하의 가장 큰 요인 중 하나는 혈관 소실로 인한 혈액 순환 부족입니다. 상처 주변 조직으로부터 치유와 감염 대응에 필요한 산소, 면역 세포, 영양소 공급이 원활하지 않기 때문에 치유가 더디게 진행되게 됩니다. 또한 혈관이 재생성되지 않는 상처에는 이식 치료를 시도하더라도 괴사로 이어져 치료 효과를 떨어뜨립니다. 따라서 창상 치료를 촉진시키기 위해서는 상처 부위의 혈관조직 재생성이 우선적으로 필요합니다.
- Adv. Mater.
- 2023.07.13
이상현

University of Minnesota

안녕하세요. 저는 미국 미네소타대학 (University of Minnesota)의 Earth and Environmental Sciences Department에서 Post-doctoral 연구원으로 있는 이상현입니다. 제 연구는 microfluidics를 사용하여 미세공간 (microchannel 및 porous media)에서의 유체 흐름이 미생물의 부착, 성장 및 주변 환경과의 상호작용에 미치는 영향을 조사하는 것입니다.
- Proc. Natl. Acad. Sci. USA
- 2023.06.19
추진옥

대구한의대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ?COVID-19 대유행 이후 백신 및 의약품의 안전한 운송에 대한 요구와 관심이 증가하면서 콜드체인(Cold Chain) 기술의 중요성은 부각되었습니다. '콜드체인'이라 불리는 온도 제어 물류 시스템은 운송하고자 하는 각 물품에 적합한 온도 범위 내에서 고품질을 유지하도록 하는 일련의 과정들을 포함합니다. 적절한 콜드체인 시스템 내에서 운송된 물품은 제조업체와 배송업체의 경제적 손실을 예방하고, 품질을 보장할 수 있어 소비자의 안전과 건강에 대한 위험을 최소화하고 제품 성능에 대한 신뢰를 줄 수 있습니다. 반대로, 운송 과정 중 발생하는 온도 이탈은 물품의 품질을 저하시키거나 백신의 의학적 효능 손실을 초래할 수 있습니다. 그러나 이러한 온도 이탈 여부는 직관적으로 확인하기 어렵기 때문에 이를 모니터링 하기 위한 기술 개발은 매우 중요합니다. ?현재 활용 중인 콜드체인 온도 모니터링 기술은 크게 수동 기록, 자동 기록, 일회용 모니터링 라벨 등으로 분류할 수 있습니다. 수동 기록의 경우, 초기 설치 비용과 구매 비용이 저렴한 장점이 있으나 데이터 수집 및 기록에 시간과 비용이 많이 필요하고 인적 오류로 인해 잘못된 데이터를 기록할 가능성이 있습니다. 자동 기록의 경우, 정확하고 신속한 온도 모니터링이 가능하지만, 초기 설치 비용과 유지 보수 비용이 많이 들며 전력 공급 문제와 무선 기술의 범위 한계 등으로 활용이 제한될 수 있습니다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 일회용 모니터링 라벨을 제안할 수 있습니다. 일회용 모니터링 라벨은 비용이 저렴하고 쉽게 사용할 수 있어 많은 비용과 인력이 필요하지 않고, 사용자 친화적인 접근 방식을 통해 운송 전반에 걸쳐 백신의 효능에 대한 명확하고 시각적인 가이드를 제공할 수 있습니다. 그러나 현재의 일회용 모니터링 라벨의 경우 각 제품마다 요구되는 적정 온도가 다르지만, 출시된 일부 제한적인 온도 영역에서만 모니터링이 가능하며, 사전 설정된 값을 벗어난 온도 범위나 한 번에 여러 온도 설정을 모니터링 할 수는 없습니다. 따라서 광범위한 범위에서 다양한 제품 요구 사항에 따라 정밀하게 조정 가능하고, 온도 이탈이 미치는 위험성에 따라 정밀 다중 온도 모니터링이 가능한 새로운 모니터링 시스템 개발이 필요합니다. 본 연구는 콜드체인
- Chem. Eng. J.
- 2023.03.24
이동훈

가천대학교, 현 University of Illinois at Urbana-Champaign

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 나노자임(Nanozyme)은 영문 합성어로, 나노물질 기반 인공 효소 모사체(NANOmaterial-based artificial enZYME mimetic)를 의미합니다. 2007 년 Nature Nanotech 에 실린, 산화철 나노 입자가 과산화효소의 촉매적인 특성을 모사한다는 발견에서 시작된, 나노 물질 기반의 효소모사체는. 현재까지도 많은 관심을 이어가고 있습니다. 나노자임의 큰 매력 중 하나는, 실제 효소의 fragile 한 부분을 극복함과 동시에 같은 촉매적인 특성을 가짐에. 여러 범주의 표면 공정 및 modification 을 통한 다양한 촉매 기반 응용, 예를 들면 혈당 진단 센서, 암 치료, 영상 프로브 등으로의 안정적인 활용이 가능하다는 것입니다. 여러 금속 기반의 나노입자 부터, 탄소기반, 금속-유기물 골격체(MOF) 등 다양한 카테고리의 나노자임이 활발하게 소개 되고 있으며, 2019년 에 새로 도입된 Single-atom nanozyme(SAN) 의 개념이 현재 나노자임 분야 에서 중요한 부분을 차지하고 있습니다. 우리가 효소를 컴퓨터에 비유 한다면, 촉매로서의 관점 한정으로 그 CPU 의 역할을 하는 것이, 보조 인자(Cofactor)입니다. Single-atom nanozyme 은 효소의 보조인자를 단원자 단위로 모방하며, 나노 물질을 이용하여 인공적으로 창조한 것인데. 이 SAN 을 만들기 위해서는, 유기-무기물 복합체 (MOF) 의 열분해를 통해 목표하는 구조(예를 들어 효소의 보조인자 모사체의 일부/Fe-N..etc) 등을 수득하는 방식이 대표적으로 쓰입니다. 허나 이 방법의 경우 공정 과정에서의 고온처리가 필수로 필요함에 따라 여러가지 불편이 생길 수 있으며, 수득률과 안정성 등 부수적인 문제를 야기하는 잠재적 가능성을 가집니다. 저희 논문에서 소개한 하이드로젤 기반 나노자임은, 이러한 열 분해 없이 상온에서 만든. 특별히 자가 조립 방법을 표방한, 원시 형태의 최초의 '나노 하이드로젤 기반 Single Atom nanozyme' 입니다. 과산화효소의 촉매적 특성을 가진 저희 나노자임은, 기존에 널리 쓰이는 폴리머 의 ionic gelation을 통해 나노젤을 만드는 과정에서, 철 이온이 추가로 참여하게 되어 주변 작용기와의 결합을 형성. 과산화효소의 보조인자의 일부분을 모사하는 전략을 취하였으며. 위 방법이 단순히 기존 SAN 대비 제작 방식을 단축시킨 것 뿐만 아니라, 소위 화학 반응이 일
- Chem. Eng. J.
- 2022.12.13
이기현

KAIST

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 인체 환경을 모사하기 위한 생체제작기술이 발전하면서, 전통적인 세포 배양 플랫폼을 너머 인체의 복잡성과 스케일을 in vitro에서 재구현할 수 있는 장기칩(organ on a chip)과 바이오프린팅(bioprinting) 같은 기반 기술들이 개발되어오고 있습니다. 특히, 바이오프린팅 기술은 인체의 다양한 세포와 생체친화적 재료를 사용하여 복잡한 구조를 비교적 쉽고 경제적으로 제작할 수 있는 기술로써 각광받고 있습니다. 여러 바이오프린팅 기술 중 미세사출형 인쇄 방식은 세포와 수화젤로 이루어진 바이오잉크에 압력을 인가하여 사출해내고 층층이 쌓아 3D 구조물을 제작하는 기술입니다. 미세사출형 바이오프린팅은 다른 방식과 달리 세포와 수화젤 등 다종의 재료를 사용할 수 있다는 큰 장점이 있습니다. 생명체 내부의 생리학적 환경은 다양한 세포들이 특정 조성의 세포외기질(extracellular matrix, ECM)에 위치되어있고 서로 구획된 영역에서 경계를 이루며 각자의 기능을 수행하고 있습니다. 그렇기 때문에 미세사출형 바이오프린팅 시스템은 조직/장기의 복잡한 패턴이나 구조를 모사하거나, musculotendinous tissue과 같은 서로 다른 조직간의 구획화하고 skin과 같이 다층으로 구획된 생체구조물을 제작하는데 굉장히 유리한 기술 입니다. 하지만 기존 기술들은 프린팅된 생체구조물 형태를 유지하기위해 부가적인 재료(supporting polymer/scaffold)를 필요로 하거나, 프린팅과정 동안 스스로 구조물을 유지할 수 있을 만큼 viscosity가 높은 bioink(hydrogel including cells)를 사용해야한다는 재료적 한계가 있습니다. 하지만 high-viscous bioink가 수백 μm 수준의 지름을 가진 노즐을 통해 사출되면서 세포는 큰 shear stress를 받게 되며, 세포 생존률을 보전하더라도 대체적으로 세포 배양에 적합치 않은 환경을 제공하게 됩니다. 그렇다고 collagen과 fibrin같은 순수한 생체구성물을 사용하기에는 viscosity가 너무 낮아서 사출하자마자 곧장 퍼져버리기 때문에 복잡한 3D 생체구조물을 제작할 수 없습니다. 이러한 문제점을 해결하여 복잡한 생체구조물을 제작하기 위해서는 다종 바이오잉크가 프린팅될 수 있음과 동시에 빠르게 경화시킬 수 있는 기술이 필요합니다. 이번 연구 결과에서는 다양한 유변학적 특성을 가
- Biofabrication
- 2021.10.14
강유정

성균관대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 대기 중의 초미세먼지(직경 2.5μm 이하)는 높은 농도의 중금속이 함유되어 1급 발암 물질로 여겨지고 있으며, 이러한 초미세먼지의 장시간 노출은 호흡기 질환을 유도한다고 알려져 있습니다. 최근 연구 동향에 따르면, 뇌까지 침투한 초미세먼지는 뇌기능 손상과 치매를 비롯한 뇌질환 발병에 유의적 영향을 미친다고 알려져 있습니다. 그러나 초미세먼지에 의한 뇌손상 그리고 질환발병의 메커니즘은 잘 알려지지 않았습니다. 따라서 연구팀은 미세유체요소 플랫폼 (microfluidics)에 인간 신경 줄기세포와 면역세포를 3차원 배양하여, 초미세먼지에 노출된 손상 모델을 구현, 이를 이용하여 초미세먼지에 의해 파괴된 면역체계가 뇌기능에 미치는 영향에 대한 연구를 진행하였습니다. 본 연구를 통해, 초미세먼지가 혈액을 통해 뇌로 가는 뇌혈관 장벽 (Blood-brain barrier)을 허물면서 뇌조직으로의 침투성이 증가하는 것을 확인하였습니다. 침투한 초미세먼지는 성상세포 (astrocytes)를 과활성화 시켜 화학유인물질 사이토카인으로 알려진 CCL1과 CCL2를 분비하여 뇌면역의 항상성 조절에 핵심적인 역할을 하는 미세교아세포 (microglia)를 불러들입니다. 또한 성상세포는 대표적인 염증 매게 물질인 인터루킨-1베타 (IL-1beta)와 인터페론 감마 (IFNgamma)를 통하여 미세교아세포의 기능을 교란시켜 신경세포 시냅스를 감소시키고 치매유도물질로 알려진 타우(tau) 단백질의 축적을 유도함을 확인하였습니다. 또한, 초미세먼지에 의해 과활성화된 면역세포들에 의해 뇌세포독성이 유의미하게 증가함을 확인하였습니다. 본 연구를 통해 구현한 초미세먼지의 뇌혈관 침투와 침투한 초미세먼지에 의해 유도되는 뇌신경염증반응에 의한 신경 세포 손상 모델은 차후 초미세먼지에 의한 주요 뇌질환 그리고 뇌혈관질환 발병 메커니즘 규명에 사용될 예정입니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 본 연구는 성균관대학교의 Brain-on-a Chip Lab (PI: 조한상 교수님)을 주축으로 노스케롤리나 대학교 (Dr. Charles Lee) 그리고 싱가폴 대학교 (Dr. Hsih-Yin Tan)의 긴밀한 협업으로 진행하였습니다. 저희 Brain Chip Lab은 성균관대학교 양자생명물리과학원 (IQB)소속에 있으며, 인간뇌를 미세유체요소
- Adv. Sci.
- 2021.10.06
김경훈

나노종합기술원

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 전염성 질병을 일으키는 병원체를 효과적이고 빠르게 캡쳐, 분석, 진단하는 기술은 헬스케어 분야 전반에서 큰 중요성을 차지하고 있습니다. 더군다나 현재 COVID-19로 인해 전세계가 어려움을 겪고 있는 실정인지라, 이 분야의 중요성은 특히 강조해도 지나치지 않습니다. 본 연구에서는 3차원 계층적 나노구조체를 활용하여 병원체를 포획하고, 이를 핵산분해효소 반응성 DNA probe를 이용하여 초고속 진단/분석을 수행하였습니다. 3차원 계층구조를 차용한 나노구조체는 일반적인 nanopillar 구조와 비교했을 때, nanopillar 간을 서로 연결하는 polyaniline nanofiber로 인해 외부에서 가해지는 힘에 대한 기계적 물성이 크게 증가합니다. 이는 병원체의 2차 감염을 예방한다는 데에 의의가 있습니다. 또한 박테리아가 생산하는 핵산분해효소에 반응하여 형광신호를 방출하는 DNA probe를 활용하여, 1분 안에 초고속 진단이 가능합니다. 이는 포획기술과 분석기술 양면의 융합을 통해 진단 시스템의 발전 가능성의 한 단면을 보여줍니다. COVID-19의 임팩트를 고려해볼 때, 전염병 진단에 관련된 연구의 중요성은 점점 더 커질 것으로 예상됩니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 나노종합기술원 나노바이오개발부 (구 나노바이오개발팀) 는 여러 기술의 융합을 통해 산학연간의 다양한 공동연구를 진행하고 있으며, 나노바이오센서, 바이오칩, 나노소재, 미세유체소자 등의 개발에 주력하는 한편 다양한 주제의 융합에도 관심을 가지고 연구를 진행하고 있습니다. 더불어, 수행하는 연구결과들을 상용화하여 실생활에 적용시키는 데에도 노력을 기울이고 있습니다. 또한 기관 내에 다양한 나노기술 관련 부서 및 분석장비가 있어, 논의 및 분석을 수행하는 데에도 접근성이 용이하다는 강점이 있습니다. 3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 연구자의 보람은 역시나 본인이 하는 연구에서 나오는 것이라고 생각합니다. 그리고 그 보람은 스스로의 안에서 찾아야 합니다. 다른 사람들과 비교하기 시작하면 자괴감에 빠질 수 있고, 슬럼프가 왔을 때에 빠져나오기도 어렵습니다. 모든 연구는 각자의 가치와 활용도를 지니고 있기 때문에, 그 경중을 따지기보다는 본인의 연구
- ACS Nano
- 2021.03.16
허정수

고려대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 본 논문은 미세유체칩을 이용하여 세포내 물질전달 플랫폼을 개발하기 위한 것입니다. 세포내 물질전달은 말 그대로 세포 안으로 외부물질들을 전달하는 과정인데 주로 유전자 가위나 플라스미드 DNA와 같은 유전자 편집물질들이나 나노입자들이 주로 그 전달물질에 해당합니다. 따라서 생명공학 연구에 있어서 필수적인 기반기술이라고 할 수 있으나 현재 이를 위해 상용화되어 있는 기술들은 모두 각각의 한계점들을 가지고 있습니다. 특히, 현재 세포치료와 같이 치료목적으로 연구되고 있는 세포는 줄기세포와 면역세포와 같은 일차 세포(Primary cell)이지만 해당 세포들은 여타 세포들에 비해 민감하여 기존의 기술들로는 성공적인 형질전환이 어려운 것이 사실입니다. 이에 따라 보다 효과적으로 일차세포의 유전자 편집을 할 수 있는 세포내 물질전달 기술의 개발이 시급한 상황이라고 볼 수 있습니다. 저희 팀은 미세유체 채널안에서 일어나는 특이적인 유동 현상(micro-vortices)을 이용하여 세포를 물리적으로 변형시킴으로써 세포막에 일시적인 틈을 만들고 이를 통해 외부물질을 세포안으로 전달할 수 있는 플랫폼을 개발하였습니다. 굉장히 빠른 속도로 미세 유체 채널내로 주입된 세포들은 순간적인 늘어남(cell stretching)을 경험하게 되며 이때 세포와 함께 주입한 타겟 물질들을 세포내로 전달하게 됩니다. 해당 기술을 이용하여 본 논문에서는 RNA, DNA를 활용, 줄기세포(사람 탯줄유래, 지방질 유래)와 면역세포(쥐 골수유래)의 형질 전환에 성공하였으며 기존에 널리 사용되는 기술인 전기천공법과 지질 캐리어 기술(lipofectamine)과 비교하여 더 높은 형질전환 수율(yield)을 얻었습니다. 이러한 결과들을 바탕으로 추후 생명공학 연구분야에서 널리 응용될 수 있을 것으로 전망합니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 고려대학교 바이오미세유체 연구실은 대체적으로 자유로운 분위기 속에서 본인의 연구역량을 발휘할 수 있는 좋은 환경을 가지고 있습니다. 지도 교수인 정아람 교수님은 항상 학생들의 연구에 신경 써 주시고 학생들이 연구에만 집중할 수 있도록 노력해주시기 때문에 연구실의 좋은 연구결과들로 이어질 수 있는 것 같습니다. 연구주제로는 미세유체를 활용한 다양
- ACS Nano
- 2020.10.26
강윤태

University of Michigan

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 좋은 기회로 다시 인터뷰에 응할 수 있게 되어 우선 기쁩니다. 이번에 Biosensors and Bioelectronics 논문을 통해 소개한 EVOD (Extracellular vesicles on demand) chip 소자는 이름 그대로 주문형 (On demand) 세포외소포체 (Extracellular vesicles, EV) 소자라는 의미로 우리가 원하는 특정 세포외소포체만을 선택적으로 선별 및 회수할 수 있도록 제작된 소자입니다. 세포외소포체는 최근들어 암을 비롯한 다양한 질병의 진단이나 치료에 응용될 수 있도록 다방면으로 많은 연구가 진행되어왔습니다. 다만 그 이름에서 말해주듯, 몸 안에 존재하는 모든 세포가 EV를 세포 밖으로 내뿜어 세포간 신호전달에 이용되거나 불필요한 물질을 밖으로 버리는데에 사용하는데 이 때문에 특정 세포에서 유래된 EV만을 선별하는 방법은 매우 까다롭습니다. 뿐만 아니라 암세포 유래 EV를 연구하거나 특정 면역세포에서 유래된 EV가 어떤 마커를 가지고 있는지, 또는 얼마나 세포에서 나오는지를 분석하기 위해서는 우리가 원하는 EV만을 선별하는 방법이 필수적입니다. 그리고 선별한 EV를 추후 In-vitro 연구나 Ex-vivo연구를 진행하기 위해서는 선별 후에 회수가 되어야 하고 생체 적합성이 높아야 합니다. 이에 우리 연구팀은 특정한 세포에서 유래된 EV를 선별하고 회수할 수 있는 시스템을 고안하면서 더불어 이를 추후 생체기능적 연구에 이용하고자, 구리를 사용하지 않는 (Cu-free) Inverse electron demand Diels-Alder (iEDDA) click-chemistry를 이용하였습니다. 이 iEDDA click-chemistry의 한쪽인 Tetrazine을, 특정 세포유래 EV를 잡을 항체 끝단에 고정시키고, 다른 한쪽인 TCO (trans-cyclooctene)를 미세유체소자 표면에 고정시킴으로써 특정 마커를 표면에 발현하는 EV만을 선택적으로 선별할 수 있도록 하였습니다. 추후 해당 EV를 손쉽게 회수하여 생체기능적 연구에 활용될 수 있도록, 절단가능한 링커를 추가로 사용하여 플랫폼의 활용가능성을 높였습니다. 본래 해당 연구의 시작이 저희 연구팀이 선별한 EV를 백신 등에 활용하고자 하여 이를 위한 링커와 플랫폼을 연구하다 파생된 논문입니다. 미국에서 코로나 바이러스 유행으로 인해 연구실이 강제로 출입이 제한되면서 작은 연구로 우선 마무리하게 되었는데요, 바로 그게 이 논문의 가
- Biosens. Bioelectron.
- 2020.08.28
강윤태

University of Michigan

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 작년 Small 논문을 통해 처음 인사드린 뒤, 올해도 좋은 기회로 인터뷰를 하게되어 우선 영광입니다. 이번 Advanced Science 논문을 통해 소개해드린 DUO 소자는 액체생검 (Liquid Biopsy) 분야의 핵심적인 바이오마커, 혈중암세포 (Circulating tumor cell, CTC)와 엑소좀 (Exosome)을 동일 환자에서 동일 플랫폼으로 선별/분석하여 더 종합적이고 높은 임상 유의성의 암 예후예측진단을 가능하게 하는 플랫폼입니다. 우리나라와는 달리 미국에서는 피부암이 매우 일반적인 암 중 하나이고, 그 환자 및 발병률이 매년 증가하는 추세입니다. 그런 피부암 중에서도 흑색종 (Melanoma)은 치명률이 매우 높고 공격적이라 조기진단 및 수술 후 예후예측을 위한 진단방법이 필수적인데요, 이 때문에 저희 연구팀은 흑색종 혈중암세포와 엑소좀 표면에 발현하는 흑색종 특이 단백질을 잡아낼 수 있는 항체를 고정시킨 DUO 플랫폼을 이용하여, 흑색종 환자의 혈액속에 존재하는 혈중암세포와 엑소좀을 각각 선별하는 액체생검을 통해 암 진단가능성을 확인하였습니다. 최근까지 기존의 많은 액체생검 연구들이 혈중암세포를 선별/분석하는 데 집중을 하다, 최근들어 엑소좀이라는, 더 안정적이고 양적으로 많은 이 마커의 선별과 유의미성에 관심을 보이고 있는데요, 저희 연구팀은 2007년 CTC-chip, 2014년 ExoChip에 이어 이번 DUO로 두 마커를 동시에 선별하여 상호간의 양적/질적인 차이와 임상유의성을 확인하였습니다. 앞으로 해당 분야는 체액 내에 존재하는 한가지 이상의 바이오마커를 동시분석할 수 있는 민감도 높은 분석 도구와 임상유의성 확립을 위한 더 세부적인 검증 연구가 활발하게 지속될 것으로 보입니다. 해당 연구는 제가 박사후 연구원으로 미시간에 오면서 처음으로 미시간병원 의사선생님들과 함께 진행했던 연구라 의미가 있고, 해당 플랫폼이 향후 실제 임상에 응용될 수 있는 시작점이 된 연구라 감회가 새롭습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 2년째 제가 몸담고 있는 University of Michigan의 Nagrath Lab은 앞서 언급했던 암 진단을 위한 혈중암세포 분석 소자를 처음으로 제안, 임상유의성을 입증했었던 Dr. Sunitha Nagrath가 연구책임자로 있는 연구실로, 공학연구에 기
- Adv. Sci.
- 2020.08.24