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'Biophotonics' 에 대한 통합검색결과 17건입니다.

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최재원

서울대학교

해당 연구와 관련이 있는 ‘면역프로파일링’ 연구는 개인의 면역 시스템을 세밀하게 분석하여 질병의 진단 및 치료에 중요한 역할을 하는 연구분야 이며, 특히, 암, 자가면역 질환, 감염성 질병과 같은 질병 상태에서 면역 체계의 반응을 이해하는데 활용되고 있습니다. 최근 차세대 염기서열 분석 기술(NGS)의 비용이 급속도로 감소하고, 세포 수준의 특성을 분석할 수 있는 single cell 분석이 발달하면서, 면역프로파일링 연구가 크게 확대 되며 수준 높은 연구로 면역 메커니즘을 밝히고, 질병에 대한 해석이 가능하게 되었습니다.
- Nat. Commun.
- 2024.04.30
- 윤석현(Harvard Medical School and Massachusetts General Hospital)
All-natural-molecule, bioluminescent photodynamic therapy results in complete tumor regression and prevents metastasis
- Biomaterials 2023 May;296:122079 | https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122079
- 2023.05
이용주

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 ‘딥러닝을 활용한 고해상도의 병리 이미지 분석 연구’는 딥러닝 기술의 발전과 대량의 병리 슬라이드를 고해상도로 빠르게 디지털처리를 할 수 있는 병리 스캐너의 발달과 더불어 빠르게 성장하고 있는 연구 분야입니다. 연구 초기에는 병리 이미지 상에서 일부 선택된 영역에 대한 결과 예측이 가능했다면, 최근 연구는 하드웨어의 발달과 새로운 딥러닝 기법의 등장으로 고해상도의 병리 이미지 전체를 활용하여 딥러닝에 기반한 진단/예측을 수행하고 있습니다. 본 연구는 이러한 연구 기조에 부응하면서, 최근 딥러닝 분야에서 주목받고 있는 그래프 딥러닝 기술을 접목하여 병리 특징간 (features)의 상호작용 및 병리 이미지상에서 확인할 수 있는 암 미세환경 내부의 다양한 세포들의 상호작용을 딥러닝 모델이 학습하도록 하고 그 성능을 평가한 연구입니다. 무엇보다 차별되는 부분은 기존의 딥러닝 모델과 비교하여 좋은 성능만을 보이는 것 만을 목표로 하지 않고, 새로운 병리 기반의 진단 마커 발굴을 통하여 실제 의료 현장에 활용될 수 있도록 서울대 보라매병원의 박정환, 오소희 교수님과 긴밀한 협업을 진행하며 많은 노력을 기울여 수행한 연구라는 부분입니다. 논문 준비부터 1년이 넘는 리비전과정을 거치면서 최종 승인 게재 수락을 받았을 때의 그 기쁨은 이루 말할 수 없고, 또 리뷰어로부터 본 연구에 대한 귀하고도 좋은 코멘트들을 받아 1년이 넘도록 노력한 고생에 대한 보상받을 수 있었다고 생각합니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 본 연구는 서울대학교 전기정보공학부의 권성훈 교수님의 지도하에 Biophotonics and nanoengineering lab (BiNEL)에서 이루어 졌습니다. BiNEL은 "Helping Life Scientists with Technology"라는 목적의식을 가지고, 바이오/나노/전자공학 분야에 걸친 융합 연구를 통해 맞춤 의학 분야를 연구하고 있습니다. 지속적으로 기존의 질병 진단과 치료 과정에 존재하는 문제점들을 해결하기 위한 연구를 진행해왔으며 대표적으로, 저희 연구실에서 개발한 초고속 항생제 감수성 검사 기술은 패혈증 환자에게 적합한 항생제를 빠르게 진단함으로써 환자 개개인에 적합한 항생제를 확인하고 처방할 수 있습니다. 이 기술은 연구실에서 창업한
- Nat. Biomed. Eng.
- 2022.11.08
Recent advances in optical imaging through deep tissue: imaging probes and techniques
- Biomater. Res. 2022 Oct 22;26(1):57 | doi: 10.1186/s40824-022-00303-4
- 2022.10
- 바이오·의료융합
- 배용호(University at Buffalo, The State University of New York)
Optogenomic Interfaces: Bridging Biological Networks With the Electronic Digital World
- Proc. IEEE Volume: 107, Issue:7, July 2019, Page(s):1387-1401 | DOI : 10.1109/JPROC.2019.2916055
- 2019.07
김규현

KAIST

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 본 논문에서 제안한 기술은 빛으로 세포와 같은 복잡한 형상의 물체를 포획하고 자유자재로 움직일 수 있는 기술입니다. 기존에 빛을 이용하여 물체를 포획하는 기술은 "광 집게 (optical tweezers)"라 불리며 많은 분야에 응용되어 왔습니다. 이 기술은 레이저로 광 초점을 만들어 그 초점에 구형 물체를 포획하는 방식입니다. 또한 초점의 위치를 옮기거나 힘을 가하는 방식으로 포획된 구형 물체의 3차원 위치를 조절할 수 있습니다. 하지만 물체의 모양이 복잡해지는 경우에는 물체를 안정적으로 포획하기 어려웠습니다. 제어할 수 있는 물체의 방향이 제한적이기 때문에 생명 세포처럼 복잡한 3차원 모양을 가진 미세 물체를 빛으로 제어하는 데는 한계가 있었죠. 본 논문에서는 물체의 3차원 모양 정보를 바탕으로 빛의 모양을 능동적으로 조절하면 복잡한 물체도 안정적으로 포획하고 모양과 방향을 제어할 수 있음을 보였습니다. 이 기술은 우선 3차원 홀로그래픽 현미경을 이용해 물체의 3차원 정보를 실시간 측정한 뒤 그 정보를 바탕으로 물체를 효과적으로 제어할 수 있는 광학 패턴을 정밀히 계산해 입사하는 방식입니다. 빛과 물체의 모양이 같아질 때 물체가 갖는 에너지가 최소화돼 물체의 형상이 복잡하더라도 안정적으로 포획할 수 있음을 확인했습니다. 이를 이용하여 물체가 다양한 위치, 방향, 모양을 갖게 제어해 물체의 3차원 운동을 자유자재로 제어하고 원하는 모양으로 만들 수 있었습니다. 저희는 이 기술을 통해 적혈구 세포를 안정적으로 집어 원하는 각도로의 회전, 기역자 모양으로 변형, 두 개의 적혈구를 조립해 새로운 구조물 제작 등을 구현하는 데 성공했습니다. 또한 복잡한 구조인 대장암 세포 (HT-29)를 안정적으로 포획하고 원하는 각도로 회전시킬 수 있었습니다. 이 기술로 세포를 원하는 모양으로 안정적으로 변형시킬 수 있어 세포의 역학적 반응을 정량 분석할 수 있습니다. 또한 복잡한 형상을 갖는 세포들을 포획하고 조립하는, 세포 단계의 수술 작업을 광 제어하고 실시간 촬영하여 세포의 반응, 수술 예후 등을 모니터링 할 수 있을 것으로 생각합니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 저는 현재 KAIST 물리학과 의생명 광학 연구실 (PI: 박용근 교수님) 에서 박사후 연구원으로
- Nat. Commun.
- 2017.06.05
- 김규현(KAIST)
  Interview
- 박용근(KAIST, ㈜토모큐브)
Tomographic active optical trapping of arbitrarily shaped objects by exploiting 3D refractive index maps
- Nat. Commun. 8, Article number: 15340 (2017) | doi:10.1038/ncomms15340
- 2017.05
- 바이오·의료융합
- Ajay Singh(한국과학기술연구원, State University of New York)
- 김세훈(한국과학기술연구원)
Multifunctional Photonics Nanoparticles for Crossing the Blood?Brain Barrier and Effecting Optically Trackable Brain Theranostics
- Adv. Funct. Mater. Version of Record online: 5 SEP 2016 | DOI: 10.1002/adfm.201602808
- 2016.09
- 바이오·의료융합
김재준

KAIST

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 생체모사연구는 수십년간 자연에서 얻은 수많은 영감을 통해 기술발전에 기여해왔습니다. 특히 최근에는 측정기술이 발전하면서 자연에 존재하는 다양한 미세광학구조를 발견할 수 있게 되었고, 이렇게 발견된 미세광학구조의 역할을 밝히고 이를 모사하여 광학소자를 개발하려는 시도가 활발히 진행되었습니다. 그 중에서도 곤충눈을 모사한 이미징소자 및 나비날개를 모사한 디스플레이소자 등이 대표적인 예라고 할 수 있습니다. 하지만 그 동안 미세광학구조에 대한 연구는 곤충눈과 나비날개 등 외부에서 입사되는 빛을 다루는 생물을 모사한 연구가 대부분이었고, 스스로 빛을 내는 자연발광체에 대한 생물모사연구는 미흡한 실정이었습니다. 저는 자연발광체에 대한 생물모사연구가 새로운 발광소자 개발에 기여할 수 있을 것이란 생각에 연구를 시작하게 되었습니다. 본 연구에서는 반딧불이 발광기관의 외피에서 발견된 계층적 광학구조의 역할을 밝히고, 반도체공정과 미세몰딩공정을 이용하여 성공적으로 계층적 구조를 모사하고 이를 OLED에 적용하였습니다. 이 계층적 광학구조는 OLED 내부에 갇힌 빛을 효과적으로 추출할 수 있어 기존 OLED 보다 발광효율을 높일 수 있습니다. 또한 광분포도 조절할 수 있어 추후 OLED 기반 조명 및 디스플레이소자에 다양하게 적용 가능할 것으로 보입니다. 그리고 그동안 활발히 이루어지지 않았던 생물발광체에 대한 생체모사연구에 대한 관심도 높아질 것으로 기대됩니다. 연구를 수행하면서 기억에 남는 에피소드는 많이 있지만 저의 경우 마지막 OLED 측정 결과가 나오던 순간이 기억에 남습니다. 예전에 광학구조의 측정 및 광학수치해석 그리고 공정까지 모두 진행한 상태에서 마지막으로 OLED 측정만이 남았던 때였습니다. 저희 연구실에서는 OLED 측정을 할 수 없어 다른 연구실에서 측정을 진행하였는데 좋은 결과는 커녕 아무런 효과도 보이지 않았습니다. 저는 의외의 결과에 절망하였고 힘든 시기를 보내야 했습니다. 하지만 다시 마음을 다잡고 처음부터 다시 검토를 하였고, 그로부터 1년 뒤에 새롭게 공정을 진행한 광학구조를 가지고 OLED 측정을 진행하였습니다. 사실 처음과는 달리 별 기대를 하지 않고 측정을 진행하였는데 처음 결과부터 생각보다 잘 나와서 결과를 믿을 수 없었습니다. 그 이후에
- Nano Lett.
- 2016.04.29
- 박혜윤(서울대학교)
Single-molecule insights into mRNA dynamics in neurons
- Trends Cell Biol. Available online 4 June 2015, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tcb.2015.05.005
- 2015.06
- 바이오·의료융합
- 박혜윤(Albert Einstein College of Medicine)
Visualization of Dynamics of Single Endogenous mRNA Labeled in Live Mouse
- Science 24 January 2014: Vol. 343 no. 6169 pp. 422-424 | DOI: 10.1126/science.1239200
- 2014.01
- 바이오·의료융합
- 전상범(이화여자대학교)
Concurrent activation of striatal direct and indirect pathways during action initiation
- Nature 494, 238–242 (2013). Published online 23 January 2013 | doi:10.1038/nature11846
- 2013.01
- 전상범(이화여자대학교)
Concurrent activation of striatal direct and indirect pathways during action initiation
- Nature 494, 238–242 (2013). Published online 23 January 2013 | doi:10.1038/nature11846
- 2013.01
- Xiaowei Guo(서울대학교, University of Electronic Science and Technology)
Surface plasmon resonance based biosensor technique: A review
- J. Biophotonics Volume 5, Issue 7, July 2012, Pages 483-501 | https://doi.org/10.1002/jbio.201200015
- 2012.07
권성훈

서울대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 이번에 네이처 머티리얼즈 표지로 선정된 논문과 관련된 연구는 생화학 분자의 새로운 분석 방법을 제시하는 분야입니다. 흔히 슈퍼마켓에서 사용되는 바코드를 매우 작은 입자에 새겨 넣어서 그 입자들을 이용하여 종전에 많은 시간과 노력을 필요로 했던 유전자 분석, 질병진단등의 분야에 응용이 가능합니다. 이 기술은 물리, 화학, 생물, 재료, 전기, 기계공학 등 다분야간 융합 연구를 통해 가능하게 되었습니다. 관련 분야에 대한 끝없는 호기심과 아이디어의 도출을 통해 새로운 돌파구를 찾아낸 좋은 예라고 할 수 있습니다. 생화학 분자 분석 기술 분야는 원천기술의 성격이 짙고 따라서 흥미로운 연구를 진행할 부분이 매우 많이 남아 있으며 그만큼 기술 자체의 확장성이 크고 파급력도 상당할 것으로 예상됩니다. 이번 논문은 준비 기간이 상당히 길었습니다. 논문의 주제와 논리를 세우고 그에 따른 실험을 디자인 하는 모든 과정에서 학생들이 주도적으로 참여하며 진행을 하다 보니 시간은 많이 걸렸지만 연구에 참여한 학생들의 연구 노하우를 쌓는 것으로 매우 좋은 경험이 아니었나 생각합니다. 모든 연구나 실험이 항상 성공할 수 없고 예측한 대로 흘러가지 않기 때문에 지치거나 속상한 적도 많았습니다. 하지만 그러한 현상도 놓치지 않고 관찰하고 호기심을 가짐으로써 생각지 못한 현상을 발견하기도 합니다. 이번 논문에서는 입자의 회전에 의한 반응성 향상 부분이 그러한 사건 중에 하나입니다. 특수한 자성 잉크에 구조색을 발현 시키기 위하여 자석이나 전자석을 이용하다 보면 이를 제거하는 과정에서 자기장의 방향이 뒤틀려 만들고 있던 입자가 돌아가거나 초점에서 흐트러지는 경우가 발생했습니다. 처음에는 이것을 방지하기 위하여 많은 노력을 하였으나 왜 이런 현상이 발생하는지에 대해 고민을 한 결과 구조색을 발현하기 위해 정렬된 나노입자들의 주기적인 구조가 외부 자기장의 방향을 따르려는 성질을 가진다는 것을 알게 되었습니다. 우리는 이런 단점을 장점으로 발전시켜 만들어진 입자를 회전시킴으로써 마이크로 유체 환경에서 화학 반응성을 약 10배 가량 향상시킬 수 있는 기술로 만들었습니다. 이러한 특성은 종래 연구에서는 찾아볼 수 없는 매우 독특한 성질로 본 연구를 수행하면서 얻은 특별한 경험중에 하나였습니
- Nat. Mater.
- 2010.12.09
- 김진우(University of Arkansas)
Golden carbon nanotubes as multimodal photoacoustic and photothermal high-contrast molecular agents
- Nat. Nanotechnol. 4, 688 - 694 (2009). Published online: 23 August 2009 | doi:10.1038/nnano.2009.231
- 2009.08
- 바이오·의료융합
- 김진우(University of Arkansas)
Golden carbon nanotubes as multimodal photoacoustic and photothermal high-contrast molecular agents
- Nat. Nanotechnol. 4, 688 - 694 (2009). Published online: 23 August 2009 | doi:10.1038/nnano.2009.231
- 2009.08
- 바이오·의료융합

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