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허용민
허용민(Yong-Min Huh) 저자 이메일 보기
연세대학교 의과대학
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Artificially engineered magnetic nanoparticles for ultra-sensitive molecular imaging

1. 위 논문 내용 소개와 관련 분야의 동향을 간단히 설명

1980년대 후반부터, 자기공명영상 조영제로서 산화철(iron oxide)이 개발되어 현재 임상에서 단순조영제로 사용되고 있다. 2000년대 초반에 위의 나노플렛폼에 바탕을 두고 종양에 특이적으로 결합할 수 있도록 지능형 조영제를 개발하여, 효과적으로 영상화하는 것을 성공하였다(Nature Medicine 2000;6:351-4). 그러나 항체 및 항원 반응 혹은 단백질과 수용체 반응 등을 통해서 이루어지는 생활성적 농도 보다 훨씬 더 많은 농도로 가능하다는 단점이 제기되었다. 한편, 우리 연구진들에 의해서 기존의 공침법이 아닌 열분해법으로 제조법을 바꾸면, 결정의 단분산화 뿐만 아니라 고결정성으로 인한 자성의 증가가 자기공명영상 조영제로서의 민감도를 증가시킨다는 것을 알게 되었다(J Am Chem Soc 2005;127:5732-3, J Am Chem Soc 2005;127:12387-12391). 이에 더 나아가 열분해법의 또다른 장점인 성분조절 가능성을 이용하여, 망간이 도핑된 산화철의 경우 기존의 공침법에 비하여 10배 이상의 고민감도를 나타내는 것을 발견하여, 이를 표적 지향적인 조기 암 진단 모델에 적용하여 성공한 것을 보고한 것이 본 논문의 내용이다.

- 논문을 내기까지의 과정과 어려움, 이겨낸 이야기, 관련된 재미난 에피소드

상기 화학저널에 발표한 것이 1년 8개월(J Am Chem Soc 2005;127:5732-3)과 1년 4개월 (J Am Chem Soc 2005;127:12387-12391) 정도 밖에 되지 않았는데, 이미 20편과 21편의 citation이 될 정도로, 이 분야의 관심이 드높은 실정이었으나, 모든 연구자들이 국내 과학자로 구성된 상태에서 상기 논문에 발표하는 것이 쉽지 않았다. 특히, 공침법을 통한 기법을 가지고 연구하는 Ralph Weissleder group(MGH, Harbard Medical School)의 효과적인 극복이 쉽지 않았다. 그러나 열분해법을 기초로 한 자성 결정에서의 다양한 장점을 가장 적절한 의학적 응용으로 연결하여, 그것의 극명한 효과를 보여주는 것만이 그 장벽을 뛰어넘을 수 있다고 믿었던 연구진들의 의지가 그것을 가능하게 하였다고 본다. 특히 연세대 의과대학 영상의학과와 연세대 화학과의 다학제적인 긴밀한 협력이 위의 연구를 가능하게 한 중요한 동력이라고 믿는다. 가장 재미있는 에피소드로는 위의 논문의 제1저자 중 한 명인 이제현군(연세대 화학과)과 영상의학과팀 중에 한 명인 조은진 양이 끊임없이 병원 내 자기공명영상기기에서의 2-3년 간의 실험을 같이 하면서, 최근 2006년12월에 결혼한 것이다. 서로 간의 힘든 연구 속에서 서로의 일도 이해하고, 그 과정에서 서로 정이 싹터서, 젊은 연구자들이 결혼하는 모습은 참으로 보기 좋은 것이라고 생각한다.

2. 현재 소속기관, 연구실 소개

연세대학교 의과대학 영상의학과 소속으로서, 연구실 이름은 나노메디컬 영상 연구실(NanoMedical Imaging Lab.)이다. 연구실 멤버로는 조은진(박사과정), 이은숙(연구원), 고현주(연구원), 이충환(ATGen 파견 연구원), 이통일(ATGen 파견 연구원)으로 이루어져 있고, 영상의학과 조교수인 제가 전체를 조율한다. 또한 영상의학과 교수인 서진석 교수님이 전체 랩의 director 역할을 수행하시고 계시다. 우리 랩의 가장 기본적인 특성은 다학제적 연구를 근간으로 추구하기 때문에, 다양한 네트워크를 통해서 연구를 구현하고 있다. 연세대 화학과, 연세대 화학공학과, 연세대 의과대학 생화학 및 분자생물학과, 연세대 의과대학 미생물학과, 연세대 전자공학과, 고려대 화학과 등 다양한 학제와의 공동연구를 통해서 연구를 추진하는 특색을 지니고 있다. 이러한 네트워크는 보다 유연하고 개방적인 연구를 가능하게 하고, 서로의 다른 분야의 아이디어들이 효과적으로 통합되고 조율됨과 동시에 의학 분야의 적절한 적용점을 찾아서, 종국에는 나노신약으로서의 개발을 목적으로 하고 있다.

3. 실험실에서의 연구생활 이야기 및 개인적 바람

임상의사로서 영상의학과 전문의를 획득하고 의과대학 교수로서의 업무를 진행하면서, 연구를 하고 있다. 장점으로는 임상에 하나의 뿌리를 두고 있기 때문에 효과적인 의학적 적용점을 찾아내는데 효과적이나, 임상의사로서의 원천기술에 대한 이해 또는 구현하는 힘의 부족함이 또 다른 단점으로 부각된다. 그렇기 때문에 상기한 바와 같이 효과적인 다학제적인 네트워크의 구축을 통해서 더욱 나은 수준의 연구를 끌어가야 한다고 평소에도 생각하고 있다.

임상의사이면서 의과학자로서의 가장 소중한 보람은 궁극적으로는 상기 네트워크를 통해서 개발된 다양한 종류의 나노신약이 실제로 그 임상적용을 해볼 수 있었으면 하는 것이다. 이것은 개인적으로 연구자로서의 가장 큰 꿈이고 평생을 통해서 도달하기를 바라는 것이다. 사람은 교통사고를 제외하면, 반은 암으로 반은 심장 및 뇌혈관 질환으로 사망한다고 본다. 이러한 핵심적인 인류의 건강을 위해하는 질병들은 현재로서 수 많은 성과가 있지만, 여러가지 어려움에 봉착되어 있다. 이러한 임상 상황에서의 어려움에 동기를 부여받고, 끊임없이 노력하여 조그마한 보탬이라도 된다면 하는 것이 개인적인 꿈이라는 것이다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

한국에는 수 많은 의사들이 있고, 의사가 되기 위한 의과대학생들이 있다. 또한 생명공학을 포함한 이공계 학생들이 학문의 꿈을 지니고 있다. 어떤 경우에도, 자신이 새로움을 추구하고, 그것을 인류에게 도움이 되는 방향으로 쓰일 수 있기를 기대한다면, 수 많은 난관을 헤쳐갈 수 있는 내면적인 디딤돌이 될 수 있을 것이다. 특히 나노메디컬 영상과 같은 다학제의 경우에는 기존의 학문의 체계처럼 뚜렷한 교과서 하나 없는 실정임에도 다양한 학문 분야에서 출발한 학생들이 본인들의 지적 한계를 뚫으면서 연구하는 모습에서 기쁨을 느낀다. 다학제적 학문에 대한 꿈을 지니고 있는 학생이라면, 자신이 학부 또는 석사까지 마친 분야가 무엇이 되었건, 모두 가능하다는 것이 가장 큰 어려움이자 장점이라고 생각된다. 바이오에서 출발했건, 나노에서 출발했건, 아니면 저와 같이 영상에서 출발했건, 그 출발들이 모여서, 끊임없이 노력하고, 사고를 신선하게 개혁할 때, 자신의 영역을 넘어서서, 새로운 학문 분야에 눈이 뜨일 것이다. 그러한 꿈들이 교감되기를 바란다.

5. 앞으로 계획

현재로서는 지능형 자기공명영상 조영제에 대한 연구를 중심으로 해왔다. 이것은 진단의 영역이다. 나노플렛폼은 다기능성을 지닌다고 많은 연구자들이 생각하는 것처럼 진단과 치료의 영역을 동시에 구현하는 다종다양한 나노플렛폼과 나노복합체를 구성하여, 지속적으로 연구하고자 한다. 암 분야에서 가장 중요한 현대의학적 화두 중에 하나는 독성의 최소화이다. 이것은 단적으로 "Living with Cancer"로 표현된다. 당뇨 혹은 고혈압 질환처럼, 그 병을 안고 살고도 관리를 잘하면, 건강하게 수명을 누릴 수 있게 하는 것이다. 이러한 분야에 나노플렛폼의 다기능성이 효과적인 역할을 할 수 있도록 끊임없이 연구하는 것이 앞으로의 계획이다.

  Received for article January 12, 2007

 등록일 2007-01-12
Category: Medicine, Biochemistry, Molecular_Biology
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