심혈관질환, 암치료 적용 기대
생명체의 세포증식 원인이 국내 연구진에 의해 ‘세계최초‘로 규명됐다. 이에 따라 동맥경화, 암 등의 치료에 새로운 계기가 마련됐다.
과학기술부는 이화여자대학교의 강상원 교수 연구팀이 세포 증식에 관여하는 원인물질인 퍼록시리독신(Peroxiredoxin)이라는 새로운 항산화 단백질을 세계 최초로 발견했다고 밝혔다.
강 교수 연구팀은 과산화수소가 세포증식의 원인물질이며, 새롭게 발견한 퍼록시리독신이 과산화수소의 세포내 농도를 조절하는 기능을 한다는 사실을 규명했다.
이번 연구결과에 따라 세포의 이상증식이 원인인 모든 질병치료가 새 전기를 맞게 될 전망이다.
심혈관질환(동맥경화, 심근경색 등)은 미국 등에서 사망률 1위를 기록하고 있으며 우리나라 역시 환자수가 꾸준히 증가하고 있다. 이 연구결과로 혈관세포의 이상증식을 조절할 수 있게 돼 심혈관질환의 근본적인 예방과 치료가 가능하게 됐다.
불치의 병으로 알려진 암 역시 세포의 이상 증식이 원인인 만큼 높은 치료효과를 기대할 수 있게 됐다는 것이 관계자의 설명이다.
현대인의 4대 질병이라 불리는 심혈관질환과 암, 당뇨, 퇴행성 뇌질환 등은 모두 활성산소인 과산화수소와 연관이 있는 것으로 알려져 있다.
강 교수 연구팀에 의해 퍼록시리독신이 발견됨에 따라 체내 과산화수소를 조절할 수 있게 돼 당뇨, 퇴행성 뇌질환 등에 대한 치료법 개발도 기대할 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.
과기부 관계자는 “혈관 내부가 좁아지는 심혈관질환, 암세포 증식 등의 치료의 새 장이 열릴 것”며 “신약 개발 등 다양한 성과가 기대된다”고 말했다.
특히 주 연구자인 최민희 씨는 아직 석사과정을 채 마치지 않은 인턴연구원이라는 사실이 알려져 화제가 되고 있기도 하다.
헬스피아, 외장형 모바일 혈당측정기 출시
헬스케어 전문업체인 헬스피아는 세계 최초로 외장형 모바일 당뇨관리 제품인 ‘헬스피아 글루코플러스(Gluco +)’를 출시했다.
이 제품은 기존의 당뇨폰과는 달리 일반 휴대전화의 충전용 포트에 직접 연결해 혈당을 측정할 수 있다. 헬스피아는 지난해 LG전자와 공동으로 휴대전화 배터리 내장형 혈당측정기인 당뇨폰(모델명 LG-KP8400)을 개발했었다.
헬스피아 이경수 사장은 “지난해 출시된 당뇨폰은 적용 휴대전화 및 통신사가 제한돼 있었으나 외장형 제품이 개발됨으로써 소비자들이 2003년 이후 출시된 많은 휴대전화 기종에서 사용할 수 있게 됐다”고 말했다.
헬스피아는 글루코플러스 출시 기념으로 모바일 당뇨관리 무료체험 이벤트를 실시한다. 참가를 원하는 소비자는 헬스피아 고객센터(1588-7566)나 홈페이지(www.healthpia.com)를 통해 신청하면 된다.
감기 바이러스 잡는 천연신물질 발견
한국생명공학연구원 세포생물학연구실 권두한 박사팀은 국내외 각종 자생식물로부터 얻은 추출물을 연구한 결과, 어성초 등 4종 이상의 식물에서 얻은 천연물질이 라이노바이러스, 코로나바이러스, 인플루엔자바이러스, 파라인플루엔자바이러스 등 감기 바이러스의 세포 내 증식억제에 효능이 있다는 것을 규명했다.
금번 성과는 수백여종의 식물추출물을 가지고 신약후보물질을 단기간에 찾아낼 수 있는 탐색기술과 다종(多種) 바이러스 배양법을 새롭게 개발했기 때문에 가능하였다.
권두한 박사는 “감기의 병원(病源)이 되는 바이러스 종류는 수백종에 달하지만, 라이노바이러스, 코로나바이러스, 인플루엔자바이러스 등이 대표적인 것으로서, 금번에 효능이 밝혀진 천연신물질로 감기의 80~90%까지 치료가 가능하며, 변종 코로나바이러스 억제에도 효능이 있어 ‘중증급성호흡기증후군(사스;SARS)’ 치료에도 응용할 수 있다”고 밝혔다.
지금까지 감기 치료제로 알려진 약물은 대부분 혈관수축제, 진통제, 소염제 계통의 약물로서 감기를 근원적으로 치료하는데에는 한계가 있지만, 금번에 밝혀진 천연신물질은 바이러스의 증식 자체를 억제하여 감기를 원천적으로 치료할 수 있다.
생명硏은 항바이러스 효능이 있는 식물추출물 3건에 대해 국내 특허를 출원하고, 이를 제품화하기 위하여 동화약품공업(주)과 기술이전계약을 체결하였다고 밝혔다.
LS전선, 차세대 에너지 저장장치 ‘울트라 캐패시터’ 개발
LS전선이 수소연료전지 자동차 등에 사용되는 차세대 에너지 저장장치로 주목 받고 있는 울트라 캐패시터(Ultra-capacitor / 일종의 배터리) 개발에 성공했다고 밝혔다.
이번에 LS전선이 개발에 성공한 울트라 캐패시터는 2년간의 연구와 30억원 이상의 연구개발비가 투입되었으며, 오는 2006년부터 본격 양산에 들어갈 예정이다.
이 제품은 “전기화학 콘덴서” 또는 “슈퍼 캐패시터”라고도 불리는데 일반적으로 2차전지와 비교해 100배 이상의 고출력 특성을 가지고 있으며, 2차전지가 최고 1,000회 정도의 충/방전을 하는데 비해 울트라 캐패시터는 50만회 이상 반복할 수 있을 만큼 수명이 긴 것이 특징이다.
또한 영하 40도의 극저온에서도 정상적으로 작동되는 등 2차전지가 가지지 못한 다양한 기술적 특성을 지니고 있어 최근 전세계적으로 주목 받는 제품으로, 주로 수소연료전지 자동차와 같은 미래형 자동차 분야의 핵심부품으로 자리잡을 전망이다.
이경준 부품연구소장은 “타사 제품에 비해 20% 이상 낮은 저항특성을 지니고 있으며, 정격전압의 경우 LS전선 울트라 캐패시터는 2.8볼트로 세계 수준의 성능을 구현할 수 있다”고 말했다.
유전자 기능 대량분석 신기술 세계최초 개발
계명대학교 의과대학 박종구 교수는 자체 고안한 새로운 형태의 LC형 안티센스 (LC-antisense)를 이용하는 초고속 대용량 유전자 기능분석 시스템을 개발하고 후속적으로 이를 응용하여 56개의 간암 성장 관련 유전자를 일괄 규명하는데 성공했다.
이 연구결과는 세계 정상 권위의 학술지인 네이처 바이오테크놀로지 최신호에 게재되었다. 특히, 네이처 바이오테크놀로지는 본 연구결과를 커버스토리로 선정하였을 뿐만 아니라 In This Issue 섹션을 통해서도 별도로 소개할 정도로 비중 있게 다루었다.
박 교수 팀이 개발한 이 기술은 특정 질병세포 및 조직을 대상으로 수천 내지 수만개 유전자들의 기능을 초고속으로 일괄 분석할 수 있는 새로운 시스템이다. 분석의 속도성 및 정확성 측면에서 선진국이 보유한 기존 기술보다 약 500배 향상된 것이다. 본 기술의 개발로 인하여 약 30-50년이 소요될 것으로 추정되었던 포스트 게놈 연구의 완성 기간을 절반으로 단축할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 유전체 연구에서 해외 연구그룹의 기존 방법들을 더 이상 답습할 필요가 없으며, “대규모 확정적 유전자 기능 규명” 방법 도입을 통한 생명 및 의과학 전분야의 국가경쟁력을 획기적으로 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 핵산 안티센스 치료제 발굴, 유전자 치료 등의 소재 발굴에 새로운 전기를 마련하였다는 점에서 큰 의미를 가진다.
국산 토종 렌즈개발
표준연 박승남 박사팀
우리나라의 어두운 밤 해상을 비춰주는 등대 램프가 국산 토종 렌즈로 전량 교체될 전망이다. 한국표준과학연구원은 세계 최고 수준의 등명기용 렌즈를 개발, 대부분 수입에 의존하던 등명기(燈明機) 렌즈를 국산화해 연간 10억원 이상의 수입대체 효과를 가져오게 됐다고 밝혔다.
최근 표준연 광도복사도그룹 박승남 박사팀은 해양수산부의 지원으로 등명기에 사용할 수 있는 직경 250~300mm급 비구면(프레넬) 렌즈를 개발, 국산화의 발판을 마련했다.
이 렌즈는 전구에서 나오는 빛을 평행광선으로 만들어서 빛의 손실을 최소화할 수 있는 것이 특징이다.
기존 국산제품에 비해 빛의 도달거리가 18 km(10해리)에 달해 5km이상 멀리까지 바다를 밝힐 수 있다. 반면 가격은 외국산에 비해 50% 저렴하다. 이번에 개발된 등명기 렌즈는 볼록하지 않은 비구면 렌즈를 여러 조각으로 나누고 그 형상을 다시 원통모양으로 다듬은 원통형 프레넬 렌즈로 설계했다.
프레넬 렌즈란 오목하거나 볼록한 특성을 가질수 밖에 없는 렌즈의 한계를 극복한 평평한 렌즈다. OHP, 자동차의 미등 등 여러 분야에 적용되고 있다.
이 원통형 프레넬 렌즈는 플라스틱으로 제작 됐으며 광학금형기술로 가공된 금형에서 압축 성형돼 만들어졌다.
또 직경 250~300 mm급 등명기 시제품의 색도, 광도 등 광학적 성능 평가와 온도충격시험, 방수시험, 전기적 특성 시험을 통해 성능 측정을 위한 표준조건을 제시해 표준화 등명기 품질보증 절차를 마련하고 등대 관련 산업의 기준을 제시했다.
박 박사는 “이번 렌즈개발을 위해 전국에서 운용되고 있는 1천200여개 등대의 사용 실태를 조사해 왔다”며 “무엇보다 국산기술로 개발한 렌즈를 통해 한국 영해를 비출 수 있게 된 점에 의의를 두고 싶다”고 말했다.
반도체성 탄소나노튜브
대량분리 최초 성공
국내 연구진이 세계 최초로 반도체성 탄소나노튜브를 대량으로 분리·추출하는 데 성공, 테라급 반도체 개발에 성큼 다가섰다.
성균관대 물리학과 이용희 교수 연구팀은 금속성 탄소나노튜브와 반도체성 탄소나노튜브가 혼재돼 있는 탄소나노튜브에서 반도체성 탄소나노튜브만 분리·추출하는 기술을 개발했다고 밝혔다.
과학기술부 테라급 나노소자개발사업단의 연구로 진행된 이번 연구결과는 미국화학회지(JACS)에 게재됐으며 국내를 비롯해 미국, 유럽, 일본, 중국 등 해외에서 특허출원중이다.
탄소나노튜브는 직경이 2㎚(나노미터:10억분의 1ｍ)이하이면서 길이가 수 ㎜로 다양한 전기적 성질을 띠고 있어 차세대 전자소재, 정밀기계, 광(光)소자, 에너지,바이오산업 등에 다양하게 응용될 수 있는 꿈의 소재로 불린다.
특히 오는 2015년께 실리콘 반도체의 기술적 한계를 극복, 대체할 수 있는 차세대 나노소재로 각광받고 있다.
그러나 금속성 탄소나노튜브와 반도체성 탄소나노튜브가 혼재돼 있는 탄소나노튜브를 트랜지스터에 이용하려면 반도체성 탄소나노튜브만 따로 분리해야 하는데 종전에는 이런 기술이 없어 응용에 걸림돌이 됐었다. 연구팀은 나이트로늄 이온(NO₂+)이 녹아있는 용액속에 탄소나노튜브를 섞은 다음 초음파로 금속성 탄소나노튜브만을 선택적으로 해체시켜 필터에 걸러 없애고 반도체성 탄소나노튜브만을 얻었다.
이 방법은 처리방법이 간단하면서도 기존 방법에 비해 반도체성 탄소나노튜브를 손상시키지 않고 수율을 90% 가까이 향상시킬 수 있으며 후처리 공정없이 곧바로 트랜지스터에 응용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
전북대병원 김관식 교수팀, 혈관형성 비밀 풀다
전북대학교병원 김관식 교수팀이 세계에서 처음으로 혈관 내피세포의 ‘혈관형성’ 비밀을 풀어내 화제다.
김 교수는 美 러너연구소 옌쉬 박사와 공동연구를 통해 혈관형성 과정을 규명, 권위있는 국제학술지 The FASEB Journal 5월호에 게재했다.
김 교수는 ▷ SPC와 GPR4의 세포결합 ▷ 세포이동 ▷세포증식 ▷ 세포분화의 과정을 거쳐 혈관이 형성된다고 설명했다.
특히 혈관 내피세포의 이동, 증식, 분화 과정에서 결합수용체인 GPR4가 혈관재생물질인 SPC를 활성화시켜 혈관을 형성하는 기전을 처음으로 규명해 냈다.
김 교수에 따르면 혈관재생물질인 SPC와 세포수용체인 GPR4가 세포 내 결합반응을 일으키는 과정에서 GPR4가 혈관 내피세포 성장인자 수용체(VEGF)의 기능을 활성화해 혈관을 형성한다는 것이다.
이전 연구들은 SPC가 혈관 형성에 영향을 미친다고 간접적으로 밝히고 있으나, 혈관형성의 기전은 풀어내지 못했다.
혈관형성 과정이 밝혀짐에 따라 앞으로 암을 비롯한 SPC와 관련된 혈관질환 치료 연구에도 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.
현재 김 교수는 난소암 환자의 복수에 포함된 LPA, SPC 등 생활성 지질 및 그 세포수용체들이 난소암 발생, 성장, 진행 등에 미치는 영향에 대해 연구를 진행하고 있다.
복제동물 조기사망 원인 세계 첫규명
경상대학교 농업생명과학대학 축산과학부 김진회 교수팀은 복제동물이 정상적인 동물보다 일찍 죽는 원인을 세계 처음으로 규명했다고 밝혔다. 이번 연구에는 한양대의대 백승삼 교수, 생명공학연구원 한용만 박사, 대구 가톨릭대 김태완 교수가 공동으로 참여했으며 체세포 복제 방식에 의해 태어난 복제동물이 조기 사망하는 메커니즘을 규명한 것은 처음이어서, 앞으로 체세포 복제동물의 안정적인 생산이 가능해질 것으로 기대되고 있다. 이번 연구는 농촌진흥청의 연구비 지원으로 이뤄졌으며 연구논문과 관련사진 등은 단백질 연구분야 권위지 ‘프로테오믹스(Proteomics)’ 5월호 커버스토리를 장식했다.
보통 체세포 복제방식으로 태어난 동물의 30-70%는 출생 1주일 이내에 조기 사망하는 것으로 알려져 있다. 논문에 따르면 이들 복제동물은 주로 심장기능 이상으로 말초조직에 혈액공급이 원활하게 이뤄지지 않은 데 따른 혈액순환 이상으로 조기 사망한 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 이같은 메커니즘을 규명하기 위해 각종 장기(臟器) 질환으로 일찍 숨진 체세포 복제 돼지 28마리에 대한 사망원인을 조직해부학적으로 분석했다. 복제돼지가 사망 당시 앓고 있던 장기질환은 각각 수막염(7마리), 간과 폐 울혈(각 3마리), 관절이상에 의한 기립불능(6마리), 얼굴기형(1마리), 무정자증(1마리) 등이었지만 사망의 직접적 원인이 된 것은 대부분 심장기능 문제에 따른 혈액순환 이상이었다는 게 연구팀의 설명이다.
광주과기원 국내 최초 원격수술 시연 기술개발
광주과학기술원이 세계 최초로 시도된 고화질 입체영상을 통한 국제 원격수술 중계 및 토론 시연의 기술적 지원을 주도해 행사의 성공에 결정적인 역할을 했다. 이는 국내 IT기술과 의료기술이 세계적 수준임을 과시 함과 동시에 원격진료 및 수술을 실현 가능케 한 기술적 쾌거로 학계의 비상한 관심을 끌었다.
광주과학기술원은 정보통신공학과 김종원 교수가 이끄는 네트워크미디어실험실 이 세계 최초로 시도된 광대역통합연구개발망(KOREN)을 이용한 고화질 입체영상에 의한 원격수술 중계 및 다자간 국제 토론 시연행사의 기술적 지원을 주도해 성공했다고 밝혔다.
시연행사는 대한의사협회가 주최한 제31차 종합학술대회 첨단사이버 학술분과 행사의 일환으로 개최됐다. 이날 행사는 분당서울대병원이 복강경 위절제 수술을 실시간으로 시연함과 동시에 이대목동병 원, 일본규슈대학병원과 학회장의 의료인들이 최신의 의학지식과 정보를 교환하는 형태로 이뤄졌다.
김종원 교수팀은 (주)후후의 협조를 받아서 자체 개발한 입체영상 전송 시스템으로 수술상황을 HD(1440x1080i) 입체영상으로 중계했으며, 아울러 다자간 화상기반 협업을 가능케 하는 액세스그리드 (Access Grid) 기술을 적용하는 등 기술적 지원을 주관했다. 김교수는 “이번 국제 의료 시연은 일반 인터넷보다 수백 배 빠른 광대역통합연구개망을 이용, 고화질 입체영상 전송기술을 활용했다는 점에서 미래 의료 및 정보통신의 핵심기반기술을 확보함과 동시에 원격진 료의 기술을 한 단계 격상시켜 현실화했다는 점에서 큰 의의가 있다”고 말했다.
동아제약 발기부전제 8월 시판 예정
동아제약은 현재 개발 중인 경구용 발기부전치료제, DA-8159의 3상 임상시험이 성공적으로 종료되었다고 밝혔다.
이번 3상 임상시험은 무작위 위약대조 이중맹검 방식으로, 국내 13개 종합병원에서 약 6개월에 걸쳐 271명의 발기부전환자를 대상으로 실시되었다.
투약 개시 후 12주 시점에서의 발기능을 평가한 part I 시험에서 DA-8159는 발기기능측정국제기준인 IIEF(International Index of Erectile Function)와 GAQ (Global Assessment Question)에서 위약대비 유의한 개선 효과를 나타냈다. 특히, 복용 후 12시간 동안의 유효성을 입증하는 part II 시험에서 DA-8159는 주유효성 평가변수인 SEP(Sexual Encounter Profile) Q3(성교성공율)에 대하여 위약대비 유의한 개선을 나타내었다. 한편 두통, 안면홍조 등의 경미한 부작용이 관찰되었으나 그 발현율이 낮았으며, 중증의 부작용은 보고되지 않아 안전성이 우수한 것으로도 평가되었다.
DA-8159는 기존 발기부전치료제의 단점 개선을 목표로 보건복지부 신약개발지원사업의 지원을 포함해 총 300억 원이 투자됐다. 또한 이미 전임상시험과 임상2상 시험에서 우수한 약효와 적은 부작용 관련 시험성적을 보여 큰 주목을 받아 왔다.
삼성전자, 세계최대 40인치 TV용 OLED 개발
삼성전자는 세계최초로 세계최대 크기의 TV용 40인치 능동형(AM) OLED를 개발했다고 밝혔다. 10인치 이하 모바일用 OLED, 20인치 이하 모니터用 OLED에 이어, 지난 1월 21인치 HD급 OLED 시대를 개막한 삼성전자가 4개월만에 세계최초로 40인치 HD급 OLED를 선보이며 대형 OLED 시대를 열었다.
삼성전자가 이번에 개발한 제품은 WXGA (1280×800) HD급 패널이며, 소비전력이 낮고 고화질 디스플레이를 구현할 수 있는 능동(Active Matrix)구동방식을 채택했다.
삼성전자 개발한 40인치 OLED 제품은 4세대 유리기판(730×920 기준)으로 개발됐으며, 기존 대형 TFT-LCD 제조방식인 아몰포스 실리콘(a-Si)방식을 기반으로 개발해 대형 화면으로 성공적으로 개발할 수 있었다.
4세대 유리기판 기준으로 개발되었다는 점은 향후 AM OLED가 지금까지와는 달리 4세대이상 대형기판에서도 낮은 원가로 높은 품질의 제품을 얻을 수 있다는 것을 의미한다.
또한 이 제품은 △ 최고휘도 600니트(nit)의 화면 밝기와, △ 5,000:1 이상의 명암비(흑백 대비비), △ 80% 이상의 색재현성으로, OLED의 빠른 응답특성과 더불어 HD급 해상도를 적용해 초고화질 동영상을 완벽하게 재현할 수 있게 했다.
삼성전자는 평판 디스플레이 시장에서 LCD 업계 1위의 위상을 지니고 있으며, 차세대 디스플레이 기술 확보를 위해 2001년부터 OLED 개발을 시작, 작년에는 14.1인치 WXGA( 1280×768) OLED 패널을 개발했고, 올 1월에는 HD급(1920×1080) 21인치 OLED 개발을 세계 최초로 성공한 데 이어 또 다시 세계최초로 40인치 OLED 개발에 성공하는 쾌거를 올렸다.
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