생명공학

과학자들 노력 덕분에 인공 팔다리 및 인공 장기는 자연이 우리에게 제공하는 것 이상의 한계를 넘어서고 있다. 이제는 혈액 차례다.과학자들이 실제 인간 적혈구보다 더 나은 인공 적혈구를 만들어 냈다.뉴멕시코대와 중국남방공대 연구팀이 실제 적혈구 기능을 하는 합성 적혈구 개발에 성공했다. 합성 적혈구는 산소를 운반할 뿐만 아니라 항암제 등 다양한 물질도 운반할...

생명공학자들이 인공지능(AI)으로 멸종된 네안데르탈인 단백질 예측해 새로운 항생제 후보 물질을 찾아냈다.펜실베이니아대학의 생물공학자 세자르 드 라 후엔테(Cesar de la Fuente) 연구팀은 현생인류인 호모 사피엔스와 멸종된 네안데르탈인과 데니소바인의 단백질을 인공지능으로 구조 예측하는 연구를 진행했다. 그 결과 질병을 일으키는 박테리아를 죽일 수 있는 분자구조를 찾아냈다. 이는 인간 감염병을 치료할 수 있는 신약의 힌트가...

지금까지 과학이 밝힌 바에 따르면 두뇌에는 공간 (Space) 의 위치정보시스템 (GPS) 를 인식하고 기억하게 하는 두 종류의 뉴런들이 있다. 하나는 해마 (Hippocampus) 에서 발견된 특정 지점이나 모양새 등을 인식하고 기억하게 하는 위치뉴런 (Location Neuron) 또는 장소뉴런 (Place Neuron) 이고, 다른 하나는 해마 뒤에 인접한 중앙내후각피질 (Medial Entorhinal cortex) 에서...

파킨슨병이나 조현병 환자의 도파민 농도를 실시간 측정할 수 있는 기술이 개발됐다. 도파민은 동식물에 존재하는 아미노산의 하나이며, 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 한다. 뇌 질환의 근본 원인을 규명하고 이해하는 데 있어 도파민은 중요한 지표이다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민 양은 감소되어 있고, 정신분열증으로 알려진 조현병 환자는 도파민이 과다하다고 알려져 있다.장동표 한양대학교...

유도만능줄기세포(iPS세포)를 배양해 인간 뇌 구조 발달과 기능을 구현한 ‘뇌 오가노이드’(뇌 유사 장기체)는 치매 등 난치성 뇌질환 연구와 치료제 개발에 도움이 되고 있다. 오가노이드란 시험관내에서 생성된 장기로, 실물의 장기보다 작고 단순한 조직이면서, 진짜에 똑같은 해부학적 구조를 가지고 있다는 특징이 있습니다. 오가노이드를 만드는 기술은 2010년대 초부터 급속한 발전을 이뤄지고 있다.인간 태아와 유사한...

인류의 평균 수명이 늘어나면서 질병과 건강에 대한 관심이 높아지고 있다. ‘암’(Cancer) 질환과 관련하여 국내 성인 3명 중 1명이 암을 겪는다는 통계에서 볼 수 있듯, 암은 흔한 질병이 되었으며 치료를 위한 많은 연구가 이뤄지고 있다. 특히 나노구조체를 이용한 암 치료제가 암 세포에 효과적으로 전달되도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 국내 연구진이...

19세기 오스트리아의 유전학자이자 성직자인 그레고어 멘델(Gregor Mendel)은 완두콩 교배 실험을 통해 생물이 가지는 모양과 성질이 자손에게 유전하는 것을 발견했다. 그 이후 자손에게 선천적인 유전자만 물려주는 것으로 알려져 왔다. 하지만, 최근에는 부모의 스트레스와 기억 등 경험도 유전되고 있다는 실험 결과가 나오고 있다.다트머스 대학(Dartmouth College) 게이젤 의과대(Geisel School of Medicine) 연구팀이...

백혈병 치료에 항원수용체 T세포(CAR-T세포) 요법을 받은 환자가 12년간 재발하지 않아 연구팀은 "백혈병을 치료할 수 있다"는 결론 내렸다미국 펜실베이니아대학 연구진은 2010년 만성림프구백혈병 환자 2명에 혈액에서 추출한 면역세포(T세포)를 암세포를 공격할 수 있도록 재조정한 후 다시 체내로 주입하는 ‘CAR-T세포 요법’을 실시한 후 추적 관찰했다.연구팀은 치료 당시 “백혈병은 반드시 재발할 것”이라고 추정했지만, 12년간...

미래에는 치아에 생긴 구멍을 메우는 충전제(filling)가 필요 없을지도 모르겠다. 착한 치의학자들이 충치를 재생하는 치료법을 개발하셨다니 말이다. 새로운 치료법은 치아 중심부의 부드러운 치수(pulp)에 상주하는 줄기세포를 활성화시킴으로써, 치아의 자가 치유 능력을 증강시킨다고 한다.치아의 자가 치유 메커니즘은 일반적으로 상아질(dentine: 표면의 에나멜질 밑에 존재하는 단단한 덩어리. 참고)에 생긴 작은 균열과 구멍을 수리하는 데...

과학자들이 O형처럼 혈액형에 상관없이 누구에게나 수혈 가능한 '유니버셜 블러드(universal blood)'를 연구하고 있다.혈액형은 A형 · B형 · O형 · AB형 등 여러 종류가 존재하지만, 수혈이 필요한 경우, 환자의 혈액형에 적합한 혈액을 사용하지 않으면 체내에서 응집이 일어나 최악의 경우 사망에 이를 수도 있다.캐나다 브리티시 컬럼비아 대학 스티븐 위더스(Stephen Withers)  생화학 교수가 이끄는 연구팀이 O형 혈액의 구조를 이용해 A형과 B형 혈액을 O형 혈액으로 바꾸고 누구에게나 수혈 할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있다. 연구팀은 '메타유전체학(metagenomics)' 기술로 소화 기관에서 발견한 효소를 이용해  A형과 B형 혈액을 O형으로 변환하는 방법을 찾았다.

이스라엘 텔아비브대학(Tel Aviv University) 연구팀이 색맹(색약)인 사람이 색을 볼 수 있는 콘택트렌즈를 개발했다.연구 결과는 광학 관련 분야 국제저널 옵틱스 레터(Optics Letters) 45권 6호에 논문명 ‘색시력 결핍을 위한 메타서페이스 기반 콘택트렌즈(Metasurface-based contact lenses for color vision deficiency)으로 게재됐다.인간의 눈은 약 100만 가지 색상을 인식할 수 있는 것으로 알려져 있다. 하지만,...

1947년대 첫 발견 이후 정체가 무엇인지 논란이 일었던 나뭇잎 모양과 같은 길이 1.4m 정도 크기 '디킨소니아(Dickinsonia)'가 동물이라는 결정적 증거가 나왔다. 호주국립대학(ANU, Australian National University) 지구과학연구소 요헨 브록스(Jochen Brocks) 연구팀은 러시아 북서부에서 발견한 5억5천800만 년전에 살았던 이 화석에서 동물성 스테로이드인 '콜레스테롤'분자를 검출해 현재 지구에서 발견된 가장 오래된 생물 화석으로 확인했다. 연구 성과는...