미국 국립보건원(NIH)은 지난 2001년 이후 나노기술(NT)분야의 연구예산을 대폭 늘리기 시작했다. NT 핵심기술은 분자수준에서 원자를 조작할 수 있는 능력인데 이런 제어는 물질 또는 시스템의 새로운 특성을 결정하는데 있어 중요 역할을 하기 때문에 생명공학(BT)연구는 물론 인간이 창조해내는 모든 영역에 유용한 도구(Tool)가 될 수 있다.
최신 연구동향을 살펴보면 선진국에서는 BIT(BT+IT),BINT(BT+IT+NT) 등 첨단기술융합기술에 관심을 쏟고 있다. 이런 연구 추세에 따라 국내에서도 생명공학과 IT, NT, 전자공학 등을 접목한 첨단기술융합 신기술개발을 추진하고 있는 기관이 있는데, 한국생명공학연구원 융합생명공학연구실(실장 정봉현)이 선두주자다. 하지만 첨단기술융합은 국내에서는 이머징 테크놀로지 가운데 하나여서 이 연구실이 발족한 지는 이제 갓 1년에 불과하다.
하지만 이 연구실에서는 재료공학, 전자공학 등 전통적인 생명공학과는 다소 거리가 있는 다양한 전공연구자가 함께 모여서 고기능 바이오칩, 나노바이오센서, 나노 바이오소재, 나노생체분석 및 조절연구 등을 집중 연구하고 있다.
현재 진행하고 있는 대표적인 융합기술 연구로는 바이오칩 기반의 초고속 분석 및 탐색(HTS) 시스템 및 질병진단칩 개발 등이다. 생명공학 연구의 2가지 핵심분야는 신약개발과 질병진단으로 모아지고 있다. 특히 신약개발 방법론은 IT,전자공학 기술과 접목되면서 빠르게 발전하고 있다.
화합물 라이브러리에서 신약후보물질을 일일이 합성해 탐색해내는 고전적인 방법은 퇴조하고 이제는 한번에 수천개, 수만개 이상의 물질을 스크리닝 해내는 HTS시스템으로 진화하고 있다.
신약개발은 1개의 신약이 나왔을 때, 매년 1000억~2000억달러 규모의 시장을 만들 수 있는 반면 연구개발비용이 통상적으로 15년 정도나 걸리고 개발비도 5억달러에 달해 장기간 대규모 투자가 없으면 성공하기 힘들다.
짧은 기간에 좋은 성과를 내야하는 국내 연구현실에서 이런 투자는 쉽지 않다. 그래서 그 해결책을 찾기 위해 연구개발 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 단백질칩 기반 신약 HTS시스템 기술 개발에 나섰다.
이와 함께 연구실은 생명공학연내 다른 연구실이 보유하고 있는 다양한 질병관련 콘텐츠를 확보해 시스템에 접목시키는 시도를 하고 있다.
현재 자궁경부암,고혈압,세포주기 등과 관련한 신약개발용 단백질칩을 개발하고 있다.단백질칩 기반 신약 HTS시스템 기술을 개발하면 극미량의 분자표적물질과 후보물질을 하루에 10만개 이상씩 분석할 수 있어 신약개발 비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있기 때문이다.
이 연구실은 또 미래 핵심 바이오칩 기술로 예상되는 당쇄칩과 세포칩 원천기술 확보에도 나서고 있다. 바이오칩은 질병진단에도 활용할 수 있다.
생명공학연 융합생명공학연구실은 바이러스종양학 실험실과 공동연구로 자궁경부암의 원인 바이러스인 HPV의 감염진단용 단백질칩/바이오센서 시스템 개발을 진행중이다. 이 연구과제를 내년부터는 산학연이 공동으로 참여하는 BTN시스템(BioChip to HTS)로 확대시켜 생명공학연이 핵심기능을 해나갈 수 있도록 할 계획이다.
또 다양한 바이오소재 중 분자모터나 나노와이어 등으로 나노소자화가 가능한 생체물질을 발굴해 응용하는 연구도 진행하고 있다. 수십나노미터로 축구공 모양의 3차원 구조를 만드는 훼리틴을 새로운 성질의 나노입자로 제조하려는 시도가 대표적인 사례다.
이밖에도 생체메커니즘 규명으로 신약설계와 질병진단이 가능한 나노생체분석 및 조절연구도 수행하는데 나노미터 수준의 분자를 직접 관측할 수 있는 NSOM/SPM시스템을 써서 나노바이오센서,단백질 결합,단백질 어레이 등의 연구도 하고 있다.
정봉현 실장은 "신약개발이 필수적인 도구(Tool)를 개발하는 것을 최우선 목표로 잡고 다양한 IT, NT기반 접목을 시도하겠다"고 말했다.
최신 연구동향을 살펴보면 선진국에서는 BIT(BT+IT),BINT(BT+IT+NT) 등 첨단기술융합기술에 관심을 쏟고 있다. 이런 연구 추세에 따라 국내에서도 생명공학과 IT, NT, 전자공학 등을 접목한 첨단기술융합 신기술개발을 추진하고 있는 기관이 있는데, 한국생명공학연구원 융합생명공학연구실(실장 정봉현)이 선두주자다. 하지만 첨단기술융합은 국내에서는 이머징 테크놀로지 가운데 하나여서 이 연구실이 발족한 지는 이제 갓 1년에 불과하다.
하지만 이 연구실에서는 재료공학, 전자공학 등 전통적인 생명공학과는 다소 거리가 있는 다양한 전공연구자가 함께 모여서 고기능 바이오칩, 나노바이오센서, 나노 바이오소재, 나노생체분석 및 조절연구 등을 집중 연구하고 있다.
현재 진행하고 있는 대표적인 융합기술 연구로는 바이오칩 기반의 초고속 분석 및 탐색(HTS) 시스템 및 질병진단칩 개발 등이다. 생명공학 연구의 2가지 핵심분야는 신약개발과 질병진단으로 모아지고 있다. 특히 신약개발 방법론은 IT,전자공학 기술과 접목되면서 빠르게 발전하고 있다.
화합물 라이브러리에서 신약후보물질을 일일이 합성해 탐색해내는 고전적인 방법은 퇴조하고 이제는 한번에 수천개, 수만개 이상의 물질을 스크리닝 해내는 HTS시스템으로 진화하고 있다.
신약개발은 1개의 신약이 나왔을 때, 매년 1000억~2000억달러 규모의 시장을 만들 수 있는 반면 연구개발비용이 통상적으로 15년 정도나 걸리고 개발비도 5억달러에 달해 장기간 대규모 투자가 없으면 성공하기 힘들다.
짧은 기간에 좋은 성과를 내야하는 국내 연구현실에서 이런 투자는 쉽지 않다. 그래서 그 해결책을 찾기 위해 연구개발 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 단백질칩 기반 신약 HTS시스템 기술 개발에 나섰다.
이와 함께 연구실은 생명공학연내 다른 연구실이 보유하고 있는 다양한 질병관련 콘텐츠를 확보해 시스템에 접목시키는 시도를 하고 있다.
현재 자궁경부암,고혈압,세포주기 등과 관련한 신약개발용 단백질칩을 개발하고 있다.단백질칩 기반 신약 HTS시스템 기술을 개발하면 극미량의 분자표적물질과 후보물질을 하루에 10만개 이상씩 분석할 수 있어 신약개발 비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있기 때문이다.
이 연구실은 또 미래 핵심 바이오칩 기술로 예상되는 당쇄칩과 세포칩 원천기술 확보에도 나서고 있다. 바이오칩은 질병진단에도 활용할 수 있다.
생명공학연 융합생명공학연구실은 바이러스종양학 실험실과 공동연구로 자궁경부암의 원인 바이러스인 HPV의 감염진단용 단백질칩/바이오센서 시스템 개발을 진행중이다. 이 연구과제를 내년부터는 산학연이 공동으로 참여하는 BTN시스템(BioChip to HTS)로 확대시켜 생명공학연이 핵심기능을 해나갈 수 있도록 할 계획이다.
또 다양한 바이오소재 중 분자모터나 나노와이어 등으로 나노소자화가 가능한 생체물질을 발굴해 응용하는 연구도 진행하고 있다. 수십나노미터로 축구공 모양의 3차원 구조를 만드는 훼리틴을 새로운 성질의 나노입자로 제조하려는 시도가 대표적인 사례다.
이밖에도 생체메커니즘 규명으로 신약설계와 질병진단이 가능한 나노생체분석 및 조절연구도 수행하는데 나노미터 수준의 분자를 직접 관측할 수 있는 NSOM/SPM시스템을 써서 나노바이오센서,단백질 결합,단백질 어레이 등의 연구도 하고 있다.
정봉현 실장은 "신약개발이 필수적인 도구(Tool)를 개발하는 것을 최우선 목표로 잡고 다양한 IT, NT기반 접목을 시도하겠다"고 말했다.
