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제목 (3월1째주) 가장 빠른 특허 소식
작성자 대표 관리자 (ip:)
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  • 작성일 2017-03-02 13:17:36
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1. 자성 나노 와이어를 이용한 체액 기반 암진단 기술

 

 국립암센터 연구팀이 혈액 내에 순환하는 ‘혈중 종양 세포’와 ‘종양 유래 cfDNA’ 및 ‘엑소좀’을 ‘자성 나노 와이어’를 통해 검출할 수 있는 기술을 개발했습니다.

 최근 암세포를 추출하는 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 조기암 환자에게서는 암세포를 검출하기 어려웠습니다. 하지만 이번에 개발한 이 기술로 인해 조기암 진단의 길이 열렸습니다.

 이번에 개발한 강한 자기장 기반의 ‘자성 나노 와이어’는 실처럼 얇고 긴 구조로 인하여 다양한 종류의 암 특이적 항체를 결합시켜 혈중 종양 세포의 포획이 용이하도록제 작되었습니다. 자성 나노 와이어가 혈액 내 다량의 혈구세포 및 단백질의 틈을 뚫고 들어가 혈중 종양 세포만을 초고감도로 포획하기 때문에 기존의 방법들보다 월등히 높은 검출 결과를 보입니다. 불과 1mL 혈액만을 사용해 조기 유방암 환자 100%에게서 혈중 암세포가 검출되는 것을 확인했습니다.

 이 기술은 치료에도 활용 가능합니다. 자성 나노 와이어에 다량의 양이온성 고분자를 부착함으로써 혈장 내 작은 크기로 잘게 잘라진 ‘종양 유래 cfDNA’를 손실 없이 포획하여 암 관련 유전자 변형을 포착해 환자에게 적합한 항암제를 선택할 수 있습니다.

이 기술이 상용화 되면, 자성 나노 와이어를 기반으로 혈액 및 소변에서 ‘혈중 종양 세포’, ‘종양 유래 cfDNA’ 및 ‘HPV 바이러스’를 효율적으로 검출하는 한편, 암의 진단 및 치료 과정 모니터링을 통해 암의 재발을 추적 관찰할 수 있습니다. 또한 소량의 혈액이나 소변을 이용하기 때문에 보다 쉽게 복합적인 검사가 가능합니다. 이렇게 혈액을 통해 암세포의 존재를 확인할 수 있다면 암 재발 가능성을 미리 알 수 있고 표적 항암제 선택 등 치료 전략을 일찍 세움으로써 그 치료 효과를 극대화시킬 수 있습니다.

 

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2. 알츠하이머 진단을 위한 당 감지 바이오센서

 

알 츠하이머는 60세 이상 인구의 11%에 발병하는 퇴행성 뇌질환으로 기억력을 포함해 인지기능이 점차 악화되는 병입니다. 베타 아밀로이드 단백질의 뇌 침착이 직접적인 원인으로 알려져 있으나, 이를 확인하기 위해서는 MRI, PET-CT 등 고비용 장비나 혈액, 뇌척수 채집 등이 필요해 환자의 부담이 높았습니다.

 이에 경북대학교 임정옥 교수 연구팀은 알츠하이머 환자의 타액에서 나타나는 특이적인 당 성분을 찾아 새로운 바이오마커로 선정했으며, 이를 감지하는 바이오센서를 개발 했습니다

 연구팀이 개발한 바이오센서는 초파리의 S2세포에 Gr5a라는 당 감지 유전자를 도입하여, 당 성분에 반응하는 미각 수용체를 과다 발현시킨 세포 센서입니다. 이렇게 만들어진 바이오센서에 깨끗이 정제한 환자의 타액을 떨어뜨리면, 타액 속 당 성분과 세포의 수용체가 반응하여 전기신호가 발생하게 됩니다. 이 신호를 기준치와 비교해 알츠하이머 여부를 가려낼 수 있습니다

 이 바이오센서를 활용하면 유전자, 뇌척수 채집이나 MRI, PET-CT 등 고비용 장비에 대한 부담 없이 환자의 타액만으로 알츠하이머 진단이 가능합니다.


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3. 형태 변형이 유연한 외과수술용 자동 문합기

 

 자동문합기는 수술 시 조직의 절개와 봉합을 한꺼번에 수행하는 장비입니다. 이 중 내시경용 선형 문합기는 일자형으로 제작되어 복강 내에서 조직을 잡으려 하거나, 잡은 상태에서 문합기를 회전시키는 과정에서 주변 조칙을 다치게 할 수 있고, 수술하는 의사가 헤드 뒤편을 확인하기 어려운 단점이 있었습니다.

 부산백병원의 문성혁 교수가 제시하는 개량형 문합기는 절개날이 달린 헤드가 90도로 구부러져 손잡이 방향으로 조직을 절개합니다. 기존의 조직을 밀어내며 절개하는 방식은 헤드가 단단해야 했지만, 역방향 문합기는 보다 적은 힘만으로 조직 절개가 가능해 유연한 소재로 헤드를 제작할 수 있습니다. 때문에 수술하는 의사의 편의에 맞는 다양한 형태의 문합기를 만들 수 있습니다

이렇게 개량한 자동문합기로 수술할 경우, 헤드의 절개날을 닫은 상태로 복강 내에 진입한 다음, 방향을 90도로 구부려 헤드 끝부분까지 시야를 확보하고, 절개날을 열어 조직을 고정시킨 뒤, 방아쇠를 당겨 절개와 봉합을 진행합니다. 이후 복강을 빠져나오면 수술을 마치게 됩니다.

개량형 자동문합기를 사용하면 기존에 수술할 수 없었던 구역, 폐나 복강 안쪽 깊은 곳까지도 수술을 편하게 할 수 있으며, 기존 선형문합기의 단점인 조직이 뒤쪽으로 새어나오는 현상을 방지할 수 있습니다.


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4. 회전식 각도 변환 내시경 장치

 

내시경 장치는 인체의 장기 내부로 들어가 질병 진단에 사용되는 장비입니다. 이 장치를 사용하려면 촬영 각도가 각기 다른 여러 개의 내시경을 준비한 뒤, 환부의 위치에 맞는

촬영 각도를 찾을 때까지 내시경을 조립하고 분리하는 과정을 반복해야 합니다.

회전식 각도변환 내시경 장치는 촬영장비가 포함된 선단 부분의 각도를 조절하여 내시경을 갈아 끼우지 않아도 환부의 관찰 및 검사가 가능합니다. 회전식 각도변환 내시경 장치의 선단은 내경 카메라모듈과 외경 조작모듈이 경사면을 맞대고 이어진 형태입니다. 내경 카메라모듈은 촬영 장비를 포함하고, 연결부재에 고정되어 회전하지 않지만 구부러짐은 가능합니다.

사용자가 외경 조작모듈을 회전시키면 이에 따라 내경 카메라모듈이 구부러지며

촬영 각도가 변하게 됩니다. 이때 촬영 각도는 장치 제작 시 미리 설정할 수 있습니다.

회전식 각도변환 내시경 장치를 사용하면 내시경 분리, 재조립으로 인한 불필요한 시간 소모를 막을 수 있고 장비를 움직이기 위한 별도의 구동 장치가 필요하지 않아 장비 제작에 대한 비용도 절감할 수 있습니다.


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