뇌 영상 빅데이터 이용한 국내 최초 AI 연구성과피질 하 구조 차이 확인…환자 개별화 맞춤 진단과 예후 예측 첫걸음 뇌영상 빅데이터를 활용한 딥러닝(Deep Learning)으로 자폐 스펙트럼 장애(ASD)의 증상과 심각도를 예측할 수 있다는 것이 확인됐다. 이번 연구에 따라 ASD 환자들 진단과 예후에 따른 맞춤형 치료가 가능할 것으로 기대되고 있다. 세브란스병원 소아정신과 천근아 교수(연세자폐증연구소장)와 KAIST 바이오및뇌공학과 이상완 교수(신경과학-인공지능 융합연구센터장) 연구팀은 ASD의 뇌영상 빅데이터를 활용해 자폐의 증상과 예후를 예측할 수 있다고 8월 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 ASD 아동들의 뇌영상 빅데이터를 이용한 국내 최초의 AI연구성과로, 국제전기전자기술자협회(IEEE)에서 발행하는 저널인 IEEE 엑세스(Access) 온라인판에 게재됐다. ASD는 뇌 발달 장애의 하나로 사회적 의사소통의 결함과 제한된 관심사 및 반복적인 행동이 대표적인 특징이다. 2020년도 미국 CDC(미국질병통제예방센터)의 통계자료에 따르면 ASD의 유병률은 54명당 1명으로 매년 증가하는 추세이다. 국내 유병률도 약 2% 내외다. ASD는 아동 행동 관찰
정밀한 나노코딩 시스템 제어로 신개념 임플란트 소재 발전 기대 고려대학교 신소재공학부 강희민, 김영근 교수 연구팀이 임플란트 소재 표면에서 줄기세포의 부착과 분화를 조절할 수 있는 생체 내 나노코딩 제어 시스템을 세계 최초로 개발하였다. 이 연구는 세계적인 국제학술지 ‘Advanced Materials (Impact Factor: 27.398)’ 8월 21일자 논문으로 게재되었다. * 논문명 : Independent Tuning of Nano-Ligand Frequency and Sequences Regulates the Adhesion and Differentiation of Stem Cells * 저자정보 : 민선홍 석박사통합과정생(고려대, 제1저자), 전유상 박사(고려대, 제1저자), 김영근 신소재공학부 교수(고려대, 교신저자), 강희민 신소재공학부 교수(고려대, 교신저자) 줄기세포는 주변 환경을 감지하며 그 환경에 맞는 조직 세포로의 분화가 가능하다. 이런 특성을 이용하여 뼈, 지방, 근육, 심근, 혈관, 연골 등 다양한 기관 조직 세포로 분화를 유도할 수 있어 재생 의학 및 공학 분야에서 크게 주목받고 있다. 그러나 체내에서 줄기세포의 부착에 대한
아주대병원 마취통증의학과 최종범, 길호영 교수 주변에 요하지통(허리에서 다리로 퍼지는 통증)으로 고생하는 사람들이 많다. 이러한 경우 수술 아닌 비수술적 치료방법으로 통증을 줄일 수 있다는 장점 때문에 ‘신경차단술’을 많이 시행하고 있는 가운데, 신경성형술과 신경차단술을 병행치료하면 치료효과가 더 높다는 연구결과가 나왔다. 신경차단술은 컴퓨터 영상장치 또는 초음파를 보면서 통증이 있는 신경 부위에 주삿바늘로 직접 약물을 주입하여 신경을 누르고 있는 염증 및 부종을 가라앉힘으로써 통증을 완화시키는 시술이다. 치료 후 1시간 정도 안정을 취하면 당일 일상생활이 가능하다. 신경성형술은 직접 약물 주입이 가능할 뿐 아니라, 신경차단술 시행 후 약물이 원하는 신경 부위에 잘 들어가지 않는 경우, 특수 카테터를 이용해 신경 주변의 유착(염증이 생겨서 서로 들러붙은)을 박리한 후, 약물을 주입하는 방법이다. 아주대병원 마취통증의학과 최종범 교수와 길호영 교수는 2016년 5월부터 2018년 8월까지 아주대병원 통증클리닉에서 신경성형술을 시행한 환자 112명의 의무기록을 분석했다. 연구팀은 대상자 112명을 △ 신경 뿌리 부위로 약물 주입이 잘 되는 그룹(A그룹, 50명)
우리아이 아토피, 천식/비염 호흡기 질환으로 진행될까?세브란스 연구팀, 예후 및 경과 예측 통해 개인별 맞춤 치료 방향 설정 가능 아토피피부염이 호흡기 알레르기 질환까지 진행 및 악화되는 것을 예측할 수 있는 바이오마커가 발견됐다. 이에 따라 만성적인 난치성 아토피피부염 환자들의 예후와 경과를 예측해 환자 개인별 맞춤형 치료까지 가능해질 것으로 기대된다. 연세대 의과대학 피부과 박창욱 교수, 이광훈 명예교수, 알레르기내과 박중원 교수, 양산부산대병원 이정수 교수 연구팀은 하버드의과대학 피부과학교실과 공동연구를 통해 ‘알레르기 행진’*을 예측할 수 있는 물질을 발견했다. 이번 연구결과는 국제저명학술지 ‘이바이오메디슨(eBioMedicine, IF 5.73) 최신호에 게재됐다. * 개인의 알레르기 질환이 연령에 따라 형태를 달리하며 행진하듯 나타나는 현상. 일반적으로 영아기에 아토피 피부염과 식품 알레르기, 학령 전기에 천식, 학령기에 알레르기 비염이 나타난다. 아토피피부염은 피부 가려움증과 건조함을 동반하며 호전과 악화를 반복하는 대표적인 만성 재발성 피부질환이다. 대한천식알레르기학회에 따르면 아토피피부염은 주로 어린 소아에서 발생해 영유아기에는 유병률이 20
코로나19 진단키트 성능, 표준물질로 정확성 높인다코로나19 진단 효율성 및 신뢰성 높일 수 있는 길 열려 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)과 신종바이러스(CEVI) 연구단(단장 김범태)은 국내 최초로 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 바이러스 유전자 표준물질 개발에 성공했다고 7월 14일 밝혔다. 코로나19 바이러스 유전자 표준물질 개발은 중국에 이어 세계 두 번째다. 코로나19 양성 판정 불확실성을 최소화하고, 진단의 효율과 신뢰성을 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 코로나19는 ‘실시간 유전자 증폭검사(RT-PCR)’를 통해 진단한다. RT-PCR 검사는 진단시약 안에 있는 ‘프라이머’라는 물질이 코로나19에만 나타나는 특이 DNA 부위에 달라붙어 이를 증폭시킨다. 이때 증폭 과정을 얼마나 거쳤는지 의미하는 Cq(역치 사이클)값이 일정 기준값보다 낮으면 양성, 높으면 음성으로 판정한다. 문제는 진단키트마다 기준값이 다르다는 데 있다. 진단키트 수급 문제·환자 급증 등 매번 같은 제품을 사용할 수 없는 환경에서, A 제품과 B 제품의 양성 여부가 다르다면 어떤 값을 믿어야 할지 판단하기 어렵다. 코로나19 바이러스 유전자에
방사선 암 치료 전국 어디서나 정확하게 받는다 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민) 방사선표준그룹 선량측정표준팀은 방사선 치료의 정확도를 향상할 수 있는 측정표준 기술을 개발했다. 이번 기술 개발로 더 정확한 방사선 치료는 물론, 병원별 방사선 치료품질 격차 해소가 기대된다. 해당 기술을 자체적으로 개발·확보한 국가는 미국, 영국, 프랑스, 캐나다, 독일, 일본 등 한국을 포함해 전 세계 7개뿐이다. 방사선 치료는 고에너지 방사선을 사용해 암세포를 죽이는 방법이다. 수술, 항암 약물치료와 함께 널리 사용되는 암 치료법 중 하나로, 우리나라에서는 암 환자의 약 30 % 이상이 방사선 치료를 받고 있다. 정확하고 효과적인 방사선 치료를 위해서는 크게 두 가지가 필요하다. 바로 숙련된 의료진과 첨단 치료기기다. 첨단 치료기기의 경우 원하는 위치에 원하는 만큼 방사량을 조사하는 것이 중요하다. 국제방사선단위측정위원회(ICRU)는 환자가 받는 선량의 불확도를 5 % 이내로 유지하길 권고하고 있다. 즉, 치료기기의 정확도를 일정 기준 이상으로 관리하는 것이다. 비싸고 좋은 기기라 해도 기기 간 방사선학적 차이가 존재하고, 또 시간이 지나면서 방사선의 특성 및 선
IBS, 베일에 싸여있던 물리량‘양자거리’ 잰다양자컴퓨터 소재 탐색에 활용 기대 기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 양범정 교수(서울대 물리천문학부)는 임준원 책임연구원, 김규 원자력연 책임연구원과 함께 측정이 불가능했던 고체의 ‘양자거리’를 측정하는 방법을 세계 최초로 제시하였다. 양자거리*는 두 개의 양자상태를 비교하는 개념으로, 목표했던 양자상태와 실제 양자상태의 차이 즉, 양자통신과정 혹은 양자컴퓨터 연산과정의 양자정보 손실을 측정할 수 있을 것으로 기대된다. * 양자상태(에너지, 스핀 등 양자역학적으로 본 입자의 상태)의 정보를 담고 있는 두 파동함수의 유사성을 나타내는 물리량으로, 서로 같을 때 0, 서로 직교할 때 1. 양자역학에서 고체 내의 전자는 파동으로 간주되는데, 이 파동은 곡률과 양자거리로 나타내는 기하학적 모양을 가진다. 양자거리는 파동구조의 핵심 요소지만 지금까지는 고체에서 양자거리를 측정할 방법이 없었고, 물성으로도 나타나지 않아 크게 주목받지 못했다. 연구진은 평평한 에너지띠*를 갖는 고체에 자기장을 걸어서 양자거리 측정이 가능하다는 것을 세계에서 처음으로 밝혀내었다. * 고체 속 전자가 운동량에 상관없이 일정한 에너지를
IBS-고려대 공동연구, 온도에 따른 충‧방전 시 배터리 전극 구조 변화 관찰 스마트폰을 쓰다 보면 뜨거운 열이 발생한다. 이러한 과열은 배터리의 수명을 저하시키는 원인 중 하나다. 대부분 전자기기에 사용되는 리튬이온배터리는 충전 시 리튬이온이 음극으로 이동하여 음극 속으로 삽입되고, 사용할 땐(방전) 정반대의 반응이 일어난다. 충․방전 과정에서 발생하는 열이 배터리의 수명과 성능에 영향을 준다고 알려져 있지만, 분자 수준의 구조적․화학적 변화에 대해서는 아직 명확히 규명되지 않았다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노입자 연구단 현택환 단장(서울대 석좌교수)과 성영은 부연구단장(서울대 교수) 연구팀은 유승호 고려대 화공생명공학과 교수팀과 함께 온도에 따른 리튬이온배터리 전극물질의 구조 변화를 관측하고, 배터리 열화과정의 근본 원인 규명에 성공했다. 연구진은 온도가 배터리 성능에 미치는 영향을 면밀히 분석하기 위한 실험을 설계했다. 우선, 이산화티타늄(TiO2)을 전극(음극)으로 사용하는 리튬이온배터리를 제조했다. 리튬이온배터리의 음극으로는 주로 흑연이 쓰인다. 그러나 이산화티타늄은 흑연보다 안정적인데다, 저렴하고 친환경적이어서 차세대 전극 소재로 각
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