인물
- 2년여 동안의 집필, 600 여개의 참고문헌, "케미컬 리뷰즈" 온라인판 6월호 게재
우리학교 화학과 데이비드 처칠(David G. Churchill) 교수가 "신경계 독성 물질의 독성 제거 및 감지 기술에 대한 리뷰" 논문이 화학분야 세계적 학술지인 ‘케미컬 리뷰(Chemical Reviews)" 지 온라인판(6월 13일자)에 게재됐다.
신경계 독성 물질은 일반적으로 유기포스폰산(organophosphonate) 화학 구조를 가지고 있으며, 중추신경계에 치명적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 물질들에 대한 독성 제거 및 감지에 대한 요구가 계속 있다. 대표적인 신경계 독성 물질로는 VX, 사린(Sarin), 타분(Tabun), 소만(Soman) 가스 등이 있으며, 사린 가스는 1995년 도쿄 지하철 독가스 사건에 사용되기도 한 위험한 물질이다.
이번 리뷰 논문에서는 지난 수십년 동안 발표됐던 신경계 독성 물질의 독성 제거 및 감지 기술에 관한 논문 및 특허에 관해 요약 정리했다. 실제 독성 물질을 이용한 연구뿐만 아니라 상대적으로 독성이 약한 구조적 유사체 및 유기포스폰산 살충제를 이용한 연구 결과도 본 리뷰에서 다루었다. 주요 내용으로는 ▲ 신경계 독성 물질 및 유사체에 대한 소개 및 신경계 작용 기작 ▲ 다양한 화학 반응(가수분해, 산화반응, 친핵체반응, 표면화학)을 이용한 신경계 독성 물질의 분해 및 독성 제거 ▲ 다양한 분석 방법(분광학적 기술, 크로마토그래프, 질량 분석, 전기화학)을 이용한 감지 기술 등을 포함하고 있다.
처칠 교수는 “이번 리뷰는 신경계 독성 물질에 대한 그 동안의 연구 정보를 제공하며, 이를 바탕으로 새로운 연구 분야 및 전략을 세우는 데에 도움을 줄 것이며, 이를 통해 더욱 폭넓은 분자 수준에서의 신경계 독성 물질의 이해에 전환점이 될 것” 이라고 밝혔다.
한편, 이 논문은 처칠 교수와 김기봉, Tsay Olga 박사과정 학생 및 미국 켄터키 주립대학 데이비드 에트우드(David A. Atwood) 교수가 약 2년에 걸쳐 공동 집필했다.
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연구 반도체가 곤충처럼 사물 움직임 감지한다
곤충의 시신경계를 모방하여 초고속, 저전력 동작이 가능한 신개념 ‘지능형 센서’ 반도체의 개발로 다양한 혁신적 기술로 확장가능한 기술이 개발되었다. 이 기술은 교통, 안전, 보안 시스템 등 다양한 분야에 응용되어 산업과 사회에 기여할 것으로 보인다. 우리 대학 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 다양한 멤리스터* 소자를 융합해 곤충의 시신경에서의 시각 지능*을 모사하는 지능형 동작인식 소자를 개발하는데 성공했다고 19일 밝혔다. *멤리스터 (Memristor): 메모리(Memory)와 저항(Resistor)의 합성어로, 입력 신호에 따라 소자의 저항 상태가 변하는 전자소자. *시각 지능 (Visual Intelligence): 시신경 내에서 시각 정보를 해석하고 연산을 수행하는 기능. 최근 인공지능(AI) 기술의 발전과 함께, 비전 시스템은 이미지 인식, 객체 탐지 및 동작 분석과 같은 다양한 작업에서 AI를 활용해 핵심적인 역할을 수행하고 있다.
2024-02-19 -
연구 뉴로모픽 반도체로 통증도 느낀다
최근 인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 반도체 소자 연구가 주목받고 있다. 이에서 더 나아가 최근에는 뇌를 넘어 첨단 센서와 휴머노이드 분야에 적용가능한 감각신경계 모사에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 우리 대학 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 새로운 메모리 소자인 멤리스터를 사용하여 통증자극 민감도 조절 기능을 갖는 뉴로모픽 통각수용체 소자를 최초로 구현했다고 15일 밝혔다. ※ 멤리스터(memristor): 메모리(memory)와 저항(resistor)의 합성어로, 전류의 흐름에 따라 저항이 변화하는 전자소자 감각신경계의 핵심적인 역할 중 하나는 유해한 자극을 감지해 위험한 상황을 회피하는 것이다. 특히 통각수용체는 자극이 민감도의 임계치를 넘으면 통증 신호를 발생하여 인체가 자극에서 회피할 수 있도록 한다. 이를 위해 통각수용체의 신호 전달에는 통증 신호를 전달하는 흥분성 신경전달물질(Excitatory Neurotransmitter)과 외부 자극에 대한
2023-11-15 -
연구 유전자 가위를 이용한 RNA 분해효소 검출 신기술 개발
우리 대학 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 *크리스퍼 카스12a (CRISPR-Cas12a) 시스템의 *부수적 절단 활성을 활용해 RNA 분해효소를 민감하게 검출해내는 신기술을 개발했다고 14일 밝혔다. ☞ 크리스퍼 카스 시스템 (유전자 가위 기술) - 크리스퍼 카스 시스템은 박테리아가 바이러스 감염으로부터 자신을 보호하기 위해 진화시킨 적응 면역 시스템이다. 이는 외래 유전자의 정보를 담고있는 가이드RNA와 직접 핵산을 절단하는 카스 단백질로 이루어져 있다. 2020년 제니퍼 다우드나 교수의 연구팀이 크리스퍼 카스9 유전자 가위 시스템을 개발한 공로로 노벨화학상을 수상해 널리 알려졌으며, 높은 표적 특이성과 빠른 역학 덕분에 최근에는 유전체 편집을 넘어 생체물질 검출 및 분자진단 분야에 광범위하게 적용되고 있다. ☞ 부수적 절단 활성 - 카스9 이외에도 Cas12, Cas13 등의 다양한 카스 단백질이 발굴되고 활용되고 있다. 카스12a는 표적 DNA 서열을 인식해
2022-03-14 -
연구 김재경 교수, 수학 모델 통해 세포 상호작용 원리 규명
〈김재경 교수〉 우리 대학 수리과학과 김재경 교수와 라이스 대학 매튜 베넷(Matthew Bennett), 휴스턴 대학 크레시미르 조식(Kresimir Josic) 교수 공동 연구팀이 합성생물학과 수학적 모델을 이용해 세포들이 넓은 공간에서 효과적으로 의사소통하는 방법을 발견했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology)’ 10월 14일 자 온라인판에 게재됐다. (논문명 :Long-range temporal coordination of gene expression in synthetic microbial consortia) 〈박테리아들의 복잡한 상호작용을 수학을 이용해 원위의 점들의 상호작용으로 단순화한 모식도〉 세포들은 신호 전달 분자(Signalling molecule)를 이용해 의사소통하는데 이 신호는 보통 아주 짧은 거리만 도달할 수 있다. 그런데도 세포들은
2019-10-15 -
연구 최원호 교수, 플라즈마에 의한 수산기(OH radical) 생성원리 규명
〈 박주영 박사, 최원호 교수, 박상후 박사 〉 우리 대학 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 대기압 플라즈마에서 수산기(OH radical)가 생성되는 원리를 규명하는 데 성공했다. 박상후 박사, 박주영 박사과정 학생이 공동 1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’ 7월 8일 자 온라인판에 게재됐다 (논문명: Origin of Hydroxyl Radicals in a Weakly Ionized Plasma-Facing Liquid). 플라즈마란 강한 전기적 힘으로 인해 기체 분자가 이온과 전자로 나누어지는 상태를 말한다. 특히 대기압 플라즈마는 대기 중에 여러 형태로 플라즈마 효과 및 2차 생성물을 방출하는 장점이 있어 살균, 정화, 탈취 등 에너지 및 환경 분야부터 생의학 분야까지 다양한 연구 및 산업 분야에 활용되고 있다. 다양한 분야에서 시도되
2019-08-16