AMPK 활성화 신규 화합물 기반 퇴행성 신경질환 치료제 개발

암세포의 무분별한 증식과 전이는 치명적인 질환으로, 기존 항암제는 부작용이 많고 전이에 대한 치료 효과가 제한적입니다. 본 기술은 특정 화학식 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물을 제안합니다. 이 조성물은 암세포의 자가세포사멸을 유도하고 AMPK 단백질을 활성화하며, 상피-중간엽 전환(EMT)을 억제하여 암세포 성장 및 전이를 효과적으로 막습니다. 약학, 식품, 화장료 등 다양한 형태로 적용 가능하며, 유방암, 위암, 뇌암, 췌장암 등 여러 암종에 대한 성장 억제 및 폐 전이 억제 효과가 동물 모델에서 확인되었습니다. 이 기술은 암 예방, 개선, 치료 및 전이 억제에 새로운 가능성을 제시합니다.

섬유증, 특히 폐섬유증은 현재 치료법의 한계와 부작용으로 어려움을 겪고 있는 질환입니다. 본 기술은 섬유증 환자에게서 과도하게 발현되는 히스톤 아세틸트렌스퍼라제 p300(HAT p300)의 활성을 효과적으로 억제하는 신규 화합물을 개발했습니다. HAT p300의 구조를 정밀 분석하여 특정 아미노산 위치와의 추가적인 수소 결합을 유도함으로써, 기존 화합물보다 현저히 향상된 억제 효과(최대 90% 이상)를 달성했습니다. 이 신규 화합물은 약학, 식품, 화장료 조성물로 활용 가능하며, 폐섬유증을 포함한 다양한 섬유증 질환의 예방, 개선 및 치료에 매우 효과적으로 적용될 수 있습니다.

비만, 당뇨병, 고지혈증 등 대사성 질환의 효과적인 예방 및 치료제 개발은 현대 사회의 중요한 과제입니다. 본 기술은 특정 화학식의 신규 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물에 관한 것으로, 이 화합물은 대사성 질환과 관련된 세포신호전달 단백질인 PPARγ의 핵 위치화를 촉진하고 염증 반응을 유도하는 NF-κB의 핵 위치화를 억제합니다. 세포 및 동물 실험을 통해 혈당 강하 효과가 입증되었으며, 제2형 당뇨, 비만, 동맥경화증 등 다양한 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료에 효과적으로 활용될 수 있습니다. 약학 조성물 및 식품 조성물로 제형화 가능하여 다양한 적용이 기대됩니다.

인구 고령화로 인해 알츠하이머병 등 퇴행성 신경질환 환자가 급증하고 있으나, 근본적인 치료제가 부재한 상황입니다. 본 기술은 세포 에너지 대사를 조절하는 핵심 효소인 AMP-activated protein kinase(AMPK)를 활성화하는 신규 화합물을 개발했습니다. AMPK는 세포 보호, 항염증, 베타 아밀로이드 제거 및 신경 생성 촉진에 관여하여 퇴행성 신경질환의 주요 병리 기전을 개선합니다. 본 발명은 AMPK 활성 효능과 결합능이 뛰어난 모체 구조를 화학적으로 변형하여 최적화된 신규 화합물을 제조했으며, 이를 퇴행성 신경질환 동물 모델에 적용하여 기억력 및 운동 기능 향상, 뇌 신경세포 손상 감소, 아세틸콜린 수치 회복 등 유의미한 치료 효과를 확인했습니다.

반도체 공정 폐수에는 질소, 인, 불소 등 유해 물질이 고농도로 포함되어 기존 처리 방식들은 경제성이나 효율성 측면에서 한계가 있었습니다. 본 기술은 바덴포 공정과 그래핀 산화물 기반 세라믹 나노 멤브레인 여과를 통합하여 이러한 문제를 해결합니다. 그래핀 산화물 코팅 나노 멤브레인은 미세 기공과 강한 음전하로 암모늄, 불소 이온 등 1가 이온성 물질을 효과적으로 제거합니다. 이를 통해 별도의 약품이나 탄소원 주입 없이 경제적이면서도 효율적인 질소 및 불소 제거가 가능하며, 폐수 처리 시스템의 성능과 비용 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 암리논 합성법은 복잡한 다단계 공정, 고온 반응 조건, 위험한 수소 가스 사용 등으로 인해 심각한 합병증을 유발할 수 있는 한계가 있었습니다. 본 기술은 위치선택적 스즈키 커플링 반응을 활용하여 암리논 유도체를 안전하고 효율적으로 제조하는 방법을 제안합니다. 화학식 1 화합물과 피리디닐 보론산의 스즈키 커플링 반응 후, 중간 생성물을 화학식 2 화합물과 반응시키는 방식으로, 종래 대비 축소된 합성 단계와 온화한 산처리 조건으로 탈보호기 반응을 수행합니다. 이를 통해 위험한 수소 가스 없이 고수율(60% 이상)로 암리논 유도체를 얻을 수 있으며, 급성 심부전 치료제 개발 및 생산의 안전성과 효율성을 크게 향상할 수 있습니다.

유방암은 조기 진단이 환자 생존율에 결정적인 영향을 미치지만, 기존 진단법은 초기 병변 검출에 한계가 있었습니다. 본 기술은 혈액 내 알파-1 산성 당단백질(AGP)의 N-당화 변화가 초기 유방암의 핵심 바이오마커임을 규명하였습니다. 렉틴을 활용하여 AGP의 푸코실화, 만노실화, 시알릴화 등 N-당화 수준을 정밀하게 검출하며, 특히 유방암 1기 환자의 혈청에서 이 당화 수준이 현저히 감소함을 확인했습니다. 이를 통해 양성 유방종이나 다른 병기의 유방암과 명확히 구별하여 초기 유방암을 높은 민감도와 특이도로 진단할 수 있습니다. 이 기술은 유방암 조기 진단의 정확도를 획기적으로 높여, 환자의 치료 성공률 향상과 사망률 감소에 크게 기여할 것입니다. 진단 키트 및 정보 제공 방법으로 개발되어 상용화가 기대됩니다.

주사 투여로 인한 환자 고통과 인슐린의 낮은 점막 투과 문제는 당뇨 치료의 큰 과제였습니다. 본 기술은 변이체 TCTP-PTD를 인슐린과 혼합하여 비침습적 점막 전달을 가능하게 합니다. 특정 TCTP-PTD 펩타이드 서열(서열번호 3, 8, 13)이 인슐린의 점막 투과율을 크게 높이며, 이는 비강 투여 시에도 피하주사와 유사한 혈당 강하 효과를 보였습니다. 점막 손상 없이 안전하게 인슐린 생체이용률을 향상시켜 환자의 치료 편의성과 삶의 질을 높일 수 있습니다.

기존 리튬 이차전지의 흑연 음극재는 용량 한계와 실리콘 음극재의 큰 충방전 부피 변화 문제를 가지고 있습니다. 본 기술은 실리카 함유 콜로이드에 산화그래핀을 첨가하여 분말화한 뒤, 마그네시오써믹 반응으로 실리카를 실리콘으로, 산화그래핀을 그래핀으로 동시에 환원시켜 실리콘-그래핀 복합 나노물질을 제조합니다. 이 방법은 자연에 풍부한 실리카를 원료로 사용하여 경제적이며, 제조된 나노물질은 부피 변화를 최소화하고 높은 전기 전도도, 용량, 안정성을 갖는 전극을 형성할 수 있습니다. 리튬 이온 전지 및 다양한 차세대 전지의 고성능 음극재로 활용되어 배터리 성능 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 하나의 웨어러블 기기가 가진 운동 자세 교정의 한계를 극복하기 위해, 복수의 웨어러블 기기를 신체 여러 부위에 부착하여 움직임 정보를 통합적으로 수집하는 기술입니다. BLE 통신을 통해 실시간으로 가속도와 각도 데이터를 수신하고, 이를 사전에 저장된 올바른 자세 정보와 비교 분석하여 사용자의 운동 자세를 정밀하게 판단합니다. 이 시스템은 줄넘기, 스쿼트, 런지 등 다양한 운동에 대한 정확한 자세 교정 피드백을 제공하여, 운동 효과를 극대화하고 부상 위험을 줄이는 데 기여합니다. 또한 다중 사용자의 동시 모니터링도 가능하여 스마트 피트니스 경험을 향상시킵니다.