WNT16 마커로 줄기세포 골분화능 예측 키트 개발

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.

백혈병, 재생 불량성 빈혈과 같은 난치성 혈액질환의 주요 치료법인 골수 이식은 이식 후 생착 지연 문제가 치료 성공률을 좌우합니다. 본 기술은 이러한 문제 해결을 위해 편도 유래 중간엽 줄기세포(T-MSC) 자체 대신, T-MSC를 배양하여 세포를 제거한 후 얻은 조정 배지(T-MSC CM)를 유효성분으로 활용합니다. 이 조정 배지는 IGFBP2, HGF 등 다양한 성장인자와 사이토카인을 풍부하게 함유하고 있어, 골수세포의 골수로의 동원을 활성화하고 유착분자를 변형시켜 빠른 생착을 유도합니다. 마우스 실험을 통해 골수세포 충실도 증가, 말초 혈액의 신속한 회복, 골수세포 콜로니 형성 능력 향상 효과가 검증되었습니다. 이 조성물은 골수부전 예방 및 치료용 약학 조성물이나 골수세포 이식 보조제로 사용될 수 있으며, 기존 줄기세포 직접 투여 방식의 한계를 극복하고 안전성과 치료 효과를 현저히 높일 수 있습니다.

기존 줄기세포 치료법은 세포 증식 어려움, 적합한 공여자 부족, 이식 거부 반응 등 여러 한계에 직면했습니다. 본 기술은 외과 수술 후 폐기되는 편도 조직에서 쉽게 얻을 수 있는 중간엽 줄기세포와 골수 세포를 병용하는 약학 조성물을 제안합니다. 이 조성물은 두 세포의 시너지 효과를 통해 말초 혈액 구성 세포를 정상화하고, 골수 형태를 재건하며, 비장 크기와 세포 수를 정상 수준으로 회복시킵니다. 또한, CD41+ 세포를 증가시켜 생존율을 크게 향상시킴으로써 백혈병, 재생불량성 빈혈 등 다양한 골수 부전 질환의 예방 및 치료에 기여할 수 있습니다.

중간엽 줄기세포의 이질성으로 인해 골분화능이 우수한 세포를 선별하기 어렵고, 이는 줄기세포 치료제의 임상 및 산업적 활용에 제약을 초래했습니다. 본 기술은 WNT16 유전자의 발현 수준을 바이오마커로 활용하여 편도 유래 중간엽 줄기세포의 골분화능을 정확하게 예측합니다. WNT16 mRNA 또는 단백질 발현량을 측정하는 제제를 포함하는 조성물과 키트를 통해 골원성 세포 및 골아세포로의 분화에 적합한 줄기세포를 효율적으로 선별할 수 있습니다. 이를 통해 줄기세포의 이질성 문제를 해결하고, 고품질의 골 관련 세포 기반 치료제 개발을 촉진하여 재생의학 분야의 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

간질환은 초기 증상 발현이 어려워 진행성으로 발전하며 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 본 기술은 편도에서 유래한 중간엽 줄기세포의 조정 배지를 활용하여 간질환을 예방하고 치료하는 조성물에 관한 것입니다. 이 조정 배지는 타 유래 줄기세포 배지보다 면역 조절 인자와 간섬유화 억제 인자(예: IL-1Ra, proMMP-1, preprostromelysin)를 높은 함량으로 포함하며, 간경변 및 간섬유화 억제에 탁월한 효과를 보입니다. 특히 수술 후 버려지는 편도 조직에서 줄기세포를 손쉽게 확보할 수 있어, 약학 조성물 및 건강기능식품 등으로 개발되어 간질환 치료의 새로운 가능성을 제시하고 상용화를 앞당길 수 있습니다.

암 전이는 치료를 어렵게 하고 생명을 위협하는 주요 요인입니다. 본 기술은 이러한 암 전이를 효과적으로 억제하기 위해 편도 유래 중간엽 줄기세포의 조정 배지를 활용합니다. 이 배지는 다른 줄기세포 유래 배지와 차별화된 단백질 프로파일, 특히 암세포의 상피간엽이행(EMT)을 억제하는 CD109를 다량 함유하고 있습니다. CD109는 TGF-β 신호 전달을 저해하여 암세포의 이동과 침투를 막고 암세포 사멸을 유도합니다. 수술 후 폐기되는 편도 조직을 재활용하여 배지 생산이 용이하며, 높은 초기 수득율로 효율적인 대량 생산이 가능합니다. 이 조성물은 암 전이를 초기 단계부터 억제하고 암의 예방, 개선 및 치료에 우수한 효과를 보이며, 약학 조성물과 건강기능식품으로 개발되어 암 환자들에게 새로운 희망을 제공할 수 있습니다.

이식 후 발생하는 이식편대숙주 질환(GVHD)은 환자의 생명을 위협하며, 동시에 필요한 항종양 효과(GVL)와의 상충으로 치료가 어려웠습니다. 본 기술은 GVHD 표적 장기에서 발생하는 CXCL2와 CXCR2를 억제하는 단일클론 항체를 활용합니다. 이 항체는 T-세포의 표적 장기 접근을 방해하고 암세포로의 이동을 촉진하여 GVHD를 예방 및 치료하며, 항종양 효과를 강화합니다. 이는 이식 환자의 생존율을 높이고 조직 손상을 감소시키는 차별화된 치료 전략을 제공합니다.