와이어 장력 이용한 생검장치로 단단한 조직 채취 기술 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 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.

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 척추 임플란트는 강성 재질로 인해 극돌기 손상과 인접 분절에 부담을 주었습니다. 본 기술은 서로 인접한 척추극돌기 사이에 삽입되는 동적 스페이서 임플란트입니다. 강성의 고정부재 내면에 연성의 보강부재를 배치하여 척추극돌기의 직접적인 접촉을 최소화하고 완충 작용을 제공합니다. 이를 통해 척추극돌기 손상을 방지하며, 요철 구조 스페이서 또는 인공인대 적용으로 척추의 굴곡은 허용하고 신전은 제한하여 척추강 및 추간공을 확장합니다. 이 기술은 신경 압박 해소와 통증 완화에 기여하며, 임플란트의 안정적인 고정과 장기적인 시술 효과를 보장합니다.

기존 생검 장치는 연성 조직 채취에 주로 활용되어 왔으며, 골수나 해면골처럼 단단한 조직을 채취하고 유지하는 데 어려움이 있었습니다. 본 기술은 와이어의 장력을 이용해 이러한 문제점을 해결한 생검 장치입니다. 본체와 중공 형태의 외침, 내침 그리고 이들을 연결하는 와이어로 구성됩니다. 내침이 외침의 축을 중심으로 회전하면, 권취부에 의해 장력이 유지되는 와이어가 내침에 주입된 조직을 가로질러 정확하고 효율적으로 절단합니다. 이로써 단단한 조직 샘플을 용이하게 채취하고, 채취된 조직을 장치 내에 안전하게 유지할 수 있어 조직 검사의 정확성과 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 생검 장치는 골수나 해면골과 같은 단단한 조직 채취에 어려움이 있으며, 채취한 조직을 장치 내에서 안정적으로 유지하기 어렵다는 한계가 있었습니다. 본 기술은 와이어를 이용해 조직을 절단하고 안전하게 유지하는 새로운 생검 장치입니다. 시술자가 조작하는 본체에 연결된 와이어가 외침 내부로 주입된 조직을 가로질러 효과적으로 절단합니다. 본체는 와이어에 장력을 가하는 권취부, 가압부, 편심부재로 구성되어 조직 채취 과정을 제어하며, 탐침과 지지영역을 통해 정확한 삽입과 고정을 돕습니다. 이 장치는 단단한 골 조직 및 피하 조직 샘플을 용이하게 채취하고, 채취된 조직이 이탈하지 않도록 장치 내에서 안전하게 유지함으로써 정확하고 효율적인 진단에 기여할 수 있습니다.

노화나 사고 등으로 인해 좁아진 경추 추간공은 신경근 압박과 통증을 유발하며, 기존 임플란트는 복잡한 구조와 제한된 골유합 면적의 문제가 있었습니다. 본 기술은 척추 후관절에 삽입되는 경추 추간공 확장기로, 골 대체재가 함침된 메쉬부를 포함하는 개구부를 통해 척추 뼈와의 접촉면을 증대시킵니다. 환자 맞춤형 각도 및 두께 조절이 가능하며, 삽입 용이성을 위한 팁부와 안정적 고정을 위한 고정부를 갖추고 있습니다. 위치 확인을 위한 방사선 비투과 물질과 이탈 방지 표면 처리도 적용됩니다. 전용 삽입기구를 사용하여 안전하고 정확한 시술을 돕습니다. 이를 통해 좁아진 추간공을 효과적으로 확장하여 신경근 압박을 해소하고, 빠른 골유합을 유도하여 임플란트의 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 환자의 통증 완화 및 보행 기능 개선에 기여할 것으로 기대됩니다.

허리디스크 수술 후 수핵 재탈출과 기존 임플란트의 한계라는 문제점이 있었습니다. 본 기술은 그물망 형태의 메쉬부재를 활용하여 수핵의 재탈출을 효과적으로 막습니다. 이 메쉬부재는 척추체에 단단히 고정되며, 필요시 생체적합성 충진부재를 함께 삽입하여 추간판을 보강합니다. 메쉬부재는 생체적합 고분자로 제작되며, 조직 재생 물질로 코팅되어 손상된 섬유륜의 회복을 돕습니다. 또한, 장력에 따라 형태가 변형되어 척추 움직임에 유연하게 대응합니다. 이를 통해 수핵 재탈출을 장기간 안정적으로 저지하며, 손상된 추간판의 재생과 회복을 촉진하여 환자의 통증 경감 및 삶의 질 향상에 크게 기여할 수 있습니다.

기존 생검 장치는 골수나 해면골과 같은 단단한 조직을 채취하고 유지하는 데 어려움이 있었습니다. 본 기술은 외침 내부에 격벽을 형성하고, 격벽과 외침 사이에 위치한 커터의 가압부를 전진시켜 커터의 특정 부분이 격벽의 커팅홀로 진입하며 조직을 절단하는 원리입니다. 이를 통해 단단한 골조직이나 피하 조직의 종괴 등 다양한 조직 샘플을 효율적으로 채취합니다. 특히, 커터의 절곡부가 커팅홀을 통해 조직을 자르고 동시에 채취된 조직을 장치 내에서 안전하게 유지할 수 있도록 설계되었습니다. 이 생검 장치는 조직검사의 정확성과 편의성을 크게 향상시킬 수 있습니다.