보유기술

기존 치아 교정기는 브라켓 장착의 복잡성, 통증 유발, 와이어 삽입 및 제거의 어려움으로 환자 불편이 컸습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해, 가상의 튜브 구조를 형성하는 와이어 포지셔닝부를 개발했습니다. 이 와이어 포지셔닝부는 치아에 부착되는 고정 부분과 와이어가 관통되는 관통 부분을 포함하며, 최소 2개 지점에서 와이어를 정밀하게 포지셔닝합니다. 특히, 관통 부분은 탄성 재질이나 형상 기억 합금으로 제작되어 와이어의 측면 삽입 및 제거를 용이하게 하여 시술 편의성을 높였습니다. 또한, 포지셔닝부재 간 간격 조절을 통해 교정력을 미세하게 조정할 수 있습니다. 이 기술은 치아 교정의 정확성을 획기적으로 높이고 환자의 불편을 줄이며, 효율적인 교정 치료를 가능하게 합니다.

기존 생물전환 공정은 중쇄 지방산의 높은 독성과 복잡한 경로로 인해 생산성 증대에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 미생물 생물전환을 통해 세포독성이 낮은 에스터 화합물을 먼저 생산하고, 이를 화학적인 가수분해, 산화, 메탄올 분해 반응으로 중쇄 지방산으로 전환하는 하이브리드 공정입니다. 알코올 탈수소효소와 BVMO를 발현하는 형질전환 미생물을 사용하여 장쇄 지방산을 에스터 화합물로 효율적으로 변환하며, 이후 화학 반응으로 목표 중쇄 지방산을 얻습니다. 이를 통해 기존 대비 중쇄 지방산의 최종 생산 농도와 생산성을 2배 이상 향상시킬 수 있으며, 제조원가를 감축하여 플라스틱, 의약, 윤활유 등 다양한 산업 분야에서 경제적인 중쇄 지방산 생산에 기여합니다.

기존 언어 학습 도구들은 주로 발음 교정에 집중하여 작업 기억 능력 평가에 한계가 있었습니다. 특히 언어 발달 장애 아동의 경우, 음운 처리 결함과 상위 언어적 문장 이해 문제가 작업 기억 능력과 밀접한 관련이 있습니다. 본 기술은 음성으로 제시된 문장을 따라 말하는 학습자의 음성을 녹음하고 평가하여 작업 기억 능력을 측정합니다. 사용자의 첫 번째 문장 따라 말하기 점수를 기반으로 난이도와 변별도를 조절한 맞춤형 과제를 제공하며, 이를 통해 얻은 점수로 작업 기억 능력을 더욱 정확하게 진단합니다. 이로써 아동의 연령과 언어 체계에 맞는 신뢰도 높은 작업 기억 능력 측정 결과를 제공하여, 언어 발달 장애 여부를 조기에 판단하고 적절한 후속 조치를 가능하게 합니다.

기존 치아염소산 검출 프로브는 낮은 조직 투과 깊이, 자가 형광, 인공 활성산소종 발생 등의 한계가 있었습니다. 본 기술은 이미다졸린-2-티온 구조 기반의 새로운 화합물을 개발하여 이러한 문제를 해결합니다. 이 화합물은 세포 내 환경에서도 안정적으로 구조를 유지하며, 외인성 및 내인성 치아염소산(OCl-)과 선택적으로 반응하여 형광 또는 흡광 스펙트럼 변화를 유도합니다. 특히 황 원자와 OCl-의 반응을 통해 양이온성 이미다졸리움이 형성되면서 발생하는 파이-공액계 변화를 이용합니다. 이 화학센서는 생체 세포 내 OCl-를 선택적이고 민감하게 검출하며, 이-광자 현미경을 통한 깊은 조직 투과 검출도 가능합니다. 이를 통해 심혈관계, 염증성, 신경 질환 등 다양한 질병의 원인인 치아염소산의 생체 내 역할을 정확히 규명하고 모니터링하는 데 크게 기여할 수 있습니다.

혈소판 감소증은 다양한 원인으로 혈소판 수가 부족해지는 위험한 질병이며, 현재 혈소판 수혈 방식은 혈액 부족, 감염, 면역 반응 등의 문제점을 안고 있습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하고자 CD34 양성 조혈모세포를 거핵구 및 혈소판으로 효과적으로 분화 유도하는 방법을 제안합니다. OP9 세포와 조혈모세포를 공배양하고, 특정 화학식 1의 화합물을 처리함으로써 조혈모세포의 거핵구 분화능을 크게 증대시킵니다. 이 방법으로 분화된 거핵구는 혈소판 분비능이 뛰어나며, 거핵구 특이적 마커(CD41, CD61) 발현율과 배수체화가 현저히 증가하는 것이 확인되었습니다. 본 기술을 통해 환자 맞춤형 혈소판 감소증 치료제를 개발하여 혈소판 수혈의 부작용 없이 안전하고 효율적인 치료가 가능하며, 면역 반응과 외부 오염원으로부터 자유로운 세포 치료제 시대를 열 것으로 기대됩니다.

다양한 소재에 금속 산화물과 그래핀의 우수한 혼성화 특성을 적용하기 위한 연구 요구가 증대되고 있습니다. 본 기술은 층상 금속 산화물 및 탄소 나노구조체(그래핀) 혼합액을 활용하여 얇고 유연하며 단단한 프리-스탠딩 하이브리드 종이를 제조하는 방법입니다. 탄소 나노구조체 콜로이드와 층상 금속 산화물 콜로이드를 혼합하고 투석 및 건조 과정을 거쳐 안정적인 종이 형태의 신소재를 만듭니다. 이 하이브리드 종이는 1~100 ㎛ 두께로 조절 가능하며, E-coli O157에 대해 99.99% 이상의 탁월한 항균성을 보입니다. 또한 열적 안정성과 친수성을 가지며, 항균막, 촉매, 전극, 흡착제 등 다방면으로 활용 가능한 첨단 소재입니다.

기존 세포막 투과 기술들은 낮은 효율성, 세포 종류 의존성, 또는 독성 등의 한계를 가지고 있습니다. 본 기술은 TCTP(translationally controlled tumor protein) 유래의 새로운 막투과 단백질 도메인(PTD) 펩타이드를 제안합니다. 이 펩타이드는 기존 TAT 유래 펩타이드보다 탁월한 세포막 투과 효율을 보이며, 특히 변이형 펩타이드는 저농도에서도 높은 투과 활성을 나타냅니다. 다양한 아미노산 서열로 구성된 이 펩타이드는 약물, 핵산, 단백질 등 다양한 목적 물질과 결합하여 세포 내로 효율적으로 전달하는 세포막투과 전달체 및 복합체로 활용됩니다. 이를 통해 세포 내 연구 및 특정 질환의 효과적인 약물 전달 시스템 개발에 크게 기여할 수 있습니다.

암은 국내 사망 원인 1위로, 효과적인 항암제 개발이 시급합니다. 기존 칼콘 유도체의 생체 내 항암 효과가 불분명했던 문제를 해결하고자, 본 기술은 특정 메톡시페닐 유도체를 개발했습니다. 이 유도체는 프로테아좀 활성을 억제하여 암세포의 성장 및 증식을 효과적으로 막습니다. 특히, 생체 외 시험에서 폐암, 자궁암, 피부암, 대장암에 독성을 보였으며, 생체 내 마우스 유방암 모델에서도 강력한 종양 성장 억제 효과를 입증했습니다. 이 기술은 약학 조성물뿐만 아니라 식품 조성물로도 활용 가능하여, 암의 예방 및 치료를 위한 새로운 옵션을 제공할 수 있습니다.

기존 피트니스 트레이닝의 자세 피드백 한계를 해결하기 위해 웨어러블 기기를 활용한 실시간 자세 코칭 기술을 소개합니다. 이 기술은 신체 부위의 움직임 정보를 감지하고, 사용자 신체 길이를 반영하여 정확한 각도를 연산합니다. 연산된 각도를 미리 설정된 운동별 기준 각도 범위와 비교하여 올바른 자세 여부를 판단하며, 단말 장치 또는 웨어러블 기기를 통해 진동, 소리, 시각적 안내 등 다채로운 방식으로 즉각적인 피드백과 동작 지시를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 언제 어디서든 전문 트레이너에게 지도받는 것과 같은 효과로 정확하고 효과적인 운동을 수행하며, 피트니스 외 자세가 중요한 다양한 스포츠에도 적용할 수 있습니다.

현대인의 생활 방식 변화로 비만이 급증하며, 이는 심혈관 질환 등 다양한 성인병의 원인이 되고 있어 효과적인 치료 대안이 요구됩니다. 본 기술은 Ahnak 유전자가 비만 발생에 중요한 역할을 함을 최초로 규명하고, 해당 유전자의 발현을 억제함으로써 비만을 예방 및 치료할 수 있음을 확인했습니다. Ahnak 유전자의 발현을 억제하는 안티센스 올리고뉴클레오타이드, siRNA, RNA 앱타머 또는 항체 등을 유효성분으로 하는 조성물을 약학적 제형 및 비만 개선용 식품 형태로 개발합니다. 이 조성물은 체중 증가 없이 지방 조직 및 지방 세포 크기를 감소시키며, 식욕이나 활동량 감소와 같은 부작용 없이 안전하게 비만을 관리할 수 있습니다. 또한, Ahnak 유전자를 타겟으로 하는 신규 비만 치료제 스크리닝 방법도 제공하여 효율적인 신약 개발에 기여합니다.

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.

과산소 노출에 의한 폐손상, 특히 폐섬유증은 치료제 개발을 위한 적절한 모델 동물이 부족한 상황입니다. 본 기술은 TAZ 유전자가 결핍된(TAZ-/-) 마우스를 개발하여, 과산소 노출 시 발생하는 폐섬유증과 유사한 증상을 보이는 모델을 제공합니다. TAZ는 산화적 스트레스 관련 신호분자를 억제하여 폐 항상성을 조절하는 유전자로 밝혀졌습니다. 이 TAZ-/- 모델 마우스는 폐손상 기전 연구 및 치료제 후보물질 스크리닝에 활용될 수 있으며, TAZ 유전자 또는 단백질 발현 수준을 측정하는 진단 키트 개발로 과산소 노출에 의한 폐섬유증을 조기에 진단할 수 있습니다. 이를 통해 폐손상 치료제 개발을 가속화하고 환자 진단 및 예후 예측에 기여합니다.