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Prospectives of Industrial Chemistry


  • - 주제 : 공학분야 > 화학공학
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 격월
  • - 국내 등재 : -
  • - 해외 등재 : -
  • - ISSN : 1229-120x
  • - 간행물명 변경 사항 :
논문제목
수록 범위 : 22권 6호 (2019)

효과적인 암 면역치료를 위한 생체재료 연구동향

한준혁 ( Jun-hyeok Han ) , 고은진 ( Eun-jin Go ) , 김준규 ( Joon-kyu Kim ) , 박우람 ( Wooram Park )
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 2-12 ( 총 11 pages)
5,100
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최근 암 면역치료는 임상연구에서 긍정적인 결과를 보이고 있으며 암 질환의 표준치료법으로 자리 잡아가고 있다. 암 면역치료는 암의 재발과 전이를 획기적으로 개선시킬 수 있다는 이점이 있다. 하지만 전체 암 환자의 15~20%에서만 치료 효과를 보이고 심각한 부작용을 유발할 수 있다는 임상적 한계가 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해서 기존에 약물전달 또는 조직공학 분야에서 활용되었던 생체재료를 도입하여 면역치료의 효과를 개선하고 부작용은 줄이려는 시도가 활발하다. 본 기고문에서는 효율적인 암 면역치료를 위한 생체재료(나노입자, 리포좀, 미립구, 및 하이드로젤)에 관한 최신 연구동향을 다루고자 한다. 고기능성 생체재료 개발과 종양 면역학 분야의 깊은 이해는 효과적인 암 면역치료제를 개발하는데 있어서 매우 중요하다.

생체 기능 모니터링용 나노 소재 개발 및 응용

이효진 ( Hyojin Lee )
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 13-25 ( 총 13 pages)
5,300
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건강한 미래, 건강 사회 구현과 함께 질병 진단, 치료, 예방에 대한 관심이 급증하고 있다. 이에 따라 적시적기에 질병을 치료하고 예방하기 위한 건강 검진용 바이오센서 수요가 증가하였고 이에 따라 바이오센서 시장은 전세계적으로 급격히 확장되고 있다. 혈액 샘플을 기반으로 한 검진 방법이 보편적이지만 최근에는 고감도 센서 개발에 따라 소변, 침, 눈물 등과 같은 체액으로도 검진이 가능한 환자 친화적 비침습 센싱 방법도 활발하게 연구되고 있다. 이러한 센서 시장 패러다임의 변화 및 급속한 발전은 마이크로, 나노 재료 제작과 분석 기술 발전으로 체액 내 존재하는 나노 크기의 바이오 마커(단백질, 유전자, 펩타이드, 사이토카인)를 검출하는 소형화된 고감도의 센서를 개발할 수 있게 되었고 그 결과 화학, 물리, 재료, 의약 등 다양한 학문 분야에서 다양한 형태의 센서가 활발히 보고되었다. 본 기고문에서는 바이오센서용 소재 중에서 나노입자에 집중하여 첨단 센서 구현을 위해 사용된 입자의 종류, 센서 내에서의 입자의 역할을 소개하고 나노입자의 광학적, 물리적 특성에 따른 타겟 물질 검출 방법 및 동향에 대해 논의하고자 한다.

다기능 유연성 신경 인터페이스 연구동향

박성준 ( Seongjun Park )
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 26-40 ( 총 15 pages)
5,500
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고령화 사회에 접어들면서 신경, 정신질환으로 인한 사회경제적 부담이 늘어나고 있다. 이를 해결하기 위해서는 관련된 신경 회로를 직접적으로 자극하거나 그곳에서 일어나는 일을 실시간으로 감지할 수 있는 장비의 개발이 필수적이다. 하지만 이를 위한 수많은 공학적 도구의 개발에도 불구하고, 뛰어난 공간적/시간적 분해능, 세포형의 선택성, 장시간 안정성을 보유한 신경 인터페이스의 개발은 아직까지도 연구가 필요한 분야이다. 특히 신경전달 원리를 모두 이용하고자 하는 다기능 인터페이스의 개발은 최근 많은 연구자들의 관심 주제이고, 유연성을 가지는 인터페이스 개발 또한 안정성뿐만 아니라 신경 신호의 수명을 좌우하는 중요한 요소이기에 그 중요성을 인정받고 있다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 과학적 시도 중에서도, 열 인장 공정으로 제작되는 섬유 형태의 장비는 그 통합적 기능을 수행하는 한 가지 방법으로써 많은 관심을 받고 있다. 이 기술은 다양한 기하학적 구조, 기능적 요소 등을 통합하는데 매우 유리하며, 또한 기존 반도체 공정으로 다루기 어려운 유연성 물질로 마이크로 스케일의 인터페이스를 제작하는데에 매우 효과적이다. 본 기고문에서는 먼저 현재까지 개발되고 있는 다기능 유연 신경 인터페이스의 연구동향을 소개하고, 특히 그 중에서도 최근에 주목받고 있는 광섬유 기반의 인터페이스 개발에 대해 이야기하고자 한다.

다공성 실리콘 나노 입자를 이용한 바이오이미징 연구동향

김기헌 ( Gi-heon Kim ) , 주진명 ( Jinmyoung Joo )
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 41-58 ( 총 18 pages)
5,800
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다공성 실리콘 나노 입자는 약물 전달과 바이오이미징 등 의생명공학 분야에 다양하게 활용할 수 있는 가능성을 지닌 소재이다. 실리콘 원소 특유의 생분해성, 발광 효과, 다공성 구조 형성을 통한 약물 전달 기능에 이르는 다양한 특성으로 인해 미래 중개의학 플랫폼으로 각광 받고 있으며, 특히 바이오이미징 분야에서의 활용성이 매우 주목 받고 있다. 이에 대한 최신 연구 동향을 보고하고자, 다공성 실리콘 나노 입자의 제작 및 바이오이미징 응용연구에 대한 성과를 소개한다. 바이오이미징을 위한 핵심 요소인 발광 특성(근적외선 방출, 마이크로 초 단위의 감쇄시간 등)에 대한 논의를 바탕으로 최근 연구 성과 및 약물 전달 과정 모니터링 기능 등 다방면의 응용 가능성에 대한 방향을 소개한다. 실리콘 나노 입자의 제작 및 표면 화학 반응을 통한 기능성 제어, 이를 활용한 바이오이미징 연구동향에 대한 전략도 광범위하게 제시하고자 한다.

미세플라스틱의 현황과 대체제 연구동향 및 저감대책

류광현 ( Kwang-hyun Ryu ) , 김현중 ( Hyun-joong Kim )
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 59-79 ( 총 21 pages)
6,100
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미세플라스틱은 폐플라스틱의 처리 과정과 일상생활 속에서 불가피하게 발생하며, 생태계에 악영향을 주고, 최종적으로 인체 내로 유입되어 들어온다. 자연환경 속 미세플라스틱의 양은 지속적으로 증가할 것으로 예측되며, 이에 대한 해결방안으로 생분해성 고분자를 이용한 난분해성 플라스틱의 대체제에 관심이 증대되고 있다. 그러나 생분해성 고분자(starch, PLA, PBAT, PBS, PHAs, PCL)는 기존 범용 플라스틱 대비 낮은 물성, 높은 생산비용이라는 단점이 있으며, 그 문제를 개선하기 위한 연구들이 이루어져 왔다. 또한 미세플라스틱의 발생을 효율적으로 저감할 수 있는 대책으로서 3R (reduce, recycle, reuse) 운동이 정부의 정책과 기업들의 제품개발로 활성화되고 있다. 이에 따라 본 총설에서는 미세플라스틱의 현황과 문제해결을 위한 대체제의 연구 동향 및 저감대책들에 대해 살펴보고자 한다.

한유, 도통을 잇고 새로운 길을 열다

이상은
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 80-82 ( 총 3 pages)
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역사여행: 베들레헴 - 텔아비브

조영민
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 83-85 ( 총 3 pages)
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모차르트의 진혼곡(Requiem)

강정원
한국공업화학회|공업화학전망  22권 6호, 2019 pp. 86-87 ( 총 2 pages)
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이화학연구소(RIKEN) 환경자원과학연구센터 촉매융합연구그룹 연구그룹이 유기 합성 ‘비대칭촉매반응’에 있어, 비대칭 수율결정단계에서 반응 중간체 구조를 이용하여 데이터를 분석한 결과, 비대칭 수율이 향상되는 분자를 설계하는 데 성공했다. 의약품 등 정밀 화학 합성에 필수적인 비대칭촉매반응 개발에는 비대칭 수율을 향상시키는 기질분자와 촉매분자의 설계가 중요하다. 인공지능 데이터 과학은 현재 시행착오를 통해 이루어지는 촉매반응개발을 자동화·고속화할 것으로 기대되지만, 분석에 사용된 데이터 범위에 한정하여 고정밀도의 예측이 가능한 것이 한계였다. 연구진은 비대칭 수율이 결정되는 단계의 반응 중간체 구조를 사용하여 데이터를 분석할 경우 비대칭 수율이 향상되는 분자를 설계할 수 있는 구조 정보를 추출·시각화 할 수 있다는 것을 발견했다. 또한 시각화한 구조 정보를 바탕으로 기질 및 촉매 분자를 설계하고, 비대칭 수율이 향상되는 것을 확인했다. 향후 본 연구성과에 의해 촉매 반응 개발 효율화를 위한 데이터 중심 과학 연구가 가속화될 것으로 기대된다. 본 연구는 9월 11일 Bulletin of the Chemical Society of Japan 온라인 판에 게재되었다
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도쿄공업대학(東京工業大學) 과학기술창성연구원 화학생명과학연구소, 가나자와대학(金澤大學) 등의 공동 연구그룹이 전이금속을 포함하지 않는 유기 태양전지(OPV)의 어노드(anode) 전극을 물리적으로 분리하고 촉매를 부여함으로써 고효율 광촉매로 작용시키는 데 성공했다. 산화타이타늄을 사용하는 광촉매는 자외선에만 대응한다. 연구진은 전이금속을 전혀 포함하지 않는 유기물질에 있어 가시광선에 반응하는 광촉매를 연구해 왔으며, 본 연구에서는 가나자와대학에서 개발된 ‘inversed type 유기 박막 태양전지’의 어노드 전극을 물리적으로 박리시키고 표면에 유기 재료인 프탈로사이아닌(phthalocyanine)이라는 청색 색소를 증착시킴으로써 큰 산화력을 갖는 광촉매를 개발했다. 본 방법은 가시광선 조사를 통해 고효율로 광산화 반응을 일으키는 것으로, 새로운 용도를 지닌 전혀 다른 광촉매의 설계로 이어질 것으로 기대된다. 본 연구성과는 10월 1일 Chemical Communications 온라인 판에 게재됐다
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