연구팀 소개
정주연 박사 연구팀
연구기관/연구책임자 : 한국생명공학연구원/정주연 박사
- 안녕하세요. 연구팀 소개를 부탁드립니다.
- 저희 연구팀은 1명의 책임연구원, 1명의 연구기사, 2명의 박사과정 학생, 2명의 석-박사 통합과정 학생 및 1명의 인턴연구원으로 구성되어 있습니다. 주요 연구 내용은 다양한 질병에 대한 치료/진단용 바이오 컨텐츠 개발 및 이를 활용한 면역진단플랫폼 개발이며 양적, 질적으로 우수한 연구 성과를 내고 경쟁력 있는 기술을 개발하기 위해 연구에 매진하고 있습니다.
저희 연구팀은 바이오나노 융합연구를 위해 연구원들이 바이오연구팀과 나노연구팀으로 나뉘어 각자 맡은 분야의 연구를 진행하고 있으며, 정기적인 연구개발 미팅 및 최신 연구결과 발표 등을 통해 상호간에 자유롭게 의견을 교환하고 새로운 연구 트렌드를 공유하며 연구 주제에 대한 다양한 시각을 공유하는 분위기를 만들어 나가고 있습니다. - H-GUARD에서는 구체적으로 어떤 연구를 하시나요?
- 감염성 병원체 검출을 위한 바이오컨텐츠 설계/개발 및 면역기반 현장진단 적용기술을 개발하고 있습니다. 본 연구팀에서는 대형 파아지 디스플레이 Naive 인간 항체 라이브러리 (1010)와 파아지 디스플레이 Synthetic Fab 항체 라이브러리 (1011)를 구축/보유하고 있습니다.
라이브러리의 크기는 선별되는 항체의 결합력을 결정하는 가장 중요하게 작용한다고 알려져 있으며, 기 확보 항체 라이브러리를 활용하여 다양한 바이오 유해물질에 대하여 높은 결합력 (nM-pM)을 가지는 항체를 선별하고, 검출 시스템에 적용하여 신속하고 민감한 면역기반 현장진단센서를 개발하고 있습니다.
대표적으로 약물 저항성 신종인플루엔자 바이러스 및 기후변화 기인 감염성 병원체에 대한 검출용 항체를 개발하였고, 별도의 분석 장비 없이 신속하고 간편하게 바이러스 감염 여부를 확인할 수 있는 현장 면역진단센서 적용에 성공하였습니다.
다양한 감염성 병원체 검출용 바이오리셉터 (항체, 저분자 화합물, 펩타이드) 개발 및 리셉터 엔지니어링 (다가항체, 항체절편), 검출시스템의 민감도 향상을 위한 나노-바이오 프로브 개발 등 다양한 바이오나노 융합연구를 통하여 감염성 병원체의 현장진단 (POCT) 시스템 개발과 실용화 기술 개발을 목표로 연구를 수행하고 있습니다. - 사업화 유망성과로 꼽히는 [고다양성/고선택성 리셉터 항체라이브러리와 이를 통한 감염 질환의 현장진단 시스템(POCT)]은 어떤 기술 인가요?
- 저희 연구팀에서는 고다양성/고선택성 항체 라이브러리 (1011)를 제작/보유하고 있습니다. 이를 이용하여 타겟에 대해 높은 친화도와 특이성을 가지는 항체를 단시간에 개발 가능하며, 특히 항원의 면역성이 낮거나 면역 자체가 불가능하여 하이브리도마 기술을 이용한 항체개발이 불가한 경우에도 특이적으로 결합하는 치료용 항체 및 진단용 항체를 선별이 가능합니다. 저희 연구팀의 라이브러리는 항체의 6개 CDR 부분에 모두 서열 다양성이 있으며, 특히 항원과의 결합에 중요하다고 알려진 중쇄 CDR3 경우 size (6-19) 및 서열의 고다양성을 부여한 고효율 라이브러리입니다.
▲ Heavy CDR3의 다양성
감염성 병원체에 특이적으로 결합하는 항체 및 유기 분자를 발굴하고, 이를 간단한 종이기반 바이오 검출장치에 적용하여 바이러스를 신속, 간편하게 진단할 수 있는 래피드 키트로 개발하였습니다. (임은경 박사팀 공동연구) 환자 검체에 바이러스가 존재하면 검출선과 대조선, 두 선이 보이며 존재하지 않을 경우 대조선 하나만 확인 됩니다. 이 키트는 일반적인 임신 테스트기처럼 별도의 장비 없이 현장에서 편리하게 사용되어질 수 있습니다.
▲ 항체 기반 신속 현장진단 검출 시스템
- 그럼 연구팀에서 생각하는 해당 기술의 차별화된 경쟁력은 무엇인가요?
- 저희 연구팀 기술의 가장 큰 장점은 고다양성/고선택성 항체 라이브러리 인프라를 통하여 특정 타겟에 국한되지 않고, 다양한 병원체에 대한 높은 결합력을 가지는 단일항체를 신속하게 개발 및 확보가 가능하다는 점입니다.
▲ 항체라이브러리를 이용한 단일항체 개발 시스템
저희 연구팀은 다양한 전공을 가진 연구원들의 구성을 강점으로 효율적인 융합연구가 가능합니다. 치료용/진단용 항체 개발, 단백질 엔지니어링, 바이오 인터페이싱, 고감도 나노소재 개발 및 현장 진단키트 적용기술 개발이 진행 중이며 그 외, 다양한 연구로 활용이 가능합니다.
저희 연구팀에서 확보 중인 검출용 바이오 컨텐츠를 적용하여 개발된 래피드 키트는 소량의 시료를 사용하여 10분 이내에 신속하고 간단하게 바이러스 감염 여부를 육안으로 확인하는데 성공함으로써 현장에서 바이러스 감염 여부를 진단할 수 있는 의료기기로 활용 될 것으로 기대하고 있습니다. - 자세한 설명 감사합니다. 그럼 마지막으로, 앞으로의 포부 한 말씀 부탁드립니다.
- 미래사회는 고령화 및 도시화/인구밀집화로 인하여 암 또는 전염성/감염성 질병의 대규모 유행 가능성이 높아짐에 따라 생명과 삶의 질을 위협하는 다양한 질병군에 대한 대처로 안전하고 건강한 삶을 확보하기 위한 질병의 조기 진단 및 안전한 치료에 대한 요구가 증대되고 있습니다. 또한 최근 질병의 패러다임은 조기진단을 통한 질병의 조기 치료에 초점이 맞춰지고 있음에 따라 정확하고 빠른 진단기술의 개발이 끊임없이 요구되고 있습니다.
본 연구팀은 바이오-나노기술 융합이 유력한 체외진단시장에서 “초고감도”와 “다중 진단”등을 목표로 보다 정확한 측정/분석 기술 위주의 개발을 하여, 보다 빠르고 간편한 진단을 위한 “통합”시스템을 연구 하고자 합니다.
또한 H-GUARD 연구팀들과 협력으로 BT, NT, IT 의 융.복합 연구를 통하여 전 세계적으로 사회적 불안과 경제적 손실을 초래하는 신.변종 바이러스, 슈퍼박테리아 등의 바이오유해물질에 대한 신속한 현장검출, 모니터링, 조기진단을 위한 원천기술 개발 및 진단시스템을 구축하고 신속한 현장 적용을 통한 국민건강 보호에 기여하고자 합니다.
