기술산업화 파트너십 연계를 위한 성균관대학교 화학공학부 엄숭호 교수 연구실 보유기술소개
by 운영자 | Date 2017-04-05 12:37:32 페이스북으로 보내기 트위터로 보내기 hit 1,217

안녕하십니까? 성균관대학교 화학공학부 교수이자 한국생물공학회 홍보이사를 맡고 있는 엄숭호 입니다. 새롭게 개편된 BT 뉴스지 온라인 오픈을 진심으로 축하드립니다. KSBB BAND 목록에 처음 글을 남기게 되어서 개인적으로 큰 영광으로 생각합니다. 기업과 연구자간의 긴밀한 소통의 필요성이 강조되고 있는 현 시점에서 본 메뉴를 통한 학교 회원과 기업체 회원 간의 쌍방향 소통은 물론 정보교류의 커뮤니티 기능이 확대 강화될 수 있기를 간절히 바랍니다. 

  이번 글의 주제를 고민하다가 ’기업과 연구자 간 소통의 장‘의 기본 취지에 부합하고자 제 연구실의 보유기술소개들을 아래와 같이 간단히 요약해 보았습니다. 본 기술들에 관심 있으신 기업들에서는 개인 이메일 (sh.um@skku.edu) 이나 링크된 연구실 홈페이지 (http://web.skku.edu/~abmi)를 통해서 언제든지 저에게 연락주시기를 부탁드립니다. 이번 기회를 통하여 윈-윈할 수 있는 좋은 기술-산업화 파트너십을 간절히 희망합니다. 

 

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엄숭호 교수

 

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◦ 학력 1997 서강대학교 화학공학과 공학사 

             2007 미국코넬대학교 생명공학과 공학석사·박사 

◦ 경력 2007~2009 미국 MIT 연구원 

            2009~2011 광주과학기술원 신소재공학과 조교수 

            2010 미국버지니아공과대학 응용물리학과 방문교수 

            2011~2013 성균관대학교 화학공학부 조교수  

            2013~현재 성균관대학교 화학공학/고분자공학부 부교수 (정년 보장) 

 

□ 주요보유기술 

   1. 암 전주기 유전체 바이오마커의 초고속 실시간 다중진단 기술 

    2. 무세포 기반의 단백질 대량배양 기술 

   3. 자가발광 반응하는 발열치료 항암약물 디자인 제작 기술

 

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□ 암 전주기 유전체 바이오마커의 초고속 실시간 다중진단 기술 

 

   ◦ 연구과제의 종류 ①신규 제안 연구과제( ) ②진행 중인 연구과제( ) ③보유기술의 사업화 희망과제( √ ) 

   ◦ 기술개요 

      - 현재 질환 특이적 표지 능으로 조명되고 있는 혈액 내 순환유전자 (circulating DNA)는 혈액 내 밀도가 극히 낮아서 일반적으로 추출 후 중합효소 연쇄반응 (Polymerase Chain Reaction: PCR)을 통해서 그 개체 수를 증폭시켜 검출하고 있음. 대상 유전자 샘플 하나에 하나의 프라이머 염기서열이 필요하여 복잡한 질환(예, 암등)에 연계된 다중 유전자 진단을 위해서는 그 효능이 무척 떨어짐. 아울러, 수천 수만개의 유전자 복제과정에서 발생하는 잦은 에러율도 심각한 문제로 지적되고 있음. 이에 대해서 PCR없이 혈액 내 순환하는 다중 유전자들을 수초 수분 내에 한 번에 정확하게 검출할 수 있는 기술은 임상적용에 큰 효용적 가치로 그 필요성이 두각 됨. 

    ◦ 기술내용 

       - 유전자 표면 밀도 및 형광 감도 증폭 조절을 위한 다중진단 형광 검지기술 개발 - 혈액 내에서 채취된 유전자 샘플의 밀도에 따라 검지체 표면에서 형광 종류와 그 세기들이 조절됨 

       - 아래와 같이 암전주기 유전체 특이마커들에 따른 서로 다른 형광 종류를 담지체 내에 구현하여 실 시간 유전자 다중 검출시스템-유전자 검출 형광나노바코드 시스템 구축  

 

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그림 1. PCR없이 형광나노바코드 기술을 이용한 다중 암유전자 마커들 실시간 검출의 예 

 

 ◦ 응용분야 - 현재 유전체 질환 임상 분석을 위해 사용 중인 유전자 증폭 및 검출 기술이 적용되는 모든 분야에 적 용 가능함. 

 ◦ 기술개발실적 

      1. 대표 논문 - (2015) Kyung Soo Park, Seung Won Shin et al, Scientific Reports 

      2. 관련 특허

       - (2015) 신승원 외, 유세포 분석능 극대화를 위한 조합형 형광인자의 개발 및 응용, 특허출원 10-2015-0080631, 서울: 특허청 

      - (2014) 박경수 외, 생체 적용 가능한 리포솜-핵산형광 나노바코드 융합 시스템을 이용한 고성능 다종 암 진단 기술 개발, 특허출원 10-2014-0011290, 서울: 특허청 

      - (2014) 박경수 외, 생체 적용 가능한 리포솜-핵산형광 나노융합체, 이의 응용 및 이의 제조방법, 특허등록 10-1464100, 서울: 특허청 

      - (2014) 백창윤 외, 형광체 삽입된 핵산 복합체 기반 새로운 나노바코드를 이용한 생체 이미징 시스템, 이의 제조방법 및 이의 이용, 특허등록 10-1373898, 서울: 특허청

 

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□ 무세포 기반의 단백질 대량배양기술 

 

   ◦ 연구과제의 종류 ①신규 제안 연구과제( ) ②진행 중인 연구과제( ) ③보유기술의 사업화 희망과제( √ ) 

   ◦ 기술개요 

      - 제한된 단백질 생산 능력 등의 한계로 세포 내 단백질 배양기술은 그 사용이 지양되고 있음. 대신에 세포 없이 다양한 단백질 군들을 대량 배양할 수 있는 기술이 무척 각광받고 있음. 이미 많은 생명공학기업들이 참여하여 다양한 무세포 단백질 대량배양기술을 상업화시키고 있음. 

       - 연구진에서는 세포핵의 RNA 생산능력과 연계하여 상업화된 단백질 배양의 기존 제품보다 뛰어난 배양능력을 가진 새로운 기술력을 보유하게 됨. 이는 기존 단백질 배양의 상업화된 시설을 그대로 사용할 수 있으며 이전 기술과 비교하여 최소 수 십배 이상의 단백질 대량 생산 능력을 배가시킬 수 있는 기술력임. 단백질, 효소 사용이 일반화되어 있는 작업장에서 직접 활용될 수 있을 거라 기대됨. 

   ◦ 기술내용 - 자연 상태의 세포핵을 모사하는 유전체를 담지할 수 있는 오리가미 물질을 디자인 제작하고 이를 통해서 세포핵처럼 단백질 생산을 직접 유도함. 초수성 박막 표면이나 구형 지질막 내부에 담지시켜 소형(나노-마이크로 크기)의 입자체로도 제작 가능함. 단백질 발현인자들을 포함시키면 입자체 내부의 유전자 묶임에 의해서 잦은 대상 유전자와 발현인자 간의 상호작용으로 인하여, 기존의 상업화된 단백질 생산키트에서는 기대할 수 없는 단백질 대량 배양이 효율적으로 가능하게 됨 (아래 그림은 관련 기술의 예를 보여줌). 

 

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    그림 2. 무세포 단백질 대량배양의 예 

 

     ◦ 응용분야 - 효소, 항체 등의 기능성 단백질들을 필요로 하는 생명공학산업 영역에 폭넓게 활용 가능함. 

 

   ◦ 기술개발실적 

 

      1. 대표 논문 

      - (2015) Seung Won Shin et al, Small. 

       - (2015) Seung Won Shin et al, Langmuir. 

       - (2013) Sun Ju Bae et al, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 

      - (2012) Sun Ju Bae et al, Langmuir. 

 

      2. 관련 특허 

      - (2014) 신승원 외, 리포좀 내 고분자 충진된 다중 기능 복합 입자체 및 이의 제조방법. 특허등록 10-1465365, 서울: 특허청 

      - (2014) 송인현 외, 합성 수율 증대 및 합성 오류 최소화를 위한 Y형 핵산 나노구조체의 5’말단 응축성 염기서열을 설계하는 방법. 특허등록 10-1465394, 서울: 특허청 

      - (2014) 송인현 외, 핵산 하이드로젤을 포함하는 코어-쉘 나노입자체 및 이의 제조방법. 특허출원 10-214-0041655, 서울: 특허청 

       - (2014) 배선주 외, DEVELOPMENT OF NUCLEIC ACID GEL MATRIX FOR CELL-FREE PROTEIN SYNTHESIS OF CELL NUCLEUS REPLICATE, AND METHOD FOR PRODUCING SAME. 미국특허출원 US 2007/0117177 A1, 미국: 특허청 

      - (2013) 배선주 외, 세포 핵 모사 무세포 단백질 합성용 핵산 젤 매트릭스 개발, 및 이의 제조 방법. 특허등록 10-1465365, 서울: 특허청

 

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□ 자가발광 반응하는 발열치료 항암약물 디자인 제작 기술 

 

   ◦ 연구과제의 종류 

       ①신규 제안 연구과제( ) ②진행 중인 연구과제( √ ) ③보유기술의 사업화 희망과제( ) 

   ◦ 기술개요 - 대다수의 항암약물들은 대상 암 질환들을 효과적으로 제어하는데 실패함. 새로운 항암치료제 디자인 아이디어가 필수적이고 하루빨리 임상 적용되어야 함. 

   ◦ 기술내용 - 대부분의 생체 반응시스템에서 연속교차반응이 일반적임. 연쇄반응경로를 따라서 이웃한 환경변화로부터 유도되는 작은 시그널들이 크게 확대되고 전체반응을 압도할 수 있게 됨. 본 기술은 빛-열 연쇄반응으로 항암약물시스템을 구동시킴. 자가 발광하는 빛에 의해서 연쇄반응 하여 발열하게 되는 약물시스템은 기존의 단일 항암약물을 사용할 때와 비교하여 높은 치료효능을 보여줌. 생체 내 안정성과 약물 효능의 지속성이 매우 뛰어남. 

   ◦ 응용분야 - 항암치료약물이 사용되는 (전)임상현상에서 활용 가능함. 

   ◦ 기술개발실적 

      1. 대표 논문 

      - (2015) Jinha Choi et al, Nanoscale 

      - (2013) Woo Chul Song et al, Advanced Healthcare Materials 

     2. 관련 특허 

      - (2016) 김아라 외, MULTI-FUNCTIONAL NUCLEIC ACID-BASED ANTI-CANCER DRUG CAPABLE OF TARGETING AND THERAPY, METHOD FOR PREPARING SAME AND ANTI-CANCER COMPOSITION COMPRISING SAME. 미국특허등록 US 9163048 B2, 미국: 특허청

- (2015) 송우철 외, 고효율 자가발광 나노복합체, 이의 제조방법 및 이와 상호작용하는 기능성 항암신약의 의의 및 제조방법, 특허등록 10-1537474, 서울: 특허청 

- (2013) 송우철 외, 장기간 생체 내 안정성과 고발광효율을 가진 새로운 Renilla Luciferase 합성방법 개발, 특허출원 10-2013-0094308, 서울: 특허청

 

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한지민 | 19-08-19 14:24
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