본 연구는 식품 중 방사성 핵종 Tc-99 및 Co-60 에 대한 시험법을 확립하고 특정지역 (유럽)의 수입식품에 대한 오염실태를 조사하였다. 식품 내 Tc-99는 건조 및 분쇄, 균질화, 회화 등의 전처리 과정을 거친 후, 철 공침 및 음이온교환크로마토그래피법 등을 사용하여 추출하였다. 전처리 과정에서 발생하는 손실을 줄이기 위해 tracer 사용량, 회화 조건, 음이온교환수지 사용량 및 추출 용매량 등에 대해 최적화하였다. 또한, 액체섬광계수기의 분석조건 확립을 위하여 소광보정곡선 작성, 측정용기에 따른 배경방사능 비교, 분석 채널을 최적화하였다. 최적화한 시험법의 MDA는 CODEX guideline에서 제시한 기준치의 1/100 수준인 10 Bq/kg(영·유아식품 기준: 1,000 Bq/kg), 100 Bq/kg(기타식품 기준: 10,000 Bq/kg)을 충족하였고, 시험법의 유효성 검증을 위해 외부 분석기관과 교차검증을 실시하였으며, 선택성, 정확도, 정밀성, MDA 등을 확인 비교한 결과, 모두 허용범위를 만족하였다. 식품 내 Co-60 분석을 위하여 검체 전처리 및 기기분석 조건을 확립하였다. 고순도저마늄검출기의 계측조건을 최적화하기 위하여 검출기의 파라미터, 피크판정 조건, 피크면적 계산방법, MDA 계산법 등을 설정하여 최적화하였고, 이를 바탕으로 검출기의 에너지 및 채널교정을 수행하였으며, Co-60 분석을 위하여 배경방사능, 동시합산, 붕괴보정을 통하여 시험법을 최적화하였다. 최적화한 시험법의 MDA는 NUREG 4.16 계산식을 적용하였으며, 확립된 시험법의 MDA는 CODEX guideline에서 제시한 기준치의 1/100 수준인 10 Bq/kg을 충족하였다. 시험법의 유효성 검증을 위해 외부 분석기관과 교차검증을 실시하였고, 선택성, 정확도, 정밀성, 최소검출농도 등을 확인 비교한 결과 모두 허용범위를 만족하였다. 확립된 시험법을 이용하여 대형 원자력시설이 있는 특정지역(유럽)의 수입식품 (79품목, 124건)에 대하여 Tc-99 및 Co-60의 오염실태를 조사하였는데 모두 불검출로 '위해성 우려 매우 낮음'으로 나타났다. 다만, 헤이즐넛(1건) 및 링곤베리(1건)에서 Cs-137이 5.29 Bq/kg, 4.03 Bq/kg으로 미량 검출되었다. 본 연구를 통하여 유럽산 수입식품의 방사능 안전성을 확인하였고, 식품 중 방사능 안전관리 확대를 위한 시험법 및 기초자료를 마련하였다. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 김현경
• 주관연구기관 : 식품의약품안전평가원
• 발행년도 : 20221200
• Keyword : 1. 식품;방사능;테크네튬(Tc-99);코발트(Co-60);모니터링; 2. Food;Radioactivity;Technetium(Tc-99);Cobalt (Co-60);Monitoring;

2017년 국내 자궁경부암 전체 환자수는 약 64,000명이었고 그 중 신규환자는 약 3.5천명으로 전체 여성 암 발생의 약 3.2%로 7위에 해당한다. 자궁경부암의 전통적인 치료는 수술, 화학요법, 방사선 요법 등으로 조기 발견시 5년 생존율이 80%에 이르나, 재발한 경우 치료 성공율은 약 35%로 감소하고, 전이가 있는 경우에는 약 16%에 그치고 있다. 현재 자궁경부암의 1차 치료로는 Cisplatin, Paclitaxel, Bevacizumab을 사용하고 있으나, 해당 요법에 반응하지 않거나, 해당 요법 사용 후 재발한 환자의 경우에는 표준 치료법이 없다. 의사의 판단에 따라 화학항암제 중 일부를 사용할 수 있으나 무진행 생존기간이 3~5개월에 불과하며, 독성으로 인한 많은 부작용이 발생한다. 항암면역치료백신인 BVAC-C는 환자의 B세포와 단구세포에 아데노바이러스 벡터를 이용하여 인유두종바이러스 16 및 18형 (HPV type 16, 18)의 E6,E7 유전자를 도입하고 세포 표면에 알파-갈락토실세라마이드를 적재하여 제조하며, 인체에서 가용한 모든 항암면역기능(적응면역계: 세포독성 T세포, 항체 생산, 선천면역계: 자연살해세포, 자연살해 T세포)을 유도하여 암세포를 살상한다. BVAC-C의 인체 내 안전성을 확인하기 위한 임상 1상 시험을 수행하였으며, 해당 임상시험에서 사용한 BVAC-C의 용량범위는 모두 안전한 것으로 확인되었다. BVAC-C의 항암효과를 탐색하기 위해 HPV type 16 또는 18에 양성인 자궁경부암 환자 중 표준치료에 실패한 다발성 전이를 가진 진행성 또는 재발성 환자를 대상으로 BVAC-C의 단독 투여 및 Topotecan과의 병용투여 요법의 안전성, 내약성, 면역반응 및 예비 유효성을 평가하기 위한 공개, 단계적 증량, 반복 투여, 제 1/2a상 시험을 수행하였다. 해당 임상시험에서 BVAC-C 고용량 (1.0x10^8 cells/dose) 단독 3회 반복투여한 경우 ORR 33.0%(2/6, 1 CR, 1 PR) median PFS 3 months(1 to inf.), 6 month PFS rate 28.5%였고, BVAC-C 중용량(5.0x10^7 cells/dose) 단독 4회 반복 투여한 경우 ,ORR 50%(2/4, 2 PR), median PFS 16.5 months(2 to inf.), 6 month PFS rate 50%, BVAC-C 중용량과 Topotecan을 2주 간격으로 교차하여 4회 반복 투여한 병용투여군에서 ORR 0%(0/3), median PFS 5.3 month(2 to 8), 6 month PFS rate 66%였다. 임상 2a상 시험을 통해 BVAC-C 단독 투여의 유효성을 탐색하였으며, Durvalumab과의 병용투여 효과를 확인하기 위한 임상시험을 수행하였다. 해당 임상시험은 1차 백금 기반 화학요법에 실패한 HPV type 16 또는 18에 양성인 자궁경부암 환자를 대상으로 항암면역치료백신 BVAC-C 와 Durvalumab의 병용투여 효과를 확인하기 위한 공개, 단일군, 안전성 도입기(safety lead-in phase), 다기관, 연구자 주도 임상시험으로 현재 3명의 대상자가 모집되어 BVAC-C와 Durvalumab을 투여받았으며, 안전성 관찰 결과 Grade 1의 발열이 관찰되었다. 상기한 결과를 기반으로 BVAC-C 임상 2b/3상 시험 승인을 위해 임상시험계획서를 개발하였다. 재발성 또는 불응성 자궁경부암의 2차 치료제 대비 단독 투여한 BVAC-C의 유효성 개선 효과를 확인하기 위해 설계하였으며, 현재 진행 중인 Durvalumab 병용투여 임상시험의 결과를 분석 후 단독 혹은 병용투여 중 1개의 계획을 선택하여 임상진행에 대한 향후 방향을 설정하고 임상 2b/3상을 실시할 계획이다. (출처 : 요약문 5p)

• 연구책임자 : 강창율
• 주관연구기관 : 셀리드
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : 1. 자궁경부암;면역치료백신;항암면역치료;인유두종바이러스; 2. Cervical cancer;Immune therapeutic vaccine;Anticancer immunotherapy;HPV;BVAC-C;

연구개요 ◆ TP53의 alternative splicing (AS) isoform인 p53b의 translation 기전 연구 - p53b mRNA의 억제자로서 SRSF3 발굴 - p53a mRNA와는 달리 p53b mRNA는 cytoplasm의 perinuclear에 위치함 - SRSF3에 의한 p53b mRNA의 export를 억제하여 translation을 억제함. - p53b mRNA를 통해 C-term truncated p53 단백질이 생성됨. - C-term truncated p53 protein은 metastasis 기능을 수행함. 연구 목표대비 연구결과 ○당초 목표: p53b mRNA의 발현 양상 분석 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - p53a mRNA는 nuclear retention 되어 있는 반면에 p53b mRNA는 cytoplasm의 peri-nuclear에 위치함. - p53b mRNA의 SRSF3 binding site를 밝힘. - Splicing factor로 알려진 SRSF3는 p53b mRNA의 export를 억제함. ○당초 목표: p53b mRNA의 translation 분석 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - SRSF3는 p53b mRNA의 export를 억제하여 translation을 억제시킴. - p53b mRNA로부터 생성된 C-term truncated p53 protein은 EMT 기능유도를 통해 metastasis 기능을 가짐. ○당초 목표: p53b mRNA의 조절자 발굴 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - p53b alternative exon 근처에 retained intron을 cis-element로 새롭게 발굴함 - p53 retained intron을 매개로 SRSF3-UPF1이 recruitment 됨을 밝혀냄. - p53b의 surveillance machine 작동 기전을 규명함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ▶ p53b mRNA의 발현을 조절하는 cis-element 제시 · p53 translation 조절에 대한 분자생물학적 기전 설명 가능 ▶ p53 조절을 위한 cis-element는 세포 암화 과정에서의 진단 및 치료제 개발 가능성 제안 ▶ mRNA의 위치 조절을 통한 translation 작용 기전 규명 · 기존방식과 달리 p53의 조절을 mRNA의 위치 조절을 통한 translation regulation의 중요성 부각 · mRNA 위치 조절을 통한 translation 기전은 표적 mRNA 뿐만 아니라 다른 많은 mRNA의 translation 기전조절로 확대할 수 있음. ▶ SR-RNA 복합체를 새로운 항암제 표적으로 제안함 · SRSF3는 retained intron과 RNP를 형성하므로, 기존과는 다른 신규 항암제 표적인자가 될 수 있음을 제안함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 홍다원
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 번역;감시;전이; 2. TP53;SRSF3;translation;surveillance;metastasis;

□ 연구개요 핵 수용체중의 하나인 LRH-1 저해가 종양대식세포로의 분화를 억제하여 암세포 친화적 미세환경을 구성하지 못하게 하는 기전 연구 및 저해제 발굴을 목적으로 함. 저분자 합성신약을 통한 기존 면역항암제의 단점을 극복하는 신규물질 개발을 최종목표로 하며, 현재 LRH-1 타겟으로 한 임상연구중인 항암제가 없어 차별화 된 solid tumor에 대한 저해제 발굴 및 바이오마커 발굴연구의 필요성을 갖음. □ 연구 목표대비 연구결과 1, 2년차에서 LRH-1이 mouse macrophage에서는 작동하나 Human macrophage에서는 종양미세환경을 조절하는 key factor가 되기 어려움을 알게 됨. 따라서 Human macrophage에 맞는 연구를 3차 년도에 다시 시작하여 신규 조절인자를 밝힘. 연구 최종목표에서는 이를 조절하는 신규 물질을 도출하고자 하였으나, 기간 및 연구금액적인 부분의 한계가 있어 신규 물질의 개발은 진행되지 못함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Human macrophage에서 종양미세환경을 조절할 수 있는 가능성을 지닌 핵수용체를 몇 가지 확인하였고, 그 중 가장 발현이 높은 한가지 타겟을 선정하여 연구를 진행하였을 때, 종양대식세포의 특징을 갖는 마커의 감소를 확임함. 이를 토대로 추후 연구에서 핵수용체를 타겟으로 할 때, 이미 개발되어있는 저해제를 통해 in vivo연구에서의 효능을 확인 한 뒤, 현재 저해제로 개발되어 있지않은 다른 타겟의 신규 저해제를 개발해보고자 함. 또한 핵수용체를 직접적으로 저해하지 않고 이를 후성학적으로 저해가능한 부분에 대한 연구도 고려하고 있어, 향후 타겟하기 어려운 핵수용체를 간접적으로 저해할 수 있는 방법도 고려중임. 최종적으로 종양미세환경을 파괴시킬 수 있는 저해제 개발을 목표로 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전희전
• 주관연구기관 : 대구경북첨단의료산업진흥재단
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 종양대식세포;암;저해제;핵 수용체; 2. Tumor associated macrophage;Cancer;Inhibitor;Nuclear receptor;

□ 연구개요 ○ 방사선 치료 전 위치 확인을 위해 촬영하는 콘빔 CT (CBCT)는 기기의 구조적 한계로 환자에 따라 다양한 아티팩트가 발생하며, 치료의 정확도를 저하시킴. ○ CBCT 영상의 통합적 품질개선시스템을 개발하여, 보다 안전하고 정확한 방사선 치료에 기여함. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 아티팩트 모사를 위한 플러그 제작 및 연구 프로토콜 - 알루미늄, 티타늄이 삽입된 플러그를 인체팬텀에 삽입하여 아티팩트를 모사함. - Varian사의 Trilogy™ 선형가속기의 on-board imager를 사용하고, 촬영 부위는 Head이며 stadard dose head (SDH)와 high-quality head (HQH)에 대한 평가를 수행함. - 진단용 CT에서 활용이 대두되는 주석 부가필터를 0.2mm, 0.4mm, 0.6mm로 제작하여 Bow-tie 필터 전면부에 부착하여 아티팩트 저감, 기타 영상품질지수, 선량지수를 확인함. - 임상 사용 프로토콜인 SDH를 기준으로 하였을 때, HQH와 주석 0.4mm 부가필터를 사용하였을 시, 아티팩트는 효과적으로 저감함과 동시에 25% 가량의 선량 저감효과를 확인함. ○ 광자극 발광 선량계의 민감도 향상 - 5 kGy 방사선 고조사를 수행하여 deep electron/hole trap이 채워진 OSLD_exp의 경우 채워지지 않은 OSLD_cont에 비하여 75, 80, 90, 95, 100, 105 kVp에서 각각 12.7%, 14.0%, 15.0%, 10.2%, 18.0%, 17.9%, 17.3%의 민감도 향상을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 치료 전 CBCT 품질 개선을 통한 환자치료의 위치 정확도 개선 → 고정밀 방사선치료에 기여 ○ 방사선 치료 시, CBCT 선량의 최소화 및 영상품질 최적화로 방사선에 민감한 국민의식 개선. → “안전하고 효과적인 방사선 치료”의 의식재고 ○ 조사야 크기가 작고, 높은 선량을 1회 분할치료에 조사하는 정위적방사선치료에서 종양위치가 정확하지 않을 경우, 종양에는 처방선량이 전달되지 않고 정상조직에만 고선량이 피폭되어 방사선 사고에 이를 수 있음. → 본 연구의 결과는 CBCT의 아티패트 저감에 기여함으로써 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여. ○ CBCT 영상의 아티팩트가 빈번히 발생하는 환자군을 선별하여 이에 대한 임상시험 수행 → 환자의 전체 치료시간을 증가시키지 않으며 품질 향상이 가능함. → 임상시험 완료 이후 임상 활용이 가능하며, 이에 따라 환자의 셋업위치 정확도 향상 및 보다 효과적인 방사선 치료에 기여할 수 있음. ○ CBCT 아티팩트 정량화 기법 → 본 연구에서는 PIU, FFT, SD 등 아티팩트 정량화 기법을 제안하고 CBCT 영상 아티팩트를 평가함. → CBCT 뿐만 아니라, 일반 진단용 CT, 나아가 기타 영상 장비의 아티팩트 평가에 활용이 가능함. ○ 광자극발광선량계의 kV 영역대 임상 셋업 → kV 영역에서의 절대선량 측정 프로토콜 셋업과 광자극발광선량계의 교차교정계수를 확보함. → 방사선 치료 전 시뮬레이션 CT에서의 선량 측정으로 활용 → 방사선 치료 전 셋업용 CBCT에서의 선량 측정으로 활용 → 기타 X-ray 기반 영상 장비에서 선량 측정으로 활용 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전민수
• 주관연구기관 : 중앙대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 콘빔CT;영상품질;물리적 여과;방사선 계측;방사선량; 2. Cone-beam CT;Image quality;Physical filter;Radiation dosimetry;Radiation dose;

□ 연구개요 원자의 화학적 환경에 따라 달라지는 반데르발스 힘(van der Waals force)을 분석적해(analytic gradient)로 구할 수 있는 퍼텐셜 모델을 개발하고, 이를 동역학 시뮬레이션에 접목하여 실제 용매 환경에서 발생하는 화학 반응의 동역학적 변화를 예측한다. □ 연구 목표대비 연구결과 - 반데르발스 힘을 구하는 수학적 모델 개발 : 기존의 점전하 퍼텐셜 기반의 분석적 기울기 모델을 토대로, 금속 등 다양한 시스템에 대해 에너지의 정확성이 보장된 가우시안 전하 퍼텐셜을 사용하는 uMBD의 분석적 기울기 모델을 개발 - 알고리즘 구현을 통해 퍼텐셜을 상용화 프로그램에 이식 : 다양한 시스템에 적용하여 검증 가능하도록 상용 프로그램 VASP에 이식하였고, 이를 기반으로 후속 연구에서 새로운 모델의 성능을 검증하고 활용할 계획 - 퍼텐셜 검증을 위한 벤치마크 계산 수행 : DFT와 PBE+uMBD 방법론의 정확성을 이온성 액체 2분자쌍에 대해 검증하고 force 검증을 위한 사전 계산 연구를 수행 - 퍼텐셜 모델을 활용하여 실제 용매 환경에서의 화학반응을 예측하는 연구 수행 : 용매 조건에 대한 에너지 소재의 성능 평가와 관련하여 후속 연구를 위한 시스템을 선정하였고 후속 연구과제를 지원하여 미흡하게 종료된 부분을 보완할 수 있도록함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구 과제에서 개발하고자 하는 반데르발스 퍼텐셜 모델에 대한 국내 기술이 전무할 뿐더러 해외의 선도기술을 넘어서는 이론적 완성도를 마련할 수 있기 때문에, 핵심 기술을 빠르게 선점하여 상용화에 성공한다면 에너지 소재 개발과 바이오 유기 분자 시뮬레이션 연구에 독자 기술을 적극적으로 활용할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 전산 모사에 정확성을 더하여, 신소재군 개발 비용을 절감하기 위한 선험적인 in silico 소재 모델링에도 즉각적으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 마지막으로 시스템의 복잡성으로 인하여 그동안 이론적 연구의 한계에 부딪혔던 용매 효과나 동역학적 특성에 대한 전자 구조 시뮬레이션 구현을 가능케함으로써 실제 화학적 환경을 고려한 메커니즘의 원자 수준의 이해를 도모할 수 있고, QM/MM과 같이 DFT를 접목시킬 수 있는 접근법에 퍼텐셜 모델을 쉽게 이식하여 보다 확장된 메조스케일 시뮬레이션 구현 또한 가능해질 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김민호
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 반데르발스 힘;밀도 범함수 이론;제일원리 분자 동역학;분자 내 원자 특성;화학적 환경; 2. van der Waals force;density functional theory;ab initio molecular dynamics;atom-in-molecule;chemical environment;

□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 한국표준과학연구원에서 차세대 정밀 측정 표준을 위해 연구해 온자기양자센서 (MMC) 저온검출기 시스템에 mK 영역의 양자 금속열 물성 특성을 갖는 전방위 4π 흡수체의 calorimetric 측청 기법을 결합하여 핵붕괴 관련 기본 데이터 측정을 위한 “방사선 표준기”를 EU 연구 기관과 공동으로 개발하고자 함 ◼ 전체 내용 o 낮은 방사능 에너지 영역에 특화된 자기양자센서 개발 - 에너지 분해능(E/ΔE) 2000 이상, 20 eV~100 keV 영역 특화된 MMC센서 설계 - MMC 구성 요소들을 저에너지 방사선 검출기 설계 값에 맞게 기존 및 새로 개발될 기술을 이용 개발: 저 자기 이온 농도의 Ag(Au):168Er 센서 물질 합성, 낮은 인덕턴스 및 높은 임계 전류를 갖는 Nb 초전도 meander, 정전기에 강한 금속 박막 heater, 균일한 SiOx 부도체 박막, 전기 증착 법 활용 금속 열화 층, 에너지 교정 용 펄스 열에너지 생성 소자 - MMC 구성 요소 집적화를 위한 팹 공정 연구: 50 개 자기양자센서 칩을 포함한 3 인치 마스크 15 장 이상 포함된 포토 리소그래피 공정, 각 공정 후 소자 요소 특성 평가 - 제작된 MMC 특성 평가: 액체 헬륨 4 K에서 소자 각각 부분의 열 및 전기적인 평가, 표준 에너지 source을 통한 검출기 노이즈 특성 및 에너지 분해능 평가 o 절대 방사능 및 핵붕괴 고유 에너지 측정을 위한 calorimetric 검출 기법 연구 - 방사능 원자 붕괴 때 발생 전체 에너지(Q) 및 event을 잃지 않는 측정을 위해 방사능 시료를 금속 포일로 전 방위로 쌓아 Q를 열로 전환하는 전방위 4π 흡수체: 나노 기공 및 구조체 표면을 갖는 Au 포일 제작, Au 포일의 열적인 결합 및 mK 영역 열전달 현상 연구, 모든 방사선 입자 흡수와 최소 열용량의 상반 관계 최적화 시뮬레이션 o 방사선 표준기 성능 평가 및 상호 인증 - 검출기 성능 평가: 표준 선원 스펙트럼 측정을 통한 기존 데이터 및 계산들과 비교를 통해 방사선 검출기로써 성능 평가 - EU 표준 기관과 검출기의 측정 불확도를 산출하여 주요 베터 붕괴 핵종 데이터를 BIPM 핵 데이터에 등록함으로써 방사능 표준기확립 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : 검출기 설계 및 요소 기술 개발 ㅇ 내용 : - 전사 묘사 결과를 기반으로 저 에너지 방사능 측정용 MMC 설계 - 유도 가열 및 아크 방전을 결합한 방식으로 Ag:Er 센서 물질 합성 및 개발 - 센서를 mK 영역에서 수 eV 에너지 정확도로 교정하기 위해 열발생 용 정밀 저항 및 펄스 전류 개발 및 분석 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : 센서 제작 및 검출기 흡수체 제작 ㅇ 내용 : - 전산 묘사 결과를 기반으로 설계된 MMC 주요 요소들의 3 인치 웨이퍼 공정 개발 - 흡수체 용 μm 두께 박막 제작 용 도금 장치 제작 - Ag:Er 센서 부분에 흡수체 도금을 위한 공정 연구 ◼ 3년차 ㅇ 목표 : 검출기 성능 평가 및 방사능 표준기 검증 ㅇ 내용 : - 알파 선원을 이용 Ag:Er 기반으로 제작된 MMC 신호의 시간 함수 및 에너지 분해능 측정 - 표준 방사능 시료를 이용 방사능 데이터를 측정하고 측정 불확도를 산정하고 공동 연구자들과 데이터 상호 비교 □ 연구개발성과 - Metallic magnetic calorimeter(MMC) 저온검출기의 기존 센서 물질 Au:Er를 대체는 Ag:Er 합금 합성 방법을 개발하였다. 합성 된 Ag:Er는 산소 오염이 극미한 순수한 합금이며, 기존의 Au와 다르게 Ag 핵이 전기사중극자를 갖지 않는 관계로 mK 온도 영역에서 자기열물성이 저온검출기에 더 적합하다. Ag:Er 합금은 아직 상용화되어 있지 않으며, MMC 공정 제작에서 훨씬 경제적이다. - MMC chip 제작 12 단계 공정에서 나타나는 문제들을 대부분을 해결하여 수율을 95 % 근처 도달하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 절대 방사능 측정 및 핵 붕괴 기본 데이터 획득 등 방사능 측정 표준 업무에 활용 - MMC 저온 검출기와 4π 흡수체를 결합한 핵 Q-분광법을 환경 방사능 측정 활용 - 약력(weak force) 관련된 베타 붕괴 측정 등 기초 과학 측정 방법 제공 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이민규
• 주관연구기관 : 한국표준과학연구원
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 저온검출기;자기양자센서;전방위 4π 흡수체;방사선표준;팹 공정; 2. Low temperature detector;Metallic magnetic calorimeter;4π absorber;radionuclide metrology;fab process;

□ 연구개요 두경부암(침샘암, 후두암)은 조기발견이 어렵고 수술 및 방사선 치료 후 구강건조증과 같은 많은 기능장애를 유발한다. 구강건조증에 적용하는 타액 분비제인 필로카핀(pilocarpine) 또는 cevimeline는 치료반응율이 50% 이하이며 발열, 오심, 무기력증과 같은 부작용이 발생하여 장기간 사용이 어렵다. 이로 인하여 타액 분비제를 투여하지 않고 구강건조증을 치료하고자 하는 연구들이 이루어지고 있으며 특히, 세포치료제를 활용한 재생치료 연구가 진행되고 있으며 주로 성체 줄기세포를 침샘으로 분화시키거나 침샘의 primary cell을 hydrogel이나 matrigel과 혼합하여 3차원 복합체 상태로 병변에 이식하여 조직을 재생시키고자 하는 연구가 이루어지고 있으나 부분적인 구조의 개선은 보이나 완전한 침샘 구조 및 침 분비와 같은 기능적인 재생효율이 낮다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 손상된 침생의 완전한 구조적 재생 및 침샘 분비 개선을 위한 재생치료제 개발을 위해서 환자의 자가 침샘 줄기세포를 이용하여 만든 오가노이드를 활용하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ 마우스 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 계대배양을 거듭할 수 있었고, 시간에 따라 자연적으로 침샘 특이적인 분화 마커가 발현하는 것을 통해 분화능을 확인함 ⦁ 사람 침샘 조직에서 줄기세포를 분리하여 오가노이드를 형성함. 오가노이드는 분화를 유도한다고 알려진 인자 Isoproterenol의 첨가를 통해 분화능을 확인함 ⦁ 구강건조증을 가진 마우스를 모델링하기 위해 정상 마우스의 침샘 부위에 15gy의 방사선을 조사한 결과 침 분비량이 급격히 떨어지고 침샘의 크기가 줄어드는 것을 확인하여 모델링이 성공적으로 이루어졌음을 증명함 ⦁ 구강건조증 마우스 모델에 마우스 침샘 오가노이드를 이식한 결과 손상을 입은 침샘에 생착과 분화가 이루어졌고, 침 분비량이 늘어난 것을 확인할 수 있었음 ⦁ 사람 오가노이드를 면역력 결핍 마우스인 nsg에 이식한 결과 줄기세포가 침샘에 잘 생착된 것을 확인하여 이식을 통한 구강건조증 개선에 대한 가능성을 보여줌 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 환자의 조직에서부터 유래한 오가노이드 제작을 통해 맞춤형 치료기술 개발에 기여함. 성체줄기세포의 nich를 모사하여 오가노이드를 제작하기 때문에 조직 재생, 바이오마커 발굴뿐만 아니라 신약 스크리닝, 유전자 치료 등을 위한 플랫폼 기술에도 활용이 가능함. 또한 성체줄기세포-오가노이드 제작 기술에 근거한 다양한 조직 재생 관련 연구 개발에 기여함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 전덕희
• 주관연구기관 : 차의과학대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 구강건조증;침샘;오가노이드;비임상 시험;임상시험계획 승인; 2. xerostomia;salivary gland;organoid;preclinical;IND;

□ 연구개요 화학 변화 과정에서 거치는 비-단열 효과가 큰 영역에서의 전자-밀도 분포의 알짜변화를 아-펨토-초(~0.1 femtosecond) 수준까지 다루어, 화학 결합에서의 미시적 변화를 좀 더 세밀하게 이해하는 것이 주요 목표다. 이를 위하여 일반적인 양자화학 계산에서 제공하는 단열(adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 짝지음-항들(NACTs)을 구하고, 이들 NACTs를 사용하여 비-단열 전자상태(non-adiabatic electronic states)를 구하는 반-자동 과정을 확립(개발)한 후, 이를 바탕으로 원자핵의 거동을 나타내는 원자핵 양자파속의 시간전개를 다루는 이론 방법을 적용한다. 이론모사 연구결과를 실험으로 직접 비교 검증하기 위하여, 양방향으로 짝지어진 양성자-짝진 전자-이동 (PCET) 과정에 적용하여, 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정 사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 제시하는 결과를 산출한다. 이러한 이론방법을 일반적인 다-원자 분자계의 다-차원 공간(multi-dimensional space) 다중 전자상태(multi-electronic states)에 다양하게 적용한다. □ 연구 목표대비 연구결과 일반적인 양자화학 계산프로그램들(ab initio program packages)에서 제공하는 단열 (adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 짝지음-항들(NACTs)을 구하고, 이들 NACTs를 사용하여 동력학 경로 전체 구간에서의 비-단열 전자상태 (non-adiabatic electronic states)를 구하는 반-자동 과정을 수행하는 보조 프로그램 (utility program)을 개발하고, 이를 원자-핵 양자-파속 시간-전개 (nuclear quantum wavepacket time-propagation) 이론 연구에 활용하는 실제 과정은 확립하였다. 위 과정으로 개선된 이론 방법을 양방향으로 짝지어진 양성자-짝진 전자-이동 (PCET) 과정을 포함하는 두 경우(NH3Cl, FHCl)에 적용하여, 비-단열 영역에서 진행되는 아-펨토-초 동력학 과정 세부 정보를 산출하였다. 이들 분자에서의 양방향 PCET과정은 3개의 서로 다른 전자상태들이 밀접하게 상호 작용하는 경우에 해당한다. 이번 이론 연구에서 제시되는 세부 정보들의 신뢰성을 검증할 수 있는 방법에 해당하면서, 실험에서 직접 검출할 수 있는 특성인 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 제시하는 결과를 산출하였다. 본 연구 결과를 바탕으로, 아-펨토초 과정에 대한 실험 연구가 진전될 수 있을 것으로 기대된다. 애초 연구계획에서는 PCET 과정들뿐만 아니라 보다 다양한 화학변화 과정까지 다루는 것을 목표로 하였기 때문에, 저-준위 전자상태들(low-lying electronic states)이 관여될 수 있는 R-NCO 분자들과 SFn (n=1~6) 분자들에 대한 기초 탐색 연구도 진행하였다. 특히 SFn 분자들에서 진행되는 전자-흡착-후-해리(dissociative electron attachment) 과정에 비-단열 동력학 방법을 적용할 수 있는 여지가 많음을 확인하였으며, 추후 이에 대한 추가 연구를 진행할 예정이다. 보다 일반적인 다-원자 분자계의 다-차원 공간, 다중 전자상태에 다양하게 적용하는 연구를 계속 진행할 예정이다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 단열(adiabatic) 전자상태 에너지들(PESs)만을 사용하여 비-단열 (non-adiabatic) 전자상태를 구하는 과정을 진행하는 반-자동 과정을 확립하였기 때문에, 이들을 다양한 분자들에 확대하여 적용할 예정이다. 또한 이러한 과정을 수행하는 기계학습 및 인공지능 방법의 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 한편, PCET 과정에 대하여 본 연구 결과에서 제시하는 양성자-전달(PT)과 전자-전달(ET) 과정 사이의 갈래-비(branching ratio)와 광-전자 스펙트럼에 대한 예측 자료를 실제 실험에서의 결과와 비교하는 연구가 진행된다면, 화학 결합 변화의 핵심 단계에서 전자밀도의 알짜 변화를 아-펨토-초 (~0.5 펨토초) 수준에서 더 자세하게 이해할 수 있고, 이를 바탕으로 화학 변화의 과정을 인위적으로 조절할 수 있는 새로운 방안을 찾을 수도 있을 것으로 기대된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백경구
• 주관연구기관 : 강릉원주대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 갈라짐-비율;양성자-짝진 전자 이동;비-단열 효과;비-단열 전자상태;원자핵 양자 파속; 2. branching ratio;proton-coupled electron transfer;non-adiabatic effect;non-adiabatic electronic state;nuclear quantum wavepacket;

□ 연구개발 목표및 내용 ■ 최종목표 SIRT6/autophagy 신호전달을 이용한 만성염증 및 조직섬유화 제어기전에 관한 연구 ■ 전체내용 본 연구는 세포독성에 의한 조직손상시 초래되는 염증반응과 조직섬유화 발달과정에 있어서 autophagy와의 관련성을 탐색후, 타겟의 조절기전을 통해 세포손상으로 인한 조직섬유화의 제어기전을 확립하는데 있다. 독성 물질에 의한 세포손상은 세포사멸을 통해 조직섬유화를 유도하였으며, 이 과정에서 autophagy machinery의 p62의 폴리유비퀴틴화가 매우 중요한 역할을 한다는 것을 규명하였다. 첫째, 폴리유비퀴틴-p62는 세포사멸 관련 단백질 FAS를 세포질에서의 축적시킴으로써, 염증반응을 유도 하였으며, 둘째, 핵단백질 SIRT6의 물리적결합을 통해 세포질로 이동시켜 오토파지를 통해 분해시킴으로써, 조직섬유화를 억제할 수 있는 것으로 규명함. 셌째, 폴리유비퀴틴-p62는 종양억제 인자 p53 의존성 세포사멸 신호전달를 조절하였으며, 이 과정은 p53의 세포질에서의 프로테아솜 의존성 분해를 억제시켜 p53의 축적을 유도함으로써, 세포사멸을 촉진하게 되는데 이과정에서 autophagy flux의 일시적 억제현상이 중요함을 규명함. 또한 중금속 저항세포 내지는 암세포에서 p62의 폴리유비퀴틴화가 억제되어 있음을 규명. 본 연구결과 p62의 폴리유비퀴틴화는 SIRT6와 p53의 오토파지 의존적으로 세포질에서 축적을 유도하여, 세포손상에 의한 조직섬유화 또는 발암 과정을 결정짓는 중요한 단계임을 규명함. 결론적으로, 본 연구는 섬유화억제 및 발암기전을 조절할 수 있는 중요한 타겟으로 poly-ubiquitinated-p62를 규명한 연구임. ■ 1단계 ￭ 목표 세포사멸과 autophagy machinery의 상호작용에 의한 세포손상 및 조직 섬유화 제어기전 확립 ￭ 내용 1.FAS-polyubiquitinated p62와 SIRT6/p53/autophagy 및 신호전달에 의한 염증 반응 및 세포사 조절기전 확립 2.신장 조직손상 및 섬유화 발달에 따른 SIRT6/p53/autophagy 조절 기전 확립 -카드뮴에 의한 신장독성은 nuclear SIRT6의 세포질내로의 이동에 따른 세포사멸에 의존하며, 이는 폴리-유비퀴틴 p62/SQSTM1에 의해 조절되었음을 신장세포 및 신장사구체 조직에서 규명 3.발암과정에서 Poly-ubiquitinated p62의 관련기전 확립 -카드뮴에 의한 신장 사구체 조직손상은 폴리유비퀴틴화된 p62와 p53의 상호작용에 의해 조절되며, 폴리유비퀴틴화된 p53의 세포질의 축적은 암발달의 지표로 사용될수 있응을 규명함 □ 연구개발성과 1.조직손상시 수반되는 염증과정이 poly-ubiquitnated p62/SQSTM1에 의해 조절되는 FAS-의존성 세포사멸기전을 통해 유도됨을 규명. - Scientific Reports (IF, 4.38), Toxicology (4.221) 발표 2.중금속 독성에 의한 신장조직손상이 poly-ubiquitnated p62/SQSTM1 매개 세포질 SIRT6 의존성 세포사멸 기전을 통해 유도됨을 규명. -Cell Biology and Toxicology (IF,6.691)발표 3. 신장 사구체손상이 poly-ubiquitnated p62/SQSTM1의존성 세포질 축적 Tumor suppressor p53에 의해 조절되는 기전 규명. -Experimental and Molecular Medcine (IF, 8.718) 발표 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1.본 연구는 중금속에 대한 새로운 독성기전을 규명하여 유사계열의 화합물들이 공통적으로 나타낼 수 있는 독성에 대한 체계적인 원천지식을 제공할 것임. 2.본 연구를 통해 규명된 기초자료들은 환경독성학분야의 연구기반 제고에 기여함과 함께, 연구 성과물들은 국제수준의 저명학술지에 발표되어 우수성을 인정받을 것임 3.중금속 노출에 의한 노인성 만성염증/섬유성질환을 개선하도고, 국민의 건강증진과 주요 환경 위해요소인 중금속류 노출에 대한 guide line 설정에 활용함과 함께, 보다 안전한 환경 보존을 위해 효과적으로 이용될 수 있음. 4.중금속류및 환경오염물질에 대한 발암성평가에 중요한 수단으로 이용될 수 있음. (출처 : 요 약 문 2p)

• 연구책임자 : 오선희
• 주관연구기관 : 조선대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : 1. 섬유화;히스톤디아세틸라아제6;폴리유비퀴틴-p62;종양억제인자p53;세포자식작용; 2. fibrosis;SIRT6;poly-ubiquitinated-p62;tumor suppressor p53;autophagy;