Development of new Fluoride based Scintillator crystals for radiation detection and medical imaging applications

• 연구책임자 : 연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ○ 불소를 기반으로 하는 신소재 섬광단결정의 성장 및 개발된 섬광단결정의 특성 연구를 통한 방사선 검출 및 의료영상에 적용 가능성 연구 전체 내용 ○ 문헌 조사를 통한 불소 기반의 섬광 단결정 후보군 선택 ○ 후보 물질의 상 분석 및 특성 분석을 위한 다결정 물질 합성 ○ 섬광 단결정 성장 프로토콜 작성 ○ 불소 기반의 신소재 섬광 단결정 성장 ○ 섬광 검출기 제작, 가공 및 특성 평가 ○ 선량계 응용 적합성 확인을 위한 TL 평가 ○ 최적화 설계 및 특성 평가 연구개발성과 ○ 불소 기반의 섬광 단결정 성장 방법 최적화. ○ 최적화된 성장 방법으로 TlAlF4 섬광 단결정 성장. ○ 총 9개의 논문 출판 및 1건의 해외 학회 발표 성과 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ TlAlF4 섬광 단결정의 높은 섬광량 및 다른 특성들로 인해 다양한 활용 가능성 확인. ○ 초기 연구 단계지만 좋은 특성이 기대되므로 성능 향상 연구 및 다른 새로운 불소 기반의 섬광 단결정 연구 필요 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300007107

Nuclear Emergency Preparedness

• 연구책임자 : 본 보고서는 「원자력시설 등의 방호 및 방사능방재대책법」에서 정하는 의무사항의 충실한 이행과 원자력시설 방사능재난의 전주기 대책 수립을 위한 연구 및 기술개발의 결과를 기술하며, 실전적 방사선비상 계획 수립·운영, 방사능방재 실용화 기술연구, 방사능방재 교육훈련 실효성 향상과 이행, 방사능재난대응 시설·장비 구축과 가용성 확보, 방사능방재대책 기술지원 및 협력 성과를 포함한다. 본 과제의 결과로 산출되는 방사능재난 『대비-대응-복구』 각 단계의 대책은 국가, 지자체, 전문기관 등의 방사능방재대책 개발과 수립에 직접 활용되어, 국가의 위기관리 능력을 제고할 것이다. 내부적으로는 연구원의 방사선비상 대비 및 대응체계를 공고히 함으로써 방사능재난 전과정에서 자주방재역량을 강화하고 재난시 신속한 사고수습을 통해 인명, 환경, 재산 피해의 최소화에 기여할 것이다. (출처 : 서지정보양식 133p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20220200
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300014499

Study on correlation of non-ionizing radiation (electromagnetic radiation) and risk of tumor development or progression based on salivary gland stem cells-derived organoids

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 본 연구는 타액선 유래 오가노이드에 기반한 비전리 방사선 (전자기파 또는 전자파)과 타액선 종양 발생 및 악성도 증가 위험에 관한 연구로서 1) 타액선 오가노이드 바이오 뱅킹 및 전자기파 노출 장치 개발 2) 타액선 유래 정상 오가노이드를 이용한 전자기파 노출을 통한 종양 발생 위험도의 평가 3) 종양 오가노이드를 이용한 전자기파 노출 하 종양의 악성 전환 위험성 평가 4) 다양한 오믹스 (RNA-seq, Proteomics, Salivaomics) 분석에 기반한 전자기파 위험도를 모니터링할 수 있는 biomarker 발굴 연구를 수행하고자 함. ◼ 전체 내용 1차년도 : 타액선 기반 오가노이드 바이오 뱅킹, 전자기파 노출 장치 개발 및 노출 조건 수립 ★ 정상, 양성(주로 pleomorphic adenoma), 그리고 악성 타액선(주로 이하선) 조직을 받은 후, 일부는 조직학 분석을 통하여, 종양 타입을 판별하고, 나머지로는 오가노이드 배양을 하여 첫 계대 시점에서, 액체질소 탱크에 저장, ★ 다양한 주파수와 세기 그리고 노출 시간을 조절할 수 있으며, 온도 유지가 가능한 전자기파 노출 장치를 개발 또는 기존의 장치에 덧붙임, ★ 문헌을 기반으로 노출 조건 후보군을 선정하며, 동시에 설문 조사를 통하여, 한국형 노출 조건을 수립 2차년도 : 전자기파에 노출된 타액선 기반 오가노이드의 종양 발생 위험도 평가 ★ 정상 및 종양 그리고 전자기파 노출된 타액선 오가노이드의 형태학적 분석을 수행 ★ 4-HNE를 측정하여, 전자기파 노출 전후 오가노이드에서 산화 스트레스 연구 ★ Salivaomics를 활용하여 오가노이드에서 생성된 분비물의 변화를 확인하고, 전자기파 노출 마커로 응용, ★ RNA-sequencing 기술을 이용하여, 오가노이드의 노출 전/후를 비교하여, 증감된 유전자 발현을 분석하고, 특이적으로 증감된 유전자 발현에 연관된 신호체계를 확인하여, 전자기파의 타액선에 대한 영향 확인 3차년도: 종양 오가노이드의 전자기파 노출 하 악성 전환 위험도 평가 ★ 전자기파는 수용체-리간드 과정없이 다양한 세포 신호를 활성화시키는 것이 보고된 바 있음. 오가노이드 배양액에서 EGF, Wnt 등의 타액선 오가노이드 필수 배양 성장인자를 제외하여도 전자기파 노출을 통하여 오가노이드가 성장 가능한지 확인하고, 장시간의 노출에서 대조군과 비교하여 niche 독립성을 성장인자 순차적 제거, antagonist, RNAi 등을 이용하여 확인하고, NGS와 RNA-seq을 통하여 증명, ★ 실험 동물에 장시간 전자기파 노출된 종양 오가노이드를 이식 또는 전이모델을 제작하여, 전자기파에 의한 악성도 및 위험성이 증가함을 증명 □ 연구개발성과 현재 가장 진보된 생쥐, 인간의 타액선 기반 정상 및 종양 오가노이드를 수립하고 유지 및 검증 그리고 바이오뱅킹을 통한 논문 발표 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 오가노이드의 셋팅이 일단락 되었으며, 해당 과정을 통하여 다양한 연구 방법 및 오믹스 분석 기법을 익힌 것을 토대로 기존의 연구 목표인 비전리 전자기파를 노출 후 오가노이드의 변화 및 종양 유전자의 발현 확인 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220600
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202300007364

Study for function of nuclear receptor targeting metabolic interplay in metabolic liver disease

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◎ 최종 목표 ○ 대사적 상호 작용에 의한 대사성 간질환 발생 기전을 규명하고, 이를 조절하는 핵수용체의 기능 조절 통해 대사성 간질환에 대한 새로운 치료 전략을 제시하고자 함. ◎ 전체 내용 ○ 대사적 상호 작용 연구를 위한 in vitro & in vivo 모델 구축 ○ 신규 핵수용체 (ERRγ, COUP-TFII 발굴) ○ 핵수용체에 의한 글루타민, ○ 포도당 대사 변화 등 심화기전 연구 ○ 대사적 간질환에서 핵수용체 활성 억제제의 효능 평가 ○ 인체자원 활용한 임상적 검증 ◎ 1단계 ● 목표 ○ 세포간 상호작용이 대사성 간질환에 미치는 영향을 in vitro에서 확인할 수 있는 실험적 모델을 확립하고 세포간 대사적 상호작용 연구 ● 내용 - co-culture 시스템 (간암/간성상세포, 간세포/대식세포,쿠퍼세포) 확립하고 대사 변화 측정하여 상호 작용 연구 - 대사적 상호작용에 의한 신규 타겟 발굴 및 기능 검증 - 신규 핵수용체의 과발현 혹은 발현 억제 시스템 통한 기능 및 효능 평가 - 식이를 이용한 대사성 간질환 단계별 동물모델 구축하여 mRNA-seq analysis 및 대사체 분석 ◎ 2단계 ● 목표 ○ 핵수용체 활성조절제가 대사성 간질환에 미치는 효과와 심화 기전 연구를 수행하고 임상적 기능을 검증함 ● 내용 - 핵수용체 활성 조절의 효능 평가 및 기전 심화 연구 (in vivo 모델) - 기구축한 대사성 간질환 동물 모델에서 핵수용체 활성 조절의 효능 평가 - one-carbon metabolism, glutaminase 2 조절에 대한 심화 기전 연구 - 인체 자원을 활용한 임상적 유용성 검증 - 대사성 간질환 환자의 간조직과 정상 간조직을 확보하여 신규 표적 인자의 발현을 인체시료에서 비교 평가하여 목적 유전자의 기능을 임상적 검증 - 핵수용체 활성 조절이 immune response 미치는 영향을 규명 □ 연구개발성과 ○ 본 연구과제를 성실히 수행하여 세포와 대식세포의 co-culture 모델과 식이를 통한 비알코올성 지방간염 모델을 구축하였으며 신규 핵수용체인 ERRγ를 발굴하여 기능 평가와 기전 규명 연구를 수행함으로써 신규 타겟 발굴에 대한 목표를 달성하였음. 또한, ERRγ 활성 억제 통한 약제 내성 간암을 극복함을 밝히고 기전을 규명함. ○ 신규 핵수용체 COUP-TFII가 대사성 지방간 질환에 중요한 LDHA를 증가시켜 mTORC1 활성화시킴을 규명하였으며 (EMBO Reports, 2018), 이는 지방간염 및 간섬유화 조건에서 lactate가 증가함을 고려하였을 때 비알코올성 지방간질환 모델에서 적용해볼 수 있어 의의가 크다고 사료됨. 간암에서 핵수용체 PPARδ의 glutaminase1을 조절 기능을 밝혔으며 (MCR, 2017), 간내 미세환경 조건에서 macropinocytosis가 약제 내성 및 간 전이에 미치는 영향을 밝히고 (JECCR, 2022), 대사암 조직 내 글루타민 대사장애에 따른 면역관용유발기전을 규명하였음 (Molecular Cell, 2020). 그 외 신섬유화 질환에서 경구혈당강하제의 유효성 평가를 수행하여 적응증 확대 연구까지 성실히 수행함. 상기 결과들을 바탕으로 9편의 SCI(E) 논문 발표, 1건의 특허 출원 성과를 달성하는 등 목표 달성을 위한 연구개발을 성실히 수행하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 대사성 간질환의 진행 기전 규명을 통한 치료기반 지식제공 - 대사성 간질환의 기전은 많이 알려져 있으나 실질적인 치료법이 없는 바, 본 연구의 성공적인 수행으로 대사성 간질환의 치료기반지식을 제공하고 이를 바탕으로 새로운 대사성 간치료제 개발이 가능할 것임. - ERRγ 억제제는 진행성 갑상선암과 간암, 약제 내성 간암에서 뚜렷한 항암 효과가 보고되고 있으며, 비알코올성 지방간염이 궁극적으로 간경화가 간암으로 진행됨을 고려하였을 때, 비알코올성 지방간염에서 ERRγ 의 활성조절은 간암발생이나 진행을 예방할 수 있을 것으로 고려됨. 비만, 당뇨병 유병률이 꾸준히 증가하면서 비알코올성 지방간염 역시 지속적으로 증가하고 있으나 여전히 효과적인 약제가 없기 때문에 ERRγ 활성 조절은 새로운 치료 전략을 제시하는 연구기반을 마련할 수 있을 것으로 생각됨. ○ 인체자원을 이용한 중개연구기반 확보 - 대사성 간질환 환자의 시료를 확보함으로써 병인조절기전의 신규표적을 인체조직에서 탐색, 검증할 수 있고 이들 통해 기초연구결과를 임상에 적용하는데 필요한 병원 중심이 중개연구기반을 확보할 수 있음 ○ 세포간 상호작용을 통한 다른 대사증후군 연구에 적용 및 활용 가능함 - 본 연구를 통한 대사성 간질환에서 세포간 상호작용 제어 기술은 비만, 당뇨병과 같은 대사 증후군의 근육, 지방조직 간의 상호작용 연구에도 활용 가능하며 새로운 치료 기반지식을 제공하게 될 것임. ○ 응용성/실용화 가능성 대사성 간질환 치료의 새로운 표적 제시 - 핵수용체 활성 조절제를 유효 성분으로 함유하는 치료용 약학적 조성물을 만들게 된다면, 대사성 간질환의 새로운 치료 전략으로 제안해 볼 수 있음. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200014129

5th European Radiation Protection Week (ERPW)

• 연구책임자 : ◆ 장소 : online
  ◆ 일시 : 2021/11/22 ~ 2021/11/24
  ◆ 회의개요
  유럽 방사선 분야 주요 기구들이 주관하는 European Radiation Protection Week(ERPW)가 2021년 11월 22일부터 24일까지 온라인 비대면 회의로 개최되었다. 이번 제5회 ERPW는 MEENAS group (ALLIANCE, EURADOS, EURAMED, MELODI, NERIS, and SHARE)을 대신하여 EURAMED에서 주관하였고, 학술대회는 초청 강연, 심포지엄, 디지털 포스터 발표, EURAMED Rocc-n-Roll Project Workshops으로 구성되었으며 방사선방호 분야의 다양한 연구 성과를 발표하고 토론하였다.
  
  ◆ 차례
  1. ERPW 학회 소개
  2. 초청 강연 세션
  3. Radioecology and Emergency Preparedness 세션
  4. Dosimetry in the Medical Context 세션
  5. Low-Dose Research 세션
  6. General Dosimetry and Various Topics 세션
  7. Medical Radiation Protection 세션
  8. 디지털 포스터 발표 세션
  9. 기타 워크숍
  10. 분석을 마치며
  * 참조: 학회에 참가했던 국내외 한인 과학자와 해외 과학자(일부)의 소속
   
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211228
• Keyword : https://kosen.kr/info/report/REPORT_0000000002047

[10월 사전주제] 생체분자의 3차원 구조분석 기술 동향

• 연구책임자 : 생명체가 활동을 유지하기 위한 거의 모든 생명활동은 아미노산으로 이루어진 단백질이 매개한다. 세포 내에서 여러 대사 반응을 촉매하고 조절하는 효소들뿐만 아니라, 세포 외부에서의 자극 및 환경 변화에 대한 적응을 유도하는 신호전달체계 또한 단백질에 절대적으로 의존하고 있다. 따라서 단백질의 변이, 결실, 과다, 부족 등은 때때로 중요한 질병의 원인이 되며, 이를 파악하고 치료제를 개발하기 위한 노력이 다방면으로 진행 중이다. 단백질은 20개의 아미노산(amino acid)의 조합으로 이루어져 세포 내 DNA로부터 전사(transcription)된 RNA와 리보솜으로부터 번역(translation) 과정을 거쳐 3차원 구조를 형성한다. 이때 각 아미노산 주형 및 잔기에 존재하는 다양한 쌍극자에 의해 수소결합이 형성되며 각 단백질은 고유한 삼차원 구조를 형성함으로써 고유한 기질에 대한 특이적 활성을 띤다. 따라서 단백질의 구조를 파악하는 것은 단백질이 가지는 고유한 기능이 작동하는 메커니즘을 파악할 수 있을 뿐만 아니라 이를 기반으로 하여 활성을 제어할 수 있는 약물 설계 및 발굴에 중요한 기초를 제공한다.
  이를 위해 X선 결정학(X-ray crystallography), 핵자기공명분광법(Nuclear Magnetic resonance, NMR), 초저온투과전자현미경(Cryo-electron microscopy) 등 여러 기술이 개발되어 활용되고 있다. 보다 최근에는 딥러닝(Deep learning) 기술을 활용한 AlphaFold I, II가 개발되어 전 세계적인 충격을 주고 있다. 본 보고서에서는 이 기술들에 대해 간단한 소개와 최신 결과에 대해 논의하고자 한다.
   
• 주관연구기관 :
• 발행년도 : 20211129
• Keyword :

Study on the improvement of radiation therapy by controlling the tumor microenvironment

• 연구책임자 : ○ Hypoxic condition에서 endothelial cell이 tumor cell의 HIF-1α 단백질 발현에 미치는 영향 규명 및 기전 연구 ▪ 저산소 환경에서 혈관내피세포에 의해 증가되는 종양세포의 악성화 지표 관찰 ▪ 저산소 환경에서 혈관내피세포에 의해 유발되는 종양세포의 악성화에 기여하는 인자 및 기전 발굴 연구 ▪ 저산소 환경에서 발굴된 종양세포 악성화 관련 인자의 표적화에 따른 방사선 치료 저항성 극복 연구 ○ 방사선 조사된 대식세포에 의한 종양세포의 성상변화 연구 ▪ 방사선 조사에 의한 대식세포의 생리활성물질 생성 변화를 유발하는 표적 유전자발굴 (출처 : 요약서 3p)
• 주관연구기관 : 동남권원자력의학원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100000354

Identification of proteins that detect nuclear size

• 연구책임자 : Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 Ⅰ-1 기술개발 추진 내용 ○ 정상 조직의 다양한 종류의 세포들은 각각 고유한 세포핵 크기를 유지한다. 환경변화나 세포분열 등에도 불구하고 세포핵 크기의 항상성이 유지된다. 세포핵 크기 설정 기전, 크기 감지장치, 크기변화 이펙터 등의 존재는 필연적이다. 세포핵 크기를 변환 시키는 이펙터로 분류될 몇 가지 단백질들은 이미 발견되었다. 하지만 아직 세포핵 크기 설정과 감지를 담당하는 단백질은 발견되지 않고 있다. ○ 본 연구에서는 세포핵의 크기를 직접 감지할 수 있는 단백질 혹은 단백질 복합체를 발굴하고, 크기 감지시스템의 작용기전을 규명하고자 한다. 또한 세포핵 크기감지 단백질이 인지하는 세포핵 크기 설정점 정보가 어떤 형태로 존재하는지 규명한다. ○ 연차별 연구 추진 내용은 아래와 같다. (출처 : 본문 : Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 2p)
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100009380

A Study on Evaluation of Ultimate Strength for Post-Tensioned Nuclear Containment Building Under Complex Loads

• 연구책임자 : • 충돌, 지진, 유체, 압력, 화재 등 원전 격납건물의 내·외부에서 작용하는 복합하중을 견딜 수 있는 원전 격납건물의 내력평가 및 설계방법에 대한 강구 • 강풍, 쓰나미 등 자연재해, 항공기 충돌 등 인위적 재해로 인한 중량 비상체, 비산물의 충돌에 대한 원전 격납건물의 안전성 평가기법 개발 • 자연/인위적 충돌 사고 시나리오에 대한 분석, 충돌 사고 시나리오를 바탕으로 포스트텐션 원전 격납건물의 충돌저항/파괴 거동에 대한 실험적/해석적 연구 데이터 확보 • 기존 철근콘크리트(RC) 부재에 대한 충돌저항 성능평가/설계 기법을 넘어 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 격납건물에 적용할 수 있는 실용적 성능평가/설계 방법 개발 • 지진, 유체, 압력, 화재 등 격납건물에 작용하는 다양한 복합하중에 대한 해석기법 연구, 전산유체역학(CFD), 유한요소해석(FEA)을 이용한 복합하중에 대한 격납건물 및 부재 거동 연구 • 포스트텐션 구조의 역학적 특성을 반영한 격납건물 해석 및 극한/복합하중에 대한 설계 절차 및 최적 설계방향에 대한 연구 • 복합하중을 받는 원전 격납건물의 실험적/해석적 연구 데이터 축적을 통한 격납건물 설계 및 안전성 평가방법 제안 (출처 : 보고서 요약서 3p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016493

Development of a Process-based Performance Assessment Framework for a Disposal System

• 연구책임자 : 본 세부과제의 최종목표인 개량형 사용후핵연료 처분시스템 개념 개발, 프로세스 기반의 종합성능평가체계 개발, 불확도평가 방법론 개발을 위해 다음과 같은 연구들이 수행되었다. • 파이로공정 최신 물질수지를 바탕으로 전공정 폐기물 특성을 분석하여 폐기물별 국내 적용 가능한 처분방안과 개념을 도출하고 고방열 장반감기 폐기물에 대한 대안 처분개념을 설정하였다. • 국내 발생 모든 사용후핵연료 특성 분석 결과를 바탕으로 처분을 위한 기준 사용후핵연료를 설정하여 기존 처분개념 대비 처분면적과 재료 절감 측면에서 효율이 향상된 개량 처분시스템을 개발하고 성능/안전성 평가를 완료하였다. • 처분용기당 붕괴열 조합 알고리즘과 전산 프로그램을 개발하여 국내 가압경수로 사용후핵연료를 대상으로 적용성을 확인하였다. • 국내 고시에 규정된 회수요건에 근거하여 처분장 운영 중에 가능한 회수시나리오를 설정하고, 회수기술적용 방안 및 회수된 처분용기/벤토나이트/뒤채움재에 대하여 지하/지상 시설에서의 관리 방안을 설정하였다. • 처분환경 진화를 고려하여 처분용기 부식, 핵종 누출, 공학적방벽 열-수리-역학 거동, 천연방벽 수리지질 특성, 지화학적 반응을 고려한 핵종이동 특성 등에 대한 단위 해석모듈을 개발하고 이를 연계하여 프로세스 기반의 종합성능평가체계(APro-α버전)를 개발하였다. • 베이지안 갱신을 불확도 정량화 방법론으로 선정하고, 안전성평가 불확도 정량화 프로그램인 GSTSPA-BU를 개발하여 결정론적 및 확률론적 불확도 정량화를 수행하였다. (출처 : 서지정보양식 406p)
• 주관연구기관 : 한국원자력연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202100016473