| [ KoreaUniv ] in KIDS 글 쓴 이(By): TigerKU ( 십) 날 짜 (Date): 1995년04월15일(토) 03시37분05초 KST 제 목(Title): [고대신문]4/10 9면(과학^기술면) 고대신문/고대신문열린마당 () 제목 : [고대신문]4/10 9면(과학^기술면) #519/525 보낸이:전상균 (KUNEWS ) 04/13 11:44 조회:0 1/16 __________________________목__________차_______________________________ - 바이오칩의 제작기술과 그 당면과제 @반도체, 생물소재 결합으로 제작된 바이오센서 @단백질화학, 생물공학 등과의 학문연계로 효율성 높여야 - <생활의학> ### 삐임 및 타박의 응급치료 부상시 [RICE요법]으로 응급치료해야 - <컴퓨터> ### (2)인터네트 서비스 종류 메시지 교환, 원격 접속, 자료전송 등의 서비스 가능 ----------------------------------------------------------------------- 바이오칩의 제작기술과 그 당면과제 @반도체, 생물소재 결합으로 제작된 바이오센서 @단백질화학, 생물공학 등과의 학문연계로 효율성 높여야 白世煥 자과대 교수^생물화학공학 @생물체내에서 생존에 필요한 물질들을 합성하고 그 대사과정의 조절에 관여하는 단백질을 생체촉매 즉 효소라 부른다. 각 효소 는 그것에 특정한 물질만을 인지하여 분해 혹은 합성하는 기능을 갖으며 현재까지 알려진 효소의 수만도 2천종이 넘는다. 이러한 특이적인 효소반응을 인위적인 조건에서 산업 혹은 의료분야에 이용하고자 오랫동안 많은 노력이 경주되어 왔다. 효소를 이용한 유용생물의 생산조건에 비해 의료분야의 그 응용은 다른 과학분 야의 기술을 동시에 요구하기 때문에 매우 어렵다. 한 예로서, 당뇨병 환자에게 필수장치인 혈당기(blood glucose analyzer)를 들 수 있는데, 어떤 전극상에 당을 분해하는 효소인 [glucose oxidase]를 부동화시키고 이 자리에 혈액을 가하면 포합된 당은 효소에 의해 분해된다. 분해에 의한 생성물은 전극에 의해 탐지 되어 결국 당의 농도에 비례한 전기신호가 발생된다. 이러한 장 치의 제작기술은 생체물질의 개발과 동시에 센서기술의 발전 그 리고 그 합체방법의 절립에 의해 좌우된다. @효소외에, 외부로부터 채네에 침입한 세균 등을 제거하는 방어 단백질인 항체가 유용 생체물질로써 널리 사용되고 있다. 항체는 효소에 분해되는 물질보다 비교적 구조가 복잡한 유기물질을 특 이적으로 인지하여 부착하는 도특한 기능을 지닌다. 항체에 의해 인지되는 상대성분을 항원이라 하는데, 이러한 항원-항체 결합체 를 탐지하면 매우 크고 복잡한 물질들도 정량측정 될 수 있다. 항체를 사용한 상품으로서 임신진단시약이 그 대표적인 예이다. 여성이 임신을 하게되면 특정호로몬(human chorionic gonadtropin)의 농도가 증가하게 되고, 그 호로몬의 소변 내 농 도에 따라 임신여부가 결정될 수 있다. 종이막 상의 일정자리에 항체를 부동화시키고 그 항체에 소변을 가하면 특정호로몬은 항 원-항체 결합반응에 의해 종이막 상에 포획된다. 그 결합체는 육 안으로 식별이 가능한 발색신호 발생방법에 의해 탐지된다. @위 두 예에서 살펴본 바와 같이, 생체물질 - 효소, 항체 - 과 신호전환수단이 결합된 진단장치를 바이오센서biosensor로서 일 반적으로 정의하며 신호전환수단은 생체물질과 그 특정 인지물질 간의 반응을 측정할 수 있는 전기, 발색 등의 신호로 변환시킨 다.(그림 참조) 바이오칩의 출현 @급속한 반도체 기술의 발전과 더불어, 바이오센서 제작에 신호 전환수단으로서 반도체를 이용하려는 연구가 진행되고 있다. 반 도체는 집적회로 공정에 의한 대량생산이 용이할 뿐만 아니라 초 소형으로 제작될 수 있고 가격도 비교적 저렴하다. 더욱이 한 칩 내에 전기회로가 구성될 수 있으므로, 반도체를 생체물질과 결합 시킬 경우 생물반응을 전기신호에 변환시키는 신호전환 기능 외 에 그 신호를 증폭하고 탐지하는 기능까지 부가된 단일 칩 바이 오센서의 제작이 가능하다.(그림 참조) @아직 바이오칩의 연구는 초보단계에 머물러있지만 현재 진행되 고 있는 현구동향은 다음과 같다. 반도체 내에 흐르는 전류의 양은 절연표면부위의이온농도에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 특히 수소이온 농도 - 산성도 - 를 변환시키는 효소가 표 면에 부도호된 반도체를 사용하면 그 효소의 의해 특정반응물질 이 분해되어 새성되는 이온농도가 변화되고, 따라서 야기되는 전 류변화가 탐지된다. 또한 반도체 표면에 어떤 이온 - K+, Ca2+ 등 - 에 대한 선택성막을 부착시켜 그에 특정한 이온들을 포집하 므로써 이온농도를 측정하려는 여구도 진행되고 있다. @이러한 바이오칩 개발기술들을 응용하면 체내 이식이 가능한 인 공장기의 제작이 가능하다. 예를들면, 인체내 췌장은 그 기능 중 하나로 호로몬인 인슐린을 분비하여 혈액 내 당의 농도를 조절하 도록 되어있는데 그 기능이 저하되면 혈당치가 증가되는 당뇨병 의 원인이 될 수 있다. 당뇨병의 한 치료방법으로, 반도체의 표 면에 혈당을 인지하는 특정효소나 혹은 인슐린에 부착하는 독특 한 항체를 부동화 시키므로써 분석물질의 농도에 비례한 전기신 호를 발생시킬 수 있다. 그 신호는 반도체 내에 구성된 탐지기에 의해 측정될 수 있으며, 이 모든 전기회로들이 집적된 반도체의 크기를 초소형을 제작할 수 있으므로 혈관 내에 이식될 수 있다. 측정된 혈당치 혹은 인슐린의 농도에 대한 정보는 함께 이식된 초소형 인슐린 탱크의 밸브를 여닫는데 사용함으로써 적정 양의 호로몬을 공급하는 인공췌장의 설계를 구상할 수 있다. 바이오칩개발 제한요소 @반도체와 생물소재가 결합된 바이오칩 제작기술의 발전속도는 반동체의 개발속도에 비해 매우 느리다. 첫째 원인으로, 바이오 칩 작동상태에서 생체물질의 특정기능을 장기간 유지시키기 어렵 다. 효소와 항체 등은 아미노산으로 구성된 단백질로서 그 독특 한 기능은 보통 아미노산의 독특한 3차원적 구조에 의해 활성화 된다. 이러한 구조는 작동조건 하에서 여러가지 화학적, 물리적 요인에 의해 저해되어, 가장 안정한 단백질일 지라도 한달 이상 활성이 유지되기 어렵다. 이러한 현상은 반영구적으로 사용할 수 있는 반도체와 비교하여 매우 대조적이다. 둘째로, 생물소재의 효율적인 부동화와 같은 응용기술의 정립이 미비하다. 항체의 경우, 대략 1천3백개의 아 미노산이 항체분자를 구성하고 있지만, 그중 특정 항원을 인지하 는 부위는 단지 몇개의 아미노산으로 형성된 매우 조그만 자리로 서 부동화시키더라도 단지 5%이내의 분자들만이 활성을 나타내어 경우에 따라 감지할 수 없는 정도의 미약한 신호의 발생을 초래 한다. 세째로, 반도체의 크기가 소형화 될수록 비례하여 사용할 수 있는 생체물질의 양도 감소되므로 인지물질과의 반응으로부터 발생되는 신호량은 측정하한치를 밑돌 수 있다. 역으로, 감지되 는 신호를 발생시킬 수 있는 생체물질의 최소량에 의해 반도체의 크기가 결정된다. 이것은 초소형 제작이 가능한 반도체의 특성이 발휘될 수 없음을 의미한다. @이러한 문제들을 해결하고 성공적인 바이오칩의 제작을 위해 단 백질화학과 생물공학 그리고 전자공학 등 다분야의 결속있는 공 동연구가 절실히 요구된다. 특히, 안정성과 인지민감도가 월등히 증가된 인공 혹은 변형 단백질의 합성 그리고 혁신적으로 효울이 높은 부동화 등 바이오칩 설계기술의 개발이 바이오칩이 성공여 부를 결정하리라 예측된다. 바이오칩 기술예측 @불과 10년전 불가능하리라 생각되었던 첨단제품이 실현되고 있 는 현실에 비추어, 단지 이론적이기는 하지만 21세기에 실현될 수 있는 바이오칩을 이용한 신기술을 예측해 본다. @반도체는 신호변환과 증폭 및 탐지 등 모든 기능을 집적회로롤 포합할 수있을뿐만 아니라, 한 반도체 내 센서부위를 다중화하여 여러 다른물질의 동시 복ㅉ측정도 가능하게 할 수 있다. 이를테 면, 한 반도체칩으로 성인병에 관련된 혈액 내 모든물질을 검사 할 수 있다. 유사하게 간기능 검사용 바이오칩 혹은 부인병 검사 용 바이오칩 등 각 진단영역을 바이오칩 하나로 전문화 시킬 수 있다. 진단결과는 모든 병력이 기록된 데이타베이스와 비교하여 질병 혹은 증세의 원인과 진행상태 또한 처방까지 자동화하는 것 이 가능하다. 즉, 바이오칩과 병력 데이타베이스 가 내장된 [로 로트 닥터]의 제작에 관한 구상이다. @위의 예로부터 전환된 발상으로, 반도체칩과 생체물질을 합체시 키지 않고 별도로 운용하는 방법도 생각해 볼 수 있다. 즉, 체내 에서 정상으로 작동하는 생체물질로부터 신호를 채취하여 외부의 반도체칩에 전달하는 방법이다. 이것은 특히 컴퓨터와 사람간의 교감에 응용될 수 있으리라 예측되는데, 사람이 생각하거나 감각 시 체내 신경망에서 일어나는 어떤 신호변화를 컴퓨터에 내장된 반도체칩에 전달하여 컴퓨터 운용과 제어에 이용할 수 있다. 이 러한 응용은 일부 연구그룹에서 구상하고 있는 [바이오컴퓨터]라 고 하는 신개념에 속한다. @바이오칩의 응용분야는 본지면에서 소개된 의료분야 외에 환경 오염물질 측정 및 평가 그리고 동식물 육성과 식품분야 등 매우 다양하다. 국내에서도 일부 연구소에서 21세기를 대비하여 위에 서 언급된 새로운 기술개녀의 도입을 시도하고 있고, 이제 대학 에서도 미래를 위한 연구역할고 노력을 시급히 제고할 시점이라 판단된다. <생활의학> ### 삐임 및 타박의 응급치료 @부상시 [RICE요법]으로 응급치료해야 洪 두루미 보건소 의사 @학생들이 즐기는 운동에도 유행이 있다. 삼사년전에는 펀치볼 이 유행이었다. 많은 학생들이 손등이 부어서 보건소를 방문하 였다. 잘 맞으면 괜찮지만 빗나가면 영락없이 손바닥과 손등을 이루는 중수골에 골절이 생긴다. 요새는 펀치볼로 인한 중수골 골절은 뜸해졌고, 가끔 술기운에 벽이나 테이블, 드물게는 사람 을 주먹으로 친 후 손등이 부어서 보건소를 찾아온다. @2년전부 터는 족구가 유행이어서 족구로 인한 손상으로 보건소를 찾는 학 생들이 많았다. 족구는 공만 넘기면 되는 게임이라서 몸이 부자 연스럽게 비틀리는 경우가 많다. 평소에 운동량이 부족했던 사람 은 족구를 하고나면 아픈 곳이 많아지게 된다. 올해에는 족구로 인한 손상도 뜸해진 대신 농구로 인한 손상이 많아졌다. 농구로 인한 손상은 대부분 손가락 및 발목 손상이 대부분이다. @이러한 운동으로 생기는 손상에는 염좌(삐임), 좌상(타박), 골절 등이 있다. 염좌란 인대 - 관절을 이루는 뼈들을 서로 연결해주는 조 직 - 가 늘어나거나 찢어지는 것을 말한다. 좌상(타박)은 근육의 손상을 말하고, 골절은 뼈가 부러지는 것을 말한다. 염좌 및 좌상은 대개 같이 일어나므로 보통 같이 묶어서 이야기한다. @일반적으로 근육 및 인대손상을 입었을 경우 손상의 정도에 관 계없이 초기에 행해지는 치료법이 있다. 이 치료법의 목적은 초 기손상에서 손상이 더 심해지는 것을 방지하고 통증과 염증을 감 소시키는 것이다. 나아가서 출혈을 감소시켜 붓기를 방지한다. 소위 [RICE요법]이라고 하는데 REST(안정), ICE(얼음), COMPRESSION(압박), ELEVATION(거상)의 앞 문자를 딴 것이다. @안정은 염증을 가라 앉히고 손상이 진행되는 것을 막아준다. 계 속 움직이면 혈액도 많이 고이고 붓기도 심해진다. 팔인 경우 팔 걸이를 해주면 안정하는데 도움을 줄 수 있고, 다리의 손상인 경 우 목발을 이용할 수 있다. @손상 후 얼음찜찔을 하면 통증이 감소되고 혈관수축이 일어나 출혈 및 붓는것을 줄일 수 있다. 얼음찜찔은 염증도 줄이며 근육 경련도 줄인다. 처음에는 1~2시간마다 15~20분간 하는 것이 좋은 데, 24~48시간에 걸쳐 시행하는 간격을 점차 늘린다. @압박붕대를 손상부위에 감아주어 출혈 및 붓기를 감소시킨다. 발끝 쪽을 심장쪽 보다 더 단단하게 감아주는데, 붓기는 방지하 면서 혈액순환에는 지장을 주지 않을 정도의 세기로 감아야 한 다. @손상부위를 올려주는 것 - 거상 - 은 혈류를 감소시켜 붓기를 방지한다. 팔걸이를 이용하거나 다리손상인 경우 다리를 걸상이 나 베게 위에 올려 놓으며 된다. 이 외에 비스테이로계의 소염제 를 복용하는 것도 도움이 된다. @손상 후 처음 24~48시간 내에 해서는 안 되는 것으로는 온찜질, 열을 내는 도포제(연고), 지나친 활동, 심한 마사지 등이 있다. 흔히들 다친 부위를 열심히 마사지하거나 온찜질부터 하기도 한 다. 또 대수롭지 않게 생각해서 발목을 다치고도 열심히 돌아다 녀 손상이 심해지는 경우도 많다. 교내에서 운동하다가 손상을 입었을 경우 우선 보건소로 방문하라. 보건소에는 얼음, 압박붕 대, 목발, 약 등 모든 곳이 구비되어 있다. <컴퓨터> ### (2)인터네트 서비스 종류 @메시지 교환, 원격 접속, 자료전송 등의 서비스 가능 金 右 鍊 전자계산소Network담당 @지난호에서는 인터넷 사용을 위한 고려대 전산망(KUCCNet) 접속 방법에 대하여 알아보았다. 이번호에서는 인터넷에서 사용할 수 있는 서비스 종류를 살펴보고 다음호에 걸쳐 차례로 사용방법을 설명하겠다. 인터넷을 처음 시작하는 사람이 인터넷에 연결하고 자 하면 막막한 것이 사실이지만, 인터넷에서는 수많은 정보의 검색과 활용을 위한 서비스가 있으므로 약간의 관심만 갖으면 자 신의 학문과 관련된 최신자료를 쉽게 얻을 수 있다. 이러한 서비 스중에서 인터넷에 연결된 사용자 간에 메시지를 교환하는 전자 우편(mail)과 전자대화(talk) 원격지의 컴퓨터를 자신의 컴퓨터 처럼 이용할 수 있는 원격접속(telnet) 원격지의 컴퓨터간에 파 일송수신(ftp) 문헌 데이타베이스 검색(archie, gopher, WWW, WAIS) 같은 분야의 전문가나 경험자에 의하여 원하는 정보를 쉽 게 얻을 수 있는 뉴스그룹(usenet) 관심분야의 정보를 정기적 업 데이트 소식으로 받아볼 수 있고, 다양한 레크레이션이나 오락을 온라인으로 원하는 사람과 즐길 수 있는 chatting과 같이 연구나 비즈니스의 목적이외에 오락의 목적으로 이용(irc, bbs)되고 다 양한 정보를 제공하는 상용 온라인 서비스등을 인터넷을 통하여 이용할 수 있다. 위와같은 서비스를 이용하기 위하여는 자신의 계정을 갖고 있어야 한다. @전자우편(mail)과 전자대화(talk);인터넷상에서 전자우편을 주 고 받기 위해서는 수신자의 전자메일주소를 정확히 알아야한다. 예를 들어 [woo@kuccnx.korea.ac.kr]로 메일을 보낼때 전자메일 주소를 [@] 로 구분하는데, [woo]는 사용자 계정명이고 [kuccnx.korea.ac.kr]은 도메인 이름이다. 즉 [kr]은 대한민국 (korea)을 의미하고 ac는 교육기관(Academy), korea는 고려대학 교, [kuccnx]은 고려대학교 전산망에 연결되어 있는 컴퓨터 이름 중에 하나이다. 전자메일을 주고 받으려면 전자계산소에서 개발 한 네트워크 통합 유틸리티(kunet)를 사용하거나 [elm] 으로 쉽 게 할 수 있다. 전자대화는 실시간으로 연결된 사용자간의 대화 이며 [talk koo@kuccnx.korea.ac.kr] 형식이다. @원격접속(telnet);telnet명령은 원거리 컴퓨터 접속때 명령이 다. 네트워크상의 접속은 자신의 PC가 원격지에 있는 다른 컴퓨 터에 접속하거나 공공 도서관의 자료 검색 또는 온라인 정보 등 을 얻는데 이용된다. 이와같이 다른 컴퓨터에 접속하기 위해서는 그 컴퓨터에 해당하는 도메인 이름을 알아야한다. 국내에서 포항 공대(dabo.postech.ac.kr)와 인하공대(inhacat.inha.ac.kr)가 인 터넷을 통하여 무료로 도서자료를 검색할 수 있게 하였고, 미국 대부분의 학교 및 기관이 자료 검색을 할 수 있게 개방되어있는 데 국회도서관(marvel.local.gov), 미항공우주국 (infoslug.ucsc.edu), 코넬법대(fatty.law.cornell.edu)등이 있 다. 한글로 네트워크 자료등을 얻으려면 연구전산망 센타인 [nic.kreonet.re.kr]에 telnet으로 접속해 보라. 사용자명(login name)이 나오면 [nic]를 입력하면 되고 페스워드는 없다. @파일전송(ftp;file transfer protocol); ftp는 시스템간의 파 일 송수신이 목적이다. 유용한 자료를 anonymous ftp로 부터 가 져오려면 telnet과 마찬가지로 접속하고자하는 컴퓨터의 도메인 이름을 알아야하고 사용자명은 [anonymous]로 password는 자신의 전자메일 주소를 입력하면된다. anonymous ftp로 접속하면 많은 파일들이 압축파일로 저장되어있다. 이런 파일은 반드시 [binary]를 선정해주고 [get]명령으로 받아와야한다. 압축파일 형태와 해제명령을 도표에 요약한다. 고려대학교의 anonymous ftp는 [kuccgx.korea.ac.kr]이며 아래아한글로 작성한 인터넷활 용 설명서와 네트워크 관련 자료들이 있다. *********************** 재 키즈 고대 동문회 짱~ *********************** |