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AI로 그리는 미래 화학의 새로운 지도 기초과학연구원 이 인공지능과 로봇 기술을 결합해 수천 가지 화학 반응을 자동으로 실험하고 분석하는 플랫폼을 개발했습니다. 이 기술은 복잡한 화학 반응을 시각화하고, 기존에 알려지지 않았던 새로운 물질까지 찾아내는 데 성공했습니다. 이번 성과는 세계적 학술지 네이처 에 게재되어 그 가치를 인정받았습니다. 자동화된 실험으로 밝혀낸 미지의 화학 연구진은 ‘한츠슈 반응’에서 기존 7종 외에도 9종의 새로운 화합물을 발견했으며, 이차전지 소재로 활용되는 프러시안 블루 유사체의 최적 조합도 찾아냈습니다. 이처럼 기존에는 예측이 어려웠던 반응 결과를 AI가 고해상도로 분석해 신속하게 시각화한 것이 특징입니다. 네이처 게재 논문 확인 ▲ 자동화 반응 플랫폼과 광학적 수율 측정 (a) 자동화된 반응 플랫폼의 설비 모습입니다. (b, c, d) 로봇은 두 가지 출발 물질(A와 B)을 조합하여 생성물 C를 만드는 반응 공간을 탐색합니다. 이 과정에서는 반응물의 농도와 온도에 따라 결과가 달라지며, 시스템은 자외선-가시광선(UV-Vis) 분광법을 활용해 서로 다른 농도의 정제된 생성물 스펙트럼을 기록합니다. 이처럼 얻어진 기준 패턴은 복잡한 반응 혼합물의 스펙트럼을 해석하는 데 활용되며, 이를 통해 로봇은 수천 가지 조건에서 생성물의 수율을 정밀하게 예측할 수 있게 됩니다. AI와 로봇이 이끄는 실험실 혁신 이번 시스템은 자외선-가시광선 분석과 AI 알고리즘을 결합해 대량의 실험 데이터를 효율적으로 처리합니다. 실험 조건만 달리해 생성물의 종류를 선택적으로 조절할 수 있어, 향후 신약 개발과 신소재 탐색의 효율성을 획기적으로 높일 수 있습니다. ▲ 한츠슈(Hantzsch) 반응 경로와 생성물 분포 한츠슈(Hantzsch) 반응에서 재구성된 반응 네트워크를 보여드립니다. 80도(°C) 조건에서 한츠슈 반응의 세 가지 주요 생성물에 대한 수율(위)과 농도(아래) 분포 지도를 함께 확인하실 수 있습니다. 향후 전망 기...

PTSD, 왜 시간이 지나도 나아지지 않을까? PTSD는 큰 충격을 받은 뒤에도 그 기억이 쉽게 사라지지 않아 일상생활이 힘들어지는 병입니다. 많은 사람들은 시간이 지나면 나아질 거라 생각하지만, PTSD 환자들에게는 그 말이 통하지 않습니다. 왜일까요? 최근 국내 연구진이 그 이유를 밝혀내 주목받고 있습니다.   게재 논문 자세히 보기 공포 기억을 붙잡는 뇌 속 물질 ‘GABA’ 기초과학연구원(IBS) 과 이화여대 연구진은 PTSD 환자의 뇌를 분석해봤습니다. 그 결과, ‘별세포’라는 뇌세포가 만들어내는 억제성 물질 ‘GABA’가 지나치게 많다는 사실을 발견했습니다. 이 물질은 뇌의 공포 반응을 계속 자극하며, 기억을 없애지 못하게 막습니다. 연구팀은 이를 억제하는 신약 ‘ KDS2010 ’을 동물 실험에 사용해 증상이 호전되는 효과도 확인했습니다. 향후전망 이번 연구는 PTSD 치료의 새로운 길을 열었습니다. 단순한 증상 완화가 아닌, 원인을 잡는 치료 전략이 가능해진 것이죠. 앞으로는 PTSD뿐 아니라 불안장애, 조현병 등 다양한 정신질환에도 적용될 수 있을 것으로 기대됩니다. ▲ PTSD에서 별세포 GABA 조절 메커니즘 및 신약 KDS2010의 치료 효과 요약 ▲ PTSD 환자의 전전두엽 GABA 및 뇌혈류 변화와 회복 경향 ▲ 전전두엽 GABA 농도가 뇌혈류량을 통해 PTSD 증상 심각도에 미치는 영향 분석한 결과 ▲ PTSD 환자 전전두엽에서 관찰되는 비정상적인 별세포 GABA 및 관련 효소 변화 ▲ PTSD 동물모델에서 전전두엽 별세포 MAOB가 공포기억 소거에 필요충분 조건을 만족 ▲ 별세포 GABA 합성 저해제 KDS2010 투여 시 PTSD 동물 모델의 증상 개선

과학기술정보통신부 (이하 ‘과기정통부’)와 보건복지부 는 「신약개발 인공지능(AI) 경진대회 “도약 인공지능(JUMP AI) 2023”」(이하, 신약개발 인공지능(AI) 경진대회)를 8월 7일(월)부터 9월 25(월)까지 개최한다고 밝혔다. 본 경진대회는 한국화학연구원, 한국생명공학연구원, 한국제약바이오협회가 공동 기획하여 주최하였으며 인공지능(AI) 신약개발에 관심있는 연구자, 개발자, 학생이 새로운 주제와 데이터를 활용하여 창의적이고 혁신적인 신약개발 인공지능(AI) 모델 개발에 도전토록 함으로써 인공지능(AI) 신약개발 대전환을 가속화 할 경진대회라는 데 의의가 있다. 또한 경진대회에서 화합물 대사안정성 예측모델 개발’에 활용될 데이터는 과기정통부를 중심으로 관계부처가 육성 중인 14대 바이오 소재 클러스터의 합성화합물 분야 한국화합물은행에서 독자 생산한 신뢰도가 높은 고유 연구소재 특성 데이터로서 본 경진대회를 위해 처음으로 개방하여 연구자들에게 인공지능(AI) 신약개발 관련 새로운 고가치 데이터를 활용할 수 있는 기회가 제공된다. 본 경진대회와 관련하여, 일반인을 대상으로 “화합물 데이터의 안전한 공유 및 믿고 쓸 수 있는 데이터 활용 등”에 대한 아이디어 공모전도 개최하며, 우수자에 대해 별도의 상품도 제공할 예정이다. 본 경진대회는 8월 7일(월)부터 9월 25일(월)까지 신약개발과 인공지능 분야에 관심이 있는 한국 거주 연구자(외국인 포함) 및 재외 한국인은 누구나 범부처 바이오 데이터 허브인 국가 바이오 데이터 스테이션 (K-BDS) 및 AI 신약개발 온라인 교육플랫폼 LAIDD (laidd.org)을 통해 접속 가능하다. 또한, 전산 인프라가 필요할 경우 국가 바이오 데이터 스테이션(K-BDS)을 통해 지원 받을 수 있다. * 국가바이오데이터스테이션(K-BDS) 데이터 활용지원 포털 에 회원가입 후, 상담 및 기술지원 요청으로 신청 가능. 자세한 내용은 홈페이지 참조. 참가자(팀)는 인간과 쥐의 간 세포에 대한 화합물의 대사안정성을 실험한 ...

산림청 국립산림과학원 은 성균관대학교 약학대학 연구팀(교수 김기현)과 공동연구를 통해 댕구알버섯에서 유방암세포의 생장을 억제하는 천연물질과 새로운 골격의 신규 스테롤 천연물질을 발견하였다고 밝혔다. 공동연구팀은 댕구알버섯의 천연물질로부터 에스트로겐 수용체 양성 유방암세포의 생존력이 감소하는 효능을 구명하였다. 이 물질은 여성 호르몬인 에스트로겐과 반응하여 생장하는 유형의 유방암세포 호르몬 치료 시 활용도가 높을 것으로 기대된다. 또한, 새로 발견한 신규 스테롤 천연물질은 비타민 D 흡수에 도움을 주는 에르고스테롤 합성과 관련성이 높아 면역력 증진을 위한 새로운 천연물질이다. 이번 연구결과는 가치를 인정받아 미국 생약학회에서 출간하는 천연물화학분야 국제학술지인 ‘저널 오브 네츄얼 프로덕츠(Jouranal of Natural Products)’ 83권 9호의 표지논문으로 선정됐다. 또한, 국립산림과학원은 남성 성기능 개선에 효과가 높다는 속설에 의해 고가에 거래되던 댕구알버섯의 효과 규명을 위해 약학대학 연구팀(성균관대학교 교수 김기현, 경성대학교 교수 김혜경)과 댕구알버섯의 성기능 개선 효과에 관한 연구를 수행하였다. 연구결과 댕구알버섯으로부터 분리된 추출물의 성기능 개선 효능은 미약한 것으로 나타났으며, 이 연구 결과도 과학적 사실을 인정받아 한국균학회 학술지의 마이코바이오로지(Mycobiology) 48권에 발표되었다. 산림소득자원연구과 김만조 과장은 “앞으로 산림버섯의 새로운 가치와 유용물질을 탐색하는 연구를 강화하여 산림버섯이 미래 산림바이오산업의 신소재로 활용되도록 하겠다”고 말했다. 한편, 댕구알버섯을 활용한 신약개발은 독성평가 및 안전성 검증. 임상 시험이 필요하기 때문에 특정 질병치료에 대한 높은 기대는 아직 섣부른 단계라고 판단된다. 특히, 암 환자가 복용할 경우 반드시 담당 전문의, 전문약사와 상의하여 치료목적의 약과 혼용 시 부작용이 없도록 주의해야 한다. 출처:  산림청