바이오인

  뇌-기계 인터페이스 파이버 기반 BMI 개발 동향   박성준 / 한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과 부교수 ◈ 목차 1.서론 2.신경 활동의 전기적 탐지를 위한 신경 인터페이스 3.광유전학 및 전기생리학 측정 기능을 동시에 가진 신경 인터페이스 4.척수 회로를 위한 신축성 다기능 신경 인터페이스 5.광 신경신호 측정을 위한 파이버 인터페이스 6.신경 재생용 파이버 스캐폴드 인터페이스 7.결론   ◈본문 1. 서론   최근 앨런 머스크의 뉴럴링크(Neuralink)가 주목받기 시작하면서, 뇌-기계·컴퓨터 인터페이스(Brain Machine·Computer Interfaces, BMI·BCI)에 대한 사람들의 관심도가 높아지고 있다. 이 중에서도 하드웨어에 속하는 뇌·신경 인터페이스는 신경계의 기능적·물리적 메커니즘을 이해하고, 동시에 뉴런과 아교 세포의 활동을 감지하고 조절하기 위한 도구로써 수십 년 동안 크게 발전해 왔다. 해당 분야의 연구는 점점 더 높은 시간 및 공간

    뇌-기계 인터페이스 침습형 뇌-기계 인터페이스 디코딩 기술  김성필 / UNIST 교수 ◈ 목차 1.서론 2.침습형 BMI 디코딩 기술 개요 가.BMI 디코딩을 통해 복원하는 기능 나.침습형 디코딩에서 활용하는 뇌 신호 다.신경 신호의 정보 코딩 방식 라.침습형 BMI 디코딩 모델 3.침습형 BMI 디코딩 기술 주요 현황 가.국외 침습형 BMI 디코딩 기술 나.국내 침습형 BMI 디코딩 기술 4.전망 가.다중 뇌 영역 뇌 신호 디코딩 기술 나.동역학 시스템 기반 디코딩 모델 다.디코딩을 이용한 뇌과학 데이터 사이언스   ◈본문 1. 서론 뇌-기계 인터페이스(Brain-Machine Interface: BMI) 기술은 뇌 신호를 통해 사용자가 생각만으로 외부기기를 제어하거나 의사를 전달하는 뇌융합 기술임. BMI 기술은 크게 뇌 신호를 측정하는 센서, 측정된 뇌 신호를 해독(Decoding)하는 디코딩 그리고 해독한 결과를 외부와 연계하는 인터페이스 등의 세부 기술로 구성되어

    뇌-기계 인터페이스(BMI) 뇌파 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스 동향   임창환 / 한양대학교 바이오메디컬공학과 교수 ◈ 목차 1.뇌파 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 개요 가.정의 나.뇌파 기반 BCI의 분류 2.뇌파 기반 BCI의 대중화 및 상업화 연구 가.웨어러블 뇌파 측정기기 나.웨어러블 뇌파 측정기기를 이용한 수동형 BCI 연구동향 3.주요 이슈 및 대응 방안 가.잡음에 대한 취약성 나.큰 개인차로 인한 상용화의 어려움 다.킬러 애플리케이션의 부재 4.결론 및 시사점     ◈본문 1. 뇌파 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 개요 가. 정의 뇌파 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface: 이후 BCI)는 두피에서 측정한 뇌파 신호를 획득하고 분석하여 대상의 의도를 파악하고 이를 이용하여 외부 디바이스를 제어하거나 외부와의 의사소통을 가능하게 하는 기술을 의미한다. 1973년 미국 UCLA의 자퀴스 비달(Jacques J. Vidal

    [KRIBB 워킹그룹] 바이오파운드리, 합성생물학 연구의 자동화로 여는 생명공학의 미래 2024년도 KRIBB 워킹그룹이슈페이퍼 제1호   ◈ 목차 1.개요 2.주요 동향 및 이슈 (1)크리스퍼 유전자가위 기반 유전자 편집 연구의 자동화 (2)미세조류를 이용한 차세대 에너지원 개발 자동화 3.결론 및 시사점     ◈본문 1.개요   ■ 개념 ● 합성생물학 - 생명과학의 복잡성과 비예측성을 극복하고 공학적 활용성을 높이기 위해, 생명체의 구성 요소들을 표준화·부품화·모듈화하여 인공적인 생물학적 시스템을 설계·제작·합성·활용하는 학문·기술 분야 - 의약, 농업, 에너지, 식량 등 다양한 사회적·산업적 문제에 대한 지속 가능한 해결책을 제공할 것으로 기대 ● 바이오파운드리 - 합성생물학에 로봇과 인공지능(AI)을 도입하여 생물학적 시스템을 정밀하게 설계·구축하고, 성능을 시험·최적화하는 DBTL 사이클 설계-제작-시험-학습(Design-Build-Test-Learn, DBTL)

    2024 바이오 미래유망기술(하) DNA 바코드와 바코드 미생물   성봉현 / 한국생명공학연구원 책임연구원 ◈ 목차 1.DNA 기반 생명체 분석 2.DNA 바코딩 3.바코드 미생물(barcoded microorganisms) 4.기대효과 5.참고문헌 ◈본문 1. DNA 기반 생명체 분석 최근 방영되는 범죄스릴러 영화나 드라마에서는 과학수사라고 적힌 옷을 입은 검시관들이 사건현장을 수사하는 모습이 당연시 되고 있다. 과학수사는 범죄 현장에 남겨진 증거물과 단서를 과학적 지식, 장비 및 시설을 이용해 분석하여 사건을 해결하는 수사방법을 말한다. 과학수사에는 지문감정, 혈흔형태 분석, 화재감식, 영상분석, 문서감정, 프로파일링, DNA 분석 등이 포함된다. [그림 1] 사건현장 과학수사 모습 DNA 분석과 관련하여, 국내에서는 2010년 DNA신원확인정보의 이용 및 보호에 관한 법률(이하 DNA법)이 시행되었다. 이를 통하여 범죄를 저지른 자의 DNA 정보와 범죄 현장 증거물에서

   2024 바이오 미래유망기술(하) 데이터 기반 친환경 농약 합성기술 이일영 / 한국화학연구원 ◈ 목차 1. 농약 제품의 개발 동향    가. 농약의 종류    나. 농약 제품의 개발 동향    다. 유전체 기반 단백질 구조예측 2. 데이터 기반 농약 후보 물질 설계    가. 데이터 기반 농약 후보물질 설계 기술    나. 표적 단백질과 리간드를 이용한 신규 농약 개발 3. 독성 예측기술 4. 결론      ◈본문 1. 농약 제품의 개발 동향 최근 데이터 기반 인공지능(AI)이 농업에 광범위하게 적용되고 있다. 더 건강한 작물재배, 해충관리, 토양 및 재배 조건 모니터링, 농민을 위한 데이터 분석, 식품 공급망의 기타 관리 활동을 강화하기 위해 농업 부문은 AI 기술을 도입하고 있다. AI와 머신러닝(ML)은 다양한 산업을 변화시켰다. 농약 개발 과정은 일반적으로 설계-합성-시험-분석 주기로 유사한 패턴으로 진행된다. 일반적으로 새로운 표적의 농약을 개발하기 보다는 기존의 상용

  2024 바이오 미래유망기술(하) 기후변화 대응 디지털 육종 김용민 / 한국생명공학연구원 책임연구원 ◈ 목차 1. 디지털 육종의 정의 2. 디지털 육종의 필요성 3. 국내외 연구 동향    가. 국외 연구 동향 4. 유전형 분석(Genotyping) 기반 유전체 연구    가. 필요성    나. AI 기반 작물 유전체 분석 연구    다. AI 기반 작물 표현형 예측 연구 5. 디지털 육종의 활용 사례 6. 향후 발전 방향      ◈본문 1. 디지털 육종의 정의 디지털 육종(Digital Breeding)은 현대의 정보통신기술과 생명공학 기술을 융합하여 육종 과정을 디지털화하고 최적화하는 첨단 육종 기술입니다. 이는 전통적인 육종 방식과는 달리, 분자 수준에서 유전정보를 분석하고 이를 바탕으로 한정된 자원 내에서 최적의 품종을 개발하는 데 중점을 둡니다. 2000년대 초반, 분자 마커(molecularmarkers)의 도입은 전통적인 표현형 기반 선발(Grow-OutTest)

      2024 바이오 미래유망기술(상) 인간-컴퓨터 상호작용 기술의 현재와 미래 장진규 / 컴패노이드 랩스 의장 ◈ 목차 1. 서론 2. HCI의 정의   가. 인터페이스   나. 인터랙션   다. 인포메이션 3. HCI 분야와 바이오, 그리고 디지털 헬스케어      ◈본문 1. 서론 컴퓨터 기술의 발전은 본래 군사 등 특수 목적에 국한되어 왔다. 우리가 흔히 컴퓨터의 시초라 생각하는 애니악(실제로는 콜로서스(Colossus)가 최초이다) 등 대부분의 큼직한 컴퓨터들은 1차, 2차 세계 대전 등에서 적군의 암호를 해독하기 위한 도구(tool)로서 활용되었다. 말 그대로 도구이니 만큼 사용자인 군인 등 작전 수행자의 편의성을 고려하기 보다는 효율적이고 보다 빠른 방식으로 암호를 해독하기 위해 적합한 인터페이스(interface)를 디자인하는 것이 관건이었다. 그 결과, 인간-컴퓨터 상호작용 분야에서 사용자의 수용성(acceptability) 측면에서 언급되는 비효율의 효율화(e

   2024 바이오 미래유망기술(상) 마이크로바이옴 표적 항암백신 전략 용석범 / 한국생명공학연구원 전임연구원 ◈ 목차 1. 마이크로바이옴과 암 2. 저변이 암이란?  3. 마이크로바이옴 표적 항암 백신의 개요   가. 면역항암 치료 전략 & 암백신   나. 마이크로바이옴 표적 항암 백신 4. 마이크로바이옴 표적 항암 백신 개발 전략   가. 항원 발굴   나. 항원 전달 기술 및 mRNA/지질나노입자 시스템   다. mRNA 기반 암 백신 연구 동향 및 시장 점유 가능성 분석, 차별화    ◈본문 1. 마이크로바이옴과 암 마이크로바이옴(Microbiome)은 숙주 개체 내 살아가고 있는 바이러스, 박테리아 등의 군집으로, 대사(Metabolism)와 면역(Immune system)을 비롯한 숙주의 다양한 부분에서 역할을 한다[1]. 대표적으로 장내 미생물 군집(Gut microbiome)은 식이 섬유를 비롯한 다양한 음식물의 분해에 직접적으로 참여, 그 대사물을 통해 숙주에 영향

    2024 바이오 미래유망기술(상) DNA 기반 나노모터 소개 및 연구동향 이찬석 / 한양대학교 생명나노공학과 ◈ 목차 1. 나노모터의 개요 2. DNA 나노모터의 작동 원리   가. DNA 가닥 치환(strand displacement)   나. DNA의 2차 구조   다. DNA 효소(DNAzyme) 3. DNA 워커(walker) 및 트위저(tweezer)   가. DNA 워커   나. DNA 트위저 4. DNA 오리가미 기술을 이용한 나노모터   가. DNA 오리가미(origami) 기술의 개요   나. 양방향 회전 로터   다. 래칫 매커니즘을 이용한 단방향 회전 로터   라. 터빈 구조   마. 반복 운동이 가능한 트위저 구조 5. 결론 ◈본문 1. 나노모터의 개요   모터(motor)란 넓은 의미에서 에너지를 통해 일을 할 수 있는 장치를 통칭한다. 모터는 크기와 목적에 따라 다양한 종류가 있으며, 특히 나노 스케일에서 유용하게 활용할 수 있는 동력을 얻기 위해서는