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단일세포

단일세포 분석기술은 생물학, 면역학, 종양학에 매우 진보된 접근방식을 제공할 것으로 예측하고, 단일세포 분석 기술을 활용하여 다양한 질병 조직을 분석하는 프로젝트가 여러 국가에서 진행되고 있으며 진단, 건강관리 및 신약 개발 등도 활발하게 이용될 것입니다.

단일세포

개념

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Science지에서는 최근 개발된 단일세포 시퀀싱 및 이미징 등 단일세포 분석기술이 새로운 과학적 발견을 가속화할 것으로 전망한다.


특히, 단일세포 분석기술은 생물학, 면역학, 종양학에 매우 진보된 접근방식을 제공할 것으로 예측하고, 단일세포 분석 기술을 활용하여 다양한 질병 조직을 분석하는 프로젝트가 여러 국가에서 진행되고 있으며 진단, 건강관리 및 신약 개발 등도 활발하다.


최근 단일세포 분석 기술의 발전으로 모든 인간세포의 체계적인 Reference Map구축 가능성이 높아지고 있다. 단일세포 분석 기술을 활용하여 인간의 건강을 이해하고 질병 진단, 모니터링 및 치료에 근간이 되는 인간 세포지도(Human Cell Atlas)를 현실적으로 구상 가능해 졌다.


바이오인에서는 단일세포 분석에 관련된 다양한 자료들을 종합적으로 살펴볼 수 있다.



단일세포 분석

연구기술





○ 단일세포 분석은 단일세포 수준에서 유전체학, 전사체학, 단백체학 등을 분석하는 연구로 단일세포 분석은 1개의 세포를 분리하여 유전체, 전사체 등을 분석하는 기술로, 다양한 세포를 포함한 샘플의 정보를 동시에 분석하는 기존 분석 방식과는 차이가 있다.






유전자 분석, 산전 선별검사, 항암제 개발, 신경 치료학 등 다양한 진단 분야에서 단일세포 분석기술 활용이 활발해지는 추세이며 세계적으로 예방 의료기술 도입이 확대되면서 조기 진단 기술·서비스 촉진을 위한 정부 차원의 이니셔티브가 증가함에 따라 단일세포 분석의 중요성이 부각되고 있다.






분석 기술의 진보로 소량의 샘플만으로도 정확도 높은 분석기능을 제공하는 반면, 기술발전과 함께 증가하는 단일세포 분석 장비 비용은 극복이 필요한 요인이다.






글로벌 단일세

포분석 시장 동향





글로벌 단일세포 분석 시장은 2017년 17억달러에서 연평균(’14-’25) 17.6%로 성장하여 2025년 59억달러 규모를 형성할 전망이다.


(출처: Grand View Research, 2018.4)




단일세포 분석기술 응용분야별 시장은 암 분야가 2017년 37.2%(6.1억달러)로 가장 많은 비중을 차지하고 있으며, 2025년에도 38.6%(22.8억달러) 로 가장 큰 규모를 차지할 전망이다.






또한, 유전자 진단 및 재생, 골수·장기 이식과 같은 줄기세포 치료법 연구 등과 관련하여 응용분야가 다양하므로 관련 산업은 더욱 확대될 전망이다.




내용 출처




생명공학정책연구센터, [BiolNdustry No.137(2019-5) 글로벌 단일세포 분석 시장




Grand View Research ‘Single Cell Analysis Market(2018.4)’





지식

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    2025-09-15

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    2025-09-11

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    김경남, 이휘섭/한국생명공학연구원 첨단바이오 국가기술전략센터

    2025-09-10

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    장현빈, 송우현, 홍승희/연세대학교 홍승희

    2025-06-30

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  • BioINglobal2025 글로벌 생명과학 분야 전망

      2025 글로벌 생명과학 분야 전망   김지예 (국가생명공학정책연구센터)   출처: Deloitte. 2025. 1, Boston Consulting Group. 2025. 1, McKinsey&Company. 2025. 1 ※ 본 원고는 원본 원고의 내용을 중개하여 각색한 내용을 포함하고 있습니다. 원제 : 1) 2025 life science outlook,               https://www2.deloitte.com/us/en/insights/industry/health-care/life-sciences-and-health-care-industry-outlooks/2025-life-sciences-executive-outlook.html 2) Biopharma Trends 2025 https://www.bcg.com/publications/2025/biopharma-trends 3) What to expect in US healthcare in 2025 and b

    2025-03-31

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        영국 생명과학국, ‘2024 생명과학 경쟁력 지수’ 발표 BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 25-4   ◇︎영국 생명과학국은 다양한 측면에서 자국과 경쟁국의 생명과학 경쟁력을 분석한 ‘생명과학 경쟁력 지수(LSCIs)’를 발표. 한국은 GDP 대비 보건의료 정부 R&D 투자에서 3위, 피인용 상위 1% 논문 비율, IPO(기업공개)와 Equity finance(자기자본)에서 4∼6위를 보이며 이들 경쟁력 지수에서 비교적 우위인 것으로 조사 ▸주요 출처 : GOV.UK, Life sciences competitiveness indicators 2024, 2024.7.11 ◆︎ 영국의 생명과학국(OLS)*은 영국을 중심으로 한 생명과학 경쟁력 지수(LSCIs,LifeScienceCompetitivenessIndicators)를 발표(2024.7) * Office for Life Sciences: 영국의 생명과학 혁신역량을 강화하고 의약품, 의료기기 분야 연구

    2025-01-14

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  • BioINwatchAI 신약개발, 무엇이 가능하고 무엇이 한계인가?

    AI 신약개발, 무엇이 가능하고 무엇이 한계인가? BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-78   ◇︎AI 기술의 빠른 발전과 함께 신약개발의 패러다임이 실험에서 빅데이터 기반의 분석·예측·설계 중심으로 빠르게 변화. 이러한 상황에서 “AI가 개발한 약물이 과연 효과적일까?”라는 질문을 제기하며 지난 10년간 AI가 발굴한 약물의 효과를 분석한 리뷰 논문을 BCG(보스턴컨설팅그룹)에서 발표 ▸주요 출처 : Drug Discovery Today, How successful are AI discovered drugs in clinical trials?, 2024.6 ◆︎ AI 기술의 빠른 발전과 함께 신약개발의 패러다임이 실험에서 빅데이터 기반의 분석·예측·설계 중심으로 빠르게 변화 ○ 빅테크기업(구글, NVIDA)이 AI 신약개발에 투자를 확대하고 있으며 글로벌 제약사도 AI 신약 및 IT 기업과 협력하며 AI를 본격적으로 도입하기 시작 ※ 2024년 노벨 화학상

    2024-12-12

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  • BioINwatchAlphaFold-Multimer로 생명과학의 미스터리 중 하나인 생식 과정에 대한 이해를 높이다

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    2024-10-29

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발간

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  • 썸네일 이미지 이슈 보고서2020 바이오미래유망기술의 이야기 - 제3화 “공간 오믹스 기반 단일세포 분석기술” 편

    [바이오로 열어가는 2040년 생명과학 미래사회- “공간 오믹스 기반 단일세포 분석기술” 편]    제3화  “갑갑한 마음”   생명공학정책연구센터에서 지난 2월에 발표한  '2020 바이오 미래유망기술(클릭)'에 대해서 10화의 소설을 연재하고자 합니다.   바이오가 열어가는 행복하고 희망찬 미래상 제시를 통해 바이오 미래유망기술을 공감하고 이해하는 데에 도움이 되기를 기대합니다.              “알겠습니다. 예. 예.”             국가생명정보기술원 소속 김수민 연구원은 요즘 잔뜩 주눅이 들어 있었다. 누가 뭐라고 이야기해도 일단 알았다고 대답해 놓고, 주위 눈치를 보며 수동적으로 일을 처리했다. 첫 출근 이후부터 계속해서 사고(?)를 치다 보니 주변의 보는 눈이 그리 곱지 않은 탓이다. 주눅이 가득 든 수민은 급기야 생각을 포기하기 시작했다. 자포자기한 마음에 수민은 ‘기계처럼 일만 하면 돼, 난 의견이 같은 게 없는 거야.’라고 하루에도 몇 번이고 이런 식으

    생명공학정책연구센터

    2020-10-08

  • 썸네일 이미지 이슈 보고서정부연구비가 신약개발 성과에 미치는 영향분석 및 시사점

      [BioINsay 40] 정부연구비가 신약개발 성과에 미치는 영향분석 및 시사점 - 바이오의료기술개발사업을 중심으로     한국연구재단 부연구위원 정승모  생명공학정책연구센터 연구원 조윤정     전 세계는 치열한 경쟁 속에 국가 경쟁력을 강화하고, 미래 먹거리시장을 선점하기 위해 연구개발에 투자를 점진적으로 증가시키고 있으며, 선진국의 경우 세계최초, 세계최고의 기술을 확보하기 위해 R&D 정책과 R&D 지원 시스템의 혁신을 도모하고자 각고의 노력을 기울이고 있다. 우리나라도 매년 R&D 투자를 확대하며 첨단기술 개발을 근간으로 한 국가경쟁력 확보를 위해 많은 투자를 하고, 높은 수준의 R&D 예산을 투입하며 투자효율성을 극대화하기 위한 과학기술정책 기획력의 강화와 인프라 확충에 힘쓰고 있다.(과기정통부, 2017) 그 결과 우리나라의 GDP 대비 총 R&D 비용은 이스라엘에 이어 세계 2위이며, 총 R&D 투자규모 또한 미국, 중국 등에 이어 세계 5위를 수준에 도달하였다.(

    생명공학정책연구센터

    2019-04-23

  • 썸네일 이미지 정책/기획보고서신약개발 R&D 활성화를 위한 신약개발지원센터의 기능 설정 및 수행방안에 관한 연구

    1. 추진배경 및 경과   가. 수립배경 􀁻 우리나라 신약개발 단계 중 선도물질의 평가 및 최적화 기능이 취약함에 따라 국가 차원에서 지원의 필요성 제기(제5차 의료산업선진화위원회, ʼ07.6) 􀁻 첨단의료복합단지 입지 선정(대구경북단지, 충북오송단지)에 따른 신약개발지원센터 설립 계획 추진(ʼ09.12) 􀁻 우리나라 신약개발 프로세스 중 취약한 것으로 나타난 후보물질도출 지원 인프라(인력, 시설 등)를 글로벌 수준으로 구축하여 혁신신약 개발을 가속화 할 필요   나. 추진 경과 􀁻 ʼ10.4 : 신약개발지원센터 기능설정 및 수행방안에 대한 기획연구 추진(교과부) ※ 한국생명공학연구원 생명공학정책연구센터(연구책임자 : 현병환센터장) 􀁻 ʼ10.4∼8 : 총괄기획위원회, 실무기획위원회(바이오와 합성신약 분과), 지자체 의견 수렴 회의 개최(총 8회) ※ 총괄기획회의 개최(3.19, 4.8, 9.8), 실무기획회의 개최(4.23, 5.6, 7.9), 지자체간 의견 수렴 회의(7

    정책기획2010-9(총서 제140권)

    2013-02-22

  • 썸네일 이미지 연구 보고서구조 단백질체학 연구 및 신약개발 활용기술

    1. 구조 단백질체학 연구 개요 생체 내의 모든 단백질의 구조와 기능을 밝히는 일은 생명 현상 규명, 신약 개발 및 난치병 치료에 직결된 과제로 인간 게놈 프로젝트와 같은 대규모 DNA 서열 정보를 획득하게 된 이후 효과적인 단백질 구조 예측의 역할의 중요성이 증대되고 있음   가. 구조 단백질체학이란?   1) 구조 단백질체학의 정의 및 특징 ■ 구조 단백질체학(Structural proteomics)은 유전체 정보로부터 생명 현상의 기능을 담당하는 단백질의 구조와 기능의 연관성을 연구하는 학문을 말하며 구조 유전체학(Structural genomics)이라고도 함 ○  넓은 범위의 구조 유전체학은 게놈의 구조 관련 연구 일체를 지칭하며 좁은 범위로는 유전자의 기능 규명을 위한 단백질의 3차 구조를 결정하는 연구 분야로 정의함 ○ 생체내 단백질의 구조를 대량으로 신속히 밝히는 것이 목표임 ­ - 게놈 프로젝트 이후 유전자 서열이 해독되면서 서열의 비교 분석 후 유사성에 따른 기능을

    기술동향2010-1(총서 제136권)

    2011-02-17

  • 썸네일 이미지 이슈 보고서국내 신약개발 R&D 활성화를 위한 신약개발 현황 및 신약개발비 분석

      ★ 첨부파일 다운로드가 안되시는 이용자께서는 관리자에게 연락을 주십시요. 파일을 발송해 드리도록 하겠습니다.   042)879-8377, 박성훈 연구원(bioin@kribb.re.kr)     1. 요약   􄦠 전세계적인 고령화와 복지사회로의 전환으로 의약품 수요는 지속적으로 증가 할 전망으로 제약산업은 차세대 전략 산업으로 각광받고 있음   ○ 신약 개발은 성공시 높은 수익을 창출하지만 막대한 투자비와 많은 시간이 소요되며 성공률이 매우 낮은 고위험 사업임 ○ 신종플루 등 새로운 질병의 발생으로 제약산업의 사회·경제적 중요성이 더욱 부각되고 있음 ○ 블록버스터 의약품의 대거 특허만료, 신약 R&D 생산성 저하, 바이오제약으로의 전환 및 각국의 규제 강화정책 등 세계 제약산업은 급격한 환경변화를 맞고 있음 ○ 본 보고서에서는 신약개발을 둘러싼 대내외적인 환경변화와 트렌드를 살펴보고, 신약개발비를 분석한 선행 자료들을 종합·검토하여 신약개발에 소요되는 실제적인 연구개발 비용을 파

    산업동향2010-1(총서127권)

    2010-07-01

  • 썸네일 이미지 정책/기획보고서신약개발 bottleneck 해결을 위한 기획연구

    1. 연구의 목적 􀁻 세계 시장을 목표로 하는 혁신 신약을 개발하기 위하여 현 상황에서 신약개발의 애로사항들을 분석하고 범국가적으로 이를 극복할 수 있는 방안을 모색함 2. 연구의 필요성 􀁻 고령화와 삶의 질 향상에 따른 보건의료에 대한 관심과 수요 증가 􀁻 세계시장의 확대와 글로벌 신약개발 경쟁의 가속화 􀁻 신약개발의 효율성 제고 􀁻 국민의 생명 및 건강 주권 확립 3. 연구의 대상(범위) 􀁻 글로벌 시장을 지향하는 블록버스터와 시장 독점력과 기술 혁신성이 강한 준블록버스터 및 니치버스터형 혁신신약 4. 신약개발의 bottleneck에 대한 원인 분석 􀁻 실제로 신약개발로 이어질 수 있는 연구와 개발 과제에 대한 정확한 현황 파악이 미비하여 정부지원금을 총액기준으로 분석할 때 신약개발에 많은 투자가 이루어지고 있는 듯한 착시현상이 나타나고 있음 􀁻 신약개발관련 연구과제는 실질적으로 약물에 대한 기초 기전 연구가 대부분이며, 소규모의 단위과제가 다양하게 이루어짐으로써

    정책연구 2009-2(총서 제101권)

    2009-06-12

  • 썸네일 이미지 연구 보고서주요 질환별 신약개발 동향(암질환을 중심으로)

    현재 우리나라 인구 4명중 1명이 암으로 사망하는 등 암은 국민건강에 커다란 위협 요인으로 대두 되고 있으며 고령화 및 환경변화 등으로 암사망과 암발생은 더욱 심화될 것으로 전망되고 있음. 또한 세계적인 암 발생 및 암사망은 지속적인 증가추세에 있어 암정복을 위한 예방ㆍ진단ㆍ치료 기술개발은 인류공통의 시급한 과제임.

    기술동향2007-6(총서 제72권)

    2008-04-23

동향

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AI신약개발 과제 포함 공모사업 리스트

부처

사업명

예산(억원)

’22

’23

’24

합 계

450.7

537.0

567.2

-

과기정통부

소 계

326.2

381.2

386.2

1

STEAM연구

-

-

4.5

2

SW컴퓨팅산업원천기술개발

6.7

6.7

5.3

3

감염병차세대백신기초원천핵심기술개발사업

2.0

-

-

4

개인기초연구

39.8

48.2

65.6

5

공공연구성과활용촉진R&D

-

1.4

-

6

공공조달연계R&D실증·사업화지원

0.6

0.0

-

7

광주과학기술원연구운영비지원(주요사업비)

-

0.5

-

8

국가간협력기반조성

-

0.3

-

9

국가생명연구자원선진화사업(과기부)

13.6

13.6

9.1

10

(다부처)국가신약개발사업(R&D)

11.8

6.8

17.3

11

국제협력네트워크전략강화사업(R&D)

-

1.5

3.0

12

뇌과학 선도융합기술개발사업

-

-

4.5

13

뇌과학선도융합기술개발

-

3.0

-

14

뇌질환극복연구사업

2.0

2.5

-

15

데이터기반디지털바이오선도사업

0.0

5.0

19.3

16

바이오의료기술개발

17.3

37.3

64.8

17

안전성평가연구소연구운영비지원(주요사업비)

-

25.0

23.0

18

양자컴퓨팅기반양자이득도전연구

-

-

7.5

19

연구개발특구육성

-

-

2.5

20

(다부처)연합학습기반신약개발가속화프로젝트(K-MELLODDY)

-

-

4.5

21

울산과학기술원연구운영비지원(주요사업비)

5.0

5.0

-

22

인공지능활용혁신신약발굴

10.5

30.0

18.0

23

인재활용확산지원

8.7

9.1

9.2

24

전략형국제공동연구사업(R&D)

4.0

-

-

25

집단연구지원

0.0

7.5

24.9

26

초고성능컴퓨팅활용고도화

-

7.5

9.0

27

한국기초과학지원연구원연구운영비지원(주요사업비)

-

-

0.9

28

한국생명공학연구원연구운영비지원(주요사업비)

6.4

-

11.7

29

한국화학연구원연구운영비지원(R&D)

197.9

168.0

79.6

30

혁신신약 기초기반기술개발(R&D)

-

-

2.0

31

혁신신약기초기반기술개발

-

2.3

-

-

복지부

소 계

39.3

38.4

108.1

32

K-Medi융합인재양성지원사업

2.0

4.0

0.0

33

(다부처)감염병관리기술개발연구

4.4

-

-

34

공익적 의료기술연구사업

3.8

-

-

35

공익적의료기술연구사업

0.0

3.8

3.2

36

(다부처)국가신약개발사업(R&D)

11.8

6.8

0.0

37

글로벌연구협력지원사업

-

-

25.0

38

글로벌의사과학자양성

-

-

3.0

39

바이오헬스투자인프라연계형R&D사업

2.5

5.0

2.5

40

보건의료마이데이터활용기술연구개발및실증(R&D)

0.0

3.8

5.0

41

연구중심병원육성(R&D)

14.8

15.1

31.9

42

(다부처)연합학습기반신약개발가속화프로젝트(K-MELLODDY)

-

-

18.9

43

치매극복연구개발사업

-

-

9.0

44

한국형 ARPA-H 프로젝트

-

-

9.6

-

산업부

소 계

29.8

39.1

18.5

45

3D생체조직칩기반신약개발플랫폼구축기술개발사업(산업부)

0.0

13.5

-

46

(다부처)국가신약개발사업(R&D)

11.8

6.8

-

47

멀티오믹스기반난치암맞춤형진단치료상용화기술개발

-

-

5.0

48

바이오산업기술개발

12.8

13.8

6.9

49

산업기술국제협력(R&D)

1.2

-

-

50

소재부품산업기술개발기반구축(R&D)

-

-

6.6

51

중견기업상생혁신사업(R&D)

3.6

5.0

-

52

중견기업재도약지원사업

0.5

-

-

-

중기부

소 계

32.5

30.9

30.9

53

빅데이터기반서비스개발지원

1.3

-

-

54

산학연CollaboR&D

1.1

1.0

-

55

중소기업기술혁신개발

8.7

9.8

14.0

56

중소기업상용화기술개발

0.3

1.5

-

57

창업성장기술개발

21.2

18.6

16.9

-

식약처

소 계

11.5

31.9

1.5

58

규제과학인재양성및글로벌협력연구

-

-

1.5

59

안전성평가기술개발연구

9.0

29.9

-

60

첨단독성평가기술기반구축

2.5

2.0

-

-

질병청

소 계

-

4.4

4.4

61

(다부처)감염병관리기술개발연구

-

4.4

4.4

-

교육부

소 계

11.4

11.0

17.2

62

이공학학술연구기반구축

11.4

10.8

17.0

63

인문사회기초연구

-

0.2

0.3

-

우주항공청

소 계

-

-

0.3

64

우주국제협력기반조성(R&D)

-

-

0.3



AI신약개발 과제 포함 공모사업 리스트

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