1. 참여교수 연구역량

1.1 연구비 수주 실적 (별도 제출/평가) - 시스템에 직접입력하여 제출함.

1.2 연구업적물

➀ 참여교수 대표연구업적물의 우수성 - 시스템에 직접입력하여 제출함.

② 참여교수 저서, 특허, 기술이전, 창업 등 실적의 우수성 - 시스템에 직접입력하여 제출함.

③ 교육연구단의 학문적 수월성을 대표하는 연구업적물 (최근 10년)

<표 3-4> 최근 10년간 교육연구단의 학문적 수월성을 대표하는 연구업적물

1. [성과개요] 정기훈 교수 연구팀은 현장진단용 초고속 분자진단시스템의 핵심소자 원천기술 지식재산권(KR10-1272316, KR10-2220637, KR10-2020-0135338, KR10-2021-0030961 대한민국 특허 4건, US17/058,444 1건, PCT/KR2019/006420 1건) 출원등록과 해당분야 최우수논문 (KS Kim et al. Light: Science & Applications 2019, BH Kang et al. ACS Nano 2021, BH Kang et al. ACS Nano 2023)을 발표 하였고, 산학연병 (KAIST, 주식회사-오상헬스케어, 나노종합기술원, 삼성서울병원) 구성된 컨소시엄은 공동 연구과제 (KAIST 코로나19대응 과학기술 뉴딜사업 2021-2022 총15억/2년, 한국연구재단 나노소재 기술개발사업-나노커넥트 2022-2025, 총 30억원/3년)를 통해 기술사업화 (오상헬스케어 통상실시 1억원/3년 계약완료)를 위한 노력을 활발히 진행 중임.[핵심기술요약] 마이크나노광학기술을 이용한 초고속 분자진단(PCR)시스템을 위한 3가지 핵심원천기술을 확보함. 첫째, 흡광도가 매우 높은 3차원 금나노기둥의 광학구조를 이용하여 LED 광원에 빠르게 광열(photothermal) 반응하는 초고속 (5분이내/30싸이클) 열순환기 (thermocycler)를 개발함. 둘쨰, 실시간 핵산증폭과정을 측정할 수 있는 마이크로렌즈 어레이기반 두께 2mm 이내 초박형 현광현미경 (Light: Science & Applications 2019)을 개발함. 셋째, 열전달이 매우 빠른 알루미늄 금속박막을 가진 플라스틱 카트리지를 개발하여, 일회용 초저가의 진단카트리지를 개발 완료함. 세가지 핵심원천기술을 바탕으로 현장진단용 광열 PCR 시스템의 시작품을 세계 최초로 개발함 (ACS NANO 2021, ACS NANO 2023 게재완료). 또한, 장원의료재단 CRO를 통해 파일롯 임상시험(70명 대상: 정상-35명, 감염-35명)을 통해 SARS-CoV-2의 실시간 핵산증폭을 확인할 수 있고, 감염 여부는 40 싸이클 10분 이내, 95%이상의 진단정확도를 실험적으로 검증함. 초고속 광열분자진단시스템은 손바닥 위에 올릴 수 있을 정도의 초소형/초저가 RT-PCR 시스템을 구축을 위해 오상헬스케어와 공동연구를 통해 시작품을 제작하였으며, 일회용카트리지와 마이크로렌즈어레이현미경은 나노종합기술원과 공동연구를 통해 준양산급 양산기술을 확보함. 현재 삼성서울병원과 공동연구를 통해 허가용임상시험을 준비중임.[연구성과 언론홍보] 국내 최대 의료기기전시회인 국제의료기기&병원설비전시회 (KIMES) 에 부스발표를 통해 초고속분자진단시스템 홍보 (2021.03.18.-21, COEX), ACS NANO 2021 발표성과 언론 홍보 (연합뉴스, 동아사이언스, 전자신문등 국내외 38건의 뉴스매체홍보, 2021.06.07.)[국내외수상] 본 연구개발에 주저자로 참여한 강병훈 박사과정 (BK 참여학생, 지도교수:정기훈교수)은 MicroTAS 2022 CHMINAS Award를 포함하여 국제저명학술대회에서 최우수논문상 2회 수상과 한국바이오칩학회등 국내수상 4회 수상함.[기술사업화 및 연구실창업] 초고속 분자진단시스템은 현재 통상기술실시권을 이전한 ㈜오상헬스케어(매출:1,295억/2021년)를 통해 기술사업화를 진행 중이며, 분자진단시스템의 초박형현미경인 마이크로렌즈어레이카메라는 창여학생이었던 장경원박사과정이 ㈜마이크로픽스사를 2021년에 정기훈교수와 공동창업함.

2. [성과개요] 최정균 교수 연구팀은 차세대 면역항암치료로 각광을 받고 있는 스마트 면역세포 시스템 및 mRNA 기반 항암백신에 대한 세계적 수준의 원천기술 개발에 성공함. 혈액암에서 성공한 CAR-T 세포치료에 대한 논리회로 기반의 고형암 타겟발굴 방법론을 기반으로 암세포만 공략할 수 있는 스마트 면역세포 시스템을 개발하여 Nature Biotechnology에 발표하였으며, 코로나 백신에 사용된 mRNA 플랫폼 기반으로 다양한 임상시험 중인 치료용 항암백신의 효과를 최적화하기 위한 환자 맞춤형 타겟발굴 기술을 개발하여 Nature Genetics에 발표함. 최근 10년간 총 41건의 국내/해외 특허를 출원하였으며, 1건의 창업과 2건의 기술이전을 실시함.[핵심기술요약] 최근의 암 연구에서 가장 많은 시도와 진전이 있었던 분야는 바로 면역항암치료로서, 특히 키메라 항원 수용체(Chimeric antigen receptor, CAR)를 장착한 CAR-T 혹은 CAR-NK라고 하는 면역세포들은 암항원을 인식하여 암세포를 직접 파괴할 수 있음. CAR 세포치료는 현재 혈액암에서의 성공을 시작으로 고형암으로 그 적용 범위를 넓히고자 하는 중인데, 혈액암과 달리 고형암에서는 부작용을 최소화하면서 효과적인 암 살상 능력을 보유하는 CAR 세포 개발에 어려움이 있었으며, 이에 따라 최근에는 한 단계 진보된 CAR 엔지니어링 기술, 즉 AND, OR, NOT 과 같은 컴퓨터 연산 논리회로를 활용해 효과적으로 암세포를 공략할 수 있는 스마트 면역세포 개발이 활발히 진행되고 있음. 이러한 시점에서, 본 연구에서는 세포 단위에서 정확히 암세포들에서만 발현하는 유전자들을 발굴하기 위해 대규모 암 및 정상 단일세포 데이터베이스를 구축하고, 암세포들과 정상세포들을 가장 잘 구별할 수 있는 유전자 조합을 검색하는 인공지능 알고리즘을 개발함. 특히 주목할 점은 수백만개의 개별 암세포 및 정상세포들에 대한 시뮬레이션을 통해 최적의 CAR 세포용 회로들을 찾아낸 과정이며, 이는 인공지능과 컴퓨터 논리회로를 면역세포 엔지니어링에 적용하는 새로운 개념의 기술로서 혈액암에서 성공적으로 사용되고 있는 CAR 세포치료가 고형암으로 확대되는데 중요한 역할을 할 것으로 기대됨.[연구성과 언론홍보] “암세포만 골라 공략하는 스마트 면역세포 기술 개발” 및 “암 백신 개발 핵심 연결고리 신생항원 예측 모델 개발”이라는 제목으로 언론 홍보 (조선일보, 연합뉴스, 동아사이언스, 매일경제 등 각 2023.02.07, 2023.03.02)[국내외수상] 제10회 아산의학상 젊은 의학자부문 수상 (2017), 한국차세대과학기술한림원 창립회원 선정 (2017), KAIST 학술상 (2016), 한국분자세포생물학회 Blue Ribbon Lecture Award (2015), 한국과학기술한림원 한림선도과학자 선정 (2013)[기술사업화 및 연구실창업] 면역항암치료 타겟 발굴 및 진단기술로 ㈜펜타메딕스를 창업하고 기술이전(계약액 1.5억) 실시함. 무세포 DNA 기반 암 진단기술로 ㈜녹십자지놈에 기술이전(계약액1.2억) 실시함.

3. [성과개요] 박지호 교수는 2021년 9월에 mRNA 기반 면역항암제 개발을 목표로 하는 드노보 바이오테라퓨틱스(De novo Biotherapeutics)를 이전 삼성바이오에피스(Samsung Bioepis) 개발총괄 부사장과 이수앱지스(ISU ABXIS) 대표이사, 한화그룹 등 출신인 최창훈 대표, 충남대 응용화학공학과 김동명 교수와 같이 공동 창업함. 드노보 바이오테라퓨틱스는 2023년 첫 프로젝트의 임상계획신청서(IND)를 제출해, 2024년 미국 임상을 시작하는 것을 목표로 하고 있으며, 이러한 목표를 이루기 위해서 회사 설립 후 현재까지 누적 투자 금액 128억 원을 유치함. 이러한 투자 유치 결과는 회사 소개와 함께 국내외 언론을 통하여 홍보함. 박지호 교수는 지질 나노전달체(Lipid Nanoparticle, 이하 LNP) 전문가로 지난 10년간 관련 LNP 기술에 대해서 Nature Communication, Advanced Materials, 및 Nano Letters을 포함한 국제 저널에 총 20편의 논문 발표, 총 32건의 국내/해외 특허를 출원 및 등록, 1건의 창업과 1건의 기술이전을 실시하였고 이러한 연구 경험을 바탕으로 드노보 바이오테라퓨틱스 공동 창업에 참여함. 드노보 바이오테라퓨틱스와 협력하여 NK세포 engager mRNA를 타깃세포에 전달하는 새로운 조성의 LNP를 발굴하는 연구를 진행하고 있으며 이러한 연구를 통한 성과는 기술사업화로 바로 이어질 수 있을 것으로 기대함.[핵심기술요약] 드노보 바이오테라퓨틱스는 mRNA를 기반으로 NK세포 engager 이중항체·다중항체(bi/multi-specific antibody) 개발을 목표로 설립된 회사임. NK세포 engager는 항체 구조를 기반으로 암항원과 NK세포를 동시에 타깃해, 종양부위로 NK세포를 끌어들여 암세포를 사멸하는 기전의 약물인데 현재 면역세포 engager 개발은 CD3 기반 이중항체와 같이 T세포 engager에 초점이 맞춰져 있음. 이러한 가운데 드노보 바이오테라퓨틱스는 T세포 engager의 경우 사이토카인방출증후군(CRS)이나 신경 독성 등의 부작용 우려가 있어, 상대적으로 임상에서 안전성이 확인된 NK세포를 타깃하는 것이 이점이 있을 것으로 판단함. NK세포 engager를 개발하는 글로벌 바이오텍으로 이네이트파마(Innate Pharma), 아피메드(Affimed), 드래곤플라이 테라퓨틱스(Dragonfly Therapeutics) 등이 있지만 드노보 바이오테라퓨틱스는 mRNA를 기반으로 NK세포 engager를 개발한다는 점에서 차이가 있음.[연구성과 언론홍보] 드노보 바이오테라퓨틱스는 2021년 9월 설립과 동시에 50억 원의 시드 투자를  유치하고 2022년 11월에 78억 원 규모의 시리즈A 투자 유치를 성공적으로 마무리하여 설립 후 현재까지 누적 투자 유치 금액은 128억 원임. 이러한 성공적인 투자 유치에 대해서 언론에 홍보함 (바이오스펙데이터, 이뉴스투데이, 히트뉴스 등). 또한 최근 뉴클릭스바이오(NuclixBio)와 원형 RNA(circular RNA, circRNA) 기반 NK세포 인게이저(NK cell engager) 항체치료제 공동 연구개발을 위한 포괄적 업무협약(MOU) 체결에 대해서도 언론에 홍보함 (디지텔조선일보, 한경, 바이오스펙데이터, 히트뉴스, 바이오타임즈, 헬스인뉴스 등).[국내외수상] 대한의용생체공학회 젊은의공학자상 (2015), 카이스트 기술혁신 우수상 (2014)

1.3 교육연구단의 연구역량 향상 실적

교육연구단의 주요 연구분야는 생명정보/시스템생물학, 바이오전자, 바이오/의료 영상, 바이오나노/마이크로 시스템, 뇌인지공학/신경공학임. 교육연구단의 연구역량 향상을 위하여 기본적으로 KAIST 2031의 연구혁신 비전인 “인류와 국가의 난제 해결 연구”에 align된 연구목표를 상정하고, 구체적으로는 예방, 진단, 치료를 위한 바이오의료공학 기술 개발, 병원과의 공동연구 강화를 통한 중개연구 활성화 및 연구인력 양성, 바이오의료산업을 선도하기 위한 산학협력 기반 마련, 난제 해결을 목적으로 하는 중대형 연구센터 설립 등을 추진하였음.

연구센터 설립 현황

• 미래스마트홈 연구센터 / 정용 / 2021-2024 (3년) / 30억 / 바이오, 산업디자인, 과학기술정책, 전산 분야 / 본 연구센터에서는 디지털시대에 맞는 진화된 삶과 바람직한 미래가정 구상을 목표로 더 나은 미래사회 주역을 위한 맞춤형 교육과 건강한 삶을 통해 성장하는 가정, 서로 다른 개성을 가진 가족이 모여 삶의 즐거움과 기쁨을 공유하는 가정, 가족 구성원들이 재충전하며 꿈을 향해 끊임없이 도전하는 가정’으로 대표되는 가정의 기능을 추구하기 위한 미래가정을 설계하고, 이를 뒷받침하기 위한 기반 기술에 관한 연구 수행을 목표로 함.

• LGE 디지털헬스케어 연구센터 / 정용 / 2021-2024 (3년) / 31억 / 정용, 박지호, 김철, 박성준 교수 / 최근 헬스케어 분야의 디지털 전환이 가속화되는 가운데 의료의 중심이 질병 치료에서 적극적인 예방과 건강관리로 옮겨가는 추세에 있으며, 이러한 변화에 선제적으로 대응하고 차별화된 개인 맞춤형 건강관리 솔루션 개발을 목표로 함.

• 신경과학 인공지능융합 연구센터 / 이상완 / 2020-2024 (4년) / 90억 / KAIST, 고려대, 서울대, Oxford Univ. Humelo / 인간 두뇌를 닮은 차세대 인공지능의 초석을 마련하고자 센터를 설립하며, 발달인지, 신경과학, 뇌기반 인공지능을 융합하는 새로운 접근으로 세계 최정상급 연구와 독자적 원천기술 개발을 진행할 예정임.

• 유전자동의보감 사업단 / 이도헌 / 2013-2022 (9년) / 900억 / KAIST 외 21기관 / 본 사업단은 동의보감을 포함한 전통지식을 통해 효능이 경험적으로 입증된 천연물의 복합성분이 인체에 작용하는 다중성분 – 다중표적(MCMT) 원리를 컴퓨터 가상인체, 시스템 생물학, 다중표적 분자이미징, 멀티오믹스 등 첨단 IT-BT 융복합 전략으로 규명하는 원천기술 개발을 목표로 하고, 나아가 국제규격의 임상시험 기술개발을 통해 천연물 의약품, 기능성 식품과 같은 미래융합형 헬스케어 신소재 발굴을 추구함.

구체적으로, 핵심 플랫폼 기술들을 활용하여 유전체정보 활용을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합 산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 등을 구현하는 연구에 집중 투자하고, 연구의 방향 측면에서는 주로 신기술, 첨단서비스, 신제품을 창출할 수 있는 목표지향적인 연구전략을 개발하고자 바이오공학 융합산업의 급변하는 사회적 요구에 유연하게 대응할 수 있는 맞춤형연구 인력을 양성하기 위해서 하향식 (Bottom-up) 핵심연구주제 발굴과 동시에 산업체 공동연구에서는 상향식 (Top-down) 접근을 가능하도록 하는 통합적 연구과정 프로그램을 개발하였음.

나아가 바이오의료 융복합 분야에서 세계적 수준의 창의적이고 미래 선도적인 연구성과를 거두고자 하는데, 이를 위해서 본 교육연구단은 기존에 시도되지 않았던 차별화된 세부연구목표들을 바탕으로 교육연구단 연구 역량을 현격히 향상시키고자 우선적으로, 바이오의료산업의 미래 유망 분야를 선정하고 집중적으로 육성하고자 중대형 사업을 유치하였음.

미래 유망 분야 중대형 사업 유치실적 (집단연구, 5억 이상)

• 유전자 동의보감 사업단 / MCMT 분석을 위한 인체 바이오시스템 모델링 및 시험기술개발 / 이도헌 / 2012.09.01.-2022.08.31 / 104.92억 / 최정준, 김준기, 김선창, 서행란, 이효종, 박지영, 이선재

• 혁신성장동력프로젝트(인공지능) / 뇌·인지 발달과정의 기초-영아단계 모사형 실세계 상호작용 경험 기반 객체 관련 개념의 기계학습 기술 개발 / 이상완 / 2019.04.01.-2022.12.31 / 92억 / 양은호, 유창동, 이교구, 고인숙, 이성환

• KAIST 미래 스마트홈 연구센터 / 가정의 본연 역할을 뒷받침하기 위한 디지털 기술의 변화방향 연구 / 정용 / 2021.04.26.-2024.04.08 / 30억 / 석현정, 이의진, 최문정, 이탁연

• 나노소재기술개발사업 / 3차원 나노플라즈모닉구조와 초박형 형광카메라를 이용한 핸드헬드 초고속 광열분자진단시스템 / 정기훈 / 2022.08.01.-2025.06.30 / 28.63억 / 오상헬스케어, 삼성서울병원

• 전통천연물기반유전자-동의보감사업 / 최적 질병 기전마커 기반 환자 기전 맞춤형 천연물 작용기전 규명 / 이관수 / 2018.07.01.-2022.08.31 / 53.85억 / 　박재용, 지승욱, 박지영, 성영훈, 김경곤, 김인지, 이영선, 김민

• 기초연구실지원사업 / 가상 - 체외 모델 연계 면역 아바타 연구실 / 김필남 / 2022.06.10.-2025.02.28 / 13.75억 / 최정균, 김찬혁, 정현정

• 기초연구실지원사업 / 뇌척수액 순환 기반 뇌인지기능 기초연구실 / 박성홍 / 2020.07.01.-2023.02.28 / 13.33억 / 정용, 이수현

• 뇌과학원천기술개발 / 뇌미세순환 장애 조기진단 및 극복기술개발 / 정용 / 2020.01.01.-2021.03.31 / 12.5억 / 오왕열, 김인준, 김필한

• 차세대응용오믹스사업 / 하이브리드 인공지능기반 바이오회로 시험 및 최적화 기술개발 / 이도헌 / 2022.04.01.-2023.12.31 / 12.3억 / 윤형돈, 정철희, 이주영, 나도균

• 전자정보통신 연구 / 노인성 질환 고정밀 진단/치료를 위한 디지털 바이옵시 요소기술 개발 / 이수현 / 2021.07.21.-2022.12.31 / 7.5억 / 정기훈,이도헌,예종철,박지호,정용,박성준,김철

• 범부처전주기의료기기연구개발사업 / 비침습 연속혈당 모니터링용 디지털코드 마이크로라만분광 / 정기훈 / 2020.09.01-2022.12.31 / 7억 / 삼성서울병원 

미래유망 분야 (중점연구분야) 의 집중 육성을 위하여 중점분야 신임교원 유치, 우수 post-doc 및 연구교수 적극 영입, 병원과의 중개연구 협력 강화, 미래유망 분야 중대형 연구센터 유치, 헬스케어/뇌인지 I-Network 구축, 송도국제도시 TP와의 네트워크 강화, 교육연구단 학생들의 창업피칭 사업 추진 등 다양한 전략을 추진하였음.

중점분야 신임교원 유치

• 유전자 가위 / 손성민 / MIT Mechanical Engineering 박사 / 2022.07.01

• 학습 / 정아인 / New York University, Neural Science 박사 / 2022.12.31

• 단세포분석 / Rajib Schubert / ETH / 2023.06 예정

• 조직칩 / 신우정 / The University of Texas at Austin, 의공학(Biomedical Engineering) 박사 / 2023.03.15

창업인재양성 강연 시리즈 개최

• 20201023 / 윤세명 / 과장 / 중소벤처기업부 창업벤처혁신실 기술개발과 / 의료 바이오분야 스타트업을 위한 TIPS 프로그램 안내

• 20201127 / 이상동 / 상무 / NVC 파트너스 / 투자유치를 위한 스타트업들의 관점전환과 벤처 캐피탈 이해: 벤처 투자자들은 무엇을 궁금해하는가

• 20201218 / 예비창업팀들의 연구결과 발표 (6팀)

창업프로그램 I-Corps 참여하여 우수팀에 선정

이도헌 / 이남주, 박주연, 왕승현, 김한진 / - 2021 공공기술기반 시장연계 창업탐색 지원사업 충청권역 A등급 우수팀 선정. (12개 팀 중 3개 팀, 지원금 4천만 원) -2021실험실창업팀MVP제작지원프로그램우수팀선정.(5팀,상금4백만원) -KoreaInnovationCenter(KIC)TechFrontier2021국외교육우수팀선정.(2022년1월미국SanFrancisco실리콘밸리테크기업견학기회)

본 교육연구단은 대형 병원과의 활발한 중개 임상 연구 (Translational Research) 를 추진하고 있으며, 이러한 네트워크를 바탕으로 중개연구 전문 인력을 충원하여 산업체와의 유기적인 피드백을 통한 바이오의료 융합기술의 실용화 및 상용화를 선도하기 위하여 딥테크 헬스케어 벤처 창업과 병원공동연구를 활발히 수행하였음.

임상연구를 리딩하는 공동연구 성과

• 박성홍 / 삼성서울병원 / Feasibility of Synthetic Computed Tomography Images Generated from Magnetic Resonance Imaging Scans Using Various Deep Learning Methods in the Planning of Radiation Therapy for Prostate Cancer, CANCERS, 2022

• 박성홍 / 삼성서울병원 / Perfusion Maps Acquired From Dynamic Angiography MRI Using Deep Learning Approaches, JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING, 2023

• 박성홍 / 서울대학교병원 / Simultaneously optimizing sampling pattern for joint acceleration of multi-contrast MRI using model-based deep learning, MEDICAL PHYSICS, 2022

• 정용 / 세브란스 / White matter connectivity networks predict levodopa-induced dyskinesia in Parkinson's disease, JOURNAL OF NEUROLOGY, 2022

• 정용 / 서울대학교병원 / Effects of Cognitive Reserve in Alzheimer's Disease and Cognitively Unimpaired Individuals, FRONTIERS IN AGING NEUROSCIENCE, 2022)

• 정용 / 세브란스 / Behavioral Reserve in Behavioral Variant Frontotemporal Dementia, FRONTIERS IN AGING NEUROSCIENCE, 2022

• 정용 / 세브란스 / Identifying the white matter structural network of motor reserve in early Parkinson's disease, PARKINSONISM & RELATED DISORDERS, 2022

• 정용 / 세브란스 / Potential Link Between Cognition and Motor Reserve in Patients With Parkinson’s Disease, JOURNAL OF MOVEMENT DISORDERS, 2022

• 조광현 / 삼성서울병원 / PRRX1 is a master transcription factor of stromal fibroblasts for myofibroblastic lineage progression, NATURE COMMUNICATIONS, 2022

• 최정균 / 세브란스 / MHC II immunogenicity shapes the neoepitope landscape in human tumors, NATURE GENETICS, 2023

• 최정균 / 삼성서울병원 / Non-coding de novo mutations in chromatin interactions are implicated in autism spectrum disorder, MOLECULAR PSYCHIATRY, 2022

• 최정균 / 분당서울대학교병원 / Whole-Genome and Transcriptome Sequencing Identified NOTCH2 and HES1 as Potential Markers of Response to Imatinib in Desmoid Tumor (Aggressive Fibromatosis): A Phase II Trial Study, CANCER RESEARCH AND TREATMENT, 2022

연구역량을 강화하기 위하여 우선적으로 국내 의료기기산업전시회(KIMES) 참관을 통해 국제전시회 참관팀을 선정하여, 전세계 헬스케어/의료기기분야 신사업 트랜드 경향 분석 및 기술사업화 의지를 강화하는데 주안점을 두었고, Inspiring industrial talk 시리즈에서는 바이오의료산업의 학계/산업계 leader들, 특히 4차산업 혁신 산업계 국내 및 해외 전문가를 초청하여 중개연구 등 첨단 바이오/헬스케어 분야의 연구 동향을 파악함으로써 교육연구단 구성원들의 연구역량을 강화하였음.

국내 최대 의료기기 전시회인 산업전시회-KIMES 참관 (2021.03.19, 2022.03.18)

KAIST Healthcare/Brain+ C-Network 산학연병 인스퍼레이션 강연 시리즈

• 20200909 / 박한오 / 대표이사 / (주) 바이오니아 / 코로나19 팬데믹과 바이오헬스케어의 전망

• 20200916 / 유용상 / 박사 / KIST 센서시스템 연구센터 / Optoelectrical Sensor for Biomolecule Sensing

• 20201014 / 최승홍 / 교수 / 서울의대 영상의학과 / Flow Dynamics Evaluation Using MRI

• 20201104 / 고선영 / 교수 / 고려의대 진단검사의학과 / 장기이식관련검사 : 면역학점 관점

• 20201118 / 박웅양 / 소장 / 삼성유전체연구소 / Tumor immune microenvironment of microsatellite-unstable colorectal cancer

• 20210601 / 이경면 / 교수 / KAIST 인문사회과학부 / Cognitive Neuroscience of Music

• 20210602 / 김성연 / 교수 / 서울대학교 화학부; 유전공학연구소 / Warm on a Cold Night: the Neural Basis of Behavioral Thermoregulation

• 20210901 / 김철홍 / 교수 / POSTECH 전자전기공학과/IT융합공학과/기계공학과 / Multi-modal Imaging: Photoacoustic Imaging Plus More

• 20210908 / 안상욱 / 전략사업부문장 / 바텍이우 홀딩스 / 소규모 벤처기업에서 글로벌 히든 챔피언으로: 바텍의 성장비결 

• 20210929 / 배상수 / 교수 / 한양대학교 화학과 / Current Status and Challenges in Genome Editing

• 20211027 / 최두섭 / 교수 / Mayo Clinic College of Medicine and Science / Neuroscience of Breaking the Bad Habit: Molecular and Computational Approached Focusing on Striatum-Pallidal Circuits

• 20211103 / Morris Moscovitch / Professor / University of Toronto / Memory Systems Consolidation and Re-organization

• 20211110 / Casey Greene / Professor / University of Coorado School of Medicine / Machine Learing Approached to Uncover Targets and Stratify Patients

2. 산업⦁사회에 대한 기여도

2.1 산업⦁사회 문제 해결 기여 실적

<표 3-5> 교육연구단 참여교수의 산업⦁사회 문제 해결 기여 실적

1. Matrix stiffness epigenetically regulates the oncogenic activation of the Yes-associated protein in gastric cancer / 김필남 / 거버넌스 구축, 미래/글로벌 대응, 기타 (노령화 사회의 암 치료 경제적 부담 대응) / 공학적인 기술들을 활용해서 인체와 유사한 종양미세환경을 구현한 위암 실험 모델을 제작함. 이를 활용해 단단해진 종양 기질 미세 환경에 따른 위암 세포의 악성화 메커니즘 규명함. 강성도가 증가된 종양 기질 내에서 후성유전학적 변화가 유도되어 DNA 탈메틸화 및 종양 단백질인 YAP의 발현이 증가됨. 종양 기질을 다시 물렁하게 바꾸면 악성도가 다시 감소함.

2. Thermoplasmonic Optical Fiber for Localized Neural Stimulation / 남윤기 / 미래/글로벌 대응, 거버넌스 구축,  / 뇌신경기능을 정교하게 조절하기 위하여 빛을 이용한 신경세포 자극 기술을 개발함. 기존 기술에서 유전자조작이 필요하였던 반면, 본 연구에서는 금나노막대의 광열효과를 이용하여 유전자 조작없이 빛으로 뇌세포의 활성을 조절하는 광프로브 제작기술을 개발함. 본 기술은 신경회로의 과활성 억제를 통하여 뇌기능을 조절하는 뇌자극기술로 활용할 것으로 기대됨.

3. An artificial neural tactile sensing system and hydrogel-based neural interfaces / 박성준 / 미래/글로벌 대응, 거버넌스 구축, 학문의 개방화/대중화 / 현실감 있는 인공 감각을 제공할 수 있는 시스템개발을 통해 가상/증강 현실을 통한 메타버스 구현, 화상 환자를 위한 인공피부 제공, 로봇형 의수/의족 제작 등 산업/사회 문제 해결의 토대를 마련함

4. Brain-wide mapping reveals that engrams for a single memory are distributed across multiple brain regions / 박영균 / 학문의 개방화/대중화, ,  / 세계 최초로 기억저장세포를 뇌 전체에서 매핑하였음. 이를 통해 기억이 뇌 전체적으로 흩어진 세포들에 나누어 저장됨을 보임. 이는 뇌가 기억을 어떻게 저장하는지에 대한 새로운 패러다임을 제시한 연구이며, 본 연구는 25차례의 언론홍보를 통해 학문의 개방화/대중화에 기여하였음. 

5. Porous Silicon-Based Nanomedicine for Simultaneous Management of Joint Inflammation and Bone Erosion in Rheumatoid Arthritis / 박지호 / 기업현안 해결, 미래/글로벌 대응,  / 류마티스관절염을 효과적으로 관리하기 위하여 기존 약물을 더욱 효율적으로 질병부위에 전달할 수 있고 추가적인 치료효과를 낼 수 있는 나노의학기술을 개발함. 향후 고령화 시대 시대를 대비하여 류마티스관절염 관리를 보다 효과적으로 할 수 있는 약물 전달 플랫폼으로 활용이 기대됨.

6. Excitatory synapses and gap junctions cooperate to improve Pv neuronal burst firing and cortical social cognition in Shank2-mutant mice, NATURE COMMUNICATIONS, 2021 / 백세범 / 미래/글로벌 대응, 기타 (뇌 발달장애의 치료 방향성 제시),  / 자폐증은 세계 인구의 약 2-3%가 앓고 있는 뇌 발달장애의 한 종류로, 아직 발병원인이 명확하지 않아 현재 사회적 문제로 대두되고 있음. 본 연구에서는 시냅스 수준에서 나타나는 문제가 자폐증의 사회성 및 인지능력 저하를 유발할 수 있음을 제시함. 특히, Shank2 단백질이 결손되면 Pv 신경세포의 NMDAR 활성이 감소하여 사회성 및 인지능력 저하가 나타날 수 있음을 제시하였고, 시냅스 수준의 계산적 모델을 통해 사회성 저하의 신경활동적 메커니즘을 검증하였음.

7. The SARS-CoV-2 RNA interactome / 이영석 / 거버넌스 구축, 미래/글로벌 대응, 정책 기여 / 코로나19 펜데믹 대응을 위한 새로운 치료 전략 플랫폼을 개발하기 위하여 SARS-CoV-2 바이러스 유전체 및 전사체와 상호작용하는 단백질 지도를 완성함. 이를 기반으로 새로운 코로나19 치료 전략을 제시하고 미래 바이러스 감염병을 보다 효과적으로 대응할 것으로 기대함. 

8. Deep learning based on parameterized physical forward model for adaptive holographic imaging with unpaired data / 장무석 / 미래/글로벌 대응, 기업현안 해결, 학문의 개방화/대중화 / 물리 기반 딥러닝 모델에 기반한 적응형 영상 복원 원천 기술을 개발함. 30개 이상의 국내 언론사를 통해 해당 기술의 혈구 세포, 생검 조직 검사 분야의 활용성이 홍보됨. 최근 인공지능 기반 영상 진단 솔루션을 개발하는 중소기업과 기술 논의를 진행 중임. 해당 알고리즘와 생검 영상 데이터는 오픈 라이센스로 공개되어 관련 학문 분야 대중화에 기여함.

9. Ultrafast and Real-Time Nanoplasmonic On- Chip Polymerase Chain Reaction for Rapid and Quantitative Molecular Diagnostics / 정기훈 / 기업현안 해결, 일자리 창출, 미래/글로벌 대응 / 코로나19 펜데믹시기에 나노광학 을 이용한 코로나19 대응 현장 진단형 초고속(5분이내) 광열 PCR 시스템 원천기술 확보. 관련핵심기술을 국내 진단회사에 기술이전과 핵심부품 생산을 위한 연구실창업회사(MicroPix) 설립. 향후 보건소/1차병원/ 저개발국가에서 활용할 수 있는 초소형/초저가/초고속 분자진단 플렛폼 으로 활용이 기대됨.

10. Network analysis identifies regulators of basal-like breast cancer reprogramming and endocrine therapy vulnerability / 조광현 / 거버넌스 구축, 일자리 창출, 미래/글로벌 대응 / 암은 주요 사망원인 중 하나로 2040년까지 전세계적으로 연간 암으로 인한 사망은 1640만 건으로 증가할 것으로 예상됨. 또한 우리나라를 포함하여 전 세계 나라들은 2026년을 전후로 초고령사회로의 진입이 예상되며 이러한 노령화 문제로 인해 노령화 질환 뿐만 아니라 암으로 고통받는 환자들의 수는 더욱 증가할 것으로 예상됨. 이와 같이 암 발병률과 노령화 인구가 급격하게 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 사회경제적 비용 역시 가파르게 증가하고 있음. 본 연구는 이러한 근본적인 문제를 해결하기 위해 기여한 연구임.

11. MHC II immunogenicity shapes the neoepitope landscape in human tumors  / 최정균  / 미래/글로벌 대응, 기업현안 해결 ,  / 코로나19 펜데믹시기에 개발된 mRNA 백신 플랫폼이 항암백신 개발로 확대되고 있는 상황에서 암백신 타겟을 발굴할 수 있는 주요 원천기술을 개발함으로써 글로벌한 미래사회의 당면문제인 암 정복에 공헌하고 또한 암백신을 개발하는 기업들의 타겟 발굴 문제 해결에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대됨

3. 연구의 국제화 현황

3.1 참여교수의 국제화 현황

① 국제적 학술활동 참여 실적 및 현황

본 교육연구단의 참여교수들은 바이오공학 각 분야에 해당되는 다양한 국제학술대회를 조직하고 운영하는데 관여하면서 관련 연구 분야에서 리더십을 발휘하였을 뿐만 아니라 국제학술대회에 초청되어 29건의 기조연설 및 초청강연을 하였음. 본 교육연구단의 참여교수들은 이러한 강연를 통하여 본 교육연구단의 최신 연구결과를 소개하고 관련 분야 국제적 연구동향도 파악하고 나아가 해외석학과의 교류를 통한 본 교육연구단의 인적 네트워크를 확대하였음.

이러한 바이오공학 분야 국제학술대회에 참석한 대학원생들은 우수논문상, 우수발표상 등을 포한한 18건의 수상을 하였음. 본 교육연구단의 참여교수들은 학회 활동뿐만 아니라 바이오공학 각 분야에 해당하는 다양한 국제저명학술지의 편집장 및 편집위원으로서도 봉사하면서 각 연구 분야에서 가장 의미 있는 연구결과를 관련 연구자들에게 소개하는 데 관여하였음.

국제학회/학술대회에서 수상 (2020.09.01.~2023.02.28.)

• 백세범 / 백*대(박사) / KSBNS 2020, 2020.11.16.-17 / 우수 발표상

• 이수현 / 김*영(박사) / KSBNS 2020, 2020.11.16.-17 / 우수포스터상

• 박성홍 / 안*서(박사) / ISMRM 2021, 2021.5.15.-20 / Summa Cum Laude

• 박성홍 / Hu* Mi* Lu*(박사) / ISMRM 2021, 2021.5.15.-20 / Magna Cum Laude

• 박성홍 / Hu* Mi* Lu*(박사) / Brain Tumor Segmentation Challenge 2021 (BRATS 2021), 2021.07-2021.11.29 / 2200개 참가팀 중 1위

• 이수현 / 권*(박사) / KSBNS 2021, 2021.5.20.-21 / 우수포스터상

• 정기훈 / 강*훈(박사) / MicroTAS 2021, 2021.10.10.-14 / Elsevier Sensors Award

• 정기훈 / 안*수(박사) / SPIE ABC 2021, 2021.11.04.-06 / Young Investigator's Award

• 김필남 / 용*성 (박사) / TERMIS-AP 2022, 2022.10.05-08  / The best general poster

• 김필남 / Se* Wo* O* (박사) / TERMIS-AP 2022, 2022.10.05-08  / The best SYIS poster presentation

• 예종철 / 정*용(박사) / MICCAI 2022, 2022.09.18-22 / Travel Award

• 예종철 / 김*수(석사) / NeurIPS 2022, 2022.11.29.-12.01 / Travel Award

• 이수현 / 권*재(박사) / KSBNS 2022, 2022.05.19.-.21 / 우수포스터상

• 이수현 / - / KSBNS 2022, 2022.05.19.-.21 / 싸이텍코리아 젊은과학자상

• 장무석 / 이*석(박사) / Nanokorea 2022, 2022.07.06.-08 / Finalist

• 정기훈 / 강*(박사) / MicroTAS 2022, 2022.10.23.-27 / CHEMINAS Award

• 정기훈 / 강*훈(박사) / NANO KOREA 2022, 2022.07.06.-08 / The Best Poster Award (Silver prize)

• 정기훈 / 김*범(박사) / ABC 2022, 2022.11.10.-11 / 우수 포스터 발표상

초청강연, 기조연설 (2020.09.01.~2023.02.28.)

• 백세범 / Spontaneous generation of cognitive functions in the brain and in deep neural networks / The 23rd Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Sciences, Grand Hilton, Seoul, 2020.11

• 예종철 / GAN for Medical Image Reconstruction / FAU(Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) Seminar Series, 2020.11

• 예종철 / Optimal Transport, AdaIN and CycleGAN for Unsupervised Learning in Inverse Problems / The 1st SlowDNN Webinar, 2020.11

• 이상완 / Prefrontal solutions to the bias-variance tradeoff / Next-generation AI: Toward Human-level Intelligence (Virtual), 2020.11

• 김철  / Energy-Efficient Integrated Biomedical Circuits and Systems for Neural Interfaces and Wearable devices / International Conference on Electronics, Information, and Communication (ICEIC) 2021, 제주신화월드, 2021.02

• 예종철 / Unsupervised deep learning for MR reconstruction using physics-informed cycleGAN / GIDRM Workshop, 2021.02

• 이상완 / Exploring the nature of computations underlying human reinforcement learning / IBM AI Research seminar (Virtual), 2021.02

• 이상완 / In silico experimental design for AI medicine / AI Medicine and novel drug target discovery (Virtual), 2021.02

• 예종철 / Deep learning for accelerated 3D Time-of-Flight MRA without matched training data / 13th Asian-Oceanian Congress of Neuroradiology, 2021.05

• 예종철 / Journey to a Better AI for Biomedical Imaging / IEEE Turkey Student Branches Engineering in Medicine and Biology Society Convention, 2021.05

• 예종철 / Physics-informed Unsupervised QSM Deep Learning using Optimal Transport CycleGAN / OHBM Satellite Meeting – Non standard Brain Image Analysis, 2021.06

• 박영균 / Single-cell brain mapping: Current status and Applications / 44th annual meeting of the Japan Neuroscience Society / the 1st CJK International Meeting, webinar, 2021.07

• 박지호 / Nanomedicine for the Treatment of Atherosclerosis / Pulse of Asia 2021, 2021.07

• 백세범 / Emergence of cognitive functions in untrained neural networks / The 1st China-Japan-Korea International Meeting, Kobe, Japan, 2021.07

• 예종철 / Optimal Transport-driven CycleGAN for Unsupervised Learning in Inverse Problems / IEEE SPS, The SPACE Webinar, 2021.07

• 예종철 / Continuous CT denoising and kernel conversion using Switchable CycleGAN / The9th Korea-Japan Joint Meeting on Medical Physics, 2021.09

• 예종철 / Generative and Self-supervised learning approaches for inverse problems without paired training data / Isaac Newton Institute, 2021.10

• 예종철 / Noise2Score,OT-CycleGAN: two unsupervised learning frameworks for inverse problems  / UCL, Dept. of Computer Science, Colloquium, 2021.10

• 조영호 / Emotion monitoring skin patches for human mental healthcare / The 12th Japan-China-Korea Joint Conference on MEMS/NEMS (JCK MEMS/NEMS 2021), Howard Johnson Ginwa Plaza Hotel Xian, Xi’an, China & ZOOM , 2021.10

• 김필남 / The Mode and Dynamics of Glioblastoma Cell Invasion Into a Decellularized Matrix-Based 3D Model / EMT conference (해외), 2021.11

• 예종철 / Unsupervised Learning in Ultrasound Imaging / 3rd Annual Deep Recon Workshop , 2021.11

• 정기훈 / Biologically Inspired Ultrathin Array Cameras / ICSJ 2021, 2021.11

• 예종철 / Learning-based bio-image restoration without matched clean data / Bioimage Informatics 2021, 2021.12

• 장무석 / ‘Solving’ and ‘using’ optical complexity with digital holography / The 11th Japan-Korea Workshop on Digital Holography & Information Photonics (DHIP 2021), 온라인, 2021.12

• 박제균 / Point-of-care finger-actuated microfluidic devices / 17th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered & Molecular Systems, Online (April 14-17, 2022), 2022.04

• 정용 / The role of the cerebral capillary glycocalyx in capillary stalling in a subcortical vascular dementia model. / The 30th International Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism and Function, Glasgow, UK, 2022.05

• 김필남 / Disruption of Cell Adhesion by Alteration of Fibronectin in Glycated Extracellular Matrices / KHUPO (한국단백체학회, 국제학회), 2022.07

• 박성홍 / Anatomy and Physiology of Meningeal Lymphatics / Workshop on Neuofluids 2022, International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2022.09

• 최명철 / Molecular switches triggering topological transitions of protein nanotubes / AsCA2022: Crystallography beyond Diffraction: Small Angle Scattering, 2022.10

좌장, 위원회활동 (2020.09.01.~2023.02.28.)

• 박제균 / The Chemical and Biological Microsystems Society  / Board of Director / 201601 - 202110

• 예종철 / IEEE EMBS / Distinguished Lecturer / 202001 - 202112

• 예종철 / IEEE Technical Committee on Computational Imaging (TC CI) / Chair / 202001 - 202112

• 이상완 / 9th IEEE International Winter Conference on Brain-Computer Interface (IEEE Winter BCI) / program committee / 202009 - 현재

• 박제균 / MicroTAS 2020 Conference / Award Committee Chair / 202010 - 202010

• 백세범 / The 23rd Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Sciences / Session Chair / 202011 - 202011

• 박성준 / World Biomaterials Congress 2020 (WBC 2020) / Chair / 202012 - 202012

• 이상완 / Advanced Course & Symposium on Artificial Intelligence and Neuroscience (ACAIN 2021) / program committee / 202101 - 202108

• 이상완 / The 21st International Conference on Control, Automation, and Systems (ICCAS 2021) / International program committee / 202101 - 202108

• 이상완 / Advanced Course & Symposium on AI and Neuroscience / Program committee / 202101 - 202212

• 장무석 / ICAMD 2021, 12th International Conference on Advanced Materials and Devices / Program Committee / 202104 - 202107

• 김철 / IEEE Custom Integrated Circuits Conference / Technical Program Committee  / 202106 - 현재

• 백세범 / The 1st China-Japan-Korea International Meeting / Session Chair / 202107 - 202107

• 최명철 / The 8th Soft Matter Summer School  / Organizer / 202107 - 202107

• 이상완 / Annual symposium of Korean Society for Computational Neuroscience (KSCN) 2021 / Chair / 202112 - 202112

• 이상완 / Organization for Computational Neurosciences (OCNS) / Program committee / 202201 - 202312

• 김철 / IEEE Custom Integrated Circuits Conference 2022 / Session Chair / 202204 - 202204

• 박성홍 / International Society for Magnetic Resonance in Medicine / Session Chair / 202205 - 202205

• 최정균  / 2nd International Congress of Asian Oncology Society  / Session Organizer & Chair  / 202206 - 202206

• 정기훈 / The 20th Internatioal Nanotech Symposium / Program Committee & Chair / 202207 - 202207

• 최명철 / The 9th Soft Matter Summer school on Active Soft Matter / Organizer / 202208 - 202208

• 장무석  / NANO KOREA 2022. / Program Committee / 202212 - 202207

• 김철 / 15thIEEE International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip  / Special Session Chair / 202212 - 202212

국제 학술지 관련 활동 (2020.09.01.~2023.02.28.)

• 조광현 / Gene Regulation and Systems Biology / Honorary Editorial Board Member / 200601 - 현재

• 조광현 / Systems and Synthetic Biology / Editorial Board Member / 200601 - 현재

• 조광현 / Bulletin of Mathematical Biology  / Associate Editor / 200801 - 현재

• 조광현 / Mathematical Biosciences / Associate Editor / 201001 - 202012

• 조광현 / Frontiers in Systems Physiology / Editorial Board Member / 201001 - 202112

• 조광현 / IET Systems Biology / Editor-in-Chief / 201001 - 현재

• 조광현 / Journal of Coupled Systems and Multiscale Dynamics / Editorial Board Member / 201301 - 현재

• 조광현 / Molecular and Cellular Therapies / Editorial Board Member / 201301 - 현재

• 박제균 / Biotechnology Journal (WILEY) / Editorial Board / 201301 - 현재

• 박지호 / Biomedial Engineering Letters / Associate Editor / 201307 - 현재

• 조광현 / Journal of Molecular Cell Biology (JMCB) / Editorial Board Member / 201701 - 202112

• 예종철 / IEEE Signal Processing Magazine / Senior Editor / 201803 - 현재

• 예종철 / IEEE Trans. Medical Imaging / Associate Editor / 201805 - 현재

• 박제균 / Sensors (MDPI)  / Editorial Board / 201805 - 현재

• 예종철 / BMC Biomedical Engineering / Section Editor / 201807 - 현재

• 박제균 / Micromachines (MDPI) / Editorial Board / 201810 - 현재

• 이수현 / Frontiers in Human Neuroscience / Guest Associate Editor / 201901 - 202112

• 백세범 / Scientific Reports / Editorial Board / 201906 - 현재

• 백세범 / Scientific Reports (Nature Publishing) / Editorial Board / 201906 - 현재

• 남윤기 / International Neurourology Journal / Editor / 201909 - 202108

• 남윤기 / Experimental Neurobiology / Executive Editor / 202001 - 202312

• 김철 / Transactions on biomedical circuits and systems / Associate Editor / 202001 - 현재

• 이상완 / Frontiers in Human Neuroscience / Editorial board / 202001 - 현재

• 이수현 / Frontiers in Behavioral Neuroscience / Editorial Board / 202001 - 현재

• 박제균 / View (WILEY) / Editorial Board / 202002 - 현재

• 최정균 / Molecules and Cells / Editorial Board  / 202003 - 202207

• 최정균 / Molecules and Cells / Editorial Board  / 202003 - 202207

• 조영호 / J. Micromachines  / Editor / 202004 - 202204

• 김철 / Transactions on biomedical circuits and systems / Guest Editor for special issue of ISCAS2020 / 202010 - 202106

• 정용 / Experimental Neurobiology / Associate Editor / 202012 - 현재

• 최정균 / Genes / Editorial Board / 202103 - 202207

• 최정균 / Genes / Editorial Board / 202103 - 202207

• 정용 / Journal of Clinical Neurology / Editorial Board / 202103 - 202602

• 백세범 / Frontiers in System Neuroscience / Editorial Board / 202109 - 현재

• 박지호 / Chemical Engineering Journal / Associate Editor / 202110 - 현재

• 박성홍 / Magnetic Resonance in Medicine / Editorial Board Member / 202201 - 202312

• 장무석 / Current Applied Physics / Editorial Board / 202205 - 202404

② 국제 공동연구 실적

<표 3-6> 평가 대상 기간(2020.9.1.-2023.2.28.) 내 국제 공동연구 실적

1. 김철 / Sohmyung Ha / UAE / New York University / A Wireless Power and Data Transfer IC for Neural Prostheses Using a Single Inductive Link With Frequency-Splitting Characteristic, IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL CIRCUITS AND SYSTEMS, 15(6), 1306-1319, 2021 / 10.1109/TBCAS.2021.3135843

2. 김필남 / Junghwa Cha / 미국 / University of California / Cancer Cell-Sticky Hydrogels to Target the Cell Membrane of Invading Glioblastomas, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 13(27), 31371-31378, 2021 / 10.1021/acsami.1c00388

3. 김필남 / Junghwa Cha; Woogwang Sim / 미국 / University of California / Assessing Spatial Distribution of Multicellular Self-Assembly Enables the Prediction of Phenotypic Heterogeneity in Glioblastoma, CANCERS, 14(23) 5910-, 2022 / 10.3390/cancers14235910

4. 남윤기 / Sergio Martinoia / 이탈리아 / University of Genoa / Thermoplasmonic Scaffold Design for the Modulation of Neural Activity in Three-Dimensional Neuronal Cultures, BIOCHIP JOURNAL, 16(4), 451-462, 2022 / 10.1007/s13206-022-00082-z

5. 박성준 / Dena Shahirari, Polina Anikeeva / USA / MIT / Functional Skeletal Muscle Regeneration with Thermally Drawn Porous Fibers and Reprogrammed Muscle Progenitors for Volumetric Muscle Injury, Advanced Materials, 33(14), 2007946, 2021 / 10.1002/adma.202007946

6. 박성준 / Ruike Zhao, Eyob Woldeghebriel, Andres Canaels, Yoel Fink, Glorai Choi, Xuanhe Zhao, Polina Anikeeva / USA / MIT / Adaptive and multifunctional hydrogel hybrid probes for long-term sensing and modulation of neural activity, NATURE COMMUNICATIONS, 12(1), 3435, 2021 / 10.1038/s41467-021-23802-9

7. 박영균 / Susumu Tonegawa, Kwanghun Chung / USA / Massachusetts Institute of Technology / Brain-wide mapping reveals that engrams for a single memory are distributed across multiple brain regions, NATURE COMMUNICATIONS, 13(1), 2022 / 10.1038/s41467-022-29384-4

8. 박지호 / Michael J. Sailor / USA / University of California San Diego / Porous Silicon-Based Nanomedicine for Simultaneous Management of Joint Inflammation and Bone Erosion in Rheumatoid Arthritis, ACS NANO, 16(10), 16118-16132, 2022 / 10.1021/acsnano.2c04491

9. 박지호 / DONG-HYUN KIM / USA / Northwestern University / Coimmunomodulation of tumor and tumor-draining lymph nodes during in situ vaccination promotes antitumor immunity, JCI INSIGHT, 7(12), 2022 / 10.1172/jci.insight.146608

10. 백세범 / Hyun Yong Koh / USA / Boston Children’s Hospital and Harvard Medical School / Non-Cell Autonomous Epileptogenesis in Focal Cortical Dysplasia, ANNALS OF NEUROLOGY, 90(2), 285-299, 2021 / 10.1002/ana.26149

11. 백세범 / Karl Deisseroth / USA /S tanford University / Excitatory synapses and gap junctions cooperate to improve Pv neuronal burst firing and cortical social cognition in Shank2-mutant mice, NATURE COMMUNICATIONS, 12(1), 2021 / 10.1038/s41467-021-25356-2

12. 예종철 / Yoseob Han / USA / Massachusetts General Hospital / Deep learning STEM-EDX tomography of nanocrystals. Nat Mach Intell 3, 267–274 (2021) / 10.1038/s42256-020-00289-5

13. 예종철 / Yoseob Han / USA / Los Alamos National Laboratory  / Differentiated Backprojection Domain Deep Learning for Conebeam Artifact Removal, in IEEE Transactions on Medical Imaging, vol. 39, no. 11, pp. 3571-3582, Nov. 2020  / 10.1109/TMI.2020.3000341

14. 이도헌 / Woochang Hwang / UK / The Milner Institute, University of Cambridge  / An interactive retrieval system for clinical trial studies with context-dependent protocol elements, PLOS ONE, 15(9) 2020, - / 10.1371/journal.pone.0238290

15. 이도헌 / Woochang Hwang; Namshik Han / UK / The Milner Institute; University of Cambridge / Computational Discovery of Cancer Immunotherapy Targets by Intercellular CRISPR Screens, FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, 13() 2022, - / 10.3389/fimmu.2022.884561

16. 이상완 / Anil Yaman; Nicolas Bredeche; Onur Caylak; Joel Z. Leibo / The Netherlands / Vrije Universiteit Amsterdam; France / Sorbonne Universite; The Netherlands / Eindhoven University of Technology; UK / DeepMind / Meta-control of social learning strategies, PLOS Computational Biology, 18(2), e1009882, 2022 / 10.1371/journal.pcbi.1009882

17. 이상완 / Joel Z. Leibo / UK / Google DeepMind / Importance of prefrontal meta control in human-like reinforcement learning, FRONTIERS IN COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE, 16:1060101, 2022 / 10.3389/fncom.2022.1060101

18. 이수현 / Xiaonan Liu; Marc Coutanche / USA / University of California; Davis; USA / University of Pittsburgh / Editorial: Neural Mechanisms of Memory Retrieval and Its Links to Other Cognitive Processes, FRONTIERS IN HUMAN NEUROSCIENCE, 6;15:810073, 2021 / 10.3389/fnhum.2021.810073

19. 정용 / Marvin Chun / USA / Yale Univ. / Predicting multilingual effects on executive function and individual connectomes in children: an ABCD study, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 118(49), 2021 / 10.1073/pnas.2110811118

20. 정용 / Ahsan Khandoker; Herbert F Jelinek, Leontios Hadjileontiadis / UAE / Khalifa University / Beyond Pathogen Filtration: Possibility of Smart Mask as Wearable Device for Personal and Group Health and Safety Management, JMIR MHEALTH AND UHEALTH, 10(6), 2022 / 10.2196/38614

21. 최명철 / C. Safinya / USA / UCSB / Tubulin Double Helix: Lateral and Longitudinal Curvature Changes of Tubulin Protofilament, Small, 16(37), 2001240-, 2020 / 10.1002/smll.202001240

22. 최정균 / Jonghun Kim / USA / Yale School of Medicine / Non-coding de novo mutations in chromatin interactions are implicated in autism spectrum disorder, MOLECULAR PSYCHIATRY, 27(11), 4680-4694, 2022 / 10.1038/s41380-022-01697-2

➂ 외국 대학 및 연구기관과의 연구자 교류 실적

본 교육연구단은 해외 바이오공학 분야 선도 대학 및 연구기관과의 활발한 연구 교류를 하였음. 현재 MOU를 체결하고 있는 해외 우수 대학 및 연구기관 등과 정기적으로 공동워크샵을 개최함으로써 국제공동연구 파트너쉽을 구축하여 본 교육연구단의 국제적 연구 교류를 점진적이면서 지속적으로 확대하여 왔음,

특히, 현재 바이오공학 연구 및 산업을 선도하고 있는 보스턴 지역의 학교, 연구소, 및 회사를 방문하여 관련 연구진들과 본 교육연구단의 참여교수진과의 국제공동 워크샵을 개최함으로써 최신 선도 바이오공학 기술에 대한 지식을 습득하고 관련 연구자들과 공동연구 환경을 조성할 수 있는 기회를 마련하였음.

또한 이러한 바이오공학 분야 선도 연구그룹과 국제공동연구 초기 단계부터 국제연수 프로그램을 통하여 본 교육연구단의 대학원생들이 각 바이오공학 연구분야 선진 기술 및 연구 환경을 경험할 수 있도록 하고, 이를 단계 별로 확대해 나가고자 함.

외국대학 및 연구기관과의 교류 실적(2020.9.1.-2023.2.28.)

KAIST-Mahidol University Joint Workshop on Biomedical Engineering, 2022.09.16.

▎KAIST

Sungmin Sung, “Amplification-free detection of virus RNA with CRISPR-Cas13a”

Chul Kim, “Miniaturized biomedical interface integrated circuits and systmes”

Yoonkey Nam, “Brian-on-a-chip technology: neural interface platform for live neurins in a dish”

Ki-Hun Jeong, “Functional Vameras and Microscopes for Advanced Endoscopy“

Ji-Ho Park, “Engineering Biotransport to Improve Cancer Nanomedicine”

▎Mahidol University

Benchaporn Lertanantawong, “Electrochemical Biosensors for medical application”

Yodchanan Wongsawat, “Brain-Computer Interfacing (BCI) Preventive, Treatment, Rehabilitation and Assistive Technologies”

Warakorn Charoensuk, “Rehabilitation Engineering and Human Motion Analysis”

Songpol Ongwattanakul, “Medical Robotics: BART LAB @Mahidol Engineering”

Norased NaSongKla, “Bench to Bedside: Self-solidifying, injetable drug delivery system for brain cancer chemotherapy”

The 3rd KAIST-SJTU Online Joint Symposium of BIOMEDICAL ENGINEERING, 2022.12.09.

▎SJTU

Peng Miao, “Wide-field and Real-time Cerebral Blood Flow Imaging from Animal Studies to Clinical Applications”

Lin Li, “In Vivo Photosafe Surface-Enhanced Transmission Raman Spectroscopy with High Tissue Pentration”

Xiaohua Qian, “Few medical samples Vs. AI”

Ping Song, “Programmable Nucleic Acid Probes on Cancer Precision Diagnostics”

▎KAIST

Young-Gyun Park, “Multimodal extraction of information from in vivo or ex vivo biological systems”

Mooseok Jang, “Solving optical complexity: Seeing through Biological Tissues”

Sungmin Son, “Amplification-free detection of virus RNA with CRISPR-Cas13a”

2022 Harvard University-KAIST Joint Workshop: Space Health, 20221212-13.

2021년 5월 바이오및뇌공학과 심포지움 (바이오의료공학의 디지털 미래), 2021.05.07., 2021.05.14., 2021.05.21., 2021.05.28.　

“Health Informatics”

▎The Jackson Laboratory for Genomic Medicine, 김훈

▎Albert Einstein College of Medicine, 김융석

“Cognitive neuroscience”

▎Virginia Tech, 최고은

“Statistical genomics”

▎Albert Einstein College of Medicine, 문지영

“Biomedical AI”

▎Cleveland Clinic Lerner College of Medicine, 황태현

KAIST BBE-HUST workshop, 2021.08.27.

▎HUST

Nguyen Minh Duc “Electrical impedance tomography for pulmonary embolism and treatment monitoring down to segmental level”

Nguyen Viet Dung “Bag of Features for Chromoendoscopy Classification”

Han Huy Dung “Electromyography acquisition system using graphene-based e-textiles”

▎KAIST

Jong Chul Ye “Review of deep learning at KAIST for biomedical imaging”

Yoonkey Nam “Brain-on-a-chip technology: neural Interface platform for live neurons in a dish”

Chul Kim “Miniaturized energy-efficient electronics for invisible brain-machine interface”

The 2nd KAIST BBE-SJTU BME Symposium, 2021.10.22.

▎SJTU

Shanbao Tong “Brain stimulation by low intensity transcranial ultrasound stimulation and applications”

Hao He “Direct control of calcium ion channels by femtosecond laser and its applications”

Feng SHEN “SlipChip Microfluidic Systems for Digital Nucleic Acid Analysis”

▎KAIST

Ki-Hun Jeong “Plasmonic Molecular Diagnostics for Point-of-Care Applications”

Chul Kim “Miniaturized energy-efficient electronics toward invisible brain-machineinterface”

Seongjun Park “Fiber-based Interfaces for Brain Diagnostics”

The 2021 KAIST-Boston Symposium on Digital Therapeutics, 2021.12.10.

▎luminopia, Scott Xiao (Co-Founder&CEO)

▎noom, Youngin Paul Kim (Medical Director)

▎BRIGHAM AND WOMEN’S HOSPITAL, Haipeng Mark Zhang (Associate Chief Medical Information Officer)

▎KAIST, Doheon Lee, Sue-Hyun Lee, Yong Jeong, Sang Wan Lee, Ki-Hun Jeong, Young-suk Lee (Professor)

Recent Approach in Muscle and Neural Engineering, 2020.09.11.

▎Georgia Tech Biological Science Young Charles Jang, “Integrative Stem Cell Engineering Approaches to Rejuvenate Aging Skeletal Muscle”

▎KAIST Seongjun Park, “Next-Generation Neural Interfaces: From Optoelectronic Fibers to Nanomaterials”

Intelligent Biomedical Imaging, 2020.11.13.

▎Duke University Biomedical Engineering Roarke Horstmeyer, “Intelligent Biomedical Imaging Devices”

▎KAIST Mooseok Jang, “Introduction to Advanced Microscopy Techniques”

Biomaterials for Engineering Mechanobiology, 2020.12.04.

▎Johns Hopkins University Materials Science and Engineering, Luo Gu, “Directing Stem Cell Fate By Tuning Matrix Viscoelasticity”

▎KAIST Ji-Ho Park, “Introduction to Biomaterials for Mechanobioligy”

Harvard University-MIT-KAIST symposium on Brain and Cognitive Engineering, 2020.12.11.

▎Harvard, Hongkun Park “Brain on a Chip-Leveraging Nanotechnology for Neuroscience”

▎Harvard Medical School, Seung-Schik Yoo “Acoustic Neuromodulation”

▎MIT, Kwanghun Chung “Towards Holstic Imaging and Phenotyping of Intact Biological Systems”