98생명 의료기술 개발 동향

함경수; 이재영; 한성구

서지반출

국문초록

2.1 생명공학기술 2.1.1 생명공학분야의 세계 연구개발동향 o 분자수준의 미시적 분석연구에서 통합적 관점의 연구분야 확대 - DNA : Genome, 유전자, 단백질 → 발생, 분화, 노화, 뇌, 환경 o 응용분야 확대 및 제2의 연구흐름(2nd Wave) 구체화 - 보건의료분야 중심 → 농업, 식품, 해양, 환경분야 등 o 신기술 영역 및 새로운 기술개발수단의 등장 - 신기술영역 · 단백질공학기술, 유전자 치료기술, 생물정보 응용, 생물전자 등 - 새로운 기술개발수단 · Genomics(게놈학), Bioinformatics(유전자정보 등 생물정보기술), Transcript Imaging(영상전사기술), Computational Biology(컴퓨터생물공학기술), Combinatorial Biochemistry(조합생명화학), Nanobiotechnologies(초미세 생명공학) 등 o 뇌기능의 해명에 의한 생명정보적 관점의 Neuro-chip, Bio-machine 등 신정보·전자산업과 연계되는 연구분야가 등장 2.1.2 국제 거대 생명공학연구 프로그램 추진 o 인체 첨단과학연구 프로그램(Human Frontier Science Program) - G7 국가를 중심으로 '89년부터 운영 - 대상분야는 뇌기능 및 인체기능의 분자수준해명 등으로 구성 o 인체게놈 프로젝트(Human Genome Project) - '90년부터 미국 주도로 시작되어 2000년대초까지 인간유전체의 완전해독을 목표로 추진 o 벼게놈 염기서열분석 국제공동연구(International Collaboration to Sequence the Rice Genome) - 록펠러재단 주관으로 미국, 일본, EU, 중국 등이 참여하여 '98년부터 10년간 국제공동연구로 추진 예정 2.1.3 국제 생명공학관련 조약 및 규제 확대 o 생물다양성협약(convention on Biological Diversity) 채택 및 발효 - 생물다양성의 보전과 지속적인 이용을 위해 '92. 6월 UN환경개발회의(UNCED)에서 채택되어 '94년 발효 o 생명공학안전성 의정서(Biosafety Protocol) 채택 추진 - 생물오염(Bio-pollution) 및 생물위험(Bio-hazard) 방지 등의 문제가 대두됨에 따라 생물다양성협약 당사국 회의에서 합의 - 현재 '98년말 채택을 목표로 관계국가들이 공동 작업중 o 생명공학 지적재산권 통일화 작업(Bio Property Right) - 생물학적 발명에 대한 법적보호에 있어 국가간 특허보호의 범위 및 차이를 최소화하려는 목적으로 시작 - 현재 OECD의 과학기술산업위원회(CSTI)를 중심으로 각국의 사례 등에 대한 조사작업 수행중 o 생명공학윤리(Biological Ethics) - '97. 2월 영국 로슬린연구소의 복제양 Dolly 탄생과 함께 인간복제의 가능성을 비롯하여 생명공학의 윤리문제가 크게 부상 - 이에 따라 미국, 일본, 유럽연합 등 선진각국에서는 생명공학기술에 대한 적절한 통제와 윤리규범을 마련하였거나 마련중 [예] 미국 : 법안제출('98.2), EU : 인간복제금지를 위한 의정서 채택('98.2) 2.1.4 생명공학육성을 위한 국가의 주도적 역할 강화 o 미국은 초창기 민간주도의 자유방임형 기술개발정책을 추진하였으나 최근에는 연방정부차원에서 생명공학육성정책을 적극 추진 -21세기에 미국 생명공학의 세계 주도권 유지를 목표로 하는 연방정부차원의 육성계획 "Biotechnology for the 21st Century" 추진 -'95년 OSTP(과학기술정책국) 국가핵심기술보고서에서 생명공학을 7대 핵심기술 분야로 선정 o 일본은 정부 주도로 생명공학 연구개발을 추진하고 있으며 '96년 정부의 "과학기술 5개년 발전계획"에서 생명공학분야에 대한 집중투자를 확정함 -21세기 생명공학분야에서 세계 선두위치 점유를 목표로 하고 있으며, '97. 5월에는 생명공학정책의 근간을 제시한 "라이프 사이언스 연구개발 기본계획"을 수립 o 유럽연합은 EU 국가간 협동연구계획인 Framework Programme의 중점사업으로 추진 - '98년 현재 "제4차 Framework Programme('94∼'98)"을 종료하고 제5차 사업('98∼2002) 추진예정 o 영국은 유럽 최대 생물산업을 구축하고 있으며 연구개발에 있어 정부보다는 기업이 주도적인 역할을 해왔으나 최근에는 정부차원의 연구개발 프로그램 비중이 높아지는 추세임. - 생명공학의 산업적 응용 가속화를 전략목표로 하는 "Biotechnology Means Business" Initiative('95년 ∼ ) 추진 o 독일은 미국, 일본은 물론 유럽내에서 영국, 프랑스 등에도 뒤져 있다는 인식아래 생명공학기술을 2000년까지 최소한 유럽내 1위로 끌어올린다는 목표로 다각적인 방안을 모색 - 생명공학기초연구를 더욱 심화시켜 새로운 산업 기술혁신의 창출로 이어질 수 있도록 3대 생명공학 모델지역을 선정하여 관·산·학 협동연구 방식으로 추진하는 BioRegio Program('96∼2000) 추진 - 최근에는 생명공학분야의 진흥을 위해 연구기술혁신위원회(위원장 : 콜 수상)의 종합보고서를 토대로 "생명공학진흥종합대책"을 수립('98. 1) o 프랑스는 강한 기초기술를 바탕으로 생물산업의 높은 잠재력을 확보하고 있으나 자본의 조달문제와 대학중심의 연구분위기로 인하여 발전잠재력이 충분히 발휘되지 못하고 있는 것으로 평가 - 생명공학 기초연구와 관련산업의 협력기반 구축 및 산업화 촉진을 목표로 하는 Bio-Avenir Programme('91∼'96) 추진 2.2 보건의료기술 o 선진국은 보건의료 분야를 21세기 3대 산업의 하나로 간주하여 국책전략산업으로 추진하고 있음. o 보건의료 연구 활성화를 위하여 범부처적 국가차원의 연구소를 구심체로 의학계 및 과학계의 협조체제를 구축·운영하고 있음. - 미 국 : National Institute of Health - 일 본 : 이화학연구소(RIKEN) - 독 일 : 막스프랑크연구소(MPG) - 영 국 : Nedical Research Council - 프랑스 : 국립보건의학연구소(INSERN) - 스웨덴 : Karolinska Institute - 대 만 : Institute of Biomedical Sciences o 첨단과학기술을 활용하여 보건의료기술의 개발에 박차를 가하고 있음. o 질병관리 분야에서 정보의 공유를 실행하고 임상시험시스템을 운용하고 있음. o 산업화에 성공하여 첨단의료기기 세계시장을 독점하고 있음.

Ⅰ. 개요  17 
1. 생명 ·의료기술의 개요  17 
1.1 생명공학기술  17 
1.1.1 생명공학기술의 정의  17 
1.1.2 생명공학기술의 범위  18 
1.1.3 생명공학 기술체계도  18 
1.1.4 생명공학기술의 일반적 특징  19 
1.1.5 기술집약적 첨단 산업간 특성 비교  19 
1.1.6 응용산업 20 
1.2 보건의료기술  21 
1.2.1 보건의료기술의 정의  21 
1.2.2 보건의료기술의 범위  21 
1.2.3 보건의료기술의 특징  22 
2. 선진국 동향 22 
2.1 생명공학기술  22 
2.1.1 생명공학분야의 세계 연구개발동향  22 
2.1.2 국제 거대 생명공학연구 프로그램 추진  23 
2.1.3 국제 생명공학관련 조약 및 규제 확대  24 
2.1.4 생명공학육성을 위한 국가의 주도적 역할 강화  24 
2.2 보건의료기술  26 
3. 국내동향  27 
3.1 생명공학기술  27 
3.1.1 생명공학육성 기본계획 제1단계 추진성과분석  27 
3.1.2 생명공학육성 제2단계 추진계획  29 
3.2 보건의료기술  34 
3.2.1 21세기 보건의료 기술환경 전망  34 
3.2.2 연도별 보건의료관련 주요연구사업 추진현황  35 
3.2.3 부처별 연구투자 현황  38 
Ⅱ. 바이오 소재  39 
1. 생물학적 의약품 소재(이정준)  39 
1.1 기술의 개요 39 
1.1.1 정의  39 
1.1.2 주요 범위 및 내용  40 
1.1.3 중요성  43 
1.1.4 기술분류  45 
1.1.5 제품분류  46 
1.1.6 용도별 응용분야  46 
1.2 국내외 기술개발현황  47 
1.2.1 국외현황 47 
1.2.2 국내현황  64 
1.3 주요 연구 및 기술개발사례  69 
1.3.1 국내 개발사례 69 
1.3.2 국외 개발사례 70 
1.4 핵심기술분야 및 대상기술  70 
1.4.1 유전체 및 유전자 기능연구  70 
1.4.2 의약활성물질 검색기술  72 
1.4.3 실험동물 모델 개발  73 
1.4.4 Structural based drug design  74 
1.4.5 Natural Product Library 구축  75 
1.5 참고문헌  76 
2. 나노바이오테크놀로지(정봉현)  77 
2.1 기술의 개요 77 
2.1.1 정의  77 
2.1.2 주요 범위 및 내용  77 
2.1.3 중요성  78 
2.1.4 기술분류  79 
2.1.5 제품분류  81 
2.1.6 용도별 응용분야  82 
2.2 국내외 연구개발동향  84 
2.2.1 미국 84 
2.2.2 일본 85 
2.2.3 유럽  86 
2.2.4 기타국가  87 
2.2.5 국가간 비교분석  87 
2.2.6 국내현황  88 
2.3 주요 연구 및 기술개발사례  93 
2.3.1 국내 개발사례  93 
2.3.2 국외 개발사례  96 
2.4 핵심기술분야 및 대상기술  98 
2.4.1 생물전자소자(Biochip) 기술개발  98 
2.4.2 나노바이오테크놀로지를 이용한 생물분리 정제기술 102 
2.4.3 생체 바이오센서 기술  105 
2.5 참고문헌 106 
3. 생물형질전환(이훈택)  111 
3.1 기술의 개요  111 
3.1.1 정의  111 
3.1.2 주요 범위 및 내용  111 
3.1.3 중요성  113 
3.1.4 기술분류  114 
3.1.5 제품분류  116 
3.1.6 용도별 응용분야  117 
3.2 국내외 기술개발현황  121 
3.2.1 국가별현황  121 
3.2.2 국내외현황  127 
3.3 주요 연구 및 기술개발사례 137 
3.3.1 국내 개발사례  137 
3.3.2 국외 개발사례  139 
3.4 핵심 기술분야 및 대상기술  143 
3.5 참고문헌  150 
4. 구조생물학(김기선) 152 
4.1 기술의 개요  152 
4.1.1 정의 152 
4.1.2 주요 범위 및 내용  152 
4.1.3 중요성  153 
4.1.4 기술분류  155 
4.2 국내외 기술개발현황  156 
4.2.1 국외현황  156 
4.2.2 국내현황 157 
4.3 핵심기술분야 및 대상기술 161 
4.3.1 X- 선 결정학 161 
4.3.2 NMR 분광학 163 
4.3.3 전산 생물학  165 
4.4 참고문헌 167 
Ⅲ. 생물공정  169 
1. 재조합 단백질 생산을 위한 생물공정기술  
(박영훈·구윤모·최태부)  169 
1.1 기술의 개요  169 
1.1.1 정의 169 
1.1.2 주요 범위 및 내용  169 
1.1.3 중요성 170 
1.1.4 기술분류 171 
1.1.5 제품분류  171 
1.2 핵심 기술분야 및 대상기술 174 
1.2.1 세포배양 기술 174 
1.2.2 청정 생물공정  197 
1.2.3 단백질 분리정제 기술 215 
1.2.4 단백질 제제화 기술  227 
2. 생분해성 고분자(이상엽)  231 
2.1 기술의 개요  231 
2.1.1 정의  231 
2.1.2 주요 범위 및 내용 236 
2.1.3 중요성  262 
2.1.4 기술분류  263 
2.1.5 제품분류  265 
2.1.6 용도별 응용분야  266 
2.2 국내외 기술개발현황 266 
2.2.1 국외현황  266 
2.2.2 국내현황 273 
2.3 주요 연구 및 기술개발사례  286 
2.3.1 국내 개발사례 286 
2.3.2 국외 개발사례 287 
2.4 핵심기술분야 및 대상기술  287 
2.4.1 PHA 생합성 유전자 클로닝 287 
2.4.2 PHA 생합성 재조합 균주 개발 288 
2.4.3 고농도 PHA 생산  289 
2.4.4 경제적인 PHA 분리 정제 기술 개발  289 
2.4.5 생분해성 고분자 전구체의 효율적인 생산 방법 290 
2.5 참고문헌  291 
Ⅳ 보건의료  303 
1. 유전자요법을 이용한 암치료제(허대석)  303 
1.1 기술의 개요  303 
1.1.1 정의  303 
1.1.2 주요 범위 및 내용 304 
1.1.3 중요성 304 
1.1.4 기술 분류  309 
1.1.5 제품 분류  310 
1.1.6 용도별 응용분야 311 
1.2 국내외 기술개발 현황 312 
1.2.1 국외 현황  312 
1.2.2 국내 현황 313 
1.3 주요 연구 및 기술개발 사례  318 
1.3.1 국내 개발사례  318 
1.3.2 국외 개발사례  319 
1.4 핵심기술분야 및 대상 기술 320 
1.4.1 Vector Core의 설립  320 
1.4.2 항암 유전자제제의 임상적용  323 
1.4.3 핵심 신기술개발  325 
1.5 참고문헌  328 
2. 고혈압 및 동맥경화(김덕경) 333 
2.1 기술의 개요  333 
2.1.1 정의 333 
2.1.2 주요 범위 및 내용 334 
2.1.3 중요성  339 
2.1.4 기술분류  341 
2.2 국내외 기술개발현황  341 
2.2.1 국외현황  341 
2.2.2 국내현황  343 
2.3 주요 연구 및 기술개발사례 347 
2.3.1 국내 개발사례 347 
2.3.2 국외 개발사례 348 
2.4 핵심기술분야 및 대상기술 349 
2.4.1 동맥경화 발생기전의 분자세포생물학적 접근방법  349 
2.4.2 유전자치료법의 개발  351 
2.5 참고문헌  355 
3. 신경과학(이광우) 356 
3.1 기술의 개요 356 
3.1.1 정의 356 
3.1.2 주요 범위 및 내용  357 
3.1.3 중요성  357 
3.1.4 기술분류 359 
3.1.5 제품분류  360 
3.1.6 용도별 응용분류  361 
3.2 국내외 기술개발 현황  361 
3.2.1 국외현황 361 
3.2.2 국내현황 363 
3.3 주요 연구 및 기술개발사례 365 
3.3.1 국내 개발사례 365 
3.4 핵심기술분야 및 대상기술 365 
3.4.1 근위축성 측삭경화증의 병태생리 및 치료제 개발 367 
3.4.2 파킨슨씨병의 병인 및 치료제 개발 371 
3.4.3 뇌졸중의 결정인자 및 치료약제 개발에 대한 연구 375 
3.4.4 노인성 치매의 발병원인 규명 및 치료제 개발  377 
3.5 참고문헌  380 
4. 감염성 질환 관리 기술(성승용) 381 
4.1 기술의 개요 381 
4.1.1 정의 381 
4.1.2 주요 범위 및 내용 382 
4.1.3 중요성  390 
4.1.4 기술분류 394 
4.1.5 제품분류  395 
4.1.6 용도별 응용분야  395 
4.2 국내외 기술 개발 현황  396 
4.2.1 국외현황 396 
4.2.2 국내현황 400 
4.3 요 연구 및 기술개발 사례  407 
4.3.1 국내 개발사례 407 
4.3.2 국외 개발사례  408 
4.4 핵심기술 분야 및 대상기술 409 
4.4.1 감염병 역학 조사 기술 409 
4.4.2 감염병 진단 시약 제재화 기술 410 
4.4.3 감염 치료 제재 개발 기술 411 
4.4.4 감염병 예방백신 개발 기술  412 
4.5 참고 문헌 413 
5. 조직공학(박기동)  414 
5.1 기술의 개요  414 
5.1.1 정의 414 
5.1.2 주요 범위 및 내용 415 
5.1.3 중요성  416 
5.1.4 기술분류 417 
5.1.5 제품분류  418 
5.1.6 용도별 응용분야  419 
5.2 국내외 기술개발현황  420 
5.2.1 국외현황 420 
5.2.2 국내현황 423 
5.3. 주요 연구 및 기술개발사례 425 
5.3.1 국내 개발사례 425 
5.3.2 국외 개발사례 425 
5.4 핵심기술분야 및 대상기술  426 
5.4.1 피부 및 결합조직  426 
5.4.2 인공췌장  431 
5.4.3 인공간  436 
5.4.4 인공혈관  441 
5.4.5 Hard T issue (인공뼈) 분야  446 
5.4.6 기타 분야  450 
5.5 참고문헌 451

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