본 발명은 MRI를 활용하여 생체 내 약물 전달 속도와 농도 분포를 비침투적으로 정량화하는 혁신적인 방법을 제시합니다. 기존 침습적 방식의 한계를 극복하고, MR 이미지에서 약물의 질량중심 변화를 정밀하게 분석하여 약물 이동 속도를 정확히 측정합니다. 이를 통해 관심 영역에서의 약물 기준 농도를 효율적으로 유지하고, 비타겟 영역의 약물 노출을 최소화하여 치료 효과를 극대화하며 부작용을 줄이는 데 기여합니다. 신약 개발 및 정밀 의료 분야의 발전을 위한 필수적인 솔루션을 제공합니다.

망막 질환 치료 분야에서는 짧은 약효 지속 기간과 약물 전달의 어려움이 문제점으로 지적되어 왔습니다. 특히 유전자 치료제로 주목받는 siRNA는 효소에 의한 분해와 세포 투과성 부족으로 임상 적용에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 효과 지속성을 강화한 siRNA 기반 나노메디슨 및 그 제조 방법을 제안합니다. 자기조립된 고분자량의 siRNA 코어에 양이온성 고분자를 응축시키고, 최종적으로 음이온성 히알루론산으로 외곽을 코팅하는 다층 구조를 개발하였습니다. 이 나노입자는 음전하를 띠는 히알루론산 코팅 덕분에 유리체 내 응집을 방지하며, 뮬러 세포 및 망막색소상피 세포의 CD44 수용체와 결합하여 망막 내부로 siRNA를 효율적으로 전달합니다. 이를 통해 종래 기술 대비 월등히 많은 양의 siRNA를 안전하게 운반하며, 약효가 6주 이상 지속됨이 동물 실험으로 확인되었습니다. 독성 또한 낮아 안전한 망막 질환 치료를 가능하게 합니다. 본 기술은 노인성 황반변성 등 다양한 망막 질환 치료에 혁신적인 해법을 제공할 것으로 기대됩니다.

기존 안질환 치료 방식은 약물 유효성이 일시적이거나 전신 부작용, 제한적인 약물 방출 제어 등의 한계를 가졌습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 안구 내 원하는 방향으로 약물을 지속적으로 방출하는 안내 약물 전달 임플란트 및 그 제조 방법을 제안합니다. 이 임플란트는 치료제와 침투층, 불투과부를 포함하여 약물 방출 방향을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 특히, 불투과부를 통해 원치 않는 방향으로의 약물 방출을 막아 경제적이고 효율적인 치료를 가능하게 합니다. 또한, 침투층 및 불투과부 코팅 방식으로 제조가 용이하며, 얇은 두께로 안구 내 삽입에 적합합니다. 녹내장 등 다양한 안질환 치료에 적용될 수 있어, 환자의 치료 효과를 극대화하고 부작용을 최소화하는 데 기여합니다. 본 임플란트는 안과 치료 분야의 혁신을 가져올 것입니다.

기존 화학요법의 한계로 어려움을 겪는 아노이키스 내성 전이 암세포 치료를 위한 혁신적인 나노입자 기술이 개발되었습니다. 본 기술은 약물을 담지한 알부민 나노입자와 CEACAM6 항체를 결합하여 암세포만을 정밀하게 타겟팅하는 것이 특징입니다. 나노입자는 암세포 내부에서만 약물을 방출하여 부작용을 최소화하고 치료 효과를 극대화합니다. 유방암, 위암 등 다양한 전이암에 적용 가능한 차세대 항암 치료 솔루션입니다.

기존 녹내장 안약은 낮은 약물 흡수율과 짧은 약효 지속 시간, 전신 부작용의 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 해결하고자, 약물(라타노프로스트)을 담지한 알부민 나노입자와 눈물 효소에 의해 생분해되는 키토산 코팅층을 포함하는 혁신적인 녹내장 치료용 안약 제제를 개발하였습니다. 이 제제는 각막에 약물이 오래 머무르게 하여 지속적으로 방출되도록 함으로써 약효 시간을 대폭 늘리고 전신 부작용을 최소화합니다. 보관 시 약물 방출을 막아 안정성 또한 향상되었습니다. 이로써 환자들에게 더욱 효과적이고 안전한 녹내장 치료를 제공합니다.

기존 항암 치료는 정상 세포 손상 및 낮은 약물 전달 효율 등의 한계에 직면해 있습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자 광감작제와 초음파 조영용 가스를 담은 마이크로버블에 약물 함유 나노입자를 결합한 복합체를 제안합니다. 이 복합체는 초음파를 통해 암 조직을 정밀하게 영상화하고, 선택적으로 약물과 광감작제를 전달하여 광역학 및 화학 항암 치료 효과를 동시에 극대화할 수 있습니다. 이는 기존 치료의 단점을 보완하며, 부작용을 줄이고 치료 성공률을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 합성가스 기반 C2-함산소화합물 제조 방식은 고온/고압 조건과 촉매 선택성의 문제점을 안고 있습니다. 본 기술은 루테늄 나노입자를 지지체에 담지시킨 새로운 불균일계 촉매를 개발하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 촉매는 귀금속인 루테늄의 사용량을 현저히 줄이면서도 아세트산 및 에탄올 등 C2-함산소화합물의 우수한 전환율과 선택도를 제공합니다. 또한, 물 첨가 및 반응 조건 최적화를 통해 생산 효율을 극대화하며, 촉매의 장기적인 안정성을 확보하여 C2-함산소화합물 제조 공정의 경제성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 혁신적인 해결책입니다.

방사성의약품 생산 과정에서 1회용 카세트의 조립 불량은 생산 실패와 경제적 손실을 초래합니다. 기존에는 생산 완료 후 불량 여부를 확인하여 사전 예방이 어려웠습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자, 방사성의약품 카세트의 조립성을 생산 전 단계에서 정확히 검사하는 장치를 제안합니다. 제1 카메라로 수평 조립 부품의 정렬 및 루어 조립 적정성을, 제2 카메라로 수직 조립 부품의 체결 깊이(콕 높이)를 평가하여 불량품을 신속하게 판별합니다. 이 시스템은 듀얼 카메라 영상 분석을 통해 카세트의 정확한 체결 깊이와 정렬 상태를 확인함으로써, 방사성의약품 생산 수율을 획기적으로 향상시키고 경제성을 높이는 데 기여합니다.

기존 폰 노이만 아키텍처는 높은 전력 소모와 발열 문제가 있으며, 기존 이진 신경망(BNN) 구현 방식은 집적도와 신뢰성에서 한계를 보였습니다. 본 기술은 나노 전기기계 메모리(NEM) 소자를 활용하여 이러한 문제를 해결하는 이진 신경망 및 그 동작 방법을 제시합니다. NEM 셀을 이용한 XNOR 연산을 통해 시냅스 어레이의 셀 개수와 전력 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 최소한의 NEM 셀로 이진 신경망 어레이의 집적도를 높이고, 우수한 내구성과 신뢰성을 바탕으로 안정적인 시스템을 구현합니다. 이 기술은 차세대 저전력 고집적 인공지능 반도체 개발에 기여할 것입니다.

기존의 특정 물질 감지 기술은 높은 비용과 긴 분석 시간으로 인해 실시간 활용에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 광결정 복합 구조물을 활용하여 특정 물질의 흡수량에 따른 부피 변화를 광학적(색) 변화로 극대화하고, 식별 영역별로 특정 물질의 통과 특성을 달리하는 부가 커버층을 통해 다차원 식별을 가능하게 하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 기술은 휘발성 유기 화합물(VOC) 검출 센서, 지폐나 보안 카드의 진위 식별 등 보안 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 고속 응답성과 명확한 색 변화를 통해 정밀하고 신뢰도 높은 물질 식별 및 진위 판별이 가능합니다.

본 발명은 기존 전기기계 스위치의 높은 구동 전압 문제를 해결하는 데 중점을 둡니다. 캔틸리버의 탄성에너지를 효과적으로 활용하고, 동적 슬링샷 제어 기술을 통해 풀백 및 풀인 전압을 정밀하게 제어하여 구동 전압을 획기적으로 낮추는 방법을 제시합니다. 이 기술은 MEMS(미세전기기계시스템) 및 NEM(나노전기기계시스템) 소자의 구동 효율을 극대화하며, 재구성 가능 로직(FPGA)과 같은 차세대 반도체 분야에서 필수적인 저전력, 고성능 스위치 구현에 기여합니다. 특히, 캔틸리버의 물리적 이동에 맞춰 슬링샷 신호를 동기화함으로써 안정적이고 효율적인 저전압 구동을 실현합니다. 본 기술은 인공지능, 데이터 분석 등 확장된 어플리케이션에 적용 가능합니다.

기존 바이러스 진단 방식은 높은 비용, 전문성 요구, 혹은 낮은 민감도 등 여러 한계에 직면해 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA) 및 폴리스티렌 나노입자(PSNPs)를 포함하는 수화젤 센서를 적용한 바이러스 감염 진단 키트를 제안합니다. 이 혁신적인 수화젤 센서는 바이러스 스파이크 단백질과 같은 항원 단백질의 고정력을 획기적으로 높여, 친수성 및 소수성 단백질 모두에 대한 검출 민감도를 극대화합니다. 결과적으로, 기존 진단법 대비 빠르고 정확한 현장 진단(POCT)을 가능하게 하여, 바이러스 감염 여부를 더욱 신뢰성 있게 진단할 수 있습니다. 본 기술을 통해 정밀하고 신속한 바이러스 진단의 새로운 기준을 경험하시길 바랍니다.