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Nat. Biomed. Eng., Published 11 November 2019 | DOI https://doi.org/10.1038/s41551-019-0473-5
Leukocyte function assessed via serial microlitre sampling of peripheral blood from sepsis patients correlates with disease severity

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

이번 논문은 패혈증 (sepsis) 환자의 상태를 모니터링하는 새로운 방법을 소개하고있습니다. 기존에 환자의 백혈구 수 변화에 의존하여 상태를 판단하는 방식에서 나아가, 백혈구의 기능적 측면을 모니터링 함으로써 환자의 현재 상태에 대해 더욱 정밀한 판단 (monitoring) 을 할 수 있습니다. 환자시료로부터 추출한 백혈구를 flow-cytometry 와 같은 양적 정량화 뿐만 아니라 neutrophil-elastase release 와 Reactive oxygen production, Phagocytosis를 측정하는 에세이를 이용하여 기능적 정량화하였습니다.

나아가, 활성 호중구(neutrophil) 와 비활성 호중구의 전기적 (Isodielectric) 특성의 차이를 이용하여 미세유체소자 상에서 분리함으로써 환자 백혈구의 활성화 정도를 정량화 하였습니다. 또한 관성 미세유체소자 (inertial microfluidics) 를 이용하여 백혈구를 추출하여, 기존에 50 cc 이상의 혈액이 필요한 실험을 100 마이크로 리터 이하로 줄일 수 있었습니다. (100 마이크로리터 이하) 본 연구에서 소개하는 방법은 환자의 면역력에 대한 High-contents 정보를 제공함으로써 환자의 상태를 정밀하게 판단하는데 도움을 줍니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

이번 연구는 MIT 의 RLE (research lab of electronics) 와 BWH (Brigham and woman's hospital) 의 협력 연구로 진행되었습니다. BWH 의 Bruce Levy 교수의 의료진과 MIT 의 Jongyoon Han 교수 및 Joel Voldman 교수의 기술진이 협력하여 진행되었습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

이번 연구는 실제 환자의 케이스에 미세유체소자가 적용될 수 있다는 것을 증명하였다는 점에 큰 자부심을 느낍니다. 또한 이전의 숙련된 기술이 필요했던 백혈구 추출법이, 사용하기 편리하고 가격 경쟁력 있는 미세유체소자기반의 시스템으로 대체 할 수 있어서 저개발 국가의 환자 시료 분석 및 진단에 사용될 수 있는 가능성을 제시했다는 점에 큰 보람을 느낍니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

불확실한 미래 속에 포기하고 싶은 순간도 정말 많았지만 자신을 사랑하고 믿으며 마음 가는대로 자신있게 학문에 매진하였으면 좋겠습니다. 공부하는 과정 중에 어려움이 있다면 주저하지 마시고 주변 분들께 도움을 청하시기 바랍니다. 학제 간 공동연구를 통하여 더욱 의미있는 연구 결과를 도출하셨으면 합니다. 

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 MIT Research Laboratory of Electronics에서 박사후 연구원으로 근무하고있습니다. 향후에도 병원이나 생물학 실험실에서도 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 감염질환 진단 미세유체소자를 개발하여 환자의 지속적인 치료에 도움이 되고 동시에 새로운 부가가치 창출의 주요 핵심 기술로 활용되었으면 합니다. 그리고 공학자와 의사/약사/생명과학 연구원들과의 중간에서 교류와 소통이 이어질 수 있는 역할을 하고 싶습니다.    

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

2008년부터 시작한 미세유체역학 및 랩온어칩 연구가 지금까지 이어졌고 앞으로도 계속 매진할 계획입니다. 훌륭한 연구환경을 만들어 주시고 끈기있는 연구자가 되도록 지도해 주신 KAIST 박제균 교수님과 UC Irvine의 Abraham Lee 교수님께 감사드립니다. 현재 MIT에서 지속적인 연구를 할 수 있게 큰 도움 주시는 Joel Voldman (MIT), Jongyoon Han (MIT), Bruce Levy (Harvard Medical School) 교수님, 함께 프로젝트를 진행했던 유현렬 박사님께 감사드립니다. 외국에서의 어려움을 같이 견뎌주고 언제나 힘이 되어주는 아내 김정은에게 감사하고 사랑한다는 마음 전합니다. 그리고 이 모든 과정을 묵묵하게 지켜봐주시고 지지해주시는 아버지, 어머니, 장인어른, 장모님 그리고 동생 봉현께 감사드립니다. 또한 해외생활에 도움을 용기를 주었던 어바인과 보스턴에서 만난 소중한 친구들께 감사 인사 전합니다. 

Category : Immunology
등록일 2019.12.04
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