태국 파타야에서 열린 16th Biomedical Engineering International Conference (BMEiCON 2024)에 참석하며, 바이오메디컬 공학 분야의 최신 연구 동향을 탐구하고 글로벌 연구자들과 네트워킹하는 소중한 기회를 가졌다.

본 학 회는 바이오센서, 생물정보학, 헬스케어 정보 기술 등 다학제적 연구 주제를 중심으로 진행되었으며, 특히 기조연설과 병렬 세션에서 혁신적인 기술의 응용과 실질적인 연구 사례를 확인할 수 있었다. 이번 학회를 통해 얻은 주요 인사이트는 AI와 데이터 기반 기술이 생의학 연구와 의료 응용 분야에서 차지하는 중요성이 더욱 커지고 있다는 점 이다. 발표와 토론을 통해 미래 연구 방향성을 재정립하고, 글로벌 협력의 가능성을 논 의하며 학문적·개인적 성장을 이루는 계기가 되었다. 향후 학회에서 배운 내용을 연구에 적극적으로 반영하여 혁신적인 연구 결과를 도출할 계획이다.

핵심어: 의생명공학, 의생명기기, 조직공학, 생체재료, 의료정보시스템, 메디카디바이스

2024년 11월 21일부터 24일까지 태국 파타야에서 열린 16th Biomedical Engineering International Conference (BMEiCON 2024)에 참석하며, 바이오메디컬 공학 분야에서의 최신 연구 동향을 파악하고, 본인의 연구와 관련된 새로운 아이디어를 얻고자 했다. 특히, 이번 학회는 다양한 다학제적 연구 주제를 포함하여 바이오센서, 생물정보학, 헬스케어 정보 기술 등 실질적이고 응용 가능한 기술들을 논의하는 자리로, 본인이 주력하고 있는 약물 전달 시스템(Drug Delivery Systems) 연구와 접목할 수 있는 가능성을 기대했다.   이번 학회의 주요 목표는 최신 기술과 연구 동향을 공유하고, 글로벌 연구자들과 네트워 킹하며, 현재의 연구 방향성과 미래의 발전 가능성을 심도 있게 논의하는 것이었다. 기조 연설(Keynote Speech) 및 다양한 세션을 통해 선구적인 기술 적용 사례를 학습하며, 연 구에 직접적으로 반영할 수 있는 통찰을 얻고자 하였다.

BMEiCON 2024는 바이오메디컬 공학 분야의 연구자와 전문가들이 모여 학문적 발전을 논의하고, 연구 성과를 공유하는 국제 학술 대회로, IEEE EMBS(Engineering in Medicine & Biology Society) 및 태국 생체 공학 협회의 후원 아래 개최되었다. 이번 학회는 "의료 공 학과 최신 기술의 융합을 통한 인류의 건강과 삶의 질 향상"을 주제로, 생체 의료 공학 의 다양한 분야를 아우르는 발표와 토론이 이루어졌다.   생물정보학과 바이오센서 섹션에서는 데이터 기반의 질병 예측 및 맞춤형 치료 전략이 중점적으로 논의되어, AI와 융합된 의료 기술의 응용 가능성을 엿볼 수 있었으며, 이러한 학회 참여는 최신 연구 트렌드를 습득하고, 글로벌 연구 네트워크를 강화하는 중요한 계기가 되었다. 

Prof. Yuichi Tamura는 VR 기술이 교육 및 훈련 시스템에 미치는 영향을 주제로 발표를 진행했다. 물리적 환경과 가상 환경 간의 크기 인식 차이를 분석하며, 이는 VR 시스템 설계에서 중요한 과제로 떠오르고 있음을 지적했다. 시선 추적(gaze measurement)과 크기 인식 간의 관계를 탐구하여, VR 응용 프로그램의 정확성을 높이고자 노력하고 있으며, 이번 발표는 VR 기술이 의료, 교육 및 산업 분야에서 더욱 현실적인 시뮬레이션을 가능하게 할 것이라는 기대를 심어주었다. 

Prof. Dr. Charturong Tantibundhit는 GlauCUTU 프로젝트를 통해 인공지능 (AI)과 가상현실(VR)을 접목한 녹내장 선별 시스템을 소개했다. 이 시스템은 환자의 녹내장 조기 진단을 가능하게 하며, 정확도와 효율성을 크게 향상시킨다. • GlauCUTU-AI: 전문가의 권고를 반영한 데이터 증강 기술로 학습된 딥러닝 모델이 95% 이상의 민감도와 특이도를 달성. • GlauCUTU-webXR: VR 헤드셋(PICO 4, Meta Quest Pro)을 활용한 녹내장 진단 기술로 대중의 접근성을 확대. • LINE 플랫폼의 챗봇 서비스: 사용자가 간단히 녹내장을 스크리닝할 수 있도록 지원. 이 기술은 태국 내 임상 연구와 세계적 협력을 통해 지속적으로 최적화되고 있으며, 녹내장 조기 진단을 통해 의료 시스템의 부담을 줄이고 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 기여하고 있다. 

Prof. Saranyoo Ponnikorn는 중간엽 줄기세포(MSC) 유래 외소포체(EVs)를 활용한 재생 의학과 미용 피부과학에서의 응용 가능성을 탐구했다. EV는 조직 재생과 면역 조절에서 핵심적인 역할을 담당하며, 세포 기반 치료법의 한계를 극복할 수 있는 잠재력을 가진다. Prof. Ponnikorn는 생체 고분자 캡슐화를 통해 EV의 안정성과 치료 효율을 크게 향상시키는 기술을 시연했으며, 이러한 기술은 상처 치유와 피부 질환 치료뿐만 아니라 미용 목적의 치료에도 활용 가능성을 보여주었다. 이 연구는 EV 기반 치료법의 상업화 가능성을 시사하며, 새로운 의료 및 미용 시장을 여는 데 기여할 것이다.  

Dr. Pramote Hochareon은 NirvaMed가 개발한 고위험 환자 대상의 경피적 관상 동맥 중재술(PCI) 플랫폼을 발표했다.  • 코로나리 정맥 카테터: 국소 저체온 요법을 통해 좌심실(LV) 벽을 효과적으로 냉각시키며, 심장마비 환자의 치료 효율성을 높입니다. • 조영제 제거 기술: 신장 질환 환자의 PCI 안전성을 높이기 위해 독성 조영제를 제거하는 솔루션을 제공. 이 기술은 글로벌 의료 시장에서의 혁신적 솔루션으로 평가받고 있으며, 세계적 수준의 협력 연구를 통해 심혈관 치료의 패러다임을 바꾸고 있다.  

이번 학회의 기조연설은 각각의 연구자가 제시한 혁신적인 기술이 의료, 재생 의학, 심혈관 치료, 그리고 교육 시스템에 미치는 잠재적 영향을 심도 있게 다루었다. 연사들은 각기 다른 분야에서 최신 기술을 활용한 사례를 공유하며, 참가자들에게 다양한 연구와 응용 가능성에 대한 통찰을 제공했다. 특히, AI와 VR의 융합적 접근법이 의료 공학에서 중요한 역할을 하고 있음을 확인할 수 있었다. 

이번 발표에서는 거대 단일막소포(GUVs)를 기반으로 생물학적 센싱 기능을 구현하기 위한 연구를 다루었다. GUVs는 전기생리학적 평가를 위한 플랫폼으로 잠재력이 크지만, 세포 골격이 없어 패치 클램프 기술 적용 시 구조 붕괴 문제가 발생한다는 한계를 가지고 있다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 아가로스 젤 기반 세포골격 유사 물질을 GUV 내부에 캡슐화해 구조적 안정성을 강화했으며, 이를 통해 기가-실(giga-seal) 형성을 성공적으로 구현했다. 기가-실 형성을 통하여 GUVs가 생물학적 센싱을 위한 인공 세포 플랫폼으로 활용될 가능성을 입증했다. 이 연구는 약물 전달 시스템(Drug Delivery Systems) 개발과 밀접하게 연결된다. GUVs의 구조적 안정성 강화 기술은 약물 전달체의 내구성과 기능성을 높이는 데 기여할 수 있으며, 특히 생체 환경 내에서 실시간 센싱 기능을 추가한 다기능 플랫폼 개발에 중요한 영감을 제공한다. 이 연구는 정밀 의학 및 표적 치료 기술로 확장 가능성을 보여준 점에서 학문적 의의를 가진다. 

Sulfamethoxazole 이 연구는 키토산(chitosan) 기반 나노입자(NP)와 마이크로섬유(MF)를 활용해 용해도가 낮은 약물인 설파메톡사졸(SMO)의 경구 전달 효율을 개선하는 방법을 탐구했다. 연구팀은 이온 겔화와 동결건조 기술을 사용해 키토산 물질을 제작하고, DLS와 SEM을 통해 입자 크기와 표면 특성을 분석했으며, HPLC와 UV-분광법으로 약물 적재량과 방출 속도를 평가했다. 결과적으로, 키토산 나노입자는 기존 정제나 마이크로섬유보다 더 빠른 약물 방출을 보여 약물 전달 효율을 향상시킬 수 있음을 입증했다. 이 연구는 약물 전달 시스템(Drug Delivery Systems) 연구와 긴밀히 연결된다. 키토산 나노입자는 생체적합성과 약물 방출 제어 능력에서 표적화 리포좀과 유사한 잠재력을 가지고 있으며, 이온 겔화와 동결건조 기술은 약물 안정성과 전달 효율을 개선하기 위한 유용한 접근법을 제공한다. 이를 통해 정밀 의학 및 표적 치료 응용 가능성을 높이는 데 기여할 수 있는 방향성을 제시한다.

이 연구는 실크 세리신(sericin)과 계피 에센셜 오일(cinnamon essential oil, CEO)을 이용해 감염된 상처 치료를 위한 패치를 개발한 연구로, 생체적합성과 항균 특성을 결합한 혁신적인 접근법을 제시했다. 연구팀은 PVA(Polyvinyl Alcohol)를 첨가하고 화학적(글루타르알데히드) 및 물리적(냉동-해동) 교차결합 기법을 적용하여 패치의 기계적 안정성과 물리적 특성을 크게 향상시켰다. 화학적 교차결합으로 생성된 패치는 더 작은 기공을 형성하며, 높은 강도와 낮은 신장률을 보여 물리적 안정성을 강화했으나, 물리적 교차결합 패치는 유연성이 증가해 다양한 환경에서 적응 가능성을 보여주었다. CEO가 첨가된 패치는 Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus와 같은 병원균에 대해 강력한 항균 효과를 나타냈다. 이는 CEO가 광범위한 항균 활성을 가지며, 패치의 감염 치료 잠재력을 크게 향상시켰음을 보여준다. 패치의 높은 흡수력은 상처 부위의 액체와 삼출물을 효과적으로 흡수할 수 있음을 시사하며, 이는 감염 관리와 상처 치유를 촉진하는 데 중요한 요소이다.  이 연구는 생체적합성 물질과 천연 항균제를 활용한 플랫폼 개발 가능성을 보여주며, 약물 전달 시스템과 같은 응용 연구에 중요한 통찰을 제공한다. 특히, 화학적 및 물리적 교차결합 기술의 병용은 물질의 기계적 안정성과 기능성을 동시에 개선할 수 있는 방향성을 제시하며, 이 접근법은 다양한 상처 치료 기술에 확장 적용될 수 있을 것이다. 

이 연구는 조직 공학 응용에 적합한 광교차결합 하이브리드 하이드로젤을 개발하기 위해 메타크릴레이트화 된 실크 피브로인(SFMA)과 젤라틴(GeIMA)을 결합한 결과를 다뤘다. 연구팀은 UV 빛과 광개시제를 사용해 하이드로젤을 형성하는 방법을 최적화하였으며, FT-IR 분석을 통해 메타크릴레이트 그룹이 성공적으로 도입되었음을 확인했다. UV 노출 시간과 광개시제 농도를 변수로 설정한 결과, 최적 조건은 UV 노출 15분, 광개시제 농도 0.2% w/v로 나타났으며, 이 조건에서 젤 형성률은 100%에 가까운 결과를 보였다. 제작된 하이드로젤은 균형 염 용액에서 최소 30일 동안 형태를 유지하며, 조직 공학에서 필요한 장기적인 지지 구조를 제공할 수 있는 가능성을 보여주었다. 하이드로젤은 독성 화학 반응 없이 생성되었으며, 조직 공학에 적합한 안정성과 생체 적응성을 제공했다. 이 연구는 조직 공학 및 약물 전달 시스템에서 중요한 소재인 하이드로젤의 설계와 최적화를 보여주며, 생체 내 안정성을 요구하는 다양한 응용 기술에 대한 중요한 통찰을 제공한다. 특히, UV 기반 광교차결합 기술은 약물 전달 시스템의 효율성과 지속 가능성을 높이는 데 유용하며, 생체 조직 재생과 맞춤형 치료 플랫폼 개발에 적용될 수 있다. 

이번 BMEiCON 2024는 바이오메디컬 공학 분야의 최신 연구 동향과 기술적 발전을 경험하며, 학문적 성장과 협력의 기회를 제공한 뜻깊은 자리였다. 다양한 발표와 세션을 통해 정밀 의학, 약물 전달 시스템, 면역 치료 등 첨단 연구 분야에서 새로운 통찰을 얻을 수 있었다. CXCR4-Targeted Biomimetic Macrophage-Derived Hybrid Nanovesicle for Dual Delivery of Manganese and Doxorubicin to Enhance Cancer Therapy라는 주제로 연구 발표를 진행하며, 면역 세포 유래 막을 활용한 암 치료 플랫폼에 대해 소개했다. 발표를 통해 연구를 공유하고, 참가자들로부터 유익한 피드백을 받을 수 있었던 점은 큰 성과였다. 이번 학회를 통해 다양한 연구 아이디어와 협력 가능성을 모색할 수 있었으며, 암 치료 전략에 있어 생체 모방 기술과 융합적 접근법이 가지는 가능성을 재확인했다. 앞으로 학회에서 얻은 인사이트를 바탕으로 연구를 발전시키며, 바이오메디컬 공학의 실질적 기여를 목표로 노력하겠다. 

작성 : 중앙대학교 융합공학과 장연우 (yeonwoo95@cau.ac.kr)