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연구장비/시설

연구장비/시설

우리나라 대부분의 대학 연구소들이 대학소속으로 설립된대 반해
융합의과학과의 교육과 연구가 이루지는 이길여암·당뇨연구원과 가천뇌과학연구원은
처음부터 독립된 연구소로 출범하였다.

따라서 별도의 연구 전용 시설을 가지고 운영되어 왔다.

특히 두 연구소가 가지고 있는 연구 시설은 국내는 물론 외국의 어느 연구기관과 비교해도 손색이 없는 첨단 장비 및 시설을 갖추고 있다.
그 결과 짧은 기간 내에 급속히 성장하면서 많은 업적을 낼 수 있었다.
아래에 전공별 주요 연구 장비 및 시설을 소개한다.

[의생명과학전공]

이길여암·당뇨연구원

이길여암·당뇨연구원

이길여 암ㆍ당뇨연구원은 부지 13,223.4㎡(4,000평), 건물 16,624.4㎡(5,037평)규모의 건물이다.(상좌, 상우)
연구동(12,994.5m², 지상5층, 지하1층)과 행정동(3,629.9m², 지상3층, 지하1층)으로 이루어 졌고 (상좌, 상우)
두 동 사이에는 연못과 분수로 이루어진 중정(하우)이 있다.
그리고 두 동은 1층과 2층에 있는 두 복도(하좌.중)로 연결되어 있다.

연구동 1층에서 5층까지는 좌, 우 2열로 배열된 연구벤치와 연구기자재(상중)가 배치되어 있다.
연구벤치는 총 75개, 연구기자재는 총 500여종, 1,000여점에 달한다.

연구동 지하1층에는 국내 최대 수준의 규모 및 최고 시설 수준의 동물실이 있다.
이길여암·당뇨연구원은 규모, 시설, 장비 등 모든 면에서 국내 최고 수준이다.

CACU CENTER FOR ANIMAL & USE / 실험동물센터

CACU 이미지

설립 2년 째인 2010년 6월 30일에 국제실험동물관리인증협회(AAALAC International)로부터 인증을 받은 3.300㎡(약1,000평)규모의 3만 마리 이상의 설치류를
수용할 수 있는 국내 최대 수준의 첨단 동물실이며 암 및 당뇨병 원인 규명 및 치료 방안을 찾는데 사용되고 있는 시설이다.

실험동물센터는 크게 SPF(specific pathogen-free)동물실, 감염성동물실, 유전자변형 마우스 생산실 등 3개의 구역으로 구성되어 있으며
부대시설로 마우스 in vivo imaging 시설, 마우스 조직병리 시설을 갖추고 있다.

그리고 동물에게 스트레스, 통증, 고통을 주지 않고 과학적 실험에 사용하기 위하여 SOP(Standard Operating Procedure)를 철저히 준수하고 있다.
이런 노력의 결과로 설립 2년 만에 국제실험동물관리인증협회(AAALAC International)의 인증을 받는 쾌거를 이루었다.

이러한 훌륭한 시설을 국내외 대학, 연구소 및 제약회사들도 사용할 수 있게 하여 국내 연구 활성화 및 신약개발에도 기여하고자 한다.

동물실 내 주요 장비

In vivo imaging system 이미지

1. In vivo imaging system (IVIS spectrum)
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 실험동물 Whole body 이미지 분석에 활용
- 암 발생 및 전이 과정을 살아있는 상태에서 분석이 가능함
- 영상 진단 분야 및 신약 개발 (drug delivery) 분야에 활용 가치가 높음

Biological X-ray irradiator 이미지

2. Biological X-ray irradiator
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 치료 전용 방사선 조사기로서, 실험용 마우스를 이용한 방사선 치료 연구에 활용
- X-ray 촬영 및 면역 관련 (면역 세포 억제) 연구에 활용 가능

호흡마취기 이미지

3. Gas anesthesia system (호흡마취기)
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 실험동물용 호흡마취기
- 마취의 도입 및 회복이 빨라 설치류에서 간단한 수술용 마취를 위하여 활용됨

NICON Microscope ECLIPSE 90i 이미지

4. NICON Microscope ECLIPSE 90i
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 형광 및 광학 현미경

Microm HM 520 Cryostat 이미지

5. Microm HM 520 Cryostat
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 병리 조직 동결 절편용 장비

Microm HM 355 Microtome 이미지

6. Microm HM 355 Microtome
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 병리 파라핀 블록 절편기

Shandon Excelsior ES tissue processor accessories 이미지

7. Shandon Excelsior ES tissue processor accessories
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 병리 파라핀 블록 제작 장비

Modular tissue embedding center 이미지

8. Modular tissue embedding center
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 병리 파라핀 블록 제작 장비

HMS 740 auto stainer 이미지

9. HMS 740 auto stainer
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 병리 조직의 H&E 염색용 자동화 장비

Mirax slide scanner 이미지

10. Mirax slide scanner
설치 장소 : SPF zone (A021)

용도 및 활용 범위
- 병리 조직 slide용 스캐너

NICON Microscope Ti & Eppendorf Micromanipulator 이미지

11. NICON Microscope Ti & Eppendorf Micromanipulator
설치 장소 : Transgenic core

용도 및 활용 범위
- 현미경 하에서 Embryonic stem cell을 blastocyst에 삽입하는 장비
- Knockout 마우스 제작에 활용

NICON Stereomicroscope 이미지

12. NICON Stereomicroscope
설치 장소 : Transgenic core

용도 및 활용 범위
- 마우스의 oviduct와 uterus에서 수정란과 blastocyst를 모을 때 이용
- Knockout 마우스 제작에 활용

Micro Puller 이미지

13. Micro Puller
설치 장소 : Transgenic core

용도 및 활용 범위
- Micromanipulator용 미세 유리관 제작 장비
- Knockout 마우스 제작에 활용

Micro Forge 이미지

14. Micro Forge
설치 장소 : Transgenic core

용도 및 활용 범위
- Micromanipulator용 미세 유리관 제작 장비
- Knockout 마우스 제작에 활용

Micro Grinder 이미지

15. Micro Grinder
설치 장소 : Transgenic core

용도 및 활용 범위
- Micromanipulator용 미세 유리관 제작 장비
- Knockout 마우스 제작에 활용

KMMPC KOREA MOUSE METABOLIC PHENOTYPING CENTER / 한국마우스대사질환특화센터

KMMPC 이미지

한국마우스대사질환특화센터(KMMPC)는 인간질병의 기전연구 및 신약개발에 필수적으로 이용되는 유전자변형마우스 연구를 통하여
당뇨병, 비만, 고지질혈증, 고혈압, 심혈관계질환의 발생기전 및 치료타깃 발굴 연구를 수행하는 아시아 최초의 대사성질환 전문 연구센터이다.

KMMPC는 새로운 최첨단 연구기법을 아시아의 대사성질환 연구자에게 제공함으로써 복잡한 대사형질분석연구를 협동연구체계로 수행하고 있다.

KMMPC의 연구 MISSION 및 장비

체계적이고 전문적인 대사표현형 분석기반 장비 및 표준화된 분석 기술을 바탕으로 한 대사성질환 연구의 이론, 장비 및 기술 등을 협동연구 형식으로 제공함으로
써,대사성질환 연구 분야의 활성화 및 국제 경쟁력을 갖추어 대사성질환 연구 분야를 선도하는 연구 결과 창출을 지원한다.

분야 장비 용도 및 특징
비만 MinispecMinispec 체성분 분석 /
비침습적 측정ㆍ최소 스트레스
CLAMSCLAMS 에너지 흡수율 분석
Bomb calorimeterBomb calorimeter 실시간 에너지 밸런스 분석
XF analyzerXF analyzer in vitro 에너지 균형 분석
TreadmillTreadmill 운동관련 대사능력 측정
혈액분석 혈액생화학분석장치(1)혈액생화학분석장치(1) 6가지 항목 혈액 생화학 분석기
혈액생화학분석장치(2)혈액생화학분석장치(2) 고속 혈액 생화학 분석기
분야 장비 용도 및 특징
대사체 분석 GCGC 대사체 분석
LC-MSLC-MS 대사체 분석
FPLCFPLC 대사체 분리 및 분석
지단백 분석
Confocal microscopeConfocal microscope 고해상도 세포 및
조직 이미지 분석 (형광)
당뇨 Glucose analyzer (GM9)Glucose analyzer (GM9) 혈당 측정
β-counterβ-counter 동위원소 tracer 분석
γ-counterγ-counter 동위원소 tracer 분석
RIA 분석
DCA vantage analyzerDCA vantage analyzer 혈중 당화혈색소 분포율 측정
핵자기공명 분광/영상 장치핵자기공명 분광/영상 장치 비침습적 생체 대사체 측정

NECMD NATIONAL EFFICACY EVALUATION CENTER FOR METABOLIC DISEASE THERAPEUTICS / 국가지정대사성질환약리효능평가센터

NECMD 이미지

보건복지부의 보건과학기술(HT: health technology) 고속사업의 일환으로 설립된 국내 유일의 대사성질환 신약 전문 효능평가 시스템이다.
NECMD는 약물의 유효성 평가에 최적화된 독창적인 One-Stop/Conveyer System을 이용하여 신약개발과정의 병목현상 단계인
"in vivo 약리/효능 평가"의 문제점을 해결하여 신약선도물질의 제품화를 보다 용이하게 하여 국내 신약개발 활성화에 기여할 것이다.

TRANSGENIC CORE

Transgenic Core는 transgenic mouse와 knockout mouse를 만드는데 필요한 기술적 지원을 위해 만들어졌다.

Transgenic mouse는 수정란의 핵에 microinjection 기법으로 원하는 유전자를 주입하여 만들며,
knockout mouse는 mouse embryonic stem (ES) cell에 homologous recombination 기법으로
원하는 유전자를 불능화시킨 후 이 ES cell들을 blastocyst에 주입하여 대리모에서 성장시켜 만든다.

생쥐는 인간과 유사한 게놈(genome)을 가진 고등동물이면서 번식이 용이하고 관리가 쉬우며
유전자 조작에 필요한 기술이 확립되어 있어 유전자의 생체 내 기능 연구 및 인간 질환 모델 제작에 많이 이용되고 있다.

그 동안 Transgenic Core에서는 4종의 knockout 생쥐를 제작하였으며 추가로 10여 종의 knockout 생쥐를 제작 중에 있다.

  • Nikon microscope Ti and
    Eppendorf micromanipulator

  • Microinjection of transgene
    into fertilize egg

  • X-gal stained embryo of Tmem
    100-conditional knockout mouse

FLOW CYTOMETRY CORE

단일 세포 수준에서 분자발현, 세포 신호전달, 세포주기, 세포사 세포분열,
생리활성 물질생성, 막전위, ion influx등을 분석 (Analytical Flow Cytometry:
유세포분석기)또는 표적세포를 분리(Cell Sorter: 세포분리기)하기 위한 시설이다.
면역학, 혈액학, 줄기세포학, 종양학, 내분비 대사학 연구 분야에서 많이 사용되며
유세포 분석을 위한 샘플 준비와 Pre-sorting 그리고 기기사용에 대한 상담 및
기술 지원 서비스를 제공하고 있다.

  • Guava Easy Cyte Plus

  • FACS Calilbur

  • LSR II

MOLECULAR IMAGING CORE

MOLECULAR IMAGING CORE 이미지

이길여암ㆍ당뇨연구원에서는 세계적인 연구성과를 위해 노력하고 있는 연구진들을 지원하기 위한
다양한 최첨단 장비들을 갖추어 암과 당뇨병의 정복을 크게 앞당길 수 있는 여건을 마련했다.

LSM 710-ConfoCor3 현미경은 최신의 Confocal 장비이며 3차원적 세포 및 조직의 단면을 초고해상도로 관측할 수 있어 기초과학의 발전에 지대한 공헌을 하고 있다.

LSM 710 현미경을 이용하여 생체조직과 세포의 구조와 단백질을 실시간으로 관찰할 수 있으며,
ConfoCor3(FCCS)는 생체조직에 손상을 최소화하여 살아있는 세포 수준에서 빠른 시간에 스크리닝 할 수 있는 기기로 개발되어 신약개발에 활용되고 있으며,
Molecular imaging core 장비들을 이용하여 도출해낸 결과물들이 세계 유수의 저널에서 신뢰도를 상당히 높이게 되어 앞으로도 그 중요성은 더욱 증가될 것이다.

자기공명기기 MRI AND MRS

MOLECULAR IMAGING CORE 이미지

MRI와 MRS는 생체조직 손상 및 방사선 노출 없이 각각 조직의 형태 및 조직 대사물 함량을 실시간으로 촬영하고 측정할 수 있는 기기이다.
가천대 이길여암ㆍ당뇨연구원은 국내 최초로 9.4T Bruker 장비를 2008년에 도입하여 사용하고 있다.

용도
- In vivo에서 anatomical and physiological deep phenotyping
- In vivo에서 quantitative liver fat, whole body muscle, subcutaneous and visceral fat mass, intra- and extra-myocellular fat 및
   ATP, phosphocreatine 등 metabolites 측정
- Endocrinolory, Metabolism, Oncology, Neuroscience, Aging 등 여러 분야에서 연구, 특히 질병에서 biomarker 발굴 및 측정에 매우 유용

주요기기
Bruker Biospec 94/20 USR 자기공명기, Linux computer, 동물마취용 설비, Amira, SliceOmatic, MATLAB 등 software

공초점 레이저 주사현미경 LSM 710 - CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPES: CLSM, CARL ZEIS

공초점 레이저 주사현미경 이미지

CLSM은 레이저를 광원으로 하며, 기존의 형광현미경보다 해상력이 1.4배이고,
삼차원 영상으로 관찰할 수 있고, 살아 있는 시료를 대상으로 생리적 기능 연구가
가능하여 생명과학분야에 없어서는 안될 현미경이다.

최근에는 HTS (High Through Put) 개념으로 많은 시료를 세포 수준에서
빠른 시간에 스크리닝 할 수 있는 기능이 첨가되어 신약개발에도 활용되고 있다.

용도
- 다중 형광 염색된 세포 및 조직의 2차원 고해상도 고배율 이미징 및 정량분석
- 3차원 형광 이미징
- 투과광 검출기를 이용한 세포의 형태 분석 및 형광 이미지와의 대조
- GFP(초록색 형광 단백질)를 이용한 장시간 생세포 이미징(암세포의 변화관찰)
- 칼슘 인디케이터를 이용한 세포내의 칼슘 이온 이미징(발암 및 억제제 개발 연구)
- 레이저를 이용한 특정 단백질의 자극 및 시간에 따른 변화 결과 분석
- 최신 형광 단백질인 PA-GFP 및 KAEDE를 이용한 생세포 이미징
- 3차원 이미지를 시간 경과에 따라 제작하는 4차원 이미징
- 그 외 생리학, 병리학, 약리학, 세포학 연구에 필요한 고해상도 고배율 형광 이미징

담당자 : 변경희 교수

유전자 발현 분석 장비 GENE EXPRESSION ANALYSIS APPARATUS

유전자 발현 분석 장비 이미지

유전자 발현의 정량적 분석에 사용한다.
유전자의 발현조절을 전사 단계에서 측정하기 위한 방법들 중 Quantitative Real-time PCR(qPCR) 방법은 정량적 분석을 가능하게 하고,
단시간에 여러 샘플간의 유전자 발현 조절을 비교 분석할 수 있어 많이 사용되고 있다.
임상샘플, 동물조직 및 혈액에서 total RNA 추출 후 유전자 발현 분석의 전반적인 실험 수행이 가능하다.
qPCR은 증폭되는 핵산에 형광 물질을 붙이고, 이 형광을 지속적으로 검출하는 방식으로 이루어진다.
대표적인 형광물질로는 SYBR Green과 Taqman Probe이 있다.

주요기기
- CFX3B4Touch™ Real-Time PCR Detection Systerm
- ABI7300
- Agilent Bioanalyzer 2100
- Nanodrop, Tissuelyzer

담당자: 차지영 교수

형광이용세포분석기 FACS (FLUORESCENCE ACTIVATED CELL SORTER) INSTRUMENTS

공초점 레이저 주사현미경 이미지

1. 유세포분석기(Guava Easy Cyte plus)
세포에서 적은량의 형광 발현 분석을 통해 특정 세포의 수나 발현물질 등의
물질을 측정할 수 있고, 한번에 96개의 시료를 읽을 수 있는 장비다.

제조사 : Guava Technologices(Merck Millpore)
모델명 : Guava Easy Cyte plus
사양: 488nm 블루레이저 1개

용도
- Detection of transcription factor, intracellular signaling molecules,
   cytokines, structural protein, scaffold protein, phosphor-specific antigen
- Whole blood staining
- Cytometric bead array
- Cell cycle analysis
- Proliferation detection
- Apoptosis assay
- DNA fragmentation assay

의료용 면역과학 측정장비 이미지

2. 의료용 면역과학 측정장비(FACS Calibur)
형광물질 발현을 이용하여 세포에서의 물질 측정과 세포사멸 및 복제주기 등
세포 변화를 관찰하는데 활용되는 장비이다.

제조사 : BD Bioscience
모델명 : BDTM Calibur Flow Cytometer
사양: 488nm 레이저 1개, 633nm 레이저 1개

용도
- Detection of transcription factor, intracellular signaling molecules,
   cytokines, structural protein, scaffold protein, phosphor -specific antigen
- Whole blood staining
- Cytometric bead array
- Cell cycle analysis
- Proliferation detection
- Apoptosis assay
- DNA fragmentation assay

의료용 면역과학 측정장비 이미지

3. 의료용 면역과학 측정장비(FACS LSR II)
다양한 형광물질을 이용하여 세포에서 발현되는 물질 측정과 세포 수 등
세포 변화를 관찰하는데 활용되는 장비이다.

제조사 : BD Bioscience
모델명 : BDTM LSR II Cytometer
사양: 488nm 레이저, 633nm 레이저, 405nm레이저, 325nm레이저 각 1개

용도
- Detection of transcription factor, intracellular signaling molecules,
   cytokines, structural protein, scaffold protein, phosphor -specific antigen
- Whole blood staining
- Cytometric bead array
- Cell cycle analysis
- Proliferation detection
- Apoptosis assay
- DNA fragmentation assay

의료용 면역과학 측정장비 이미지

4. 의료용 면역과학 측정장비(FACS Aria II)
형광물질을 이용하여 세포에서 발현되는 물질 측정 및
특정 형광을 발현하는 세포만을 분리할 수 있는 장비이다.

제조사 : BD Bioscience
모델명 : BD FACS Aria II TM Cell sorter
사양: 488nm 레이저, 633nm 레이저 각 1개

용도
- Cell sorting (주용도)
- Detection of transcription factor, intracellular signaling molecules,
   cytokines, structural protein, scaffold protein, phosphor -specific antigen
- Whole blood staining
- Cytometric bead array
- Cell cycle analysis
- Proliferation detection
- Apoptosis assay
- DNA fragmentation assay

고효율 시료 검색 시스템 이미지

5. 고효율 시료 검색 시스템(Cellomics Arrayscan VTI HCS reader)
세포에서 형광발현을 이용하여 특정 세포 수의 측정 및 세포 이미지 촬영에 활용되는 장비다.
Live cell을 이용하여 drug screening에도 활용되고 있다.

제조사 : Thermo scientific
모델명 : VTI HCS reader

용도
- Drug screening using detection of transcription factor,
   intracellular signaling molecules, cytokines, structural protein,
   scaffold protein, phosphor-specific antigen
- Whole blood staining
- Cytometric bead array
- Cell cycle analysis
- Proliferation detection
- Apoptosis assay
- DNA fragmentation assay

다표지 시료 측정 장치 MULTILABEL PLATE READER

다표지 시료 측정 장치 이미지

시료의 흡광 (visible and UV absorbance), 형광 (fluorescence) 및 발광 (luminescence) 등을
한 기기 내에서 측정할 수 있는 다기능 측정장치이며, 96-well plate를 비롯하여
다양한 microplate를 사용할 수 있다. 액체 시료 자동 분주 장비와 연계하여
대량의 시료를 취급하는 High Throughput System(HTS)으로도 활용 가능하다.

제조사 : Perkin Elmer
모델명 : Victor 3

용도
- Cell-based assay
- ELISA
- Kinetic assay
- Drug screening assay 등

담당자 : 이호재 교수

3D BIO-PRINTING SYSTEM

3D BIO-PRINTING SYSTEM 이미지

정의
의료영상데이터를 기반으로 생체고분자 및 세포를 프린팅함으로써
원하는 3차원 구조물을 제작할 수 있는 시스템

제작 정밀도
2㎛ (x-y-z axis) / 제작 제품 크기: 400 x 400 x 250 mm (x-y-z)

활용방안
생체조직 재건용 스캐폴드 제작, 임플란트용 제품 제작,
수술 보조용 기구 제작, 세포 실험용 플랫폼 제작

담당자 : 이진우 교수

패치 클램프 (PATCH-CLAMP) 장비

패치 클램프 이미지

전기생리학 분야에서 패치 클램프 방법(patch clamp method)으로
세포막 채널(channel)의 특성을 연구하는 장비이다.

클램프 방법이란 팁의 직경이 1 ㎛ 정도의 마이크로마이펫(micropipette)을
세포막 표면에 삽입하여 미세한 이온 커런트(current)를 측정하는 방법이다.
세포막 표면에 삽입을 여러 번 시도하면 마이크로파이펫 팁 내에 들어온
세포막에 하나의 이온 채널만이 들어 있는 경우가 생긴다.
이온 채널을 통해 이온 커런트를 측정하여 채널의 존재를 확인할 수 있다.

이렇게 분리된 단독 이온채널에서
바깥과 안쪽의 조건을 바꿔주면 그 채널의 특성을 연구할 수 있다.

담당자 : 박철규 교수

차세대 염기서열 분석장비(NGS sequencer)

  • 차세대 염기서열 분석장비 이미지
  • 차세대 염기서열 분석장비 이미지2

암환자의 모든 유전자의 염기서열을 한 번에 해석할 수 있는 장비이다.

제조사: Illumina
모델명: MiSeqDx

용도
암환자 유전체 데이터 생산; 암환자 돌연변이 정보 발굴; 암환자의 진단

고성능 계산 서버(High Performance Computing Server)

고성능 계산 서버 이미지

암환자의 유전체를 분석하기 위한 고성능 컴퓨팅 자원이다.

제조사: Lenovo
모델명: Lenovo Think Server

용도
암환자 유전체 데이터의 생물정보학 분석; 암환자의 유전체 데이터 분석 알고리즘 개발 및 테스트;
암환자 유전체 데이터의 저장 및 백업