[A+레포트] 바이오기술 (바이오기술, 바이오의약품, 바이오프린팅)

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목차

1. 바이오기술이란?
2. 미국의 바이오기술의 사례
3. 각국의 바이오기술 사례
4. 바이오기술의 현재와 미래
5. 레드 바이오의 미래
6. 그린바이오의 미래
7. 화이트 바이오의 미래
8. 융합 바이오의 미래

본문내용

재생에너지인데, 바이오에탄올과 비이오디젤 등이 대표적인 바이오연료이다. 바이오폴리머는 생물의 몸 안에서 합성되어 생기는 고분자 화합물인데, 섬유소, 리그닌, 키틴, 알긴산과 같은 다당류나 고분자 단백질 등이 바이오폴리머이다.
바이오연료와 바이오폴리머 분야는 최근 유엔기후변화협약이 체결됨에 따라 더더욱 발전할 듯 싶다. 미국의 몬산토는 조류에서 바이오연료를 생산하기 위해 사파이어 에너지사와 제휴를 맺었다. J.크레이그 벤터의 벤처기업인 아그라디스는 유전자 재조합으로 피마자와 사탕수수를 만들고 있는데, 앞으로 이것들은 바이오연료 등으로 이용 될 것이다.
8. 융합 바이오의 미래
바이오기술은 에너지업계뿐만 아니라 제조업에도 혁신을 일으킬 것이다. 바이오기술과 3D프린팅 기술을 융합한 바이오프린팅 덕분이다. 바이오프린팅은 3D프린터로 세포나 성장인자를 찍어내 3차원의 조직이나 인공장기를 프린트하는 기술이다. 이러한 신기술을 이끌어낸 장본인은 미국의 유전학자 크레이그벤터이다. 그는 셀레라 제노믹스사와 TIGR의 창립자이다. 벤터는 2000년에 인간 게놈의 염기서열을 알아낸 최초의 과학자 중 하나로 널리 알려졌고, 2010년에는 최초로 합성 게놈을 가지고 세포를 만들어냄으로써 또 한 번 언론의 관심을 받았다.
2012년 11월에 열린 와이어드지의 콘퍼런스에서 크레이그 벤터는 다음과 같이 말했다. “우리는 단백질과 바이러스를 빛의 속도로 이동시킬 수 있는 방법을 발견했다. 우리는 생명체를 디지털화할 수 있습니다. 그리고 그것을 빛의 속도로 전송해서 다른 한쪽에서 그것을 다시 만들어낼 수 있습니다.” 이 말은 언젠가는 과학자들이 ‘이메일로 의료용 백신을 전송할 수 있다’는 것을 의미한다. 언제 어디에서 전염병이 발생될지도 모르는 현 상황에서는 질병이 발생했을 때 최대한 빨리 백신을 공급하는 것이 중요하다. 그러나 연구자들이 백신을 만들고 의약회사가 이것을 대량생산해 전 세계로 유통시키는 데는 몇 주 내지 몇 달이 걸린다. 그사이에 소중한 생명을 잃게 된다.
바이오프린팅을 활용하면 바이러스가 위협하는 곳이라면 어디든지 그 지역의 의사에게 이메일로 백신이 정송될 것이다. 크레이맨터는 병원에 설치된 바이오프린터가 정보를 받아들일 수 있도록 생체 고분자화합물을 디지털 코드로 바꾸는 방법을 알아냈다. 덕분에 의료진들은 환자들에게 백신을 빠르게 투여할 수 있을 것이다. 환자마다 투여할 백신을 프린터로 연속적으로 찍어내는 방식이 아닌, 무해한 박테리아에 유전자를 접목시키는 방시그로 단 몇 시간 만에 수십억 개의 분량을 확보할 수 있을 것이다.
앞으로 바이오프린팅은 전 세계 전염병 환자들의 고통을 획기적으로 줄여줄 것이다. 전 세계 사람들은 안전하고 효과가 좋은 것으로 입증된 신약을 신속하게 공급받을 것이다.
바이오프린팅은 인체 조직이나 장기도 프린트할 수 있다. 미국 오가노보는 바이오프린터 ‘노보젠 MMW’를 세계 최초로 상용화했다. 노보젠 MMW는 간 조직을 프린트할 수 있다.
앞으로 바이오프린팅은 우리를 바이오테러로부터 안전하게 지켜줄 수도 있다. 오늘날에는 생명공학이 발달해 테러리스트를이 생화학 무기를 만드는 것이 더욱 쉬워졌다. 2001년에 탄저병 테러를 당한 이후 미국 정부는 1천만 명에게 투여할 수 있는 탄저병 백신을 국가 전략 비축물자의 명목으로 구매했다. 탄저병 테러를 또다시 당하게 된다면 정부는 공격받은 지역에 백신을 신속하게 공급해야 하는데, 이러한 일이 생기게 될 것에 대비해 많은 백신을 미리 준비한 것이다. 하지만 그로 인해 많은 비용이 소모되었다.
앞으로는 유전자 시퀀싱으로 바이오테러 사건이 발생하자마자 병원체를 알아내어 백신을 개발할 수 있을 것이다. 그러면 백신은 이메일을 통해 피해지역에 전달될 것이다. 유전자 시퀀싱 기술은 인간의 건강과 관련된 여러 분야에 두루 이용될 수 있으므로, 생물자원 공학자, 유전자 치료 연구원, 나노바이오 기술 엔지니어, 바이오 인포메틱스 전문가 등 여러 신종 직업이 생길 것이다.
바이오프린팅으로 개개인의 특성에 따라 조직과 장기는 물론 의약품까지 생산할 수 있으므로, 저소득층의 희귀병도 적은 비용으로 치료할 수 있는 시대가 열리 것이다. 의사들이 그저 컴퓨터 프로그램을 통해 처방약을 선택하기만 하면 바이오프린터가 알아서 알약이나 주사액을 만들어줄 것이다.
한편, 바잉오프린팅이 진행되기 위해서는 유전자 정보를 담은 파일을 전송해야 한다. 유전자 정보가 피일이 전송되는 과정에서 손상되는 것을 막기 위해서는 데이터의 엄격한 암호화와 검증 절차가 필요할 것이다. 또, 바이오프린팅의 하드웨어와 소프트웨어를 상시적으로 점검해 원본과 복제본이 확실히 일치하는지를 철저히 관리할 필요가 있다. 따라서 바이오프린팅 보완 전문가라는 새로운 직업이 생길 것이다.
이처럼 바이오기술은 IT와 3D프린팅 등과 융합해 우리를 새로운 세상으로 안내하고 있는데, 바이오기술은 여러 산업에 적용되어 새로운 기회를 만들어줄 것이다. 게다가 최근 들어 유전자 염기서열분석 비용이 대폭으로 하락하고 있으므로, 바이오기술을 이용한 바이오산업이 급속도로 성장할 것이다.
몇 년 전까지만 해도 미국 국립인간게놈연구소에서 인간 유전자를 분석하려면 5만 달러의 비용이 들었찌만 최근에는 유전자 분석 비용이 1천 달러 선으로 낮아졌다. 일루미나, 라이프 테크놀로지, 454 라이프 사이언스 등의 기업들이 차세대 염기서열 분석장비를 개발했기 때문이다. 일례로, 일루미나가 2014년에 개발한 HiSeq X10 이라는 유전자 분석 시스템을 이용하면 유전자 분석비용으로 1천 달러 정도만 소요된다.
최근 「사이언스」지는 크리스퍼 유전자 가위를 소개했다. 유전자 가위는 유전체 내의 특정 염기서열을 찾아낼 절단하는데, 크리스퍼 유전자 가위는 기존 유전자 가위보다 제작이 용이하고 정확성과 효율성도 높다. 이처럼 유전자 분석비용이 줄어들고 유전자 교정비용도 훨씬 용이했으니, 많은 사람들이 의료 서비스를 부담 없는 비용으로 받을 수 있을 것이다.
이처럼 바이오기술은 의료 및 제약, 농업은 물론 여러 산업에 엄청난 변화를 일으킬 것이다. 이 기술은 다른 기술들과 융합해 다양한 신사업을 창출할 것이다.

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