科研动态

韩国抗新冠肺炎疫苗和药物研发最新进展

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3月26日,韩国科技信息通信部崔起荣长官访问韩国化学研究所,听取了3月6日启动的“药物再利用抗新型冠状病毒”科研项目的最新进展。 为在已通过美国FDA批准且安全性得到认证的药物中,快速筛选出可有效治疗新冠肺炎的药物,韩国化学研究院、韩国巴斯德研究所、韩国生命工学研究院、首尔大学国家小鼠表达分析事业团及高丽大学等代表机构携手共同参与了该项目。其中,韩国化学研究院和巴斯德研究所主要负责药物筛选这一核心工作。 据韩国化学研究院介绍,该院对1500多种药物进行了筛选,最后对瑞德西韦、氯喹、克力芝等目前国内外医学领域正在使用或已经开展临床应用的8种药物进行分析,发现瑞德西韦的抗新冠病毒药效最为显著。 韩国巴斯德研究所在“药物再利用抗新型冠状病毒”项目的支持下,从FDA批准的3000多种药物中筛选出50种抗病毒候选药物,最终发现氯硝柳胺、环索奈德两种药物具有抗新冠病毒药效,并于23日在国际生命科学预印本平台“BioRxiv“上发布了该成果。据29日最新消息,该研究所仅用一天时间就从韩国食药处取得临床试验许可,将在高丽大学九老医院、亚洲大学附属医院、忠北大学附属医院等医疗机构,对环索奈德开展临床试验研究。 韩国科技信息通信部表示,为加速抗新冠病毒疫苗与药物研发,国会于18日通过新冠肺炎新增预算,紧急拨付了215000万韩元,重点支持核心研究机构的科研设备扩充及相关课题实施。同时,科技部还强调,将与疾病管理本部及医疗一线随时共享研究成果,推动疫苗和药物研发。 除各科研院所外,韩国国内的生物企业也在大力推动疫苗和药物研发。 1、CELTRION, 从患者血清中找到新冠病毒抗体 韩国CELTRION集团23日表示,已从新冠病毒康复患者血清中获取300种能抑制新冠病毒活性的抗体候选物质,完成了抗病毒药物研发第一阶段的核心工作。 据悉,该集团从疾病管理本部获取患者免疫细胞后,仅用三周时间便完成了这一工作。目前,该集团和疾病管理本部、忠北大学携手,利用感染新冠病毒的细胞进行中和试验,同时开展第二批抗体候选群筛选工作。 下一步,该集团计划5月份开展灵长类动物临床试验,7月末进行人体临床试验。 2. 韩国SK生物制药,成功研制新冠病毒候选疫苗,进入动物实验阶段 韩国SK生物制药公司23日表示,已成功研制出新型冠状病毒候选疫苗,并进入动物试验阶段。通过动物试验对药效进行验证后,将立即启动非临床试验确认其安全性,并计划9月启动临床试验。 据悉,SK生物制药利用基因重组技术获取冠状病毒抗原,通过多种形态的蛋白质培养和纯化平台,最终获取了候选疫苗。此次获取的候选疫苗为亚单位(包含部分病毒的抗原)形态,与其他疫苗相比具有更高的安全性。 SK生物制药拥有基因重组抗原制备技术和MERS疫苗开发经验,有望在短期内开发出安全有效的疫苗。同时,该公司在韩国庆尚北道安东市还将启动疫苗生产工厂(L HOUSE),疫苗一旦完成开发,即可进入生产状态。 3. GENEXINE,DNA疫苗启动灵长类实验 韩国生物科技公司GENEXINE与GENNBIO25日表示,其自主研发的DNA疫苗“GX-19”将开展灵长类动物(猴)实验,确认其安全性后,将有望在6月份启动人体临床试验。 此前,为推动DNA疫苗“GX-19”研发,GENEXINE公司与国际疫苗研究所、GENNBIO、BI-NEX、KAIST、POSTECH等临床试剂生产、灵长类实验和药效评价领域的代表性机构共同成立产学研联盟。 信息来源: https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=366&aid=0000495310 https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2020/03/23/2020032301281.html?utm_source=naver&utm_medium=original&utm_campaign=biz https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=009&aid=0004542197 https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=014&aid=000439450 http://www.inews24.com/view/1253304 发布机构: 韩国网络媒体 发布时间:2020.03.23

韩国研发出可反复清洗、使用期限长达一个月的纳米口罩

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韩国科学技术院(KAIST)16日表示,新材料工程系金一斗(音译)教授研究团队利用纳米纤维,成功开发出反复清洗依旧保持良好过滤率、且使用期限可长达一个月的口罩。 该研究团队利用的是自主开发的绝缘嵌段(Block)静电纺丝法(electro spinning),通过对纳米纤维的方向进行控制,制备出直角形态的纳米纤维。该结构的纳米纤维可以最大程度的降低空气过滤层的压力,从而使实现过滤效果最大化。 金一斗教授解释说,通过对纳米纤维的种类、厚度和密度进行调整后,可满足KF80、 KF94及N95(医用级别)口罩的过滤层需求,且与现有纳米纤维相比,具有透气性更优的特点。同时,经乙醇杀菌清洗实验结果显示,此次研发出的纳米纤维基口罩重复洗涤20次后仍能维持94%以上的过滤率,且纳米纤维膜的结构也完全没有发生变化。即使在乙醇中浸泡3小时,纳米纤维依旧没有出现融化或膜变形现象 。经过4000次反复弯曲测试,依然保持KF80级口罩(600nm纳米粒子,过滤效率为80%)的性能。经证实,使用乙醇杀菌清洗后可使用一个月。此外,清洗10~20次后还可更换口罩过滤层。 据悉,金教授于去年2月成立了KAIST教授创业公司"金一斗研究所",并引进通过52针孔、卷对卷方式批量生产可控制方向的纳米纤维膜生产设备。目前该公司可在一小时内生产宽35厘米、长7米左右的纳米纤维膜,日产1500张纳米纤维口罩过滤层。 目前,金教授团队已向韩国食品药品处提交了技术商用化申请,获批准后将正式推动该产品商用化,同时还将增加产品抗菌功能,开发更为安全的高品质过滤层。 据分析,如果食品药品处的许可批下来,该产品预计一个月内可实现商业化,该公司的过滤层日均生产量也将由现在的1500张增至5万张,有望缓解COVID-19疫情引发的口罩供应紧张问题。 信息来源: https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=366&aid=0000486082 发布机构: 韩国网络媒体 发布时间:2020.03.16

韩国成功发射“千里眼2号”卫星

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韩国科技信息通信部与环境部、海洋水产部表示,韩国自主研发的地球静止轨道卫星“千里眼2B”号于2月19日上午7时18分(当地时间18日晚7时18分)在南美法属圭亚那宇航中心成功发射,发射31分钟后与火箭成功分离,37分钟后与澳大利亚Yatharaga地面站进行了首次通信。 据悉,“千里眼2B号”在其后约2周内将经过5次转移轨道变轨,进入高度约为36,000km的静止轨道后, 开展长达几个月的轨道测试,以获取更为准确的大气和海洋环境观测信息。通过对千里眼2B号卫星上搭载的环境观测和海洋观测设备进行图像校正等调整,进一步优化卫星系统的性能;同时还将以轨道测试过程中获取的观测信息为基础,对大气和环境观测专用软件进行调试,推动数据精准化。若整个过程正常运转, 则有望从2020年10月和2021年开始分别提供海洋信息和大气环境信息服务 。 “千里眼2B号”是全球首颗雾霾观测卫星,不仅可以监测空气中的雾霾等空气气溶胶,还可以监测引发雾霾的气态大气污染物的浓度,监测范围东至日本西到印度尼西亚北部及蒙古南部地区。今后,计划以周为单位,对亚洲地区进行常态化监测。通过相关监测结果, 可确认雾霾在亚洲哪个地区产生并发展、移动路径、是否对韩国产生影响以及是否会在韩国某一地区出现高浓度雾霾。 “千里眼2B号”同时将以更优化的性能,承接“千里眼1号”的海洋观测任务,不仅可以更为准确地实时监测绿潮、赤潮、石油泄漏、海洋垃圾等污染物的移动路径, 还可以开展海雾、海冰、渔业环境指数、盐浓度等多种海洋特性观测,支持海洋研究活动。 “千里眼2A号”和“千里眼2B号”开发运营机构负责人表示,今后将保持密切合作,推动相关观测数据的高效利用。 信息来源: https://msit.go.kr/web/msipContents/contentsView.do?cateId=_policycom2&artId=2626118 发布机构: 韩国科学技术信息通信部 发布时间:2020.02.19

韩国研究团队成功研制世界最薄金刚石材料- Diamane

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12月10日,韩国基础研究院(IBS)多维碳材料研究中心和蔚山科学技术院(UNIST)自然科学部研究团队表示,研发出一种在常温常压条件下通过简单工序将石墨烯转换成超薄膜金刚石(Diamane)的新技术,该研究成果已发表《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。 石墨烯和金刚石均由碳原子组成,区别在于原子的键合形态和结构。石墨烯是一个碳原子在平面上连接成六边形的单层碳原子,而金刚石是由四个碳原子围绕一个碳原子组成正四面体的立体结构。因此,金刚石具备出色的导热性和机械强度,但也存在导电性弱、不易弯曲等缺点。 为了克服这一局限,科学家们开展了将金刚石制成如石墨烯一般的二维超薄膜形态的Diamane制备技术研究,但是改变金刚石键合结构的过程不仅需要极强的压力、价格昂贵,而且在压力降低情况下,金刚石很容易还原成石墨烯,由于无法维持其稳定性,所以该技术尚未进入实用化阶段。 此次研究人员研发出的Diamane合成方法是在在室温(25摄氏度)和大气压(1个大气压)条件下,仅通过注入氟的氟化工艺就可稳定制备Diamane。利用化学气相沉积(CVD)方法在铜镍(CuNi)合金基板上制备双层石墨烯,然后注入氟气。注入的氟气使已与周围3个原子键合的碳与周围的4个原子键合,最终制备成膜形态的金刚石。研究人员制备出的金刚石厚度为仅0.5nm,是目前世界上最薄的金刚石材料。针对其经过氟化这一特点,研究团队将其命名为“F-diamane”。 此项研究将大大降低Diamane制造成本,推动金刚石在多个领域应用。研究团队表示,还将进一步开展对电气和机械性能进行调节的大面积单结晶金刚石薄膜研究。 信息来源: https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=009&aid=0004479641 发布机构: 韩国网络媒体 发布时间:2019.12.10

韩国公开“千里眼2B”号卫星

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12月4日,韩国科学技术信息通信部与环境部、海洋水产部公开了用于雾霾和海洋环境观测的地球静止轨道卫星“千里眼2B”号 。 据悉,“千里眼2B”号完成检测后,将于明年2月在南美法属圭亚那航天中心搭载阿丽亚娜5型火箭(Ariane-5)发射升空。 “千里眼2B”号的主要任务是对朝鲜半岛及东亚地区雾霾等大气环境和朝鲜半岛周围的赤潮、绿潮等海洋环境进行观测,与2010年发射的千里眼1号相比,“千里眼2B”号有效荷载性能大幅提升。 “千里眼2B”号搭载大气环境观测装备,观测范围东至日本西至印度尼西亚北部,南至蒙古南部地区,基本可以覆盖整个东亚地区,可计算大约20多种大气污染物质信息。同时,卫星可追踪雾霾移动路径,科学分析国外因素对韩国国内空气质量的影响,掌握韩国国内大规模雾霾产生地区,有助于政府进行集中管理,制定政策改善空气质量。今后卫星获取的国内外观测数据,可进一步提高雾霾天气预报的准确度,从而提升国民健康和生活质量。 “千里眼2B”号可实时观测到石油事故、赤潮、绿潮等现象的发生并提供相关信息,与千里眼1号相比,分辨率由之前的500m提升到250m,可计算出信息由之前的13种提升到26种,有利于制定有效预防措施,将对海洋环境的破坏降到最低值;同时,对海洋废弃物及海水水质变化进行监测,有助于保护海洋环境和管理海洋资源,观测洋流和海雾,能广泛应用于海上安全和海洋防御等领域。 此外,相关机构持续推动对“千里眼2A”号和“千里眼2B”号观测数据最大程度的有效利用,计划将“千里眼2A”号的云雾观测信息与“千里眼2B”号的雾霾观测信息等结合,从而提高雾霾观测的准确度 “千里眼2B”号卫星发射后将停留在36000km高的地球静止轨道上,经过性能优化等轨道测试及示范服务后,预计将于2020年10月起提供海洋信息服务,2021年起提供大气环境信息服务。2021年预计可利用智能手机图像确认包括韩国在内的东亚地区大气污染物排放量与长距离移动污染物质的浓度。 信息来源: https://msit.go.kr/web/msipContents/contentsView.do?cateId=mssw311&artId=2359863 发布机构: 韩国科学技术信息通信部 发布时间:2019.12.05

韩国成功掌握新一代半导体原创技术

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11月5日,韩国脑研究院(KBRI)宣称,治疗白血病的药物也可用于治疗大脑炎症诱发的老年痴呆症, 该项研究成果已发表在国际11月份的国际学术期刊《神经病理学杂志》中 。 韩国研究团队表示,基于此项研究,今后将对现有药物设定新靶,将其作为炎症性退行性脑部疾病的治疗药物,可显著降低新药开发成本和临床实验时间。 研究团队连续两周将慢性骨髓性白血病治疗药物投入到脑炎症 动物后发现神经胶质细胞活性下降,诱发大脑炎症的促炎性细胞因子表现减少等情况。 另外,同时发现阿尔茨海默患者血液和大脑中增加的STAT3蛋白质信号传递在神经胶质细胞内受到抑制,有效阻碍了大脑炎症反应。 韩国脑研究院研究本部长表示,达沙替尼(Dasatinib)作为可同时控制阿尔茨海默多种病理障碍的药物,今后将持续对“达沙替尼的可能性”进行研究。 信息来源: https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=014&aid=0004321813 发布机构: 韩国网络媒体 发布时间:2019.11.05

韩国研究团队发现白血病治疗药物可有效抑制老年痴呆症

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11月5日,韩国脑研究院(KBRI)宣称,治疗白血病的药物也可用于治疗大脑炎症诱发的老年痴呆症, 该项研究成果已发表在国际11月份的国际学术期刊《神经病理学杂志》中 。 韩国研究团队表示,基于此项研究,今后将对现有药物设定新靶,将其作为炎症性退行性脑部疾病的治疗药物,可显著降低新药开发成本和临床实验时间。 研究团队连续两周将慢性骨髓性白血病治疗药物投入到脑炎症 动物后发现神经胶质细胞活性下降,诱发大脑炎症的促炎性细胞因子表现减少等情况。 另外,同时发现阿尔茨海默患者血液和大脑中增加的STAT3蛋白质信号传递在神经胶质细胞内受到抑制,有效阻碍了大脑炎症反应。 韩国脑研究院研究本部长表示,达沙替尼(Dasatinib)作为可同时控制阿尔茨海默多种病理障碍的药物,今后将持续对“达沙替尼的可能性”进行研究。 信息来源: https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=shm&sid1=105&sid2=228&oid=014&aid=0004321813 发布机构: 韩国网络媒体 发布时间:2019.11.05

光速运行人工智能元件的诞生

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- 首尔大学研究团队成功设计出可超高速运算的人工智能元件- 韩国研究团队成功设计出可用于第四次产业革命的核心技术——人工智能神经形态光子元件。 韩国科学技术信息通信部(长官俞英民,以下简称“科技信通部”)指出,首尔大学朴南圭(音)教授、柳善圭(音)博士及朴贤熙(音)博士团队成功利用光子流动模拟了大脑基本功能单元——神经元的工作模式。该技术有望加快高速演算型人工智能的实现。 该技术有望打破传统半导体的局限,开创超高速-低电力神经形态半导体元件的全新领域,是具有里程碑式意义的研究成果。6月3日,该研究工作在线发表于世界顶级学术期刊《先进科学(Advanced Science, IF=12.441)》。 大脑神经元细胞是神经系统的处理器元件,具有与电子电路晶体管相近的功能。 在神经元的信号处理功能和复杂神经网络的连接下,大脑得以发挥学习及记忆功能。 近期备受人们瞩目的深度学习型人工智能技术利用计算机程序模拟了大脑的神经元网络。然而,仅靠“软件化的”神经网络,难以获得稳定高效的人工智能,必须开发与神经元具有相似工作原理和网络结构的硬件,即人工智能专用神经形态*芯片。 随着纳米技术使半导体电子电路精细化到数纳米的量级,发热与运算速度成为了制约半导体元件性能提升的根本要素。当然,这也是实现神经形态半导体“电子”电路的终极制约要素。 幸运的是,利用“光子”而不是“电子”进行演算的神经形态元件可实现在低电力下的无发热高速运转。目前,麻省理工学院(MIT)及斯坦福大学等世界少数研究机构正对此展开十分积极的研究。 研究团队在满足“宇称-时间对称”这一特殊物理对称性的增益、损耗物质基础上,应用了能够控制时间对称性的非线性超材料,成功在光学信号处理过程中,再现了神经元丰富的演算功能。 研究团队开发了输入值与输出值随着光强变化的非线性超材料,将其分别与大脑神经元的钠通道和钾通道对应,成功在神经形态光元件上实现了光速的神经信号处理。 这在理论上证实了可利用光子流动获得如不受外部杂音干扰的强度稳定的电信号等神经形态及仿大脑内存元件所需的丰富功能。这是世界首个可光速运行的超高速仿神经元的概念型光元件设计。 团队带头人朴南圭教授指出“在本研究中,我们以物理学中的对称性再现了生物结构的工作原理,并在此基础上设计了全新的光学元件,体现了学科交叉的思想。” “具体地,我们将光作为信号递质,模拟了神经网络的基本单位——神经元的功能。这不仅为超高速神经形态元件及人工智能的开发带来新的转机,相关功能还有望应用于高稳定度激光等方面。“ 本研究在科技信通部全球化前沿事业(GFP,波能极限控制研究团)、教育部总统Post-Doc. Fellowship课题(PPD)事业及海外优秀新晋研究者吸引事业(KRF)的资助下完成。

电动汽车电池高速充电技术问世

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来自韩国蔚山科学技术院(UNIST)的研究团队成功开发出能够大幅提升电动汽车的电池容量和充电速度的硅材料导电率的创新技术。 6月3日,UNIST能源及化学工学部李准熙(音)教授和浦项工大化学系朴秀珍(音)教授向我们介绍了一种由他们团队合作开发的“低温硅掺杂硫磺制备技术”。 掺杂是一种向基质有目的的添加元素或化合物的工艺,主要应用在半导体工程之中,以提升材料的电学特性。 目前,电动汽车锂离子电池的阴极材料主要使用导电率较高的石墨。然而,石墨存在难以克服的理论容量上限。为此,人们积极的寻找相关的可替代材料。 硅被视为石墨的良好替代物。但其导电率较低,存在充放电时体积变化大,易破裂等问题。 针对硅材料的这一局限性,李和朴教授的研究团队开发出了“1%掺杂法”。即在低温条件下向硅粒子掺杂硫磺。该技术合成得到的“半导体硅”在无碳环境中,导电率依然能够提升50倍以上,可实现电池的高速充电。 半导体拥有介于金属和非金属之间的中间特性,导电率高于非金属。 李教授指出“传统工艺既复杂又昂贵,且稳定性较差,不适合大规模生产。利用此项技术,能够十分简便的制成半导体硅,且该半导体硅能够有效提升锂离子的扩散速度。这是有助于开发可高速充电的高能电池的理想性质。” 朴教授指出“我们发现,在与商用锂电池相同的评价条件下,由该技术制作而成的电池,充电仅需10分钟,就达到了石墨电池四倍以上的电容量。除了电池材料,该技术还有望应用于包括光电子等在内的多样化能源材料产业中。” 本研究成果于5月28日发表在自然科学领域顶级学术期刊《自然•通讯(Nature Communications)》上。

变废为宝:二氧化碳发电•制氢创新技术的诞生

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- 利用水中溶解二氧化碳的简单化学反应,为缓解气候变暖做贡献 蔚山科学技术院(UNIST,院长:郑武英(音))能源与化学工程部金健泰(音)教授团队成功开发出了利用二氧化碳发电,制氢的“水系金属(锌,铝)-二氧化碳系统(Aqueous Zn or Al–CO₂System)”。 该系统是利用水中溶解二氧化碳发电的新型电池。在电化学反应过程中,不仅会消耗温室效应的罪魁祸首——二氧化碳,还可有效发电及制备氢气。 随着气候变暖等环境问题的恶化,二氧化碳捕集•利用•存储技术(CCUS)成为了全球科研工作者们面临的重要课题。 然而,气态二氧化碳的化学性质十分稳定,难以打破其化学键,将其转换成其他物质。为此,世界各国正努力研发能够有效转化二氧化碳的高新技术。 本研究利用二氧化碳溶于水后易转换为其他物质的特性为上述问题提供了一种解决方案。二氧化碳溶于水后,会使水中的氢离子(H⁺)浓度显著增加。水在向酸性转变的过程中,会伴随着电子(electron)的迁移,可以用来发电。 同燃料电池一样,该体系由阴极(金属锌或铝)、分离膜及阳极(催化剂)构成。与电池不同的是,在该体系中,催化剂浸于水中,阴极和导线相连。 发电过程中,二氧化碳将转化为碳酸氢钾,且转化率不低于57%。反应同时伴随着氢气的产生,可谓一石二鸟。 同研究团队去年发表的“金属钠–二氧化碳系统(Hybrid Na-CO₂system)相比,上述利用二氧化碳发电•制氢的技术在效率和安全性方面均得到了显著提升。 该系统由于使用了较传统材料更为经济的电极(金属)和分离膜,成本大幅下降。同时,还消除了爆炸隐患,十分安全。并且,发电功率和制氢速率等方面也得到了有效提升。 UNIST能源及化学工学部金健泰教授表示“该技术在快速、经济的消耗二氧化碳的同时,还能有效发电和制氢,是具有极高实用价值的全球顶尖原创技术。从很快就得到实证研究结果支持的这一点来看,该技术具有极大的商用化可能性。” 韩国科学技术信息通信部指出,本课题在科学技术信息通信部气候变化应对技术开发事业“Korea CCS 2020”的资助下完成,相关成果发表(2019.5.22.)在国际知名学术期刊德国应化(Angewandte Chemie)上。 论文题目:Highly Efficient CO₂ Utilization via Novel Aqueous Zn or Al-CO₂ Systems for H₂ and Electricity Production