디지털바이오 핵심 신기술 확보와 신산업창출 인프라 조성 추진전략 (양장본 Hardcover)

디지털바이오 핵심 신기술 확보와 신산업창출 인프라 조성 추진전략 (양장본 Hardcover)

$380.00
Description
바이오 분야에 디지털기술이 접목되며 바이오 연구와 산업이 가진 한계를 극복하는 파괴적 혁신이 일어나고 있다. 최근 바이오기술은 글로벌 국가들의 기술패권 경쟁의 핵심으로 부상하고 있다. 미국은 `22년 9월 ‘생명공학·바이오제조 이니셔티브’ 행정명령을 발표했고, 중국은 5월 ‘바이오 경제 5개년 계획’을 통해 바이오기술 기반의 경제발전을 본격 추진하고 있다. 이에 우리 정부도 ‘바이오 대전환 시대, 디지털바이오 육성’이라는 국정과제를 설정하고 ‘첨단바이오’를 12대 국가 전략기술 중 하나로 선정하였다. 이 전략은 우리나라가 2030년 바이오 선도국가에 진입하는 것을 목표로, 바이오·디지털 융합기술과 인프라 혁신에 연간 4000억원 이상을 투자하는 방안이다.

4차 산업혁명 시대가 되면서 첨단 ICT와 인공지능(AI), 빅데이터 기술 등의 활용과 부품·모듈화가 가능해지면서 바이오 연구 개발의 기간·비용이 대폭 줄어들고 속도도 빨라졌다. 이에 따라 대두된 것이 합성생물학이며, 바이오파운드리는 바로 이 같은 세포 설계·유전자 합성 등을 자동화, 고속화, 대량화하기 위한 핵심 인프라다. 국내는 합성생물학 산업이 태동기 수준으로, 아직 최고 기술 보유국 기준 75% 정도의 기술을 보유해 추격 국가로 꼽힌다. `21년 약 1억2000만달러의 시장 규모에 그쳤지만 2031년까지 16억달러로 15배이상 성장할 것이라는 전망이 나오는 등 산업적 수요에 기반해 급격히 시장이 커지고 있다.

더불어 줄기세포를 3차원으로 배양한 것으로 특정 장기의 기능을 수행하는 세포덩어리 ‘오가노이드’, 유전자 가위를 이용한 치료제 개발, 인체 내에 공생하는 미생물과 그 미생물의 유전정보를 일컫는 ‘마이크로바이옴’ 활용, 인공지능을 활용한 신약 개발, 임상적 근거를 기반으로 의학적 장애나 질병을 예방·관리·치료하는 소프트웨어 의료기기 디지털치료제, 병원체 극복을 위한 백신개발 등 디지털바이오 기반 기술 확보와 데이터 중심의 바이오 혁신생태계 조성을 위한 규제개선과 혁신이 필요한 실정이다.

이에 본원 R&D정보센터에서는 바이오 분야의 기술경쟁력을 확보하고 글로벌 패러다임 변화에 대응하고자 관련 기관들의 분석 정보자료를 토대로 「디지털바이오 핵심 신기술 확보와 신산업 창출 인프라 조성 추진전략」을 발간하였다. 본서에서는 디지털바이오 혁신전략과 합성생물학 국내외동향, 바이오소재와 빅데이터 활용현황, 유전자 편집기술과 혁신(첨단) 신약/치료제 개발 동향, 마이크로바이옴 연구 동향, 전자약·디지털치료제/바이오닉스/백신 플랫폼 연구 개발 동향을 다루었다. 본서가 학계ㆍ연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

2023. 2.
저자

R&D정보센터

목차

제1장디지털바이오혁신전략과합성생물학기반기술동향
1.디지털바이오생태계와혁신전략
1)디지털바이오생태계및전망
(1)개요와현황
가.디지털바이오개념과생태계의작동방식
(2)국내외바이오생태계운영사례
가.국내디지털바이오생태계운영사례
나.데이터주권을실현하는데이터생태계:유럽가이아엑스(GAIA-X)
다.적용사례(Usecase):SmartHealthConnect
(3)결론및시사점
2)디지털바이오혁신전략
(1)추진배경
(2)주요내용
가.디지털바이오신기술ㆍ신산업육성
A)정보기술활용,신개념바이오연구ㆍ산업을육성
B)바이오기술로의약품ㆍ소재ㆍ제품등제조산업을혁신
C)새로운기전과접근방식의신기술로질병대응역량을강화
나.디지털바이오공통기반기술확보
A)데이터기반분석ㆍ제어기술확보로정밀의료실현을앞당김
B)가상화ㆍ모형화기술로바이오연구개발속도를단축하고성공확률을높임
C)유효물질발굴과평가ㆍ검증을최적화ㆍ고속화하는토대를구축
다.데이터중심바이오혁신생태계조성
A)국가차원바이오데이터를공유하는중심지플랫폼을구축
B)세계적수준의데이터생산ㆍ축적ㆍ관리체계를마련
C)데이터에기반한바이오연구를활성화
라.디지털바이오전환기반마련
A)디지털바이오우수연구개발성과를사업화로계승
B)디지털바이오분야에대한국내ㆍ외협력을확대
C)융합형인력양성프로그램을활성화
D)디지털바이오육성을위한법적기반을마련하고규제개선
2.합성생물학국가별규제및정책전망
1)도입및배경
2)합성생물학에대한이해
(1)합성생물학의정의
(2)합성생물학연구·개발동향
가.해외주요국연구동향
A)미국
B)영국
C)프랑스
D)중국
E)일본
나.국내연구동향
(3)합성생물학산업화동향
가.세계합성생물학산업화현황
나.국내합성생물학산업화현황
(4)합성생물학기대전망
3)합성생물학에대한우려
(1)생물다양성및국민보건에대한우려
(2)기술접근용이성에따른잠재적우려
(3)이중사용(DualUse)가능성에대한우려
4)합성생물학해외규제논의동향
(1)국제사회규제논의동향
가.생물다양성협약(ConventiononBiologicalDiversity,CBD)
나.기타합성생물학관련국제기구
(2)주요국규제동향
가.주요국의합성생물학규제논의동향
A)영국
B)미국
C)호주
D)독일
나.유전자가위기술
다.유전자드라이브(Genedrive)기술
라.RNAi기술
5)합성생물학국내규제논의동향
(1)합성생물학적용산물의법적지위
가.카르타헤나의정서상“현대생명공학기술”
나.우리나라“유전자변형생물체법”상의현대생명공학기술
다.새로운조합의유전물질
라.합성생물학적용산물은유전자변형생물체인가?
마.합성생물학적용산물의법적지위에관한추가고려사항
(2)규제측면의법제도개선필요성
가.합성생물학적용산물연구에대한국가승인
A)바이오파운드리단계에서유전자염기서열정보에대한국가관리필요성
B)합성생물학적용산물로서의유전자변형생물체개발·연구에대한국가승인
나.합성생물학적용산물에대한위해성평가및심사
A)위해성평가및심사기술
B)합성생물학적용산물에대한위해성심사대상여부사전검토제도입필요
C)합성생물학적용산물에대한안전관리
D)합성생물학적용생물체에대한현행국내유전자변형생물체관련법상규제맵
6)합성생물학관련그밖의주요이슈
(1)합성생물학염기서열정보및산물에대한특허권
(2)디지털서열정보(DSI,DigitalSequencingInformation)이익공유
(3)합성생물학적용산물로인한피해에대한책임및구제
3.합성생물학기반바이오파운드리기술개발현황
1)추진배경및필요성
(1)추진배경
(2)필요성
2)바이오파운드리의정의및개념
(1)바이오파운드리(Biofoundry)의정의및개념
(2)바이오파운드리구성기술
3)국내외바이오파운드리기술개발동향
(1)해외기술개발동향
가.AI융합기술
나.인공유전체기술
다.화이트바이오적용
(2)국내기술개발동향
4)국내외바이오파운드리산업·정책동향
(1)세계합성생물학시장규모
(2)국외바이오파운드리산업동향
(3)국외바이오파운드리정책동향
가.미국
나.영국
다.일본
라.중국
마.싱가포르
바.호주
(4)국내바이오파운드리산업동향
5)미생물기반바이오제조산업동향
(1)미생물기반제조의역사적흐름
(2)글로벌미생물발효시장규모
(3)미생물발효바이오제조기업
(4)미생물발효기반신규기업
6)지속가능한경쟁우위확보를위한합성생물학대응기업의시사점
(1)합성생물학을산업에효과적으로접목하기위한네가지의목표
가.혁신적인제품과새로운공정프로세스
나.기존전통적인공정프로세스의재설계를통해성능을향상
다.저탄소환경친화적인공정프로세스창출
라.원료공급에있어제한받지않는탄력있는공급망창출
(2)합성생물학기술의산업도입을지체시키는요인
(3)기업이합성생물학기술도입을위해준비해야할항목들
4.유전자암호화라이브러리기술(DELT)과신약개발활용
1)유전자암호화라이브러리기술(DELT)
(1)기술의유래
(2)기술의정의와유효물질도출방법
가.유전자암호화라이브러리합성기술
나.암호화라이브러리의스크리닝기술
다.화합물의재합성(off-DNAsynthesis)과활성확인시험
2)DELT를활용한선도물질도출사례와글로벌기술개발동향
(1)DELT를이용한선도물질도출선도사례
가.RIPK1저해제개발
나.DNA-encodedlibrary(DEL)를이용한targetpanel스크리닝
(2)글로벌기술개발동향
가.GSK의DELT기반질환치료제활용예
나.그외해외신약개발연구현황
3)DELT를통한신약개발효율제고가능성
(1)DELT활용의효과:저비용,고효율혁신신약스크리닝기반기술
(2)시사점

제2장바이오소재및빅데이터개발동향및활용현황
1.바이오소재기술개발동향및전망
1)바이오소부장의기술개발동향및전망
(1)바이오소부장정의및필요성
가.바이오산업및소부장의정의
나.바이오소부장개발의필요성
(2)바이오소부장국내·외시장/기술동향
가.바이오산업및소부장시장및기술,산업동향
(3)바이오소부장주요이슈및전망
가.자국이기주의기반글로벌외교·정치적이슈
나.코로나19에의한글로벌공급망이슈
다.기술·전문인력등인프라부족이슈
(4)바이오소부장협의체주요성과
가.바이오소부장연대협력협의체
(5)결론
2)그래핀기반나노물질의바이오적용및동향
(1)서론
(2)본론
가.그래핀기반나노물질의합성및분석
A)탑다운방식
B)바텀업방식
C)분석기법
D)독성분석
나.그래핀기반나노물질의바이오소재적용-약물전달매개체및센서
A)약물전달매개체
B)바이오센서
C)그래핀기반나노물질의바이오소재적용-치료제
(3)결론
3)재생의료바이오소재개발주요동향
(1)정의및필요성
가.정의
나.필요성
(2)범위및분류
가.가치사슬
나.용도별분류
다.기술별분류
(3)시장분석
가.세계시장
나.국내시장
(4)기술개발동향
가.기술개발이슈
A)면역세포치료제의부상
B)유전질환및암등혁신치료제로서CRISPR의관심고조
C)정밀의료및유전정보의융합
D)치료를넘어예방을위한재생의료,동물재생의료까지영역확대
나.생태계기술동향
A)해외플레이어동향
B)국내플레이어동향
C)국내기관기술개발동향
(5)특허동향
가.특허동향분석
A)연도별출원동향
B)국가별내·외국인출원현황
나.주요출원인분석
A)해외주요출원인주요특허분석
B)국내주요출원인주요특허분석
2.바이오빅데이터(BioBigData)현황과향후방향
1)바이오빅데이터활용현황
(1)유전체빅데이터및정밀의료사업
(2)DTC데이터증가및디지털바이오뱅크
(3)바이오빅데이터기반신약개발
(4)바이오빅데이터와AI기술융합
2)바이오빅데이터적용사례
(1)미국유행성이하선염
(2)미국혈우병환자네트워크
(3)메이요클리닉(MayoClinic)&헤릭스(Helix)
(4)노스쇼어대학병원(NorthShoreUniversityHealthSystem)
(5)저스틴오디세이(Justin'sOdyssey)
3)빅데이터에의한생명과학연구의발전
(1)빅데이터에활용된기술
(2)빅데이터기술활용및연구현황
(3)향후방향
4)바이오빅데이터관련주요국법·제도
(1)미국
(2)영국
(3)유럽
(4)일본
(5)핀란드
(6)한국

제3장유전자편집기술동향과줄기세포·유전자치료제R&D
1.줄기세포및치료제연구개발동향
1)줄기세포연구의발전과치료기술
(1)배경
(2)조혈줄기세포(HaematopoieticStemCells,HSCs)
가.조혈줄기세포이식
나.조혈줄기세포유전자치료
(3)상피줄기세포(Epithelialstemcells)
(4)횡문근줄기/전구세포(striatedmusclestem/progenitorcells)
(5)조직특이적줄기/전구세포
(6)재생신경과학에서다분화성줄기세포-유래세포
2)줄기세포유래세포외소포를활용한뇌졸중치료제개발동향
(1)뇌졸중
(2)뇌졸중치료제
(3)뇌졸중치료에서줄기세포유래세포외소포의역할
가.세포외소포의특성
나.줄기세포유래세포외소포의기능
다.뇌졸중치료를위한후보물질
(4)줄기세포를이용한뇌졸중치료제개발동향
가.줄기세포를이용한뇌질환치료제개발동향
나.줄기세포유래세포외소포치료제개발동향
3)동물실험대체법으로서인간줄기세포를이용한약물개발현황
(1)줄기세포
(2)약물개발과정에서줄기세포-약물후보물질발견
가.약물후보물질발견을위한생체외모델로서의줄기세포
나.종양줄기세포의활용한신약개발
다.줄기세포를기반으로한약물후보물질선별및평가
(3)약물개발과정에서줄기세포-독성실험
가.동물실험에대한대체방법으로줄기세포를사용한독성