분자 바이오마커 연구는 방사선 및 다양한 환경오염원에 노출된 인체의 생물학적 반응을 정밀하게 평가하기 위한 핵심 분야입니다. 본 연구실에서는 방사선 노출이나 화학적 오염물질에 의해 유발되는 유전자, 단백질, microRNA 등 분자 수준의 변화를 체계적으로 탐색하고, 이들 중에서 노출 및 건강영향을 민감하게 반영하는 바이오마커를 발굴하고 있습니다. 이를 위해 다양한 오믹스(omics) 기술과 첨단 분자생물학적 분석법을 활용하여, 노출 후 인체 내에서 일어나는 복잡한 분자적 변화를 다각도로 분석합니다. 특히, 최근에는 방사선 노출에 따른 혈액 내 microRNA, 단백질, DNA 메틸화 패턴 등 다양한 분자 지표의 변화를 집중적으로 연구하고 있습니다. 예를 들어, 방사선에 의해 유도되는 혈관 염증 반응에서 miR-126-5p, miR-212-3p와 같은 microRNA가 중요한 역할을 한다는 사실을 규명하였으며, 이들이 방사선 노출 후 조기 진단 및 예후 예측 바이오마커로 활용될 수 있음을 제시하였습니다. 또한, 다양한 환경오염원(예: 에틸렌옥사이드, 나노물질 등)에 노출된 근로자 및 일반인을 대상으로 유전자 독성 및 분자적 손상 지표를 평가하여, 환경 건강 위험성 평가에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 방사선 사고나 환경오염 사고 발생 시, 신속하고 정확한 노출 평가 및 건강영향 예측을 가능하게 하며, 장기적으로는 맞춤형 건강관리 및 예방의학 발전에도 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 더불어, 발굴된 분자 바이오마커는 향후 대규모 인구집단의 건강 모니터링, 직업적 노출 감시, 그리고 신약 개발 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.

생물학적 선량평가는 방사선 노출 시 인체가 실제로 받은 방사선량을 세포 및 분자 수준에서 평가하는 기술로, 방사선 사고 대응 및 직업적 노출 감시에 필수적입니다. 본 연구실은 대표적으로 소핵분석법, 이염색체 분석법, γ-H2AX 분석 등 다양한 세포유전학적 및 분자생물학적 방법을 활용하여 방사선 노출에 따른 생물학적 선량을 정량적으로 평가하고 있습니다. 특히, 대량 검체 처리를 위한 자동화 시스템 개발에 중점을 두고, 이미지 분석, 유세포 분석, 인공지능 기반 자동 스코어링 등 첨단 기술을 접목하여 신속하고 정확한 선량평가 시스템을 구축하고 있습니다. 최근에는 대규모 방사선 사고나 테러 등에서 수많은 인구의 신속한 선별 및 처치를 위해, 고처리량(high-throughput) 생물학적 선량평가 기술 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, FAST-DOSE 시스템, 자동화된 소핵 스코어링 시스템, 이미지 플로우 사이토메트리 기반 γ-H2AX 분석법 등 다양한 자동화 및 고처리량 기술을 개발 및 검증하였으며, 실제 국내외 다기관 협력 연구 및 국제 표준화 프로젝트에도 적극 참여하고 있습니다. 또한, 자동화 시스템의 정확도 향상 및 오류 보정 알고리즘 개발을 통해, 기존 수작업 방식 대비 신뢰성과 효율성을 크게 높이고 있습니다. 이러한 연구 성과는 방사선 사고 발생 시 신속한 인명 구조 및 의료 대응, 직업적 방사선 노출 근로자 건강 감시, 그리고 국가 방사선 비상대응 체계 구축에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 인공지능, 빅데이터, 로봇 자동화 등 첨단 기술과 융합하여, 더욱 정밀하고 효율적인 생물학적 선량평가 시스템을 개발해 나갈 계획입니다.

방사선 및 환경오염원에 노출된 인구집단의 건강영향을 평가하는 것은 공중보건 및 산업안전 분야에서 매우 중요한 과제입니다. 본 연구실은 원자력발전소 근로자, 병원 근로자, 방사선 작업자 등 다양한 직업군을 대상으로, 저선량 방사선 및 환경오염물질 노출이 유전적 손상, 염색체 이상, DNA 메틸화 변화 등 건강지표에 미치는 영향을 장기간 추적 조사하고 있습니다. 이를 통해, 만성적 저선량 노출의 건강위험성, 발암성, 만성질환 유발 가능성 등을 과학적으로 규명하고 있습니다. 특히, 최근에는 방사선 노출에 따른 염색체 이상 빈도, DNA 메틸화 패턴 변화, 다중 오믹스 기반 건강지표 분석 등 다양한 분자역학적 접근을 통해, 노출-반응 관계를 정량적으로 평가하고 있습니다. 또한, 방사선 치료를 받은 암 환자, 산업 방사선 작업자, 환경오염 노출 집단 등 다양한 코호트 연구를 수행하여, 실질적인 건강영향 및 위험요인을 도출하고 있습니다. 이와 함께, 유전적 감수성, 생활습관, 환경요인 등 다양한 교란변수를 통제하여, 보다 정확한 건강영향 평가를 지향하고 있습니다. 이러한 연구는 국가 방사선 안전관리 정책 수립, 직업적 노출 근로자 건강 감시, 환경오염 노출 집단의 건강관리 프로그램 개발 등에 실질적으로 기여하고 있습니다. 앞으로도 대규모 역학조사, 첨단 분자생물학적 분석, 빅데이터 기반 통계분석 등을 통해, 방사선 및 환경오염 노출의 건강영향을 종합적으로 규명하고, 국민 건강 증진에 이바지할 계획입니다.