매듭이론을 활용한 바이오 의약품 단백질 구조의 위상적 단순화 및 약물 흡수율 분석
- 자료 유형
- 실제 탐구보고서
- 합격 정보
- 한국외국어대 자유전공학부/서울
- 활동 유형
- 세부능력 및 특기사항
- 교과 과목
- 수학과제탐구, 미적분, 생명과학Ⅱ
- 탐구 키워드
- 단백질
2026-05-21
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내용 요약
『생명의 수학』을 통해 DNA 및 단백질 구조 분석에 매듭이론이 활용되는 사례를 접한 것을 계기로, 바이오 의약품의 분자 구조를 위상수학적으로 분석하고자 탐구를 시작함
NCBI와 Cn3D 프로그램을 활용해 주요 바이오 의약품 단백질의 3차원 구조를 조사·시각화한 뒤, 이를 2차원 평면으로 사영하여 수학적 매듭으로 표현함
콘웨이 표현과 라이데마이스터 변환을 통해 단백질 매듭을 단순화하고, 존스 다항식을 이용해 매듭의 위상적 특성을 정량적으로 분석함
각 의약품의 매듭 형태를 생체 이용률 및 반감기 자료와 대응시켜 비교한 결과, 매듭의 교차점 수와 흡수율 간에 유의미한 상관관계가 있음을 확인함
바이오 의약품의 효율을 분자 구조의 기하·위상적 관점에서 해석한 융합적 탐구로, 수학과 생명과학의 실질적 연결 가능성을 제시함
탐구 보고서 전문
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