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CBMT

중앙대학교 융합공학부바이오메디컬공학전공

이동현 교수

Gene Delivery

Tissue Engineering

Nanomaterials

CBMT

융합공학부바이오메디컬공학전공 이동현

CBMT 연구실은 생체재료, 조직공학, 바이오센서 등 의공학 분야의 융합적 연구를 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 나노기술과 생명공학을 접목하여, 암 진단 및 치료, 조직 재생, 약물 및 유전자 전달 등 다양한 의생명공학적 문제 해결에 주력하고 있습니다. 주요 연구 분야로는 순환 종양세포 검출을 위한 고감도 바이오센서 개발, 유전자 및 약물 전달을 위한 칼슘 인산 나노입자 및 생체모사 스캐폴드 개발, 그리고 뼈 및 심혈관 조직 재생을 위한 첨단 바이오소재 연구가 있습니다. 특히, 본 연구실은 전기화학적 바이오센서, 그래핀 및 금 나노구조체 기반의 센싱 플랫폼 등 첨단 나노소재를 활용한 진단기술 개발에 강점을 가지고 있습니다. 이러한 기술은 암의 조기 진단, 맞춤형 치료, 환자 모니터링 등 다양한 임상적 응용 가능성을 지니고 있습니다. 또한, 3D 바이오프린팅, 다층 구조 스캐폴드, 표면개질 나노입자 등 혁신적 조직공학 기술을 통해, 조직 재생과 약물 방출 조절 등 재생의학 분야에서도 두각을 나타내고 있습니다. 연구실은 바이오미네랄화 과정의 심층 연구를 통해, 생체 내 미세환경을 모사한 소재 설계와 세포-소재 상호작용 규명에 집중하고 있습니다. 이를 바탕으로 골조직 및 심혈관 조직 재생, 성장인자 및 약물의 효율적 전달, 조직 유착 방지 등 다양한 의료 현장의 요구에 부응하는 실용적 솔루션을 개발하고 있습니다. 다양한 국내외 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 연구성과를 지속적으로 창출하고 있으며, 실제 임상 적용을 위한 전임상 및 임상 연구도 활발히 진행 중입니다. 또한, 초친수성 나노구조 표면을 이용한 항균 및 생물막 억제 기술, 환자유래 오가노이드 기반 3차원 이미징 시스템 등 차세대 바이오융합 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. CBMT 연구실은 앞으로도 의공학 분야의 융합적 혁신을 통해, 정밀의료와 재생의학의 미래를 선도하고자 합니다. 임상 현장과의 긴밀한 협력, 첨단 융합기술의 실용화, 그리고 차세대 바이오의료기술 개발을 통해, 인류 건강 증진에 기여하는 연구실로 성장해 나갈 것입니다.

Gene Delivery
Tissue Engineering
Nanomaterials
순환 종양세포 검출을 위한 바이오센서 개발
본 연구실에서는 순환 종양세포(Circulating Tumor Cell, CTC)를 정밀하게 검출할 수 있는 첨단 바이오센서 개발에 주력하고 있습니다. 암의 조기 진단과 예후 예측에 있어 CTC의 검출은 매우 중요한 역할을 하며, 이를 위해 전기화학적, 나노소재 기반의 센싱 플랫폼을 설계하고 있습니다. 특히, 금 나노구조체, 그래핀 등 다양한 나노소재를 활용하여 민감도와 특이도를 극대화한 센서 시스템을 구현하고 있습니다. 이러한 바이오센서는 실제 임상 샘플에서 극미량의 종양세포를 신속하고 정확하게 검출할 수 있도록 설계되어 있습니다. 연구실은 다양한 암종에 적용 가능한 범용적 플랫폼 개발을 목표로 하며, 실제 환자유래 샘플을 활용한 검증 연구도 활발히 진행 중입니다. 또한, 전기화학적 신호 증폭 기술과 표면개질 기술을 접목하여 기존 센서의 한계를 극복하고 있습니다. 향후에는 인공지능 기반 데이터 분석과 결합하여, 바이오센서의 진단 정확도를 더욱 높이고, 암의 조기 진단 및 맞춤형 치료에 기여할 수 있는 차세대 진단기술로 발전시키고자 합니다. 이러한 연구는 암 환자의 생존율 향상과 의료비 절감에 크게 이바지할 것으로 기대됩니다.
유전자 및 약물 전달을 위한 칼슘 인산 나노입자 및 생체모사 스캐폴드 개발
연구실은 유전자 및 약물 전달 효율을 극대화하기 위한 칼슘 인산 나노입자(Calcium Phosphate Nanoparticle)와 생체모사 스캐폴드(Biomimetic Scaffold) 개발에 집중하고 있습니다. 칼슘 인산 나노입자는 생체적합성과 생분해성이 우수하여, 유전자 치료 및 표적 약물 전달 시스템에 이상적인 소재로 각광받고 있습니다. 본 연구실은 나노입자의 크기, 표면 특성, 구조를 정밀하게 제어하여, 세포 내 전달 효율과 안정성을 향상시키는 다양한 합성 및 표면개질 기술을 개발하고 있습니다. 생체모사 스캐폴드는 실제 조직의 미세환경을 모사하여, 세포의 부착, 증식, 분화 등 생체 내 반응을 유도할 수 있도록 설계됩니다. 특히, 3D 바이오프린팅 기술과 결합하여 맞춤형 조직 재생 플랫폼을 구현하고 있으며, 골조직 및 심혈관 조직 재생 등 다양한 재생의학 분야에 적용하고 있습니다. 또한, 약물 방출 조절이 가능한 다층 구조의 스캐폴드 시스템을 개발하여, 치료 효과의 극대화와 부작용 최소화를 동시에 달성하고 있습니다. 이러한 연구는 조직 재생, 만성질환 치료, 정밀의료 등 다양한 의료 분야에서 혁신적인 치료법을 제공할 수 있는 기반 기술로 평가받고 있습니다. 앞으로도 연구실은 임상 적용을 위한 전임상 및 임상 연구를 지속적으로 추진하여, 실질적인 의료 혁신에 기여할 계획입니다.
생체조직 재생 및 바이오미네랄화 과정 연구
본 연구실은 뼈 및 심혈관 조직 재생을 위한 첨단 바이오소재와 재생의학 기술 개발에 앞장서고 있습니다. 특히, 생체 내 미네랄화(Biomineralization) 과정을 심층적으로 분석하여, 조직 재생에 최적화된 소재 설계와 적용 방안을 모색하고 있습니다. 이를 위해 다양한 무기 및 유기 하이브리드 소재를 합성하고, 세포-소재 상호작용을 체계적으로 규명하고 있습니다. 연구실은 골조직 재생을 위한 칼슘 인산계 복합소재, 심혈관 조직 재생을 위한 맞춤형 스캐폴드, 그리고 조직 내 신생혈관 형성을 촉진하는 바이오인스파이어드 소재 개발에 주력하고 있습니다. 또한, 전기적 자극, 성장인자 전달 등 다양한 생체환경 조절 기법을 접목하여, 조직 재생 효율을 극대화하는 융합적 접근을 시도하고 있습니다. 이러한 연구는 난치성 골절, 심혈관계 질환 등 기존 치료법의 한계를 극복할 수 있는 혁신적 재생의학 솔루션을 제공할 것으로 기대됩니다. 앞으로도 연구실은 임상 현장과의 긴밀한 협력을 통해, 실제 환자 치료에 적용 가능한 실용적 기술 개발에 매진할 계획입니다.
1
High density gold nanostructure composites for precise electrochemical detection of human embryonic stem cells in cell mixture
IR Suhito, ES Kang, DS Kim, S Baek, SJ Park, SH Moon, Z Luo, D Lee
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2019
2
Rapid and sensitive electrochemical detection of anticancer effects of curcumin on human glioblastoma cells
IR Suhito, W Lee, S Baek, D Lee, J Min, TH Kim
Sensors and Actuators B: Chemical, 2019
3
Controlling the Release Profile Through Phase Control of Calcium Phosphate-Alginate Core-shell Nanoparticles in Gene Delivery
G Ahn, G Yu, A Abdullah, Y Kim, D Lee
Macromolecular Research, 2019
1
6차) 초친수성 나노 니들형 표면구조 기반 생물막 형성 방지를 위한 광학기기용 서브스트레이트 개발
(재)한국연구재단
2023년 03월 ~ 2023년 05월
2
5차) 초친수성 나노 니들형 표면구조 기반 생물막 형성 방지를 위한 광학기기용 서브스트레이트 개발
(재)한국연구재단
2022년 03월 ~ 2023년 02월
3
4차) 초친수성 나노 니들형 표면구조 기반 생물막 형성 방지를 위한 광학기기용 서브스트레이트 개발
(재)한국연구재단
2021년 03월 ~ 2022년 02월