본 연구실은 나노기술과 현대 생명과학, 의학의 융합을 통해 새로운 연구 분야인 나노바이오테크놀로지, 특히 나노의약 분야를 선도하고 있습니다. 나노의약은 암 표적 치료, 국소 약물 전달, 세포-재료 상호작용 개선, 진단 및 조직공학용 스캐폴드, 유전자 전달 시스템 등 다양한 의료 응용을 포함합니다. 이를 위해 고분자 기반의 생체적합성 나노소재, 하이드로겔, 나노입자, 마이크로/나노로봇 등 첨단 소재를 설계하고, 이들의 생체 내 안정성과 효능을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 히알루론산, 폴리머, 금속 나노입자 등 다양한 소재를 활용하여 약물의 표적 전달과 지속 방출을 실현하고, 암, 당뇨, 피부질환 등 난치성 질환의 치료 효율을 높이는 데 집중하고 있습니다. 최근에는 광유전학, 광생체조절 등 빛을 이용한 신경-면역계 조절 기술과 결합하여, 기존 약물치료의 한계를 극복하는 혁신적 치료법을 제시하고 있습니다. 또한, 바이오이미징, 포토닉 소재, 웨어러블 디바이스 등 다양한 진단 및 치료 플랫폼 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 재료공학, 생명과학, 임상연구 등 다양한 학문 간의 융합적 접근을 필요로 하며, 실제 환자에게 적용 가능한 기술 상용화를 목표로 하고 있습니다. 다학제적 협력을 통해 차세대 의료기술의 패러다임을 변화시키고, 글로벌 바이오헬스케어 산업의 경쟁력을 강화하는 데 기여하고 있습니다.

연구실은 스마트 콘택트렌즈, 웨어러블 패치, 무선 구동 바이오센서 등 차세대 헬스케어 디바이스 개발에 집중하고 있습니다. 스마트 콘택트렌즈는 당뇨, 녹내장, 안구건조증 등 다양한 질환의 실시간 모니터링과 약물 전달이 가능한 혁신적 플랫폼으로, 나노다공성 하이드로겔, 바이메탈 나노촉매, 무선 전력전송 기술 등이 융합되어 있습니다. 이러한 디바이스는 비침습적이고, 환자 맞춤형 진단 및 치료가 가능하여 미래 의료의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 스마트 바이오센서는 눈물, 땀, 혈액 등 체액 내 바이오마커를 고감도로 검출할 수 있으며, 실시간 데이터 전송 및 분석이 가능한 IoT 기반 시스템과 연계되어 있습니다. 예를 들어, 무선구동 패치형 당 센서, 정신질환 모니터링 콘택트렌즈, 광치료용 스마트 콘택트렌즈 등 다양한 특허와 상용화 기술이 연구실에서 개발되었습니다. 또한, 포토닉 소재와 결합된 웨어러블 디바이스는 빛을 이용한 치료(광의약) 및 조직 재생, 상처 치유 등에도 응용되고 있습니다. 이러한 연구는 의료진단의 정확성 향상, 조기 질환 발견, 환자 삶의 질 개선에 크게 기여하고 있습니다. 나아가, 인공지능 및 빅데이터 분석과의 융합을 통해 개인 맞춤형 헬스케어 솔루션을 제공하며, 미래 디지털 헬스케어 산업의 혁신을 이끌고 있습니다.

본 연구실은 조직 재생과 재생의학 분야에서 하이드로겔 기반의 바이오소재와 줄기세포 전달 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 초분자 자기조립 하이드로겔, 히알루론산 기반 하이드로겔, 생체모방 하이드로겔 등 다양한 고분자 소재를 활용하여, 손상된 조직의 재생과 기능 회복을 위한 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 하이드로겔은 약물, 성장인자, 줄기세포 등을 효과적으로 담지하고, 체내에서의 안정적 전달과 점진적 방출을 가능하게 합니다. 특히, 중간엽 줄기세포의 분화 유도 및 제어, 조직공학용 스캐폴드, 인공뼈 및 연골 재생, 피부 및 각막 상처 치유 등 다양한 재생의학 응용 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 하이드로겔의 기계적 특성, 생분해성, 생체적합성 등을 정밀하게 조절하여, 실제 임상 적용에 적합한 바이오소재를 개발하고 있습니다. 또한, 광유전학, 광생체조절 등 첨단 기술과 결합하여, 조직 내 신경-면역 상호작용을 조절하는 새로운 치료 전략도 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 난치성 질환, 만성 상처, 조직 손상 등 기존 치료법의 한계를 극복하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 실제 환자 치료에 적용 가능한 재생의학 솔루션을 제공함으로써, 미래 의료기술의 혁신과 환자 삶의 질 향상에 크게 기여하고 있습니다.