본 연구실은 전분화능 줄기세포(Pluripotent Stem Cell, PSC)를 이용한 심장 및 신경 오가노이드 개발에 중점을 두고 있습니다. 전분화능 줄기세포는 다양한 조직으로의 분화가 가능하다는 특성을 가지고 있어, 심장 및 신경 세포로의 효율적인 분화 및 3차원 오가노이드 형성 기술을 연구하고 있습니다. 이를 위해 콘케이브 및 진탕배양 기법, 미세유체칩 등 첨단 배양 시스템을 도입하여 세포의 생존율과 기능적 성숙도를 극대화하고 있습니다. 특히, 심근세포 응집체의 장기 보존 및 저산소 조건에서의 생존율 향상, 그리고 신경세포의 3D 오가노이드화 등은 본 연구실의 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다. 이러한 오가노이드들은 심장질환 및 신경계 질환의 모델링, 신약 효능 및 독성 평가, 맞춤형 세포치료제 개발 등 다양한 바이오메디컬 응용 분야에 활용되고 있습니다. 또한, 인간 전분화능 줄기세포 유래 심장 오가노이드의 효능 및 독성 평가 기술, 신경 오가노이드의 약물 독성 평가법 등은 특허로도 출원되어 그 기술적 우수성을 인정받고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 2차원 세포 배양의 한계를 극복하고, 실제 인체 조직과 유사한 3차원 구조체를 구현함으로써, 질병의 병태생리 연구와 신약 개발의 효율성을 크게 높이고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 오가노이드 기술의 고도화와 맞춤형 치료제 개발을 위해 지속적으로 연구를 확대해 나갈 계획입니다.

본 연구실은 줄기세포를 활용한 조직재생 및 재생의학 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 인간 및 동물의 전분화능 줄기세포, 중간엽 줄기세포 등을 이용하여 혈관, 심장, 뼈, 간, 피부 등 다양한 조직의 재생을 목표로 하고 있습니다. 특히, 3차원 바이오프린팅, 미세유체칩, 하이드로겔 등 첨단 바이오소재 및 공학적 기법을 접목하여, 실제 인체 환경과 유사한 조직 구조체를 제작하고 이식 후 생착률과 기능 회복을 극대화하는 연구에 집중하고 있습니다. 대표적으로, 심근경색 모델에서의 심근세포 이식, 3D 프린팅을 이용한 골조직 재생, 간 오가노이드 및 피부 재생 모델 개발, 맞춤형 조혈모세포 생산 등 다양한 동물모델 및 임상 전단계 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 줄기세포 유래 조직의 분화 효율을 높이기 위한 배양 조건 최적화, 유전자 편집 및 품질관리, 세포 추적 및 안전성 평가 등도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 다양한 정부 및 산업체 과제와 연계되어 실제 의료 현장에 적용 가능한 기술로 발전하고 있습니다. 줄기세포 기반 조직재생 연구는 난치성 질환 치료, 조직 손상 복구, 맞춤형 세포치료제 개발 등 미래 의생명과학의 핵심 분야로, 본 연구실은 다학제적 융합 연구를 통해 재생의학의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 환자 맞춤형 치료제 개발, 조직재생 플랫폼 기술 고도화, 그리고 산업화 및 상용화를 위한 연구를 지속적으로 추진할 예정입니다.