우리 연구실은 기능성 생체재료, 특히 수화젤과 나노섬유의 개발 및 응용에 중점을 두고 있습니다. 수화젤은 세포외기질과 유사한 물리적, 화학적 특성을 지니고 있어 조직공학 및 재생의학 분야에서 중요한 역할을 합니다. 다양한 천연 및 합성 고분자 기반의 수화젤을 설계하여, 조직재생, 약물 전달, 질병 모델링 등 다양한 바이오메디컬 응용에 적합한 시스템을 개발하고 있습니다. 특히, 수화젤의 기계적 특성(강도, 점탄성)과 생물학적 특성(세포 부착, 분해성)을 정밀하게 조절함으로써, 3차원 세포배양 환경에서 세포-기질 상호작용을 심층적으로 분석하고 있습니다. 이를 통해 세포의 분화, 이동, 증식 등 생체 내에서 일어나는 다양한 생리적 현상을 모사하고, 실제 임상 적용이 가능한 조직재생 플랫폼을 구축하고자 합니다. 나노섬유의 경우, 전기방사(electrospinning) 등 첨단 가공기술을 활용하여 고기능성 나노섬유 기반 지지체를 제작하고, 이들을 다양한 생체재료와 융합하여 조직재생, 상처치유, 약물전달 등 다양한 바이오의료 분야에 적용하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 임상적 문제 해결에 기여할 수 있는 혁신적 바이오소재 개발로 이어지고 있습니다.

첨단 바이오패브리케이션(biofabrication)과 3D 바이오프린팅 기술은 최근 재생의학 및 조직공학 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있습니다. 본 연구실에서는 다양한 3D 프린팅 기술(압출방식, DLP 등)과 바이오잉크 개발을 통해, 실제 인체 조직 및 장기를 모사할 수 있는 복잡한 구조체를 제작하고 있습니다. 이를 통해 환자 맞춤형 질병 모델링, 약물 스크리닝, 조직재생 등 다양한 응용이 가능해집니다. 바이오프린팅을 위한 바이오잉크는 세포 생존율, 기계적 안정성, 생체적합성 등 다양한 요구조건을 만족해야 하며, 본 연구실에서는 천연 및 합성 고분자, 나노입자, 나노섬유 등 다양한 첨가제를 활용하여 기능성 바이오잉크를 개발하고 있습니다. 또한, 광가교(photo-crosslinking), 자가조립(self-assembly) 등 다양한 가공기술을 융합하여, 정밀하고 복잡한 3차원 생체구조체를 구현하고 있습니다. 이러한 첨단 바이오패브리케이션 기술은 조직 및 장기 모델링, 맞춤형 치료제 개발, 질병 연구 등 다양한 바이오메디컬 분야에서 핵심적인 역할을 하며, 실제 임상 적용을 위한 기반 기술로 발전하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 차세대 바이오프린팅 및 바이오패브리케이션 기술의 선도적 연구를 지속할 예정입니다.

본 연구실은 생체신호 감지 및 헬스케어 응용을 위한 스마트 바이오소재 및 센서 개발에도 집중하고 있습니다. 예를 들어, 폴리비닐알코올(PVA) 기반의 하이드로겔, 나노실리케이트, 보락스 등을 활용하여 신축성, 자가치유성, 내구성을 갖춘 웨어러블 센서 및 스트레인 센서를 개발하고 있습니다. 이러한 센서는 인체 및 장기 움직임 모니터링, 실시간 건강 상태 진단 등 다양한 디지털 헬스케어 분야에 적용될 수 있습니다. 스마트 바이오소재는 외부 자극(온도, pH, 빛 등)에 반응하여 물리적, 화학적 특성이 변화하는 특성을 지니고 있습니다. 본 연구실에서는 이러한 자극반응형 하이드로겔 및 복합소재를 설계하여, 약물 방출 제어, 상처치유 모니터링, 식품 신선도 감지 등 다양한 응용 분야로 확장하고 있습니다. 특히, 식품 포장용 지능형 필름, 생분해성 센서 등 환경친화적이고 지속가능한 소재 개발에도 앞장서고 있습니다. 이와 같은 연구는 미래형 바이오헬스케어 및 스마트 의료기기 개발에 중요한 기반을 제공하며, 실제 산업 및 임상 현장에서 활용될 수 있는 실용적 기술로 발전하고 있습니다.