RnDCircle Logo

배세원 연구실

제주대학교 화학.코스메틱스학과

배세원 교수

배세원 연구실

화학.코스메틱스학과 배세원

배세원 연구실은 생유기화학을 기반으로 한 천연물의 생리활성 연구와 첨단 유기합성, 스마트 소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 암, 염증, 대사질환 등 다양한 질병의 예방 및 치료를 위한 신약 후보물질 발굴과 분자수준의 작용기전 규명에 앞장서고 있습니다. 특히, 갈릭산, 6-진저롤, 프로토카테츄산 유도체 등 천연 유기화합물의 항암 및 항염 효과를 세포 및 동물모델을 통해 체계적으로 검증하고, 철/헤임 대사, PD-L1 발현, NF-kappa B 신호전달 등 다양한 분자적 메커니즘을 밝혀내고 있습니다. 또한, 본 연구실은 연속 흐름 화학(플로우 화학) 기술을 활용하여 고효율, 고안전성의 유기합성법을 개발하고 있습니다. 이를 통해 고성능 분자화약, 기능성 유기소재, 바이오의약품 전구체 등 다양한 화합물을 합성하며, 기존의 배치식 합성 대비 생산성과 안전성을 크게 향상시키고 있습니다. 이러한 기술은 산업적 응용뿐만 아니라, 신약 개발, 환경 정화, 에너지 소재 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 스마트 소재 개발 역시 연구실의 중요한 축을 이루고 있습니다. DNA 압타머를 도입한 자극감응형 하이드로겔, 금속-유기 골격체(MOF) 기반 복합소재, 자외선 감지 센서 등 다양한 바이오 및 환경 응용 소재를 설계·합성하고 있습니다. 이들 소재는 외부 자극에 따라 물리적·화학적 특성이 변화하여, 약물전달 시스템(DDS), 바이오센서, 환경 센서 등 맞춤형 기능을 구현할 수 있습니다. 연구실은 다학제적 접근을 통해 화학, 생명과학, 재료공학, 의약학 등 다양한 분야와의 융합연구를 적극적으로 추진하고 있습니다. 국내외 유수 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해, 연구성과의 실용화와 기술이전에도 힘쓰고 있습니다. 또한, 다양한 정부 및 산업체 지원 프로젝트를 수행하며, 지역사회와 국가 과학기술 발전에 기여하고 있습니다. 앞으로도 배세원 연구실은 생유기화학, 플로우 화학, 스마트 소재 분야에서 세계적 수준의 연구를 지속적으로 수행할 계획입니다. 이를 통해 인류 건강 증진, 환경 보전, 첨단 산업 발전에 기여하는 혁신적 연구성과를 창출하고자 합니다.

생유기화학 기반의 항암 및 항염 천연물 연구
본 연구실은 생유기화학을 기반으로 다양한 천연물의 항암 및 항염 효과를 심도 있게 탐구하고 있습니다. 최근 발표된 논문에서는 갈릭산(gallic acid), 6-진저롤(6-gingerol), 프로토카테츄산(protocatechuic acid) 유도체 등 천연 유기화합물이 암세포의 증식과 침윤을 억제하는 기전을 규명하였으며, 이들 물질이 세포 내 신호전달 경로와 면역조절에 미치는 영향을 분자 수준에서 분석하였습니다. 특히, 철/헤임 대사와 PD-L1 발현 조절, NF-kappa B 신호전달 억제 등 다양한 분자적 메커니즘을 밝혀내어, 천연물 기반 신약 개발의 가능성을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 천연물의 생리활성에 대한 체계적인 분석과 더불어, 화학적 합성 및 구조변형을 통해 활성 증진 및 부작용 최소화를 목표로 하고 있습니다. 연구실에서는 다양한 세포주와 동물모델을 활용하여 후보물질의 효능과 안전성을 검증하고 있으며, 이를 바탕으로 실제 임상 적용 가능성을 높이고자 노력하고 있습니다. 또한, 항염증 효과를 지닌 황(sulfur) 화합물의 작용기전과 성장호르몬 신호전달 경로(JAK2/STAT5b/IGF-1 pathway) 조절에 관한 연구도 활발히 진행 중입니다. 이와 같은 생유기화학 기반의 천연물 연구는 암, 염증성 질환, 대사질환 등 다양한 질병의 예방 및 치료에 새로운 접근법을 제시하며, 차세대 바이오의약품 개발에 중요한 기초 자료를 제공하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 분자수준의 기전 규명과 신약 후보물질 발굴을 통해 인류 건강 증진에 기여하고자 합니다.
플로우 화학 및 스마트 소재 개발
배세원 연구실은 연속 흐름 화학(continuous flow chemistry) 기술을 활용한 효율적이고 안전한 유기합성법 개발에 주력하고 있습니다. 플로우 화학은 반응의 정밀 제어, 높은 생산성, 안전성 향상 등 다양한 장점을 제공하며, 본 연구실에서는 이를 활용해 고성능 분자화약, 기능성 유기소재, 바이오의약품 전구체 등 다양한 화합물을 합성하고 있습니다. 예를 들어, 1-메틸-3,5-디니트로-1,2,4-트리아졸(MDNT)과 같은 고에너지 물질의 합성법을 개발하여 기존 방식 대비 안전성과 효율성을 크게 높였습니다. 또한, 본 연구실은 하이드로겔, 나노입자, 금속-유기 골격체(MOF) 등 스마트 소재의 설계 및 응용에도 집중하고 있습니다. DNA 압타머를 도입한 자극감응형 하이드로겔, 약물전달 시스템(DDS), 바이오센서, 자외선 감지 센서 등 다양한 바이오 및 환경 응용 소재를 개발하고 있으며, 이들 소재는 외부 자극(예: pH, 온도, 생체분자)에 따라 물리적·화학적 특성이 변화하여 맞춤형 기능을 구현할 수 있습니다. 최근에는 ATP 인공수용체를 포함한 하이드로겔의 약물전달 연구, 금속 산화물 기반 자외선 센서 개발 등도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 기초과학적 원리와 첨단 공정기술을 융합하여, 차세대 기능성 소재 및 화학공정의 혁신을 이끌고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 플로우 화학과 스마트 소재의 융합을 통해, 의약, 환경, 에너지 등 다양한 분야에서 실질적 가치를 창출할 수 있는 원천기술을 지속적으로 개발할 예정입니다.
1
Natural bioactive gallic acid shows potential anticancer effects by inhibiting the proliferation and invasiveness behavior in human embryonic carcinoma cells
배세원, DONG YOUNG KANG, KYOUNG-JIN JANG
MOLECULAR MEDICINE REPORTS, 2025
2
Understanding the role of iron/heme metabolism in the anti?inflammatory effects of natural sulfur molecules against lipopolysaccharide?induced inflammation
배세원, DONG YOUNG KANG, KYOUNG-JIN JANG
MOLECULAR MEDICINE REPORTS, 2025
3
Anticancer Effects of 6-Gingerol through Downregulating Iron Transport and PD-L1 Expression in Non-Small Cell Lung Cancer Cells
배세원, Dong Young Kang, Sanghyeon Park, Kyoung Seob Song, Jeong-Sang Lee, Kyoung-Jin Jang, Ywong-Min Park
CELLS, 2023
1
3단계 산학연협력 선도대학(LINC 3.0) 육성사업_수요맞춤성장형
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 05월
2
ATP 인공수용체 함유 자극감응형 하이드로겔의 약물전달에 관한 연구
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
3
(그린에너지미래모빌리티사업단)지자체-대학 협력기반 지역혁신 사업
한국연구재단
2023년 04월 ~ 2024년 02월