생체 마이크로/나노 시스템과 분자진단·표적 전달 플랫폼 설계

Bio Micro/Nano Systems for Molecular Diagnostics and Targeted Delivery Platform Design

연구 내용

생체 환경을 재현하는 3차원 배양, 마이크로유체 전처리, 플라즈모닉 프로브, 나노로봇 제어를 통합해 진단과 약물 반응을 평가하는 연구

종양 미세환경을 반영하는 3차원 배양 플랫폼과 생체 시료 분석용 마이크로시스템을 결합하여 연구를 수행합니다. 계면 탄성체 웰을 이용해 종양 스페로이드 형성을 유도하고 약물 반응 및 ROS 변화를 직접 관찰하는 흐름을 구현합니다. 또한 수동 마이크로유체 믹서 구조를 통해 층류 조건에서의 혼합과 시료 준비 특성을 평가합니다. 전자기 작동 기반의 나노로봇 군집에서는 멀티코일 구동의 파라미터로 자기장 구배와 속도를 제어하여 2·3차원 공간 조절을 분석합니다. 더불어 플라즈모닉 나노입자 기반 히스톤 변형 이미징 데이터와 흐름세포계수에서 크기 의존 편향을 줄이는 비교·해석을 수행해 분자 수준 진단 정확도를 보완합니다.

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연구 흐름

초기에는 생체 시료를 다루는 마이크로시스템의 물리 기반 조건을 정리하고, 마이크로유체 유동과 혼합 특성을 구조 관점에서 검증했습니다. 이후 종양 스페로이드가 형성되는 계면 구조를 설계하여 약물 반응과 ROS 모니터링 같은 멀티모달 분석으로 확장했습니다. 동시에 전자기 구동 나노로봇의 군집 제어를 시뮬레이션 기반으로 정량화하고, 약물 전달 효율을 좌우하는 구동 파라미터를 탐색했습니다. 최근에는 플라즈모닉 나노프로브와 유세포 분석 편향 보정처럼 분자 진단 측면의 정밀도를 높이면서 데이터 기반 분석으로 연구를 심화하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

종양 미세환경 기반 약물 효능평가
ROS 기반 항암 반응 정량화
3D 세포 배양 플랫폼 모듈화
cry o-EM 시료 전처리 자동화
층류 혼합 기반 시료 균질화
전자기 구동 나노로봇 군집 제어
표적 약물전달 경로 설계
플라즈모닉 프로브 기반 히스톤 변형 이미징
단일세포 분자 진단 데이터셋 구축
크기 의존 편향 보정 기반 정량측정