김현수 연구실은 미세유체 기반 바이오센서와 3차원 전극 기술을 중심으로 혁신적인 바이오센서 시스템을 개발하고 있습니다. 미세유체 기술은 미세한 채널 내에서 액체를 정밀하게 제어할 수 있어, 다양한 생체 시료의 분석 및 진단에 매우 적합합니다. 연구실에서는 이러한 미세유체 시스템에 3D 전극을 통합하여, 기존의 평면 전극 대비 더욱 높은 민감도와 정밀도를 구현하고 있습니다. 이로 인해 미세한 생체 신호나 화학적 변화를 실시간으로 감지할 수 있으며, 다양한 바이오마커의 고감도 검출이 가능합니다. 특히, 연구실은 액체금속을 이용한 3D 전극의 간편한 제작 방법을 개발하여, 저비용이면서도 대량 생산이 가능한 바이오센서 플랫폼을 제시하고 있습니다. 이러한 기술은 웨어러블 디바이스, 휴대용 진단기기, 환경 모니터링 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 최근에는 고성능 미세유체 스크리닝 시스템, 디지털 PCR, 고정밀 단일세포 분석 등 첨단 바이오센서 응용 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 연구실의 3D 전극 기반 미세유체 바이오센서 기술은 국내외 학술대회와 특허, 논문을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 이 기술은 의료 진단, 환경 분석, 식품 안전 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 변화를 이끌 것으로 기대되며, 미래 바이오센서 산업의 핵심 원천기술로 자리매김하고 있습니다.

연구실은 마이크로/나노 바이오칩 기술을 활용하여 환경 및 생명과학 분야의 다양한 문제를 해결하는 데 주력하고 있습니다. 미세유체 기반 바이오칩은 고속, 고정밀의 분석이 가능하여, 미생물 탐색, 환경 오염물질 검출, 생체 신호 모니터링 등 다양한 응용이 가능합니다. 예를 들어, 연구실에서는 미세유체 칩을 이용한 고처리량 미생물 스크리닝 시스템을 개발하여, 환경 시료에서 유용 미생물 자원을 신속하게 발굴하고 있습니다. 또한, 메틸렌 블루 변형 실리카를 활용한 비소 이온 검출, 미세플라스틱이 미생물에 미치는 영향 분석 등 환경 문제 해결에도 적극적으로 기여하고 있습니다. 생명과학 분야에서는 항암제 전달용 나노입자, 미세유체 기반 세포 성장 모니터링, 고감도 암 진단 바이오센서 등 다양한 연구가 이루어지고 있습니다. 특히, 마이크로니들 패치, 웨어러블 센서, 종이 기반 바이오센서 등 차세대 진단기기 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 기술들은 의료 현장에서의 신속한 진단, 환경 현장에서의 실시간 모니터링, 식품 및 산업 현장에서의 안전성 평가 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 연구실의 마이크로/나노 바이오칩 연구는 국내외 유수 학술지와 특허, 산학협력 프로젝트를 통해 그 성과가 널리 인정받고 있습니다. 앞으로도 연구실은 첨단 바이오칩 기술을 바탕으로 환경과 생명과학 분야의 혁신적인 솔루션을 지속적으로 제시할 계획입니다.