이은성 연구실
바이오메디컬화학공학과 이은성
이은성 연구실은 바이오메디컬화학공학 분야에서 생체 및 의료용 고분자를 기반으로 한 첨단 약물전달 시스템과 나노바이오 융합기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 연구실의 핵심 목표는 암, 만성질환 등 난치성 질환의 치료 효율을 극대화하고, 부작용을 최소화할 수 있는 스마트 약물전달 플랫폼을 개발하는 데 있습니다. 이를 위해 pH-반응성, 광반응성, 표적지향성 등 다양한 기능성 고분자 및 나노입자, 마이크로입자, 나노젤, 리포좀 등을 설계하고, 실제 동물모델 및 임상 전 단계에서 그 효능을 검증하고 있습니다.
특히, 연구실은 암 조직의 미세환경(약산성, 저산소 등)에 반응하는 pH-감응성 고분자 시스템을 개발하여, 약물의 체내 안정성과 표적 부위에서의 방출을 정밀하게 조절할 수 있는 기술을 확보하였습니다. 히알루론산, 사이클로덱스트린, 폴리락트산-글리콜산 공중합체 등 다양한 고분자와 pH-감응성 작용기를 결합하여, 항암제, 단백질, 펩타이드, 유전자 등 다양한 치료제를 효과적으로 전달할 수 있는 플랫폼을 구축하였습니다.
또한, 연구실은 광역학 치료(PDT) 및 광열 치료(PTT) 분야에서도 혁신적인 연구를 진행하고 있습니다. 빛에 반응하는 광감작제(클로린 e6, 풀러렌, 금 나노입자 등)와 고분자 나노입자를 융합하여, 암 조직에 선택적으로 축적된 후 외부 빛 조사 시 활성산소 생성 또는 국소적 열 발생을 통해 암세포를 효과적으로 사멸시키는 시스템을 개발하였습니다. 이러한 플랫폼은 기존 항암치료의 한계를 극복하고, 부작용을 최소화할 수 있는 차세대 정밀의료 기술로 주목받고 있습니다.
연구실은 다기능성 나노입자, 엑소좀, 하이드로겔 등 다양한 형태의 약물전달체를 개발하여, 항암제, 단백질, 펩타이드, 유전자, 백신 등 다양한 치료제의 전달 효율을 높이고 있습니다. 특히, 표적 수용체(CD44, 인테그린 등)를 겨냥한 표적화 기술, pH-감응성 및 광반응성 구조를 결합한 스마트 플랫폼, 그리고 화학요법-광치료 병용 전략 등 다양한 융합기술을 통해 맞춤형 치료 솔루션을 제시하고 있습니다.
이은성 연구실은 다수의 국내외 특허, 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 연구성과를 꾸준히 창출하고 있으며, 실제 임상 적용 및 산업화 가능성을 높이기 위한 연구도 활발히 진행 중입니다. 앞으로도 연구실은 바이오메디컬화학공학 분야의 혁신을 이끌며, 환자 맞춤형 정밀의료 실현에 기여하고자 합니다.
생체 및 의료용 고분자 기반 pH-반응성 약물전달 시스템
이은성 연구실은 생체 및 의료용 고분자를 활용한 pH-반응성 약물전달 시스템 개발에 중점을 두고 있습니다. 암 조직의 미세환경은 일반 조직에 비해 약산성을 띠고 있다는 점에 착안하여, 연구실에서는 다양한 pH-감응성 고분자(예: 히알루론산, 사이클로덱스트린, 폴리락트산-글리콜산 공중합체 등)를 기반으로 한 나노입자, 마이크로입자, 나노젤, 리포좀 등을 설계하고 있습니다. 이러한 시스템은 약산성 환경에서 구조적 변화를 일으켜 내포된 항암제, 단백질, 펩타이드, 유전자 등의 방출을 조절함으로써, 표적 부위에서의 치료 효율을 극대화할 수 있습니다.
특히, 연구실은 3-디에틸아미노프로필(3-diethylaminopropyl)과 같은 pH-감응성 작용기를 고분자에 도입하여, 약산성 환경에서의 이온화 및 구조 붕괴를 유도합니다. 이를 통해 약물의 안정적 봉입과 체내 순환 중 손실 최소화, 그리고 종양 미세환경에서의 신속한 방출을 동시에 달성할 수 있습니다. 실제로 다양한 암세포 및 동물 모델에서 이러한 시스템의 우수한 약물 전달 및 항암 효과가 입증되었습니다.
이러한 pH-반응성 약물전달 시스템은 기존의 비특이적 약물 전달 방식에 비해 부작용을 줄이고, 정상 조직에 대한 독성을 최소화할 수 있다는 장점이 있습니다. 앞으로도 연구실은 다양한 고분자 구조와 조합을 탐색하여, 맞춤형 약물전달 플랫폼을 지속적으로 개발할 계획입니다.
광역학 및 광열 치료용 고분자 나노플랫폼 개발
연구실은 빛에 반응하는 광감작제(예: 클로린 e6, 풀러렌, 금 나노입자 등)와 생체적합성 고분자를 융합한 광역학 및 광열 치료용 나노플랫폼 개발에 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 암 조직에 선택적으로 축적되는 나노입자에 광감작제를 결합하여, 외부에서 특정 파장의 빛을 조사하면 활성산소(싱글렛 산소) 생성 또는 국소적 열 발생을 유도해 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있습니다.
특히, 연구실은 히알루론산, 사이클로덱스트린, 글리콜키토산 등 다양한 고분자와 금 나노입자, 풀러렌, 클로린 e6 등 광감작제를 결합한 다기능성 나노입자를 개발하였습니다. 이러한 시스템은 암세포 표면의 CD44, 인테그린 등 특정 수용체를 표적화할 수 있도록 설계되어, 암 조직 내 선택적 축적과 치료 효율을 극대화합니다. 또한, pH-감응성 구조를 도입하여, 암 미세환경에서만 활성화되는 스마트 치료 플랫폼을 구현하였습니다.
이러한 광역학 및 광열 치료용 나노플랫폼은 기존 항암치료의 한계를 극복하고, 부작용을 최소화하며, 다양한 암종에 적용 가능한 차세대 정밀의료 기술로 주목받고 있습니다. 연구실은 앞으로도 새로운 광감작제 및 고분자 조합, 복합 치료 전략(예: 화학요법과 광치료의 병용) 등을 지속적으로 연구하여, 임상 적용 가능성을 높이고자 합니다.
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Artificial Liposomes With Internal Docking Site for Protein Delivery
유혜리, 이은성
POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES, 202504
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Rapid Fabrication of Tendon-inspired Ultrastrong, Water-rich Hydrogel Fibers: Synergistic Engineering of Cyano-p-aramid Nanofibers and Poly(vinyl alcohol)
Yong Hyeon Kim, Ga-Hyeun Lee, Han Gi Chae, Youngho Eom, Hyo Jeong Kim, Hyeonjeong Kim, Yun Hyeong Choi, 이은성
ACS NANO, 202503
3
STING-activating dendritic cell-targeted nanovaccines that evoke potent antigen cross-presentation for cancer immunotherapy
Nguyen Thi Nguyen, Xuan Thien Le, 이우택, 임용택, 오경택, 이은성, 최한곤, 윤유석
BIOACTIVE MATERIALS, 202412
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(1세부)수요 맞춤형 바이오플라스틱 생분해 속도조절 기술개발
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항원/항암약물 함유 스마트 엑소좀 칵테일의 항암 백신 후속 연구
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항원/항암약물 함유 스마트 엑소좀 칵테일의 항암 백신 연구