본 연구실은 다양한 물리적 상태를 활용하여 새로운 유형의 바이오헬스 소재를 공학적으로 설계하고 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히 열적 스트레스나 열적 요동에 의해 쉽게 변형될 수 있는 소재의 구조적, 기계적 특성을 정밀하게 제어함으로써 복잡한 생체 시스템에서의 실질적 응용 가능성을 모색합니다. 이를 위해 소재의 미세구조 설계, 기능성 나노입자 도입, 그리고 다양한 물리화학적 조성의 조절 등 다각적인 접근법을 적용하고 있습니다. 연구실에서는 바이오헬스 소재의 기계적 강도, 유연성, 생체적합성 등 핵심 특성을 정량적으로 분석하고, 실제 생체 환경에서의 작동 메커니즘을 규명합니다. 예를 들어, 피부 장벽 강화, 조직 재생, 약물 전달 등 다양한 바이오의료 분야에서 요구되는 기능을 구현하기 위해 소재의 표면 및 내부 구조를 맞춤 설계합니다. 또한, 나노입자, 양친매성 분자, 고분자 네트워크 등 첨단 소재를 융합하여 새로운 기능성 바이오소재를 창출하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 바이오헬스케어, 피부과학, 조직공학, 진단 및 치료용 디바이스 개발 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 궁극적으로 본 연구실은 소재의 근본적 설계 원리부터 실제 임상 적용까지의 전 과정을 아우르는 융합 연구를 통해, 인류 건강 증진과 미래 바이오산업 발전에 기여하고자 합니다.

연구실은 마이크로플루이딕스(미세유체공학) 기술을 활용하여 새로운 기능성 소프트머터와 콜로이드 소재를 개발하는 데 선도적인 역할을 하고 있습니다. 마이크로플루이딕스는 나노~마이크로리터 수준의 극소량 유체를 정밀하게 제어할 수 있는 첨단 기술로, 이를 통해 다상 콜로이드, 고차원 구조체, 진단용 센서 등 다양한 스마트 소재를 제작할 수 있습니다. 연구실에서는 유동 특성과 채널 구조를 조절하여 안정적인 유동에서 드롭 분리 현상까지 미세하게 제어함으로써, 복잡한 다상 시스템을 구현하고 있습니다. 이 과정에서 양친매성 입자, 나노와이어, 바이오고분자 등 다양한 소재를 혼합하여, 화학적·물리적·기계적 반응성을 갖는 하이브리드 소프트머터를 제작합니다. 또한, 미세유체 기반의 콜로이드 크리스탈, 다중 캡슐화 입자, 고성능 진단 디바이스 등 혁신적인 응용 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 기술은 피부과학, 약물전달, 환경센서, 바이오진단 등 다양한 분야에서 실질적인 파급효과를 기대할 수 있습니다. 연구실의 마이크로플루이딕스 및 콜로이드 공학 연구는 소재의 미세구조 제어, 기능성 부여, 대량생산 가능성 등에서 큰 강점을 보입니다. 앞으로도 더욱 복잡하고 정교한 시스템을 구현하여, 미래 스마트 소재 및 바이오융합기술의 새로운 패러다임을 제시할 계획입니다.

스마트 나노바이오플루이드는 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나로, 나노스케일의 유체 시스템을 설계하여 피부 및 조직 내로의 효율적인 약물 전달과 생체 반응 조절을 목표로 하고 있습니다. 연구실에서는 베시클, 나노에멀전, 결합형 나노입자, 나노캡슐 등 다양한 형태의 나노플루이드를 개발하고, 이들의 표면 특성과 상호작용을 정밀하게 제어합니다. 특히, 표면 전하 조절을 통해 피부 장벽을 효과적으로 통과할 수 있는 나노캐리어를 설계하여, 약물의 피부 침투 효율을 극대화하고 있습니다. 이러한 스마트 나노플루이드는 단순히 약물 전달에 그치지 않고, 피부 재생, 항염증, 항산화 등 다양한 생체 기능을 활성화하는 데에도 활용됩니다. 연구실은 나노입자의 상호작용, 유변학적 특성, 매트릭스와의 결합력 등을 체계적으로 분석하여, 피부 및 조직 내에서의 안정성과 기능성을 극대화합니다. 또한, 인공 엑소좀, 세라마이드 기반 나노입자, 식물 유래 나노베시클 등 다양한 소재를 활용한 맞춤형 전달 시스템을 개발하고 있습니다. 이 연구는 차세대 피부과학, 조직공학, 맞춤형 치료제 개발 등 다양한 바이오헬스 분야에 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 앞으로도 연구실은 스마트 나노바이오플루이드의 설계 원리와 응용 기술을 지속적으로 발전시켜, 미래 바이오의료 및 헬스케어 산업의 핵심 기술로 자리매김할 것입니다.