본 연구실은 약물전달 시스템(Drug Delivery System)과 나노메디슨(Nanomedicine) 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 약물전달 시스템은 치료제나 백신, 유전자 치료제 등 다양한 약물의 체내 전달 효율을 극대화하고, 표적 조직에 선택적으로 약물을 전달하여 부작용을 최소화하는 데 목적이 있습니다. 이를 위해 지질나노입자, 고분자 기반 나노입자, 마이크로버블 등 다양한 나노소재를 활용한 전달체를 설계하고, 약물의 안정성과 생체적합성을 높이기 위한 표면 개질 및 기능화 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 초음파 및 광음향 기반의 약물전달 시스템을 개발하여, 외부 자극에 의해 약물 방출을 조절하거나, 진단과 치료를 동시에 수행할 수 있는 테라그노시스(theranosis) 기술을 구현하고 있습니다. 이러한 기술은 암, 심뇌혈관질환, 안구질환 등 다양한 난치성 질환의 치료에 적용되고 있으며, 실제 동물 모델 및 임상 전 단계에서의 효능 검증 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, mRNA, siRNA 등 유전체 기반 약물의 전달 효율을 높이기 위한 나노입자 설계, 약물의 조직 투과성 향상, 병변 조직 내 약물 축적 극대화 등 차세대 약물전달 플랫폼 개발에도 집중하고 있습니다. 이를 통해 기존 치료제의 한계를 극복하고, 맞춤형 정밀의료 실현에 기여하고자 합니다.

연구실은 면역조절 나노의약(Immunomodulating Nanomedicine) 및 항암·항염증 치료제 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 암 면역치료, 자가면역질환, 감염병 등 다양한 질환에서 환자의 면역체계를 조절하거나 활성화하여 치료 효과를 극대화하는 전략을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 천연물 기반 면역원성 물질을 활용하여 암 미세환경 내 면역세포(마크로파지 등)의 활성 조절, siRNA를 이용한 면역 회피 단백질 발현 억제, 지질나노입자 기반 유전체 약물 전달체를 통한 mRNA 백신 및 치료제 개발 등이 대표적입니다. 이와 더불어, 백신 전달 시스템(Vaccine Delivery System) 연구도 활발히 진행 중입니다. mRNA, siRNA 등 유전물질을 효과적으로 전달할 수 있는 나노입자 플랫폼을 개발하여, 감염병 예방 및 암 백신 개발에 적용하고 있습니다. 최근에는 코로나19 등 신종 감염병 대응을 위한 차세대 mRNA 백신 전달체 연구, 다양한 항암면역치료제의 효능 증진을 위한 나노입자 기반 면역보조제 개발 등도 주요 연구 주제로 다루고 있습니다. 또한, 항생제 내성균 문제를 해결하기 위한 나노항생제 개발, 멜리틴 등 생체활성 펩타이드 기반 나노의약품 연구, 류마티스 관절염 등 만성 염증질환 치료를 위한 나노치료제 개발 등 다양한 면역조절 및 항염증 치료제 연구가 병행되고 있습니다. 이러한 연구는 미래 정밀의료와 맞춤형 치료의 핵심 기반이 될 것으로 기대됩니다.

본 연구실은 초음파 및 광음향 영상기법을 활용한 진단 및 치료 융합기술, 즉 테라그노시스(theranosis) 분야에서 국내외적으로 독보적인 연구 역량을 보유하고 있습니다. 초음파 및 광음향 조영제, 마이크로버블, 나노입자 복합체 등 다양한 융합 소재를 개발하여, 암, 심뇌혈관질환, 안구질환 등에서 병변 조직의 정밀 진단과 실시간 치료를 동시에 구현하는 기술을 선도하고 있습니다. 특히, 초음파 및 광음향 신호를 극대화할 수 있는 나노입자 및 조영제 개발, 병변 조직 내 약물의 집중적 전달 및 방출 제어, 진단 신호와 치료 효과의 동시 모니터링 등 다기능 융합 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이를 통해 기존 영상진단의 한계를 극복하고, 조기 진단 및 치료 효과의 극대화를 실현하고 있습니다. 또한, 안구질환(황반변성, 녹내장 등) 치료를 위한 생체적합성 고분자 기반 임플란트, 약물전달 콘택트렌즈, siRNA 기반 유전자 치료제 등 안과 분야의 혁신적 진단·치료 기술도 활발히 연구되고 있습니다. 이러한 테라그노시스 기술은 미래 정밀의료, 개인맞춤형 치료의 핵심 플랫폼으로 자리매김할 것으로 기대됩니다.