한양대 화학과 이진석 교수님 연구실
화학과 이진석
한양대학교 화학과 이진석 교수 연구실(기능성 나노바이오 인터페이스 연구실, FNBIL)은 무기화학, 소재화학, 나노과학을 융합한 첨단 나노구조체 및 표면공학 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 화학적 증착(CVD), 금속-유기 화학 기상 증착(MOCVD), 원자층 증착(ALD), 분자층 증착(MLD), 액상 증착(LPD), 양극산화 등 다양한 합성 및 증착 기술을 활용하여, 나노스케일에서의 정밀한 표면 제어와 새로운 기능성 소재 개발에 주력하고 있습니다.
특히, 나노구조 표면의 지형학적 인자와 화학적 특성을 조절함으로써, 세포의 부착, 이동, 분화, 노화 등 생물학적 현상에 미치는 영향을 심층적으로 연구하고 있습니다. 실리카 나노비드, 나노와이어, 그래핀 등 다양한 나노소재를 기반으로 한 표면 패터닝 및 조립 기술을 개발하여, 세포와 바이오분자의 거동을 정밀하게 제어할 수 있는 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 연구는 조직공학, 재생의학, 피부과학 등 다양한 바이오메디컬 분야로의 응용 가능성을 넓히고 있습니다.
또한, 나노구조 기반의 고감도 바이오센서 개발에도 집중하고 있습니다. 형광 나노다이아몬드, 금 나노입자, 실리콘 나노와이어 등 첨단 나노소재를 활용하여, 세포 내 온도 측정, 바이러스 및 질병 진단, 단백질 및 DNA 검출 등 다양한 바이오센서 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 기술은 코로나19 등 감염병 진단, 암 진단 및 치료, 조직 재생 등 다양한 바이오의료 현장에 적용될 수 있습니다.
본 연구실은 나노구조체의 합성 및 표면 제어, 나노-바이오 인터페이스 연구, 고기능성 바이오센서 개발 등 기초과학과 응용기술을 아우르는 융합연구를 통해, 미래 첨단소재 및 바이오융합기술의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 다양한 국내외 연구과제와 특허, 논문, 산학협력 활동을 통해 연구성과를 지속적으로 창출하고 있으며, 차세대 나노소재 및 바이오융합기술 분야에서 글로벌 리더로 성장하고 있습니다.
연구실은 최신 분석장비와 실험 인프라를 바탕으로, 창의적이고 도전적인 연구를 수행하고 있습니다. 다양한 전공의 연구원들이 협력하여, 나노과학, 무기화학, 바이오공학 등 다양한 분야의 융합연구를 실현하고 있으며, 학생 및 연구원들의 성장과 역량 개발을 적극 지원하고 있습니다.
Nano-Bio Interface
Chemical Vapor Deposition (CVD)
Molecular Layer Deposition (MLD)
나노구조 기반 무기화학 및 소재화학
본 연구실은 무기화학과 소재화학을 기반으로 한 나노구조체의 합성과 표면 조절 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 화학적 증기 증착(CVD), 금속-유기 화학 기상 증착(MOCVD), 원자층 증착(ALD), 분자층 증착(MLD), 액상 증착(LPD), 그리고 양극산화(anodization) 등 다양한 증착 및 합성 방법을 활용하여, 나노구조 표면의 정밀한 제어와 새로운 기능성 소재의 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 기술을 통해 나노와이어, 그래핀, 실리카 나노구조체 등 다양한 나노소재를 고품질로 제작하고, 이들의 전기적, 광학적, 생물학적 특성을 체계적으로 분석합니다.
특히, 나노구조 표면의 지형학적 인자와 화학적 특성을 조절함으로써, 표면에 흡착되는 세포나 분자의 거동을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이를 위해 초음파, Langmuir-Blodgett, 수동 조립 등 다양한 조립 및 패터닝 기법을 적용하여, 나노스케일에서의 표면 구조를 자유롭게 디자인하고 있습니다. 또한, 나노구조 표면의 전기적·광학적 특성은 차세대 반도체, 센서, 에너지 소자 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있습니다.
이러한 연구는 기초과학적 이해를 넘어, 실제 산업적 응용까지 연결될 수 있도록 소재의 대면적화, 균일성, 재현성 확보에 중점을 두고 있습니다. 나노구조 기반 무기화학 및 소재화학 연구는 미래 첨단소재 개발과 나노기술 융합 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있으며, 본 연구실은 이 분야의 국내외 선도 연구그룹으로 자리매김하고 있습니다.
나노-바이오 인터페이스 및 바이오센서 개발
본 연구실은 나노구조 표면과 생체분자, 세포 간의 상호작용을 심도 있게 탐구하며, 이를 기반으로 한 바이오센서 및 바이오의료 응용기술을 개발하고 있습니다. 나노구조 표면의 미세한 지형학적·화학적 특성이 세포의 부착, 이동, 분화, 노화 등 다양한 생물학적 현상에 미치는 영향을 규명하고, 이를 통해 세포기능 제어 및 조직공학, 재생의학 분야로의 확장 연구를 진행하고 있습니다. 예를 들어, 실리카 나노비드 배열, 나노와이어, 나노패턴 표면 등은 세포의 접착 및 신경세포 성장, 피부세포 노화 조절 등 다양한 생체현상에 직접적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다.
또한, 나노구조 기반 바이오센서 개발에도 집중하고 있습니다. 형광 나노다이아몬드, 금 나노입자, 실리콘 나노와이어 등 다양한 나노소재를 활용하여, 세포 내 온도 측정, 바이러스 진단, 단백질 및 DNA 검출 등 고감도·고특이성 바이오센서 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 기술은 코로나19 등 감염병 진단, 암 진단 및 치료, 조직 재생 등 다양한 바이오메디컬 분야에 응용될 수 있습니다.
나노-바이오 인터페이스 연구는 기초과학적 원리 탐구와 더불어, 실제 임상 및 산업 현장에서 활용 가능한 혁신적 기술 개발로 이어지고 있습니다. 본 연구실은 나노구조 표면의 정밀 제어와 생체적합성 향상, 고기능성 바이오센서 개발을 통해, 미래 바이오융합기술의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.
1
Organelle-Specific Quantum Thermometry Using Fluorescent Nanodiamonds: Insights into Cellular Metabolic Thermodynamics
이유빈
Journal of the American Chemical Society, 2025.04
2
Focal adhesion dynamics-mediated cell migration and proliferation on silica bead arrays
박이슬, 최예린
Biomaterials Science, 2025.04
3
Curvature-dependent adhesion dynamics of NIH/3T3 fibroblasts on silica bead arrays
Yerin Choi†, Ariunzaya Shijirbaatar†, Jongin Hong†, Yeonsu Ryoo, J. S. Lee*
Surfaces and Interfaces, 2025.07
1
FT-IR기반의 실시간 분자층 증착장비 개발 (Development of FT-IR based real-time analysis of molecular layer deposition)
2
4D 단분자 단일나노구조 제어 자기조립 리소그래피(4D 모나리자) 개발 (4D Molecular Nano Addressable Lithographic SelfAssembly(4D MONALISA))
3
나노포어 측정을 위한 바이오인터페이싱 기술 개발 (Development of bio-interfacing technology for nanopore measurements)
