한양대학교 약학대학
약학대학 김진기
한양대학교 약학대학 김진기 교수 연구실은 약물전달시스템(Drug Delivery System, DDS) 및 나노수송체 기반 신제형 개발 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 약물의 효율적인 전달과 치료 효과의 극대화를 목표로, 다양한 DDS 기술과 나노기술을 융합하여 혁신적인 약물전달 플랫폼을 개발하고 있습니다. 특히, 난용성 약물의 가용화, 서방출 및 제어방출 시스템, 표적지향형 방출 등 약물의 방출 특성을 정밀하게 조절하는 연구에 집중하고 있습니다.
연구실의 주요 연구 분야는 나노입자, 리포좀, 고분자 마이셀, 지질나노입자 등 다양한 나노수송체를 활용한 신제형 개발입니다. 이러한 나노수송체는 약물의 생체이용률을 높이고, 체내 체류시간을 연장하며, 표적 조직에 선택적으로 약물을 전달할 수 있도록 설계됩니다. 또한, 바이오의약품(단백질, 항체, 유전자, 백신 등)의 안정적이고 효율적인 전달을 위한 맞춤형 나노플랫폼 개발에도 주력하고 있습니다.
본 연구실은 생체감응성 신물질의 합성 및 제형화, theranostic(진단-치료 융합) 나노입자 개발, 표적화 약물전달 시스템 등 첨단 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이를 통해 암, 류마티스관절염, 신경질환, 피부질환 등 다양한 난치성 질환의 치료 효율을 극대화하고, 부작용을 최소화하는 혁신적 치료법을 제시하고 있습니다. 또한, 동물실험 및 다양한 질환 모델을 활용하여 개발된 신제형의 유효성과 안전성을 검증하고 있습니다.
연구실은 국내외 유수의 학술지에 다수의 논문을 발표하고, 다양한 특허 및 산학협력 과제를 수행하며, 약제학 및 약물전달 분야의 학문적·산업적 발전에 크게 기여하고 있습니다. 최신 연구 장비와 체계적인 연구 인프라를 바탕으로, 대학원생 및 연구원들에게 첨단 연구 경험과 실무 역량을 제공하고 있습니다.
앞으로도 본 연구실은 약물전달시스템 및 나노수송체 기반 신제형 개발 분야에서 세계적 수준의 연구를 지속적으로 추진할 예정입니다. 이를 통해 환자 맞춤형 정밀의료 실현, 신약 개발, 바이오의약품의 효율적 전달 등 미래 의약산업의 혁신을 선도하는 연구실로 자리매김할 것입니다.
Drug Delivery Systems
Nanoparticles
Photodynamic Therapy
약물전달시스템(DDS) 개발 및 응용
약물전달시스템(Drug Delivery System, DDS)은 약물의 효율적인 전달과 치료 효과의 극대화를 목표로 하는 첨단 기술입니다. 본 연구실에서는 약물의 부작용을 최소화하고, 표적 조직에 약물을 정확하게 전달하기 위한 다양한 DDS 기술을 개발하고 있습니다. DDS는 약물의 서방출, 제어방출, 표적지향형 방출 등 다양한 방식으로 약물의 방출을 조절할 수 있으며, 이를 통해 약물의 치료지수(therapeutic index)를 개선하고, 난용성 약물의 용해도 증가, 약물의 독성 감소, 약물동태학적 거동 및 조직분포 개선, 약물의 안정성 증가, 약물의 표적화 등이 가능합니다.
연구실에서는 특히 나노기술을 접목한 나노수송체(Nano DDS) 개발에 주력하고 있습니다. 나노입자, 나노구조 물질, 리포좀, 나노에멀젼, 지질나노입자, 고분자 마이셀 등 다양한 나노입자성 수송체를 활용하여 약물의 생체이용률과 체내 체류성을 높이고, 표적조직에 대한 선택성을 강화하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 바이오의약품, 항암제, 유전자, 백신 등 다양한 치료제의 전달을 위한 맞춤형 DDS 플랫폼을 개발하고 있습니다.
이러한 DDS 기술은 기존의 약물 전달 한계를 극복하고, 환자 맞춤형 치료를 실현하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 본 연구실의 DDS 연구는 신약 개발, 희귀질환 치료, 만성질환 관리 등 다양한 의료 분야에 적용될 수 있으며, 미래 의약품의 패러다임을 변화시키는 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다.
나노수송체 기반 신제형 및 바이오의약품 전달
나노수송체는 약물의 물리화학적 특성을 개선하고, 생체 내에서의 안정성과 표적성을 높이기 위한 핵심 기술입니다. 본 연구실에서는 지질, 고분자, 생체적합성 및 생체감응성 물질을 이용한 다양한 나노입자성 수송체를 설계하고, 이를 통해 난용성 약물의 가용화, 신제형 항암제 및 류마티스관절염 치료제 개발, 바이오의약품의 효율적 전달 등 다양한 응용 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 나노수송체의 표면을 조영제 등으로 수식하여 진단과 치료를 동시에 수행하는 theranostic 나노입자 개발에도 집중하고 있습니다. 이러한 theranostic 나노입자는 EPR 효과(Enhanced Permeability and Retention effect)를 활용하여 종양조직에 선택적으로 축적되고, 표적화 리간드 및 생체감응성 물질을 통해 병소에 특이적으로 약물을 전달할 수 있습니다. 또한, 나노수송체를 활용한 바이오의약품(단백질, 항체, 유전자, 백신 등)의 전달은 기존의 주사제 한계를 극복하고, 경구, 경피, 비강 등 다양한 투여 경로로의 확장을 가능하게 합니다.
이러한 연구는 약물의 치료 효과를 극대화하고, 부작용을 최소화하며, 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 기여하고 있습니다. 나노수송체 기반 신제형 및 바이오의약품 전달 기술은 미래 정밀의료와 맞춤형 치료의 핵심 플랫폼으로서, 다양한 질환의 혁신적 치료법 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다.
생체감응성 및 표적화 약물전달 시스템
생체감응성 약물전달 시스템은 체내 환경(예: pH, 효소, 온도 등)에 반응하여 약물의 방출을 조절하는 첨단 기술입니다. 본 연구실에서는 생체감응성 신물질의 합성 및 제형 개발을 통해, 약물이 필요한 시점과 위치에서 효과적으로 방출될 수 있도록 하는 연구를 진행하고 있습니다. 예를 들어, 암 조직의 미세환경이나 염증 부위의 특이적 조건에 반응하는 나노입자, 고분자, 하이드로젤 등을 개발하여, 약물의 표적화 및 치료 효율을 극대화하고 있습니다.
또한, 표적화 약물전달 시스템은 특정 조직이나 세포에만 선택적으로 약물을 전달함으로써, 전신 부작용을 줄이고 치료 효과를 높이는 데 중점을 두고 있습니다. 항체, 리간드, 펩타이드 등 다양한 표적화 인자를 나노수송체 표면에 도입하여, 암세포, 염증세포, 신경세포 등 다양한 표적에 대한 맞춤형 약물전달이 가능하도록 설계하고 있습니다. 이러한 표적화 시스템은 항암제, 항염증제, 신경질환 치료제 등 다양한 약물의 치료 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다.
생체감응성과 표적화 기능을 결합한 약물전달 시스템은 차세대 정밀의료 실현을 위한 핵심 기술로, 환자 개별 특성에 맞춘 맞춤형 치료를 가능하게 합니다. 본 연구실의 연구는 이러한 혁신적 약물전달 플랫폼을 통해 다양한 난치성 질환의 치료 가능성을 넓히고, 의료 현장에 새로운 치료 패러다임을 제시하고 있습니다.
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Neutron-activatable holmium-containing mesoporous silica nanopartides as a potential radionuclide therapeutic agent for ovarian cancer.
Anthony J. Di Pasqua1, Hong Yuan, Younjee Chung, Jin-Ki Kim, James E Huckle, Chenxi Li, Matthew Sadgrove, Thanh Huyen Tran, Michael Jay, Xiuling Lu
J. Nud. Med., 2013
2
High payload dual therapeutic-imaging nanocarriers for triggered tumor delivery.
Jin-Ki Kim, Hong Yuan, Jingxin Nie, Markos Leggas, Philp M, Potter, John Rinehart, Michael Jay, Xiuling Lu
Small, 2012.09
3
Preparation of neutron-activatable holmium nanopartides for the treatment of ovarian cancer metastases.
Anthony J. Di Pasqua, James E. Huckle, Jin-Ki Kim, Younjee Chung, Andrew Z Wang, Michael Jay, Xiuling Lu
Small, 2012.02
1
근감소증 치료물질의 근육 전달을 위한 기능성 나노입자수송체 기반 플랫폼 기술 개발
2
[BK21FOUR4차년도] 의약산업 문제해결 미래인재양성 교육연구단
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서방출 DDS 개발을 위한 기존 대비 점탄성도를 20배 이상 증가시킨 200 Pas 이상 천연형 신소재 히알루론산의 산업화 공정 기술 개발
