바이오칩연구실은 미세유체칩과 바이오센서 기술을 융합하여 체외 진단 시스템을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 미세유체칩은 혈액, 타액, 소변 등 다양한 생체유체에서 암, 감염병, 만성질환 등 난치성 질환의 바이오마커를 신속하고 정밀하게 검출할 수 있도록 설계되었습니다. 특히, 나노바이오센서와 결합된 미세유체칩은 기존의 복잡한 전처리 과정 없이도 초고속으로 생체물질을 분리·농축하고, 고감도로 진단할 수 있는 혁신적인 플랫폼을 제공합니다. 이러한 기술은 전통적인 진단법의 한계를 극복하고, 환자 맞춤형 정밀의학 실현에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 삼중음성유방암(TNBC) 환자의 혈액에서 종양 유래 엑소좀(tdEVs)을 분리·분석하여 재발 위험을 조기에 예측할 수 있는 진단법을 개발하였으며, 머신러닝 기반 알고리즘을 적용해 진단의 민감도와 특이도를 크게 향상시켰습니다. 또한, 현장 진단이 가능한 모바일 연동 센서 시스템, 환경 유해물질 검출용 미세유체 기반 센서 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 연구실의 미세유체칩 및 바이오센서 기반 체외 진단 기술은 진단의 신속성, 정확성, 휴대성, 자동화 측면에서 세계적인 경쟁력을 갖추고 있습니다. 앞으로도 암, 감염병, 환경질환 등 다양한 분야에서 혁신적인 진단 솔루션을 제공하여, 개인 맞춤형 건강관리와 공중보건 증진에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

바이오칩연구실은 액체생검 기반의 순환 바이오마커(순환종양세포, 엑소좀, cfDNA 등) 분석 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 액체생검은 혈액 등 체액에서 암세포 유래의 다양한 바이오마커를 비침습적으로 추출·분석하여, 암의 조기 진단, 예후 예측, 치료 반응 모니터링 등 정밀의학의 핵심 도구로 주목받고 있습니다. 연구실은 미세유체칩을 이용해 극소량의 혈액에서 순환종양세포(CTC)와 종양 유래 엑소좀을 고효율로 분리·정제하고, 이들의 단백질, miRNA, DNA 등 분자적 특성을 정밀하게 분석하는 기술을 개발하였습니다. 특히, 머신러닝 및 인공지능 기반 분석 플랫폼을 도입하여, 다중 바이오마커의 복합 신호를 통합적으로 해석하고, 암의 재발 위험, 전이 가능성, 치료 반응 등을 높은 정확도로 예측할 수 있습니다. 최근에는 삼중음성유방암 환자에서 tdEVs의 단백체 분석을 통해 재발 예측 바이오마커 패널을 제시하였고, 실제 임상 샘플에서 높은 진단 성능(AUC 0.986)을 입증하였습니다. 또한, 다양한 암종 및 질환에 적용 가능한 범용 액체생검 플랫폼을 구축하고, 환경 유해물질, 감염성 질환 등으로 연구 영역을 확대하고 있습니다. 이러한 액체생검 및 순환 바이오마커 분석 기술은 환자 맞춤형 치료 전략 수립, 조기 진단, 예후 평가 등 정밀의학의 실현에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 임상 현장 적용을 위한 자동화, 고속화, 고감도화 연구를 지속하여, 미래 의료 패러다임의 혁신을 이끌어갈 것입니다.