조윤기 연구실은 자연에서 영감을 받은 생체모사 접착 단백질을 기반으로 한 바이오소재 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 홍합 접착 단백질과 오징어 빨판 단백질 등 해양 생물 유래 단백질을 재조합하여 다양한 생체적합성 소재를 설계하고, 이를 조직 재생, 약물 전달, 항균 코팅 등 다양한 의료 및 바이오 응용 분야에 적용하고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 화학적 접착제나 인공 소재가 가지는 한계를 극복하고, 인체 내 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는 차세대 바이오소재의 개발을 목표로 하고 있습니다. 연구실은 접착 단백질의 유전자 조작 및 재조합 기술을 활용하여, 세포 접착력, 기계적 강도, 항균성 등 다양한 기능을 동시에 갖춘 다기능성 바이오소재를 개발하고 있습니다. 예를 들어, 홍합 접착 단백질에 은 나노입자 생성 도메인이나 세포 인식 모티프를 융합하여 항균성과 조직 친화성을 동시에 구현하는 표면 코팅제를 개발하였으며, 이는 다양한 의료기기 및 임플란트의 감염 예방에 활용될 수 있습니다. 또한, 오징어 빨판 단백질과 규조류 유래 도메인을 결합한 항균·방오 바이오소재는 조직 유착 방지 및 상처 치유에 효과적으로 적용되고 있습니다. 이러한 생체모사 바이오소재 연구는 단순한 소재 개발을 넘어, 실제 임상 현장에서 요구되는 기능성과 안전성을 동시에 만족시키는 혁신적 의료기술로 이어지고 있습니다. 앞으로도 조윤기 연구실은 자연의 원리를 모방한 첨단 바이오소재 연구를 통해, 조직 재생, 감염 예방, 맞춤형 치료 등 다양한 의료 문제 해결에 기여할 것으로 기대됩니다.

조윤기 연구실은 기계적, 화학적, 광학적 자극에 반응하는 스마트 약물 및 세포 전달 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 마이크로캡슐, 나노입자, 하이드로젤 등 다양한 형태의 전달체를 설계하여, 치료제가 필요한 부위에 정확하게 도달하고, 환경 변화에 따라 약물 방출을 조절할 수 있는 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 암 치료, 조직 재생, 만성 질환 관리 등 다양한 임상 분야에서 활용될 수 있습니다. 연구실은 근적외선 감응형 단백질 나노입자, 산화-환원 감응형 유전자 전달체, 기계적 자극에 의해 활성화되는 접착성 마이크로캡슐 등 다양한 스마트 전달체를 개발하였으며, 이들은 실제 동물 실험 및 임상 전 단계 연구에서 우수한 효능을 입증하고 있습니다. 예를 들어, 홍합 단백질 기반의 주입형 줄기세포 전달체는 조직 손상 부위에 줄기세포를 효과적으로 전달하여 재생을 촉진하며, 항균성 접착 나노입자는 감염 부위에서 세균에 반응하여 항균제를 방출함으로써 감염 예방에 탁월한 효과를 보입니다. 이러한 스마트 전달 시스템은 기존의 단순 약물 전달 방식을 넘어, 환자 맞춤형 치료와 부작용 최소화, 치료 효율 극대화라는 목표를 실현할 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 앞으로도 조윤기 연구실은 다양한 생체 환경에 최적화된 스마트 전달체 연구를 지속하여, 차세대 정밀 의료 및 재생의학 분야의 혁신을 선도할 계획입니다.

조윤기 연구실은 오가노이드와 조직공학 분야에서 활용 가능한 맞춤형 바이오매트릭스 및 하이드로젤 개발에도 활발히 연구를 진행하고 있습니다. 오가노이드 배양을 위한 인공세포외기질, 광감응성 하이드로젤, 다중 팔 덴드리머 기반 조립식 단백질 등 다양한 바이오매트릭스 소재를 설계하여, 세포의 3차원 배양 및 조직 재생에 최적화된 환경을 제공하고 있습니다. 특히, 연구실은 오가노이드의 생체 모사 환경 구현을 위해, 세포 접착 서열(RGD)과 선택적 결합이 가능한 단백질 모듈을 결합한 하이드로젤을 개발하였으며, 이를 통해 오가노이드의 성장, 분화, 기능 유지에 필요한 미세환경을 정밀하게 조절할 수 있습니다. 또한, 광감응성 하이드로겔은 빛을 이용해 세포 배양 환경을 동적으로 제어할 수 있어, 조직공학 및 재생의학 분야에서 새로운 가능성을 제시하고 있습니다. 이러한 바이오매트릭스 연구는 오가노이드 기반 질병 모델링, 신약 개발, 조직 재생 치료제 개발 등 다양한 바이오메디컬 응용 분야에 직접적으로 기여하고 있습니다. 앞으로도 조윤기 연구실은 첨단 바이오매트릭스 기술을 바탕으로, 맞춤형 조직공학 및 재생의학 분야의 발전을 이끌어갈 것입니다.