이 연구 주제는 해양생물과 수산부산물에서 유래한 기능성 소재를 활용해 피부, 연골, 골조직 등 손상된 조직의 재생을 촉진하는 바이오메디컬 기술을 개발하는 데 초점을 둔다. 연구실은 어류 콜라겐, 젤라틴, 알긴산, 후코이단, 키토올리고당, 플로로탄닌 등 해양 유래 고분자와 생리활성 성분을 활용하여 생체적합성과 재생 효능을 동시에 갖춘 소재를 설계한다. 특히 기존 육상 유래 바이오소재의 한계를 보완하면서도 해양자원의 고부가가치화를 실현하는 점에서 학문적·산업적 의의가 크다. 구체적으로는 하이드로겔, 나노섬유, 다공성 스캐폴드, 무세포기질 필름과 같은 다양한 형태의 조직공학용 지지체를 제작하고, 세포부착성, 기계적 안정성, 수분 보유력, 항균성, 항산화성, 항염증성 등을 정밀하게 평가한다. 상처 드레싱용 삼중 가교 하이드로겔, 산화 알긴산-젤라틴 복합체, 어피 유래 젤라틴 기반 하이드로겔, 해양 콜라겐 기반 막 구조체 등은 연구실의 대표적인 접근법이다. 이 과정에서 in vitro 세포 실험과 in vivo 동물모델을 병행하여 실제 치료 적용 가능성을 검증한다. 이 연구는 만성 창상, 당뇨성 상처, 수술 후 조직 손상, 피부 재건 등 다양한 임상 수요에 대응할 수 있는 차세대 의료소재 개발로 이어진다. 또한 해양생명자원의 지속가능한 활용과 수산부산물의 순환형 바이오경제 구축에도 기여한다. 향후에는 기능성 약물전달, 맞춤형 재생의학, 3D 프린팅 기반 개인화 치료 플랫폼과의 결합을 통해 더 정교한 해양융합형 조직재생 기술로 확장될 가능성이 높다.

연구실은 해조류, 해양무척추동물, 어류 부산물 등에서 유래한 다양한 천연 생리활성물질의 기능을 탐색하고, 이들이 염증, 감염, 섬유화와 같은 질환 관련 반응을 어떻게 조절하는지 분자 수준에서 규명하고 있다. 플로로탄닌, 푸코잔틴, 후코이단, 펩타이드, 키틴·키토산 유도체 등은 주요 연구 대상이며, 이들 물질은 항산화, 항염증, 항균, 항바이러스, 항섬유화 활성을 동시에 가질 수 있다는 점에서 높은 응용 가능성을 가진다. 연구실은 이러한 후보물질을 라이브러리화하여 해양동물자원과 해양식물자원의 기초효능을 체계적으로 발굴한다. 특히 기전 연구 측면에서 TGF-β, MAPK, SMAD, NF-κB, 사이토카인 발현, 세포외기질 축적 등 핵심 신호전달 경로를 중심으로 작용 메커니즘을 분석한다. 기관 협착, 성대 섬유화, 폐섬유화, 염증성 피부질환 등에서 해양 유래 추출물과 정제 화합물이 섬유화 억제 및 염증 조절에 미치는 효과를 세포모델과 동물모델에서 검증하고 있다. 또한 병원성 세균과 바이오필름을 표적으로 하는 항균 연구도 병행하여, 친환경 항균 세제나 바이오보존 소재 같은 응용기술로 연결하고 있다. 이러한 연구는 해양천연물의 단순 효능 확인을 넘어 의약, 기능성식품, 화장품, 의료기기 코팅소재로의 확장 가능성을 높여 준다. 더 나아가 해양생물 유래 유효성분의 표준화와 작용기전 데이터 축적은 산업화와 규제 대응의 기반이 된다. 향후에는 생물정보학, 약물전달기술, 정밀의료 개념을 접목하여 해양 유래 유효물질을 질환 맞춤형 치료소재로 발전시키는 방향으로 진화할 것으로 보인다.

이 연구 주제는 해양 유래 생체고분자와 기능성 화합물을 결합하여 치료효과를 증대시키는 의공학적 플랫폼 개발에 초점을 둔다. 연구실은 단순한 생체재료 제작을 넘어, 세포외기질 발현 조절, 약물 또는 생리활성물질 탑재, 생체신호 반응성 부여 등 고도화된 기능을 설계한다. 이를 통해 재생 촉진과 치료제 전달을 동시에 수행하는 융합형 바이오소재를 구현하고 있으며, 해양바이오닉스융합기술센터 사업과도 긴밀하게 연결되어 있다. 대표적인 접근으로는 해양 유래 활성물질을 포함한 광가교·이중가교 하이드로겔, 미세·나노섬유 기반 전달체, 3D 프린팅 스캐폴드, 생체적합성 나노입자 등이 있다. 상처 부위에서 항산화·항염증·항균 작용을 동시에 수행하는 드레싱, 골재생을 유도하는 다층 구조 막, ECM 조절 기능을 가진 전달소재, 내장형 의료기기의 유착 또는 협착을 방지하는 코팅 플랫폼 등이 이에 포함된다. 최근에는 줄기세포 유래 세포외소포체와 기능화 전략에 대한 연구도 연계되어, 재생의학과 나노바이오 분야로의 확장이 뚜렷하다. 이 플랫폼 연구는 해양생명소재를 실제 의료기술로 전환하는 핵심 단계에 해당한다. 소재 발굴, 기능 검증, 공정 최적화, 특허화, 제품화 가능성 검토가 하나의 흐름으로 이어지기 때문에 산학협력과 사업화 측면에서도 경쟁력이 높다. 앞으로는 해양 유래 생체재료에 스마트 전달기술, 영상 기반 평가, 개인 맞춤형 설계 개념을 통합하여 고기능성 재생의료 플랫폼으로 발전할 가능성이 매우 크다.