본 연구실은 유기합성 분야에서 혁신적인 합성 방법론과 촉매 반응 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 산화적 C-H 활성화를 통한 탄소-탄소 결합 형성, 만니히 반응, 아자고리 구조 화합물의 라이브러리 구축, 그리고 천연물의 전합성 등 다양한 유기합성 전략을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 합성 경로를 단순화하고, 환경 친화적이며, 효율적인 신약 후보 물질 및 기능성 화합물의 합성을 가능하게 합니다. 최근에는 가시광선 유도 광산화환원 유기촉매를 활용한 카바모일 플루오라이드 생성 반응, 금속 촉매를 사용하지 않는 친환경적 합성법, 그리고 태양광-열 변환 촉매를 이용한 스즈키 커플링 반응 등 에너지 효율성과 친환경성을 동시에 추구하는 새로운 합성 기술을 선보이고 있습니다. 이러한 기술은 전기에너지나 화석연료의 사용을 최소화하면서도 고효율의 유기합성 반응을 구현할 수 있습니다. 이와 같은 첨단 유기합성 및 촉매 반응 연구는 신약 개발, 기능성 소재 합성, 바이오마커 탐지 등 다양한 응용 분야에 직접적으로 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 혁신적인 합성 전략과 촉매 시스템을 지속적으로 개발하여, 유기화학 및 의약화학 분야의 발전을 선도할 계획입니다.

본 연구실은 퇴행성 뇌질환, 특히 알츠하이머병 등에서 중요한 역할을 하는 바이오마커를 표적하는 분자 영상 조영제 및 형광 탐침자 개발에 집중하고 있습니다. 세로토닌 수용체 선택적 항진제/길항제, PET 분자 영상 조영제, 그리고 NIR(근적외선) 형광 저분자 화합물 등 다양한 분자 영상용 프로브를 설계 및 합성하여, 뇌질환의 조기 진단과 진행 모니터링에 활용하고 있습니다. 특히 알츠하이머병의 주요 바이오마커인 아밀로이드-베타 응집체를 선택적으로 검출할 수 있는 인데인 기반 형광 탐침자, 그리고 CT 조영제의 공정 프로세스 개발 등 다양한 영상 기술을 융합한 다기능성 화합물 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 실제 동물 모델 및 임상 적용을 목표로 하며, 분자 수준에서 질병의 진행을 실시간으로 추적할 수 있는 첨단 진단 기술을 제공합니다. 이와 더불어, 실리카 나노입자 기반의 다기능 PET/MRI 나노의약품 개발, 바이오오쏘고날 반응을 이용한 표면 개질 기술 등 나노기술과 융합된 분자 영상 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 융합 연구는 정밀의료, 맞춤형 치료, 신약 개발 등 미래 의생명과학 분야의 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다.

본 연구실은 다제 내성균, 특히 베타락탐계 항생제에 내성을 가진 박테리아의 신속하고 정확한 진단을 위한 화학적 센서 및 형광 프로브 개발에 주력하고 있습니다. 베타락탐 기반 형광 화학적 센서, 카바페넴 내성 박테리아 검출용 프로브, 그리고 다양한 항생제 내성 메커니즘을 표적하는 진단 키트 등은 임상 미생물학 분야에서 빠르고 민감한 진단을 가능하게 합니다. 이러한 화학적 센서들은 혈액 배양병, 임상 샘플 등 실제 환경에서의 적용을 고려하여 개발되고 있으며, 기존의 진단법보다 높은 민감도와 특이도를 자랑합니다. 또한, 바이오틴 결합 L-DNA 단량체 합성, DDS(Drug Delivery System) 플랫폼 기술 등 분자 진단과 약물전달을 동시에 고려한 융합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이와 같은 연구는 항생제 내성 문제의 조기 진단 및 감염 확산 방지, 신속한 치료 전략 수립에 크게 기여할 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 진단 정확도와 실용성을 극대화한 차세대 화학적 센서 및 분자 진단 기술 개발을 지속적으로 추진할 계획입니다.

본 연구실은 의약화학 분야에서 신경계 질환, 특히 퇴행성 뇌질환(알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 등) 및 신경병성 통증, 우울증, 류마티스 관절염 등 다양한 질환의 치료제 개발에 집중하고 있습니다. 세로토닌 수용체(5-HT2C, 5-HT7R 등) 선택적 작용제 및 길항제, MAO-B 저해제, mGluR1/5 길항제 등 다양한 표적 단백질에 대한 신약 후보 물질을 설계, 합성, 평가하고 있습니다. 특히, 분자 수준의 작용 메커니즘 규명, 약물의 선택성 및 효능 평가, 동물 모델을 통한 치료 효과 검증 등 기초부터 응용까지 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 미토콘드리아 기능 조절제, 항염증 및 항박테리아 활성 화합물, 펩타이드 유도 소분자 등 혁신적인 치료 전략을 제시하고 있습니다. 이와 같은 연구는 실제 임상 적용을 목표로 하며, 신경계 질환의 조기 진단 및 맞춤형 치료, 신약 개발 등 의생명과학 분야의 발전에 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 혁신적인 의약화학 연구를 통해 인류 건강 증진에 이바지할 계획입니다.