이형석 연구실은 기계공학과를 기반으로 생체역학, 조직공학, 바이오소재, 음향 및 광학 기반 미세조작 기술 등 첨단 융합 연구를 선도하고 있습니다. 연구실은 세포와 조직의 기계적 특성, 세포골격계의 동적 거동, 그리고 생체 내 환경에서의 세포-기질 상호작용을 정량적으로 분석하여, 조직 재생 및 복원 과정에서 나타나는 기계적 신호의 역할을 규명합니다. 이를 위해 하이드로젤, 콜라겐, 콘드로이틴 황산 등 다양한 바이오소재를 활용하여 실제 조직과 유사한 물리적·기계적 특성을 갖는 인공 조직을 제작하고, 연골, 뼈, 근육 등 다양한 조직의 재생을 목표로 하고 있습니다. 연구실은 음향파(표면탄성파, 초음파 등)와 광학 집게를 이용한 미세입자 및 세포 조작 기술 개발에도 선도적인 역할을 하고 있습니다. 표면탄성파를 활용한 음향유체역학 기술은 미세입자, 세포, 액적 등을 비접촉식으로 정밀하게 조작할 수 있어, 조직공학, 진단, 약물전달 등 다양한 바이오응용에 활용됩니다. 또한, 광학 집게를 이용한 능동적 유변학 측정, 세포 및 분자의 기계적 특성 분석, 단일 분자 수준의 결합력 측정 등도 활발히 이루어지고 있습니다. 기계적 자극(압축, 인장, 전단 등)에 대한 세포와 조직의 반응을 다중스케일에서 분석하는 연구도 활발히 진행 중입니다. 세포골격 네트워크의 수축, 변형, 재배열 메커니즘을 실험적·계산적 모델링을 통해 규명하며, 세포의 형태 변화, 집단 이동, 신호전달, 분화 등 다양한 생물학적 현상과 기계적 환경의 상관관계를 밝히고 있습니다. 이를 통해 근육, 연골, 피부 등 다양한 조직의 재생 및 질환 모델을 구축하고, 기계적 자극이 조직 재생, 염증, 면역반응 등에 미치는 영향을 연구합니다. 이형석 연구실은 이러한 첨단 연구를 바탕으로 조직공학, 재생의학, 바이오센서, 소프트 로보틱스 등 다양한 분야에 응용 가능한 원천기술을 개발하고 있습니다. 다수의 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 기술의 실용화와 산업적 확장에도 적극적으로 기여하고 있으며, 미래 바이오헬스케어와 맞춤형 치료, 신약 개발 등 다양한 분야에서 혁신적인 연구성과를 창출하고 있습니다. 연구실은 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해, 실제 임상 적용을 위한 인공 조직 및 바이오소재의 상용화 가능성을 높이고 있습니다. 앞으로도 새로운 바이오소재와 조직공학적 플랫폼을 개발하여, 미래의 맞춤형 치료와 재생의학 발전에 지속적으로 기여할 것입니다.