전봉현 연구실

시스템생명공학과 전봉현

전봉현 연구실은 시스템생명공학과를 기반으로 나노/바이오 합성 및 복합소재기술을 활용한 첨단 바이오센서와 진단 플랫폼 개발에 집중하고 있습니다. 연구실은 금속 나노입자, 양자점, 실리카 기반의 다양한 나노구조체를 합성하고, 이를 표면증강 라만 산란(SERS), 형광, 자기적 특성 등과 융합하여 생체분자 검출의 민감도와 정확성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 금-은 합금형 코어-쉘 나노입자, 다중 양자점 도핑 나노입자, 실리카 코팅 자기 나노입자 등 복합소재를 이용한 바이오센서 개발에 강점을 가지고 있습니다. 이러한 센서는 극미량의 바이오마커, 바이러스, 암 표지자 등을 신속하고 정확하게 검출할 수 있어, 임상 진단, 조기 암 진단, 감염병 모니터링 등 다양한 의료 현장에 적용되고 있습니다. 또한, 다중 신호 검출이 가능한 플랫폼을 통해 동시 다중 진단 및 고감도 분석이 가능하도록 기술을 고도화하고 있습니다. 연구실은 진단뿐만 아니라 치료까지 연계할 수 있는 나노바이오 융합기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 자기적 특성과 광학적 특성을 동시에 지닌 나노입자를 활용하여 표적 세포의 분리, 실시간 검출, 약물 전달 및 광열 치료까지 통합적으로 수행할 수 있는 다기능성 나노플랫폼을 연구하고 있습니다. 이를 통해 정밀의료, 맞춤형 치료, 차세대 진단·치료 융합 솔루션을 제시하고 있습니다. 이외에도, 연구실은 다양한 특허와 논문을 통해 소재 합성, 표면 개질, 바이오컨쥬게이션, 임상 샘플 적용 등 전 주기를 아우르는 융합 연구를 지속적으로 수행하고 있습니다. 국내외 산학연 협력 및 다학제적 연구 네트워크를 바탕으로, 차세대 바이오센서 및 진단·치료 플랫폼의 상용화와 실용화를 목표로 하고 있습니다. 전봉현 연구실은 혁신적인 복합소재기술과 나노바이오 융합기술을 통해 생명공학, 의공학, 환경 및 식품 안전 등 다양한 분야에서 사회적 가치를 창출하고, 미래 바이오헬스 산업을 선도하는 연구를 지속적으로 펼치고 있습니다.

Nanotechnology for Bioapplications

Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS)

Mesoporous Silica Particles

대표 연구 분야

연구 영역 전체보기

복합소재기술을 활용한 바이오센서 개발

전봉현 연구실은 복합소재기술을 기반으로 한 첨단 바이오센서 개발에 주력하고 있습니다. 특히 금-은 합금 나노입자, 실리카 코어-쉘 구조, 양자점 등 다양한 나노소재를 조합하여 생체분자 검출의 민감도와 선택성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 복합소재는 표면증강 라만 산란(SERS), 형광, 자기적 특성 등 다기능성을 부여하여, 기존의 단일 소재 기반 센서보다 훨씬 뛰어난 성능을 보입니다. 연구실에서는 표적 단백질, 바이러스, 암 표지자 등 다양한 생체분자를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 플랫폼을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 금-은 코어-쉘 구조의 실리카 나노입자를 활용한 SERS 기반 바이오센서는 극미량의 표적 분자도 검출할 수 있으며, 임상 진단 및 조기 암 진단에 활용되고 있습니다. 또한, 다중 양자점이 도핑된 나노입자를 이용한 고감도 면역분석법은 기존의 형광 기반 진단법의 한계를 극복하고, 넓은 동적 범위와 높은 신호 대 잡음비를 제공합니다. 이러한 복합소재 기반 바이오센서 기술은 의료 진단, 환경 모니터링, 식품 안전 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 연구실은 소재 합성부터 표면 개질, 바이오컨쥬게이션, 실제 임상 샘플 적용까지 전 주기를 아우르는 융합 연구를 통해 차세대 진단 플랫폼의 상용화를 목표로 하고 있습니다.

나노바이오 융합기술을 통한 진단 및 치료 플랫폼 개발

연구실은 나노바이오 융합기술을 활용하여 진단과 치료가 동시에 가능한 다기능성 나노플랫폼을 개발하고 있습니다. 대표적으로, 자기적 특성과 광학적 특성을 동시에 지닌 나노입자를 설계하여, 표적 세포의 분리와 검출, 그리고 약물 전달 및 광열 치료까지 한 번에 수행할 수 있는 시스템을 구축하고 있습니다. 예를 들어, 금속 나노입자와 자성 나노입자를 결합한 구조체는 외부 자기장에 의해 표적 세포를 신속하게 분리할 수 있으며, 동시에 SERS 신호를 통해 실시간으로 표적의 존재를 확인할 수 있습니다. 또한, 양자점 및 금속 나노입자를 이용한 다중 모드 이미징 및 치료 기술도 활발히 연구되고 있습니다. 이러한 나노입자는 형광, 라만, 자기공명 등 다양한 이미징 신호를 동시에 제공할 수 있어, 암세포의 위치를 정확히 추적하고, 필요 시 광열치료나 약물 방출을 유도할 수 있습니다. 실제로 연구실은 항체, 펩타이드 등 다양한 생체분자와 나노입자를 결합하여, 암세포 표적화 및 치료 효율을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 이와 같은 나노바이오 융합기술은 정밀의료, 맞춤형 치료, 조기 진단 등 미래 의료 패러다임을 선도할 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 연구실은 다학제적 접근을 통해 소재공학, 생명과학, 의공학의 경계를 허물며, 혁신적인 진단·치료 솔루션을 지속적으로 제시하고 있습니다.

주요 논문

140

발행물 전체보기

Nonenzymatic Hydrogen Peroxide Detection Using Surface-Enhanced Raman Scattering of Gold-Silver Core-Shell-Assembled Silica Nanostructures

Pham, XH (Pham, Xuan-Hung), Seong, B (Seong, Bomi), Bock, S (Bock, Sungje), Hahm, E (Hahm, Eunil), Huynh, KH (Huynh, Kim-Hung), Kim, YH (Kim, Yoon-Hee), Kim, W (Kim, Wooyeon), Kim, J (Kim, Jaehi), Kim, DE (Kim, Dong-Eun), Jun, BH (Jun, Bong-Hyun)

NANOMATERIALS, 2021

Synthesis of Finely Controllable Sizes of Au Nanoparticles on a Silica Template and Their Nanozyme Properties

Seong, B (Seong, Bomi), Kim, J (Kim, Jaehi), Kim, W (Kim, Wooyeon), Lee, SH (Lee, Sang Hun), Pham, XH (Pham, Xuan-Hung), Jun, BH (Jun, Bong-Hyun)

INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 2021

Synthesis and Application of Silica-Coated Quantum Dots in Biomedicine

Pham, XH (Pham, Xuan-Hung), Park, SM (Park, Seung-Min), Ham, KM (Ham, Kyeong-Min), Kyeong, S (Kyeong, San), Son, BS (Son, Byung Sung), Kim, J (Kim, Jaehi), Hahm, E (Hahm, Eunil), Kim, YH (Kim, Yoon-Hee), Bock, S (Bock, Sungje), Kim, W (Kim, Wooyeon), Jung, S (Jung, Seunho), Oh, S (Oh, Sangtaek), Lee, SH (Lee, Sang Hun), Hwang, D (Hwang, Do Won), Jun, BH (Jun, Bong-Hyun)...Mor

INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 2021