본 연구실은 생체 및 의료용 고분자 소재를 기반으로 한 첨단 나노의약품 개발에 주력하고 있습니다. 생체적합성과 생분해성을 갖춘 고분자 물질을 활용하여 약물전달체, 조직공학 지지체, 의료기기 코팅 등 다양한 바이오메디컬 응용 분야에 적용 가능한 기술을 연구합니다. 특히, 고분자-나노입자 복합체를 이용한 약물의 체내 안정성 증진, 표적 전달 효율 향상, 약물 방출 속도 제어 등 환자 맞춤형 치료를 위한 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 최근에는 자극반응성 고분자 나노입자, 다기능성 하이드로겔, 생체모사형 마이크로/나노 구조체 등 차세대 바이오소재의 설계와 합성에 집중하고 있습니다. 이 과정에서 다양한 생체신호(온도, pH, 효소 등)에 반응하여 약물 방출이 조절되는 스마트 약물전달 시스템을 구현하고, 실제 동물실험 및 임상 전 단계에서의 효능과 안전성 평가를 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 암, 간질환, 심혈관질환 등 난치성 질환의 치료 효율을 극대화하고, 부작용을 최소화하는 혁신적 치료법 개발로 이어집니다. 또한, 의료기기와 결합된 약물방출 시스템, 조직재생용 바이오소재, 맞춤형 진단·치료 융합기술 등 다양한 융합 연구를 통해 미래 의생명과학 및 정밀의학 분야의 발전에 기여하고 있습니다.

연구실은 자기공명영상(MRI), 광역학치료(PDT), 포토써멀치료(PTT) 등 첨단 이미징 및 치료 기술과 융합된 다기능성 나노플랫폼 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 초미세 자성 나노입자, 금속-고분자 복합체, 광감각제-약물 복합체 등 다양한 나노소재를 활용하여 암 조직의 정밀 진단과 표적 치료를 동시에 실현하는 theranostics(진단-치료 융합) 기술을 연구합니다. 이러한 나노플랫폼은 암세포 특이적 표적화, 치료제의 국소적 방출, 실시간 영상 추적 및 치료 효과 모니터링이 가능하도록 설계됩니다. 예를 들어, MRI 조영제 기능을 갖춘 나노입자에 항암제 또는 면역치료제를 탑재하여, 영상 유도 하에 암 조직에 정확히 전달하고 치료 효과를 극대화할 수 있습니다. 또한, 광반응성 나노입자를 이용한 광역학 및 광열 복합치료, 면역치료와의 병용 등 다양한 치료 전략을 실험 및 동물모델에서 검증하고 있습니다. 이와 같은 연구는 기존 항암치료의 한계를 극복하고, 환자 맞춤형 정밀의학 실현에 중요한 역할을 합니다. 더불어, 나노바이오 융합기술을 기반으로 한 차세대 진단·치료 시스템 개발을 통해, 암뿐만 아니라 다양한 난치성 질환의 조기 진단과 효과적인 치료법 제시에 기여하고 있습니다.

본 연구실은 우주환경, 특히 미세중력 및 우주 방사선이 생체세포 및 조직에 미치는 영향에 대한 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 우주환경은 인간의 건강에 다양한 위험요소를 제공하며, 특히 신경계, 간, 망막 등 주요 장기에 미치는 분자생물학적 변화를 규명하는 것이 중요합니다. 이를 위해 동물세포 및 조직을 대상으로 한 모의 미세중력 실험, 우주 방사선 노출 실험, 전사체 분석 등 첨단 오믹스 기반 연구를 진행하고 있습니다. 이 연구에서는 미세중력 조건에서 발생하는 산화스트레스, 미토콘드리아 기능 저하, 세포자멸사, 유전자 발현 변화 등을 정밀하게 분석합니다. 또한, 이러한 환경에서 발생하는 질병(예: 신경계 질환, 망막 손상, 간섬유화 등)의 예방 및 치료를 위한 항산화제, 보호제, 맞춤형 약물전달 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 실제로, 우주환경에서 유발되는 분자적 변화와 그에 대응하는 치료 전략을 동물모델 및 세포모델에서 검증하고, 국제공동연구를 통해 우주생명과학 분야의 선도적 역할을 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 우주탐사 시대에 우주인의 건강을 보호하는 데 필수적인 과학적 근거를 제공할 뿐만 아니라, 지상에서의 난치성 질환 치료에도 새로운 통찰을 제공합니다. 더불어, 우주환경에서의 생체반응 연구를 통해 얻은 지식은 미래 정밀의학, 재생의학, 신약개발 등 다양한 의생명과학 분야에 응용될 수 있습니다.