본 연구 분야는 MEMS/NEMS 나노패터닝 기술을 바탕으로, 생체분자·세포 수준의 미세정보를 포착하는 고감도 바이오센서를 개발하는 것을 핵심 목표로 합니다. 반도체급 나노입자 포집기술과 광전기적 감지 방식을 결합하여, 치매 단백질·엑소좀 등 질병 관련 바이오마커를 조기에 검출할 수 있는 실시간 모니터링 플랫폼을 설계하고 제작합니다. 특히, 나노패터닝된 센서 칩 위에서 생물학적 시료와의 상호작용을 정밀 제어함으로써, 검출 한계와 선택성을 크게 향상시켰습니다. 이를 통해 치매·암·대사질환 등 다양한 질병의 초기 진단 및 예측에 응용 가능한 혁신적 의료기기 개발이 가능합니다.

전기·광학·물리학 융합 기술을 바탕으로, 플라즈모닉스와 포토닉스 기반 광공진 구조를 활용한 센서 플랫폼을 개발합니다. Fabry‑Perot 공진기나 테라헤르츠 슬롯 안테나 등의 나노광학 구조체를 이용하여 수소 가스, 환경 오염 물질, 특정 가스의 실시간 비접촉 감지를 가능케 하는 시스템을 구현합니다. 최근 연구에서는 Fabry‑Perot 공진기 내 수소 탐지용 Pd층 삽입 또는 나노입자 밀도 변화 기반 색변화 센서 등을 통해 비혈액·비습식의 센서 디스플레이 기술까지 확장하고 있습니다. 플라즈모닉 스펙트럼 튜닝과 나노공정이 융합된 플랫폼으로써, 환경 및 안전 분야의 실용 센서로 개발 중입니다.

전기·광물리학을 활용해 세포막·단백질·지질의 바이오 물리적 상호작용을 정밀 분석할 수 있는 바이오칩 및 플랫폼 시스템을 설계합니다. 특히, 모델 생체막 내 리프팅 구형 구조(bud-neck), 콜레스테롤·스핑고지질 도메인의 위치 변화 등을 MEMS/NEMS 기반 정밀 구조물로 구현해, 발생학적·질병 관련 미세현상을 재현하고 정량화합니다. 이를 기반으로 단백질·지질 조성 변화에 따른 세포막 메커니즘을 이해하고, 나아가 암·신경질환 등 생체질병 연구를 위한 분석 플랫폼으로 응용 가능합니다.