본 연구실은 암 치료를 위한 자극 반응성 나노캐리어의 개발에 중점을 두고 있습니다. 자극 반응성 나노캐리어란 종양 미세환경에서 특정 자극(예: pH, 산화환원, 효소 등)에 반응하여 약물을 방출하는 스마트한 전달체를 의미합니다. 이러한 시스템은 정상 조직에는 영향을 최소화하면서 암세포에 선택적으로 약물을 전달할 수 있어, 기존 항암치료의 부작용을 줄이고 치료 효율을 극대화할 수 있습니다. 연구실에서는 다양한 고분자 및 나노소재를 기반으로 한 자극 반응성 나노캐리어를 설계하고 합성합니다. 예를 들어, ROS(활성산소종) 반응성 고분자, pH-감응성 고분자, 이중 또는 다중 자극에 반응하는 복합 나노입자 등이 대표적입니다. 이들 나노캐리어는 항암제, 유전자 치료제, 광감각제 등 다양한 치료제를 탑재하여 암세포 내로 효과적으로 전달될 수 있도록 고안되었습니다. 이러한 연구는 실제 동물모델 및 임상 전 단계에서의 효능 평가를 통해 그 효과와 안전성을 검증하고 있습니다. 궁극적으로 본 연구실의 자극 반응성 나노캐리어 기술은 차세대 맞춤형 암 치료 및 정밀의료 실현에 기여할 것으로 기대됩니다.

엔지니어드 엑소좀 및 세포외소포체(extracellular vesicle, EV)는 최근 생체적합성과 표적성, 약물 탑재 효율이 뛰어난 차세대 약물 전달체로 각광받고 있습니다. 본 연구실은 암 치료를 위한 엔지니어드 엑소좀의 설계, 제작 및 응용에 대한 선도적 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 엑소좀 표면의 기능화, 내부 약물 탑재, 다양한 자극(초음파, pH 등)에 반응하는 스마트 엑소좀 개발에 집중하고 있습니다. 연구실에서는 뇌종양, 난치성 암 등 다양한 암종에 대해 엑소좀 기반의 치료 전략을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 미토콘드리아 표적형 광감각제 또는 항암제를 탑재한 엑소좀을 이용하여 혈뇌장벽을 효과적으로 통과하고, 종양 내에서 선택적으로 약물을 방출하는 시스템을 구현하였습니다. 또한, 엑소좀과 금속 산화물 나노입자, 폴리머 등과의 하이브리드화 기술을 통해 치료 효율을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 기존의 나노입자 기반 약물 전달체의 한계를 극복하고, 생체 내 안정성 및 표적성을 높인 차세대 암 치료 플랫폼을 제시합니다. 앞으로 엔지니어드 엑소좀 기술은 암 치료뿐만 아니라 다양한 난치성 질환의 치료에도 폭넓게 응용될 전망입니다.

본 연구실은 유전자 및 약물 전달 효율을 극대화하기 위한 자극 반응성 고분자 및 하이브리드 나노소재의 합성에 집중하고 있습니다. 자극 반응성 고분자는 외부 또는 내부 자극(예: pH, 산화환원, 효소 등)에 따라 구조가 변화하여 탑재된 유전자나 약물을 효과적으로 방출할 수 있습니다. 이를 통해 siRNA, DNA, 항암제 등 다양한 치료제를 암세포에 선택적으로 전달할 수 있습니다. 특히, 본 연구실은 다양한 기능성 고분자(예: 케탈화 폴리머, 디설파이드 결합 고분자, 산성 분해성 고분자 등)와 금속 나노입자, 산화물 나노입자 등과의 하이브리드화를 통해 다기능성 나노소재를 개발하고 있습니다. 이러한 하이브리드 나노소재는 진단과 치료를 동시에 수행하는 테라노스틱(theranostic) 플랫폼으로도 활용되고 있습니다. 이러한 연구는 약물 전달 효율 향상뿐만 아니라, 치료제의 부작용 최소화, 종양 미세환경 내에서의 정밀한 약물 방출, 그리고 실시간 분자 이미징까지 다양한 응용 가능성을 제시합니다. 미래에는 맞춤형 정밀의료와 차세대 바이오의약품 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.