임동우 연구실
생명나노공학과 임동우
임동우 연구실은 바이오신약융합학부 소속으로, 의용고분자 및 자극 반응성 바이오소재 분야에서 세계적인 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 유전공학, 단백질공학, 고분자화학 등 다양한 융합기술을 바탕으로, 생체적합성과 기능성을 동시에 갖춘 차세대 바이오소재를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 엘라스틴, 레질린, 칼모듈린 등 다양한 단백질 기반 폴리펩타이드와 고분자 소재를 유전자 조작을 통해 설계·합성하여, 온도, pH, 이온 등 외부 자극에 따라 구조 및 기능이 동적으로 변화하는 스마트 바이오소재를 구현하고 있습니다.
연구실의 핵심 연구 분야 중 하나는 항신생혈관 치료 및 표적 약물전달을 위한 융합 폴리펩타이드 기반 나노구조체 개발입니다. 혈관내피성장인자 수용체(예: VEGFR1) 타겟팅 펩타이드, 색소상피유래인자(PEDF) 등 항신생혈관 펩타이드와 자극 반응성 엘라스틴 기반 폴리펩타이드를 융합하여, 다중 블록 구조의 나노베시클, 나노케이지, 하이드로젤 등을 설계·제조합니다. 이들 구조체는 암, 황반변성, 당뇨망막증 등 신생혈관 질환의 치료에 효과적으로 활용될 수 있으며, 표적 특이성과 약물 방출의 정밀 제어를 동시에 실현합니다.
또한, 연구실은 자극 반응성 및 표면 부착성을 갖춘 하이드로젤, 나노입자, 나노섬유 등 다양한 형태의 바이오소재를 개발하여, 조직공학, 재생의학, 바이오센싱, 진단·치료 융합기술(테라노스틱스) 등 다양한 바이오메디컬 응용 분야에 적용하고 있습니다. 예를 들어, 온도나 pH 변화에 따라 자가조립되는 하이드로젤은 조직 재생 및 세포 치료에 적합한 환경을 제공하며, 자극 반응성 나노입자 및 나노섬유는 약물의 방출 속도와 위치를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
임동우 연구실은 다수의 국내외 특허와 논문, 정부 및 산업체 연구과제, 국제학회 발표 등을 통해 연구 성과를 꾸준히 축적하고 있습니다. 또한, 바이오신약, 나노의학, 정밀의료 등 첨단 융합 분야에서 실제 임상 및 산업적 응용 가능성을 높이고, 차세대 바이오소재 및 치료제 개발을 선도하고 있습니다.
이처럼 임동우 연구실은 의용고분자 및 자극 반응성 바이오소재의 설계, 합성, 기능화, 응용에 이르는 전주기적 연구를 통해, 생명공학 및 의공학 분야의 혁신을 이끌고 있습니다. 앞으로도 다양한 융합기술과 창의적 아이디어를 바탕으로, 인류 건강 증진과 바이오산업 발전에 기여하는 연구를 지속해 나갈 것입니다.
Stimuli-responsive Biomaterials
Anisotropic Nanoparticles
Nanophotonics Sensing
의용고분자 기반 자극 반응성 바이오소재 개발
의용고분자는 생체적합성과 기능성을 동시에 갖춘 고분자 물질로, 임동우 연구실에서는 유전공학 및 단백질공학을 활용하여 다양한 자극(온도, pH, 이온 등)에 반응하는 고분자 및 폴리펩타이드 기반 바이오소재를 개발하고 있습니다. 대표적으로 엘라스틴 기반 폴리펩타이드, 칼모듈린, 레질린 등과 같은 단백질을 유전자 조작을 통해 설계·합성하여, 생체 내 환경 변화에 따라 구조적·기능적 변환이 가능한 스마트 바이오소재를 구현합니다. 이러한 소재는 약물전달, 조직공학, 재생의학, 바이오센싱 등 다양한 바이오메디컬 분야에 적용될 수 있습니다.
특히, 연구실은 다중 블록 코폴리펩타이드, 자가조립 나노구조체, 하이드로젤 등 다양한 형태의 자극 반응성 소재를 개발하여, 약물의 방출 속도와 위치를 정밀하게 제어하거나, 조직 재생 및 세포 치료에 적합한 환경을 조성하는 데 주력하고 있습니다. 예를 들어, 온도나 pH 변화에 따라 나노입자, 마이셀, 베시클, 하이드로젤 등으로 자가조립되는 구조체를 설계함으로써, 생체 내에서 원하는 시점에 약물 방출이 가능하도록 하며, 조직 재생을 위한 맞춤형 지지체로도 활용합니다.
이러한 연구는 기존의 단순한 생체재료를 넘어, 외부 자극에 따라 동적으로 기능이 변화하는 차세대 바이오소재 개발로 이어지고 있습니다. 임동우 연구실의 의용고분자 기반 자극 반응성 바이오소재 연구는 생명공학, 의공학, 나노바이오 분야의 융합적 발전을 선도하고 있으며, 실제 임상 및 산업적 응용 가능성을 높이고 있습니다.
항신생혈관 및 표적 약물전달을 위한 융합 폴리펩타이드 나노구조체
임동우 연구실은 항신생혈관(anti-angiogenesis) 치료 및 표적 약물전달을 위한 융합 폴리펩타이드 기반의 자가조립 나노구조체 개발에 집중하고 있습니다. 대표적으로 혈관내피성장인자 수용체(예: VEGFR1) 타겟팅 펩타이드, 색소상피유래인자(PEDF) 등 항신생혈관 기능성 펩타이드와 자극 반응성 엘라스틴 기반 폴리펩타이드를 융합하여, 다중 블록 구조의 폴리펩타이드 및 나노베시클, 나노케이지, 하이드로젤 등을 설계합니다. 이들 구조체는 유전자 조작 및 단백질 공학 기술을 통해 대량 생산 및 정제가 가능하며, 온도, pH, 이온 농도 변화에 따라 자가조립 및 구조 변환이 일어나도록 설계되어 있습니다.
이러한 융합 폴리펩타이드 나노구조체는 암, 황반변성, 당뇨망막증 등 신생혈관 질환의 치료에 효과적으로 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 항신생혈관 펩타이드가 표적 수용체와 특이적으로 결합하여 신생혈관 생성을 억제하고, 동시에 자극 반응성 구조체가 약물의 방출을 정밀하게 조절함으로써 치료 효율을 극대화할 수 있습니다. 또한, 나노베시클, 나노케이지 등은 다가성(multivalency) 구조를 통해 표적 결합력과 생체 내 안정성을 높이고, 다양한 약물 및 치료용 단백질의 동시 전달도 가능합니다.
이 연구는 기존의 단순 약물전달 시스템을 넘어, 표적 특이성과 자극 반응성을 결합한 고도화된 치료 플랫폼을 제시합니다. 임동우 연구실의 융합 폴리펩타이드 나노구조체 연구는 바이오신약, 나노의학, 정밀의료 분야에서 혁신적인 치료제 및 진단·치료 융합기술(테라노스틱스) 개발에 크게 기여하고 있습니다.
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Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 1 Targeting Fusion Polypeptides with Stimuli-Responsiveness for Anti-angiogenesis
임동우
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 202307
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Stimuli-responsive plasmonic core-satellite hybrid nanostructures with tunable nanogaps
임동우
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B, 202302
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Injectable Hydrogels of Stimuli-Responsive Elastin and Calmodulin-Based Triblock Copolypeptides for Controlled Drug Release
임동우
BIOMACROMOLECULES, 202205
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역상전이 거동을 가진 자극 반응성 블록 코폴리펩타이드 및 구조 전환이 가능한 자가 조립된 다기능성 폴리펩타이드 나노구조체 개발
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[2세부] 나노광센싱 기반 류마티스관절염 다중 면역 바이오마커 체외진단시스템 개발
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나노광센싱 기반 류마티스관절염 다중 면역 바이오마커 체외진단시스템 개발