NBMLAB(나노바이오메카닉스 연구실)은 2008년 부경대학교에서 설립된 이래, 의공학과 해양생명공학의 융합을 기반으로 첨단 바이오메디컬 기술 개발에 앞장서고 있습니다. 본 연구실은 암 치료 및 진단, 바이오 이미징, 초음파 및 광음향 하이브리드 이미징, 해양생물 유래 기능성 소재 개발 등 다양한 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출하고 있습니다.
특히 암 치료 및 진단을 위한 혁신적 나노소재 개발에 집중하여, 금속 및 금속산화물, 해양생물 유래 고분자 기반의 나노입자, 하이드로젤, 바이오컴포지트 등 다양한 플랫폼을 연구하고 있습니다. 이들 나노소재는 약물 전달, 광열/광역학 치료, 조직 재생, 실시간 바이오 이미징 등 다기능적 응용이 가능하며, 생체적합성과 안전성을 동시에 확보하고 있습니다. 또한, 해양생물에서 추출한 기능성 소재를 활용한 조직공학 및 재생의학 연구도 활발히 진행 중입니다.
초음파 및 광음향 이미징 분야에서는 고주파 초음파 트랜스듀서, 다채널 펄서/리시버, 고속 스캐닝 모듈 등 자체 개발한 하드웨어와 인공지능 기반 영상 분석 소프트웨어를 결합하여, 의료 진단 및 산업용 비파괴 검사에 적용 가능한 첨단 이미징 시스템을 구축하고 있습니다. 광음향 이미징은 조직의 분자적 특성과 구조적 정보를 동시에 제공하여, 암, 혈관질환, 조직 재생 등 다양한 질환의 조기 진단과 치료 효과 모니터링에 활용되고 있습니다.
본 연구실은 정부 및 산업체와의 협력을 통해 스마트 팩토리용 초음파 검사 자동화 시스템, 협동로봇 기반 검사 플랫폼, 스마트 헬스케어 플랫폼 등 다양한 융합 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 고령화 사회에 대응한 액티브 시니어 헬스케어, 스마트 진단 센서, 웨어러블 의료기기 등 미래형 헬스케어 솔루션 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
이와 같은 연구 성과는 국내외 특허, 논문, 기술이전, 산학협력 등 다양한 형태로 실질적인 사회적·산업적 파급효과를 창출하고 있으며, 해양과학과 의공학의 융합을 통한 새로운 바이오헬스케어 패러다임을 제시하고 있습니다. 앞으로도 NBMLAB은 첨단 융합기술을 바탕으로 인류 건강 증진과 미래 바이오메디컬 산업 발전에 기여할 것입니다.
본 연구실은 암 치료와 바이오 이미징 분야에서 혁신적인 나노소재 개발에 주력하고 있습니다. 나노소재는 기존 치료법의 한계를 극복하고, 암세포를 정밀하게 타겟팅할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시합니다. 특히 금 나노입자, 하이드록시아파타이트, 팔라듐 및 다양한 금속 산화물 기반의 나노소재를 합성하여, 약물 전달 효율을 극대화하고, 광열 및 광역학 치료와 결합하여 암세포 사멸 효과를 높이고 있습니다.
이러한 나노소재는 생체적합성과 안정성이 뛰어나며, 체내에서의 독성 문제를 최소화하는 동시에, 표적 세포에 선택적으로 작용할 수 있도록 설계됩니다. 연구실에서는 다양한 표면 개질 및 기능화 기술을 적용하여, 약물의 방출 속도와 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 스마트 나노플랫폼을 개발하고 있습니다. 또한, 해양 유래 생체고분자(키토산, 푸코이단 등)를 활용한 친환경적이고 생체적합성이 우수한 나노소재도 활발히 연구 중입니다.
이러한 연구는 암 치료뿐만 아니라, 실시간 바이오 이미징 및 진단 분야에도 적용되고 있습니다. 나노소재를 이용한 바이오 이미징은 기존 영상기법보다 높은 해상도와 민감도를 제공하며, 암의 조기 진단과 치료 효과 모니터링에 큰 기여를 하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 차세대 나노의학 및 정밀의료 실현을 위해 다양한 융합 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.
초음파 및 광음향 기반 하이브리드 이미징 기술 개발
본 연구실은 초음파 영상, 주사 음향 현미경(Scanning Acoustic Microscopy), 광음향 현미경(Photoacoustic Microscopy) 등 첨단 이미징 기술의 개발 및 융합에 집중하고 있습니다. 초음파 이미징은 비침습적이고 실시간 진단이 가능하여 의료 및 산업 분야에서 널리 활용되고 있으며, 본 연구실은 고주파 초음파 트랜스듀서와 다채널 펄서/리시버, 고속 스캐닝 모듈 등 핵심 하드웨어와 소프트웨어를 자체 개발하여 영상의 해상도와 신뢰성을 극대화하고 있습니다.
특히 광음향 이미징은 레이저와 초음파를 결합한 하이브리드 영상기법으로, 조직의 분자적 특성과 구조적 정보를 동시에 획득할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 본 연구실은 광음향 이미징을 이용하여 암, 혈관질환, 조직 재생 등 다양한 생의학적 문제를 해결하고자 하며, 나노소재 기반 조영제와 결합하여 영상의 민감도와 특이성을 높이고 있습니다. 또한, 인공지능 및 딥러닝 기반 영상 분석 소프트웨어를 개발하여, 자동화된 결함 탐지, 조직 분석, 실시간 진단 지원 시스템을 구축하고 있습니다.
이러한 하이브리드 이미징 기술은 의료 진단뿐만 아니라, 반도체 웨이퍼, 용접부, 복합재료 등 산업용 비파괴 검사 분야에도 적용되고 있습니다. 본 연구실은 산업체와의 협력을 통해 스마트 팩토리용 초음파 검사 자동화 시스템, 협동로봇 기반 검사 플랫폼 등 첨단 융합 솔루션을 개발하고 있으며, 국내외 특허와 기술이전을 통해 실질적인 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다.
해양생물 유래 기능성 소재 및 초정밀 의료기기 개발
본 연구실은 해양생물에서 추출한 기능성 소재를 활용한 차세대 의료기기 및 바이오닉스 소재 개발에 앞장서고 있습니다. 해양 유래 폴리페놀, 키토산, 푸코이단 등은 우수한 생체적합성과 항암, 항염, 조직재생 촉진 효과를 지니고 있어, 다양한 질환의 예방과 치료에 적용될 수 있습니다. 본 연구실은 이러한 해양생물 소재를 기반으로 한 나노입자, 하이드로젤, 복합 바이오소재를 합성하여, 피부재생, 골재생, 조직공학 등 다양한 바이오메디컬 응용 분야에 적용하고 있습니다.
특히, 해양융복합 바이오닉스 소재를 이용한 초정밀 의료기기 개발에 주력하고 있으며, 이를 통해 암, 골질환, 피부질환 등 다양한 질환의 진단과 치료에 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다. 본 연구실은 해양수산부, 과학기술정보통신부 등 정부기관의 지원을 받아 대형 국책과제를 수행하며, 해양 바이오소재의 상용화 및 산업화에도 적극적으로 기여하고 있습니다.
이러한 연구는 해양과학과 의공학의 융합을 통해 새로운 바이오헬스케어 패러다임을 제시하며, 지역사회 및 국가적 차원의 해양바이오산업 발전에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 해양생물 유래 기능성 소재의 탐색, 기능성 검증, 의료기기화 및 상용화 연구를 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다.
