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장준혁 연구실

인하대학교 의예과

장준혁 교수

장준혁 연구실

의예과 장준혁

장준혁 연구실은 단백생화학을 기반으로 한 조직재생 및 재생의학 분야에서 국내외적으로 독보적인 연구역량을 보유하고 있습니다. 본 연구실은 다양한 재조합 단백질, 융합단백질, 성장인자 등을 설계·생산하여, 뼈, 연골, 치아, 신경, 혈관 등 다양한 조직의 재생을 위한 혁신적인 생체재료 및 치료제 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 세포외기질(ECM) 단백질과 성장인자의 융합을 통해 세포의 부착, 증식, 분화, 신호전달을 정밀하게 조절하는 기술을 확보하고 있으며, 이를 기반으로 한 맞춤형 조직공학 및 재생의학 솔루션을 제시하고 있습니다. 연구실은 FGF, VEGF, BMP 등 주요 성장인자와 피브로넥틴, 오스테오칼신, 피불린, 라미닌 등 ECM 단백질을 융합하거나 변형하여, 조직재생에 최적화된 바이오소재를 개발합니다. 이러한 단백질 기반 생체재료는 동물실험 및 임상 전 단계에서 그 효능과 안전성이 검증되고 있으며, 실제 임플란트, 조직공학 스캐폴드, 약물전달 시스템 등 다양한 의료기기 및 치료제 개발로 이어지고 있습니다. 또한, 표면개질 기술을 활용하여 금속 임플란트의 생체적합성을 극대화하고, 조직 통합 및 혈관 신생을 유도하는 연구도 활발히 진행 중입니다. 본 연구실은 성장인자 및 융합단백질의 장기 방출 시스템, 맞춤형 환자 치료를 위한 개인화 조직모델, 줄기세포의 미세환경 조절을 통한 효율적 분화 유도 등 미래 의료기술의 핵심을 이루는 연구를 지속적으로 선도하고 있습니다. 다수의 국내외 특허 등록, 기술이전, 산학협력, 임상 전 연구 등 실용화 단계로의 진입도 활발히 이루어지고 있으며, 실제 의료현장에 적용 가능한 혁신적 솔루션을 제공하고 있습니다. 연구실의 주요 연구성과는 국제 저명 학술지 논문, 특허, 기술이전, 산학협력, 국내외 학회 발표 등 다양한 형태로 축적되고 있습니다. 최근에는 FGF21/HGFR 키메라 단백질을 이용한 간질환 치료, ECM 단백질 기반 폐모델 개발, 피브릴린-엘라스틴 융합단백질을 통한 줄기세포 분화 촉진 등 첨단 융합연구를 통해 재생의학의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 또한, 다양한 성장인자 및 ECM 단백질의 구조-기능 분석, 표면개질 기술, 나노바이오 소재 개발 등 기초와 응용을 아우르는 융합연구를 지속적으로 확장하고 있습니다. 이처럼 장준혁 연구실은 단백생화학, 조직공학, 재생의학, 바이오소재, 약물전달 시스템 등 다양한 분야를 아우르는 융합적 연구를 통해, 미래 의료기술의 혁신과 환자 맞춤형 치료의 실현에 앞장서고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 창의적이고 도전적인 연구를 통해, 재생의학 및 바이오헬스케어 분야의 글로벌 리더로서 지속적인 발전을 이어갈 것입니다.

단백생화학 및 조직재생을 위한 생체재료 개발
본 연구실은 단백생화학을 기반으로 한 조직재생 및 재생의학 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 단백질의 구조와 기능, 그리고 이들이 세포외기질(ECM) 및 줄기세포와 상호작용하는 메커니즘을 심도 있게 분석하여, 조직 손상 및 질환 치료를 위한 혁신적인 생체재료를 개발하고 있습니다. 특히, 재조합 단백질과 키메라 융합 단백질을 설계하여, 세포의 부착, 증식, 분화 등 다양한 생물학적 반응을 정밀하게 조절하는 기술을 확보하고 있습니다. 연구실은 다양한 성장인자(FGF, VEGF 등)와 ECM 단백질(피브로넥틴, 오스테오칼신, 피불린, 라미닌 등)을 융합하거나 변형하여, 조직재생에 최적화된 바이오소재를 개발합니다. 이러한 단백질 기반 생체재료는 뼈, 치아, 혈관, 신경 등 다양한 조직의 재생을 촉진하며, 실제 동물모델 및 임상 전 단계에서 그 효능을 검증하고 있습니다. 또한, 표면개질 기술을 통해 티타늄 등 금속 임플란트의 생체적합성을 극대화하고, 조직 통합 및 혈관 신생을 유도하는 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 조직공학, 재생의학, 임플란트, 약물전달 시스템 등 다양한 의료 응용 분야로 확장되고 있습니다. 특히, 맞춤형 환자 치료를 위한 개인화된 조직모델 개발, 성장인자 및 치료 단백질의 장기 방출 시스템, 그리고 줄기세포의 미세환경 조절을 통한 효율적 분화 유도 등 미래 의료기술의 핵심을 이루는 연구를 지속적으로 선도하고 있습니다.
성장인자 및 융합단백질 기반 조직재생 치료제 개발
본 연구실은 성장인자(FGF, VEGF, BMP 등)와 다양한 ECM 단백질을 융합한 재조합 융합단백질을 설계 및 생산하여, 조직재생을 위한 차세대 치료제 개발에 주력하고 있습니다. 성장인자는 세포의 증식, 분화, 이동을 조절하는 핵심 신호분자이며, 이를 ECM 단백질과 결합함으로써 생체 내 안정성과 표적 조직에 대한 특이성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이러한 융합단백질은 뼈, 연골, 신경, 혈관 등 다양한 조직의 재생을 촉진하는 데 매우 효과적임이 다수의 논문과 특허, 동물실험을 통해 입증되었습니다. 특히, 본 연구실은 FGF21/HGFR 키메라 단백질을 이용한 비알코올성 지방간(NAFLD) 치료, 라미닌/엘라스틴 융합단백질을 통한 줄기세포의 미분화성 유지 및 분화 유도, 피브로넥틴-오스테오칼신 융합단백질을 활용한 골재생 촉진 등 다양한 융합단백질 플랫폼을 개발하고 있습니다. 또한, 성장인자 및 융합단백질의 장기 방출을 위한 나노하이브리드, 하이드로겔, 폴리머 스캐폴드 등 첨단 약물전달 시스템도 함께 연구하여, 치료 효과의 극대화와 부작용 최소화를 동시에 추구하고 있습니다. 이러한 연구는 조직재생 치료제의 상용화, 맞춤형 재생의학, 그리고 차세대 바이오임플란트 개발 등 다양한 의료산업 분야에 직접적으로 기여하고 있습니다. 실제로 다수의 국내외 특허 등록 및 기술이전, 산학협력, 임상 전 연구 등 실용화 단계로의 진입을 활발히 추진하고 있으며, 미래 재생의학의 패러다임을 선도하는 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다.
1
Regeneration of Non-Alcoholic Fatty Liver Cells Using Chimeric FGF21/HGFR: A Novel Therapeutic Approach
김성준, Kim S, Huyn J, Kim H, 장준혁
INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, 2024
2
Cyclic Stretch Promotes Cellular Reprogramming Process through Cytoskeletal-Nuclear Mechano-Coupling and Epigenetic Modification
park S, Lee J, Ahn K, Shim HW, Yoon J, Hyun J, lee JH, Jang S, Yoo KH, Jang Y, Kim T, Kim H, Lee M, 장준혁, Shim H, Kim HW
ADVANCED SCIENCE, 2023
3
Truncated vascular endothelial cadherin enhances rapid endothelialization of small diameter synthetic vascular grafts
Lee B, Yang N, Santos M, Moore M, Grant A, 장준혁, Akhavan B, Bilek M, Tan R, Wise S
MATERIALS TODAY ADVANCES, 2022
1
[IRIS] 역노화 ECM 단백질 개발을 통한 재생 의료 연구
한국연구재단
2025년 03월 ~ 2026년 02월
2
[Ezbaro] 줄기 세포 분화 유도성 생체 재료 표면개질용 ECM 개발
한국연구재단
2022년 03월 ~ 2023년 02월
3
[Ezbaro] 티타늄 소재를 위한 바이오 표면개질 연구
한국연구재단
2019년 09월 ~ 2020년 08월