본 연구실은 나노입자를 기반으로 한 바이오메디컬 응용 연구에 중점을 두고 있습니다. 특히, 초상자성 산화철 나노입자(SPIONs), 메조포러스 실리카, 유로퓸 착제 등 다양한 무기 및 유기-무기 하이브리드 나노소재를 합성하고, 이들의 표면을 기능화하여 생체적합성과 표적성을 극대화하는 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 나노입자는 약물전달, 진단용 이미징, 조직공학 등 다양한 의료 분야에서 활용될 수 있습니다. 연구실에서는 나노입자의 합성 및 표면개질, 생체 내·외에서의 안정성 평가, 세포 및 동물모델을 이용한 약물전달 효율성 및 독성 평가 등 다각적인 연구를 수행하고 있습니다. 예를 들어, PLGA, 덱스트란, 폴리에틸렌글리콜(PEG) 등 다양한 고분자 코팅을 적용하여 나노입자의 생체 내 분산성과 면역회피 능력을 높이고, 표적 리간드(항체, 펩타이드 등)를 도입하여 암세포, 신경세포 등 특정 세포에 대한 선택적 전달을 실현하고 있습니다. 이러한 연구는 암, 뇌질환, 간질환 등 난치성 질환의 진단 및 치료에 새로운 패러다임을 제시할 수 있습니다. 특히, 나노입자를 이용한 약물전달 시스템은 기존 치료제의 한계를 극복하고, 부작용을 최소화하며, 치료 효율을 극대화하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

본 연구실은 자성 및 형광 특성을 동시에 갖는 나노소재의 개발과 이를 활용한 진단·치료 융합기술(테라그노시스)에 대한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 예를 들어, 유로퓸 착제 기반의 적색 형광 라텍스 입자, 메조포러스 실리카 기반의 형광-자성 하이브리드 나노입자, 금 코팅 자성나노입자 등 다양한 복합 나노소재를 합성하여, 이들의 광학적·자기적 특성을 정밀하게 제어하고 있습니다. 이러한 나노소재는 자기공명영상(MRI), 형광이미징, 광역학치료, 약물전달 등 다양한 바이오메디컬 응용에 활용됩니다. 예를 들어, 자성나노입자를 이용한 MRI 조영제 개발, 형광나노입자를 이용한 세포·조직 추적 및 진단, 자성-형광 복합입자를 이용한 표적 약물전달 및 실시간 치료 모니터링 등이 대표적인 연구 주제입니다. 또한, 항바이오파울링 고분자 코팅, 표면 리간드 도입 등 표면공학 기술을 접목하여 생체 내 안정성과 표적성을 극대화하고 있습니다. 이러한 융합기술은 정밀의료, 맞춤형 치료, 조기진단 등 미래 의료기술의 핵심 기반이 될 수 있습니다. 특히, 진단과 치료를 동시에 수행할 수 있는 테라그노시스 플랫폼은 환자 맞춤형 치료전략 수립과 치료효과 극대화에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

연구실은 나노입자를 이용한 약물전달 시스템을 개발하여 뇌질환, 간질환, 대사질환 등 다양한 질환의 치료에 적용하는 연구를 수행하고 있습니다. PLGA, 하이드로겔, 메조포러스 실리카 등 다양한 나노소재를 기반으로, 혈뇌장벽(BBB) 투과, 표적 세포 전달, 지속적 약물 방출 등 치료 효율을 극대화하는 기술을 개발하고 있습니다. 예를 들어, SOX9 유전자 전달을 위한 펩타이드-PLGA 나노입자, 베라파밀/니페디핀/메틸설포닐메탄 등 약물의 나노입자화 및 하이드로겔 패치화, EPO-PLGA 나노입자 기반 뇌졸중 치료, 우르소데옥시콜산(UDCA) 나노입자 기반 아토피 피부염 치료 등 다양한 질환 모델에서의 치료효과를 검증하고 있습니다. 또한, 자성나노입자를 이용한 신경세포 추적, 항염증·항산화 효과를 갖는 천연물 기반 나노제제 개발 등도 주요 연구 분야입니다. 이러한 연구는 기존 치료제의 한계를 극복하고, 난치성 신경질환·간질환·대사질환의 새로운 치료법을 제시할 수 있습니다. 나노입자 기반 약물전달 시스템은 약물의 생체이용률을 높이고, 표적 조직에 선택적으로 작용하여 부작용을 최소화하는 장점이 있습니다.