포항공과대학교 화학과 장영태 교수
Chemical-Based Aging Research Lab(Chang Lab)은 화학적 접근을 통해 노화와 관련된 세포의 실시간 검출 및 조절 기술을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 다양성 지향 형광 라이브러리(DOFLA)와 같은 혁신적인 합성 전략을 통해, 살아있는 세포 내에서 특정 바이오마커, 대사물질, 세포 소기관을 선택적으로 표지할 수 있는 다양한 형광 프로브를 개발해왔습니다. 이러한 프로브는 기존의 타깃 기반 방식과 달리, 사전 정보 없이도 다양한 화학적 구조를 탐색하여 새로운 생체 이미징 도구를 신속하게 확보할 수 있다는 장점이 있습니다. 특히, HOLD, GOLD, LOLD, MOLD 등 세포 특이적 프로브 플랫폼을 구축하여, 면역세포, 줄기세포, 신경세포, 암세포 등 다양한 세포 집단을 실시간으로 구분하고, 그 기능적 특성을 분석할 수 있는 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 이들 프로브는 세포 표면의 바이오마커, 수송체, 막 융합, 대사 경로 등 세포 고유의 특성을 활용하여, 살아있는 세포의 동적 변화를 고해상도로 관찰할 수 있게 해줍니다. 또한, 본 연구실은 췌장 베타세포, 대식세포, 미세아교세포, 신경줄기세포 등 다양한 세포 및 조직 특이적 프로브를 개발하여, 당뇨병, 암, 신경퇴행성 질환, 노화 등 다양한 질환 모델에서의 진단 및 치료 응용 가능성을 입증하였습니다. 최근에는 노화 세포의 검출 및 면역 노화 조절, 바이오이미징 기반 신약 개발, 맞춤형 치료를 위한 정밀 진단 기술 등 차세대 바이오메디컬 분야로 연구 영역을 확장하고 있습니다. 연구실의 대표적인 연구 성과로는, 다양한 형광 스캐폴드를 활용한 DOFL 화합물 라이브러리 구축, 라이브 셀 특이적 프로브의 기전 규명 및 상용화, 다중 모드 이미징(형광, PET, 포토어쿠스틱 등) 프로브 개발, 그리고 실제 임상 및 산업 현장에서 활용 가능한 진단·치료용 화학 도구 개발 등이 있습니다. 이러한 연구는 국내외 유수 학술지에 다수 게재되었으며, 관련 특허 및 기술이전, 산학협력 등 실질적 사회적 파급효과도 창출하고 있습니다. 앞으로 Chemical-Based Aging Research Lab은 화학, 생명과학, 의학의 융합을 통해 노화 및 질병의 근본적 이해와 정밀 진단·치료 기술 개발에 앞장설 것입니다. 이를 위해 혁신적 화학 합성, 고효율 스크리닝, 세포·동물·임상 모델 기반 검증, 그리고 다학제적 협력을 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다.
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