우리의 주요 연구 관심사는 빠르고(fast), 유연하며(flexible), 확장 가능한(scalable) 첨가적 마이크로/나노 제조 기술(additive micro/nano manufacturing)을 개발하는 데 있습니다. 이는 현재 제조 기술의 중요한 한계를 극복하고, 연성 활성 소재(soft active materials)의 기본 물리학(fundamental physics)과 역학(mechanics)을 연구하여 새로운 공학적 응용을 탐구하기 위함입니다.

우리의 주요 연구 관심사는 빠르고 유연하며 확장 가능한 첨가적 마이크로/나노 제조 기술을 개발하는 데 있습니다. 이는 현재 제조 기술의 핵심적인 한계를 극복하고, 연성 활성 소재(soft active materials)의 기초 물리학(fundamental physics)과 역학(mechanics)을 탐구함으로써 새로운 공학적 응용을 개척하기 위함입니다.

본 연구는 PDMS 기반 미세유체(microfluidic) 장치에서 발생하는 증발(evaporation) 현상을 조사하고 그 해결책을 제안합니다. 증발은 배양액의 삼투압(osmolality) 변화를 유발하여 쥐 배아(mouse embryo)와 인간 내피세포(human endothelial cells)의 성장을 저해합니다. 연구에서는 확산 모델(diffusion model)을 통해 증발 과정을 설명하였으며, 이를 극복하기 위해 PDMS–파릴렌–PDMS 하이브리드 멤브레인(hybrid membrane)을 개발했습니다. 이 멤브레인은 증발을 효과적으로 억제하면서도 미세유체 시스템에 필요한 물리적 특성을 유지합니다. 그 결과, 소량 배양 환경에서도 배아 발달과 내피세포 배양을 성공적으로 수행할 수 있었으며, 이번 연구는 미세유체 세포배양에서 증발 관련 문제를 해결하는 새로운 접근법을 제시합니다.

본 연구는 동적 마이크로퍼널(microfunnel) 배아 배양 시스템을 활용하여 체외에서 배양된 배아의 질과 발달 결과를 개선하고자 하였습니다. 이 시스템을 적용한 결과, 포배(blastocyst) 발달이 향상되었으며, 기존의 정적(static) 배양 방식에 비해 착상률과 지속 임신율이 유의미하게 증가했습니다. 또한, 사용자 친화적인 미세유체 기반 마이크로퍼널 시스템은 배아 생산 효율을 높이고, 다양한 분야의 보조생식기술(reproductive technologies) 발전에 기여할 잠재력을 보여주었습니다.

본 연구에서는 혈액 샘플 내 순환종양세포(CTCs)를 신속하고 수동적으로 농축하기 위해 어골형(fishbone-shaped) 마이크로채널을 개발하였습니다. 이 마이크로채널은 각도 조절된 확장–수축 구조를 이용하여 세포 직경에 따른 지배적 힘의 차이를 활용함으로써 효율적인 분리가 가능하도록 설계되었습니다. 다양한 크기의 마이크로입자를 활용한 타당성 검증에서 효과적인 분리가 확인되었으며, 실제 세포 분리 실험에서도 암세포의 높은 회수 효율을 입증했습니다. 이러한 미세유체 기반 접근법은 효율적인 CTC 농축을 가능하게 하여, 암 진단 및 모니터링에 기여할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.