본 연구제안에서는 금속이온과 유기 리간드의 자기조립으로 합성한 다공성 나노물질인 금속-유기구조체 (Metal-Organic Framwork, MOF)와 탄소나노튜브 기반 인공나노포린 (carbon nanotube porins, CNT porins)의 복합구조 구현을 통해 생체모사 기능성 나노캐리어를 개발하려 함. 금속-유기구조체의 다공성 포린에 항암제와 같은 약물 (5-Fu, Fluorouracil; DOX, Doxorubicin 등)을 주입하여 약물전달 캐리어로 활용함. 생체지질막과 CNT 인공나노포린을 이용해 나노캐리어에서의 약물유출을 방지하고, 표적 세포 (MCF-7; 유방암세포 등)의 pH에 반응하는 약물전달 메커니즘을 구현함. - 인공나노포린을 이용한 생체 물질의 선택적 투과 및 전달 효율의 메커니즘 연구 - 인공나노포린 (CNT Porin)가 삽입된 자기조립 나노구조체 기반의 기능성 약물캐리어 개발 - 생체모사 나노캐리어의 표적 세포 지향 약물전달 특성 연구 - 인공나노포린을 통한 pH 자극성 약물전달 특성 구현 탄소나노튜브 기반 인공나노포린을 이용하여 청각세포 간 Gap Junction 연결을 통해 나노-바이오 인터페이스의 기초 연구를 수행하려 함. 이를 응용하여 청각 세포와 바이오나노소자의 복합 구조 설계를 통한 인공나노포린 기반 생체막 바이오일렉트로닉스 플랫폼을 개발함. 인공나노포린을 통해 이온과 전자의 전달을 구현하고, 이를 나노소자를 통해 검출함으로써 양방향성 자극 및 신호 교환 메커니즘을 규명함. - 청각 세포와 바이오나노소자의 Gap Junction 연결을 위한 나노-바이오 인터페이스 개발 - 인공나노포린 기반의 생체막 바이오일렉트로닉스 플랫폼 제작 - 세포-나노일렉트로닉스 복합 구조를 이용한 양방향성 자극 및 신호 교환 메커니즘 연구 나노캐리어와 바이오일렉트로닉스 플랫폼을 결합하여, 다양한 약물을 주입하였을 때 청각세포의 반응 및 자극을 전기 신호로 검출하려 함. 세포-바이오나오소자의 복합 구조를 설계하여 세포의 약물전달 반응을 실시간으로 관찰할 수 있을 것으로 예상됨. 더 나아가 바이오일렉트로닉스 플랫폼을 이용한 세포 네트워크 시스템을 개발하고, 딥러닝을 활용하여 인공세포의 약물전달 및 반응 메커니즘을 규명함. - 세포-바이오나노소자의 복합구조 설계 - 나노구조체 기반 약물 캐리어의 독성 평가 실시 - 인공나노포린을 이용한 세포의 약물전달 반응의 감각 수용체 개발 - 양방향성 바이오닉스 플랫폼을 이용한 세포 네트워크 시스템 구축 - 딥러닝을 이용한 인공세포의 약물전달 및 반응 메커니즘 규명