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곽소정 연구실
원광대학교 화학융합공학과
곽소정 교수
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곽소정 연구실

원광대학교 화학융합공학과 곽소정 교수

곽소정 연구실은 생물화학공학을 기반으로 조직공학, 재생의학, 약물전달 시스템을 중심으로 연구를 수행하며, 하이드로겔·고분자·복합 스캐폴드 설계와 3D 프린팅 및 바이오리액터 기술을 결합해 신경, 연골, 혈관, 식도 등 다양한 조직의 재생을 목표로 하고, 최근에는 자성 바이오소재와 마이크로로봇, 바이오센서 기술까지 확장하여 정밀 진단·치료 융합 플랫폼을 개발하고 있다.

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조직공학 기반 재생의학
주요 논문
5
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1
article
|
인용수 5
·
2025
Fabrication of MPI-traceable alginate magnetic millirobots with multimodal selective-locomotion and heating capabilities
Armando Ramos‐Sebastian, J. H. Lee, Wei‐Bin Song, Dong Ji, So‐Jung Gwak, Sung Hoon Kim
IF 21.3
International Journal of Extreme Manufacturing
Abstract Alginate-based magnetic micro/millirobots have demonstrated significant potential for biomedical applications due to their flexible structures and capacity to carry various types of cargo, such as cells, enabling targeted therapy to specific diseased regions within the body. Their active therapy is typically achieved through magnetic actuation and magnetic heating, while monitored by medical imaging methods like CT which pose additional risks due to radiation exposure. In the last decades, a novel imaging method for superparamagnetic materials, known as magnetic particle imaging (MPI), has been under active development, offering not only positional tracking but also the ability to measure concentration and temperature. Here, we report the world’s first MPI-traceable magnetic hydrogel robots, which employ a combination of iron oxide nanoflowers, NdFeB powder, and calcium alginate. Unlike previous magnetic alginate robots composed of a single magnetic material, the synergistic combination of NdFeB and nanoflowers enables these robots to exhibit triple magnetic functionalities: magnetic heating, locomotion at low magnetic fields, and tracking, all of which can be controlled using a single all-in-one electromagnetic coil system. The effects of various magnetization fields, as well as different concentrations of NdFeB and nanoflowers on the robots’ magnetic properties were analyzed. This led to the development of three types of triple-function robots (spiral, droplet, and hybrid), with experimental results demonstrating biocompatibility, a magnetic heating temperature increase of over 10 ºC in plasma fluid under a magnetic field of 13 kA·m ‒1 at 200 kHz, locomotion speeds of up to 25 mm·s ‒1 in fields below 2 mT, and an MPI tracking error of 2.8 mm with a selection field of 0.4 mT·mm ‒1 . Additionally, the robots’ capacity for localized thermal therapy and selectively targeted cell delivery, as well as their locomotion within a medical phantom against a maximum flow of 50 mm·s ‒1 were demonstrated.
https://doi.org/10.1088/2631-7990/adeb10
Fabrication
Nanotechnology
Materials science
Computer science
Medicine
2
article
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gold
·
인용수 31
·
2022
Multimodal Locomotion and Active Targeted Thermal Control of Magnetic Agents for Biomedical Applications
Armando Ramos‐Sebastian, So‐Jung Gwak, Sung Hoon Kim
IF 14.1
Advanced Science
Magnetic microrobots can be miniaturized to a nanometric scale owing to their wireless actuation, thereby rendering them ideal for numerous biomedical applications. As a result, nowadays, there exist several mechano-electromagnetic systems for their actuation. However, magnetic actuation is not sufficient for implementation in biomedical applications, and further functionalities such as imaging and heating are required. This study proposes a multimodal electromagnetic system comprised of three pairs of Helmholtz coils, a pair of Maxwell coils, and a high-frequency solenoid to realize multimodal locomotion and heating control of magnetic microrobots. The system produces different configurations of magnetic fields that can generate magnetic forces and torques for the multimodal locomotion of magnetic microrobots, as well as generate magnetic traps that can control the locomotion of magnetic swarms. Furthermore, these magnetic fields are employed to control the magnetization of magnetic nanoparticles, affecting their magnetic relaxation mechanisms and diminishing their thermal properties. Thus, the system enables the control of the temperature increase of soft-magnetic materials and selective heating of magnetic microrobots at different positions, while suppressing the heating properties of magnetic nanoparticles located at undesired areas.
https://doi.org/10.1002/advs.202103863
Magnetic nanoparticles
Magnetic field
Materials science
Magnet
Solenoid
Computer science
Magnetization
Nanotechnology
Nuclear magnetic resonance
Physics
3
article
|
bronze
·
인용수 0
·
2022
Prognostic value of liver stiffness in patients with tricuspid regurgitation
So‐Jung Gwak, Jiwon Seo, I S Cho, Geu‐Ru Hong, Chi Young Shim
IF 35.6
European Heart Journal
Abstract Background It has been known that liver stiffness (LS) assessed by transient elastography is associated with right heart dysfunction and the severity of the tricuspid regurgitation. However, the predictive value of LS for adverse outcome in patients with tricuspid regurgitation (TR) is uncertain. Objectives The aim of this study was to identify the prognostic value of LS in patients with moderate or greater degree of TR. Methods A total of 257 patients with moderate or severe TR who underwent both echocardiography and liver transient elastography were retrospectively analysed. Patients who have congenital heart disease or chronic liver disease including, viral hepatitis, alcoholic liver disease, autoimmune hepatitis, hepatocellular carcinoma were excluded. Severe LS was defined as elevated kilopascal (kPa) ≥11 (High kPa). Primary outcome was defined as the composite of all-cause death and unplanned admission for heart failure. Results One hundred forty-one patients had moderate TR and 116 patients had severe TR. One hundred twenty-eight (50%) patients had severe liver stiffness. During a follow-up period (median 637 days, IQR 1317), 116 (45.1%) primary outcomes occurred. In Kaplan-Meier analysis, patients who had severe TR with high kPa showed the worst outcome. Moreover, patients who had high kPa were associated with worse clinical outcome both moderate TR group and severe TR group than patients with low kPa. In multivariate Cox regression analysis, severe liver stiffness was independently associated with primary outcomes (HR=1.66, 95% CI: 1.28–2.16), p<0.001). Conclusions LS is independently associated with adverse clinical outcomes in both patients with moderate and severe TR. The degree of liver fibrosis measured by transient elastography may be a useful marker of cardiac hepatopathy related to TR, and this may contribute to predict the prognosis of TR. Funding Acknowledgement Type of funding sources: None.
https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehac544.1655
Medicine
Internal medicine
Transient elastography
Cardiology
Liver disease
Heart failure
Proportional hazards model
Hepatocellular carcinoma
Gastroenterology
Cirrhosis
정부 과제
2
과제 전체보기
1
주관|
2019년 5월-2022년 2월
|50,000,000
말초 신경 손상을 치료를 위한 유전자.약물 복합 패치 치료 기술 개발
1. 말초 신경 손상 후 발생하는 생물학적 기전 규명과 유전자.약물 후보 물질 발굴 ● 좌골 신경 손상 모델을 통한 말초 신경 손상 모델 확립과 말초 신경 손상 후 기전 규명 ● 말초 신경 손상 후 단백질 억제/신경재생을 위한 치료 유전자 발굴 ● 말초 신경 손상 후 염증 억제 약물 발굴 2. 유전자 치료 시스템 개발 ● 치료 유전자 전달을 위한 임상에 사용 가능한 양이온성 전달체 확보 ● 유전자 치료 시스템의 물리. 화학적 안전성 확보 ● 세포를 통한 유전자 치료 시스템 효능 및 안전성 평가 ● 좌골 신경 손상 모델을 통한 유효성, 안전성 확보 ● 동결건조를 통하여 유전자 치료 시스템의 시험관 모델과 전임상을 통하여 유효성 안전성 확인 3. 약물 전달 시스템 개발 ● 신경 손상 후 염증 억제를 위하여 사용가능한 약물 탐색 ● 약물 탑재 패치 기술 개발 4. 유전자.약물 치료 패치 치료제의 치료 효과 최적화 기술 개발 ● 유전자.약물 치료 시스템의 상용화 기술 개발 ● 유전자.약물 치료 시스템 탑재 가능한 고분자 물질 확보 ● 유전자.약물 치료 시스템 탑재 고분자의 물리, 화학적 안전성 확보 ● 좌골 신경 손상 모델을 통한 유전자.약물 복합 패치 치료제의 유효성, 안전성 검증
말초 신경
유전자 전달
약물전달
조직재생
동결건조
2
주관|
2019년 5월-2022년 2월
|50,000,000
말초 신경 손상을 치료를 위한 유전자.약물 복합 패치 치료 기술 개발
1. 말초 신경 손상 후 발생하는 생물학적 기전 규명과 유전자.약물 후보 물질 발굴 ● 좌골 신경 손상 모델을 통한 말초 신경 손상 모델 확립과 말초 신경 손상 후 기전 규명 ● 말초 신경 손상 후 단백질 억제/신경재생을 위한 치료 유전자 발굴 ● 말초 신경 손상 후 염증 억제 약물 발굴 2. 유전자 치료 시스템 개발 ● 치료 유전자 전달을 위한 임상에 사용 가능한 양이온성 전달체 확보 ● 유전자 치료 시스템의 물리. 화학적 안전성 확보 ● 세포를 통한 유전자 치료 시스템 효능 및 안전성 평가 ● 좌골 신경 손상 모델을 통한 유효성, 안전성 확보 ● 동결건조를 통하여 유전자 치료 시스템의 시험관 모델과 전임상을 통하여 유효성 안전성 확인 3. 약물 전달 시스템 개발 ● 신경 손상 후 염증 억제를 위하여 사용가능한 약물 탐색 ● 약물 탑재 패치 기술 개발 4. 유전자.약물 치료 패치 치료제의 치료 효과 최적화 기술 개발 ● 유전자.약물 치료 시스템의 상용화 기술 개발 ● 유전자.약물 치료 시스템 탑재 가능한 고분자 물질 확보 ● 유전자.약물 치료 시스템 탑재 고분자의 물리, 화학적 안전성 확보 ● 좌골 신경 손상 모델을 통한 유전자.약물 복합 패치 치료제의 유효성, 안전성 검증
말초 신경
유전자 전달
약물전달
조직재생
동결건조
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공개2024항균성 금속이 도입된 탄소 나노복합체의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 항균성 금속이 도입된 탄소 나노복합체1020240108600
공개2024유전체분광법(Dielectric spectroscopy, DS)으로부터 유전영동법(Dielectrophoresis, DEP)의 파라미터를 추출하는 방법과 유전영동법으로 단백질을 분석하는 방법 및 바이오센서1020240022069
등록2024유전체 분광법(Dielectric Spectroscopy, DS)으로 단백질을 분석하는 방법 및 바이오센서1020240015447
전체 특허

항균성 금속이 도입된 탄소 나노복합체의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 항균성 금속이 도입된 탄소 나노복합체

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240108600

유전체분광법(Dielectric spectroscopy, DS)으로부터 유전영동법(Dielectrophoresis, DEP)의 파라미터를 추출하는 방법과 유전영동법으로 단백질을 분석하는 방법 및 바이오센서

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240022069

유전체 분광법(Dielectric Spectroscopy, DS)으로 단백질을 분석하는 방법 및 바이오센서

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240015447