연세대학교 나노바이오시스템연구실

나노바이오시스템 연구실 은 나노기술을 이용하여 다양한 크기, 형태, 기능을 가지는 유/무기 나노입자를 제조하고, 이를 바이오 메디컬 분야에 응용하는 연구를 진행하고 있습니다. 바이오 메디컬 분야로의 응용은 크게 치료, 진단, 예방으로 생각할 수 있는데, 세 가지 모든 분야에서 연구를 진행 중입니다. 연구실 기반 기술로, 자성체를 이용한 target 물질의 분리, 유/무기 나노입자를 이용한 광열 치료 기술, 특정 환경에 반응하여 질병을 치료하거나 목표 물질을 검출, 혹은 진단과 치료를 동시에 할 수 있는 Theragnosis system 등이 있습니다. 최근 생체 내로 약물을 전달하거나 검출하는 시스템뿐만 아니라, 나노 입자를 이용한 질병 및 감염 예방과 면역 증강 시스템, 그리고 진단 현장에서 체외로 적용할 수 있는 센서를 다양한 플랫폼에 적용하여 연구 및 개발하고 있습니다. 더 자세한 내용과 관련하여 연구실의 기반 기술은 Publications를, 현재 진행중인 연구주제에 대해서는 Research 메뉴를 참고해주시면 감사하겠습니다. 백신개발에는 크게 항원(vaccine antigen), 면역증강제, 백신전달 관련 기술(vaccine adjuvant) 등이 필요. 병원균에 대한 면역반응을 유도할 때 병원균의 약독화 또는 사독화하여 접종하는데 이를 백신항원이라고 하며, 항원 단독으로 감염을 예방하기에 충분한 면역반응을 얻을 수 없을 때 면역증강제를 사용. 면역증강제 기술은 백신을 접종하였을 때 항원에 대한 방어면역반응을 충분히 높게 오랫동안 유지하기 위한 것이며, 마지막으로 백신 전달기술은 백신의 접종경로를 결정. 전염병의 세계적 대유행이나 생물테러 공격이 발생하였을 때 일시적으로 다량의 백신수요가 발생하며, 접종 후 면역반응을 신속히 유도하는 뛰어난 효능의 백신이 필요한데, 이런 위기상황에 대처할 목적으로 백신에 면역증강제를 적용하면 효과적임. 면역증강제 및 면역항원을 효율적으로 면역세포에 전달하고, 고 면역반응을 유도하여 기존 백신의 효능을 증대시키는 백신어쥬번트 기술 개발을 목표 (In progress). 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌질환 관련 바이오마커가 안구 체액에서 유의미하게 발견되고 있어, 눈물 내 알츠하이머병 관련 바이오마커의 검출은 기존의 침습적인 뇌척수액 추출 또는 고가의 영상 장비를 이용한 질병 진단 방법을 대체할 새로운 진단 패러다임의 구축이 가능. 기존 혈액 및 뇌척수액 대비 저농도로 존재하는 눈물 내 바이오마커에 대하여, 고감도·저비용 분석을 위한 기반 연구의 진행이 필요. 본 연구실에서는, i) 눈물 내 소량으로 존재하는 바이오마커를 자성 나노입자를 이용하여 분리·농축 시스템 개발, 분리된 타겟 바이오마커를 ii) 고분자 나노입자 센싱 프로브 기반 분석 시스템 개발, iii) 골드 기판을 이용하여 Surface Plasmon Resonance 기반한 센싱 기술 개발을 진행 중. 뇌 척수액에서 검출되는 뇌질환 바이오 마커와 안구내 액체에서 검출되는 바이오 마커간의 연관성에 관한 연구가 활발하게 진행 중. 특히 노인성 뇌질환(알츠하이머, 파킨슨, 뇌출혈)에 관한 안내 액에 있는 바이오 마커들의 연관성이 밝혀지는 중. 백내장 수술 시 사용되는 안내삽입렌즈에 바이오 마커를 검출할 수 있는 센서를 제작하여 같이 삽입한다면 향후 뇌질환의 증상이 발현되기 전에 조기 진단 후 치료 가능. 본 연구실에서는 다양한 특이 결합을 하는 물질들(항체, 압타머, 효소 등)을 하이드로젤과 결합하여, 극 미량의 바이오 마커를 검출 할 수 있는 고민감도 초소형 센싱 시스템 연구. 나노구조체를 통과하면서 발생하는 빛의 산란의 일종인 라만 분광을 이용하여 각종 질병의 유전자를