김정욱

고분자 하이드로젤 및 생체재료 개발

본 연구실은 인체 친화적인 고분자 하이드로젤 및 다양한 생체 재료의 개발과 응용에 중점을 두고 연구를 수행하고 있습니다. 하이드로젤의 물성 제어, 생체 적합성 향상, 그리고 생체 신호와의 상호작용 이해를 통해 혁신적인 신소재를 발굴하고 있습니다. 특히, 기존 고분자 물성 간의 본질적 대립 관계를 극복하여 저분자 약물 방출이 가능한 주입형 하이드로젤을 개발하는 등 고유한 기술력을 확보하고 있습니다. 이러한 연구는 바이오메디컬 분야의 난제를 해결하고 새로운 치료법을 제시하는 기반이 됩니다. 또한, 고분자 하이드로젤 내 생체신호의 공간적 변화를 통한 세포의 방향성 이동 연구와 같이 기초 과학적 탐구를 통해 생체 내 복잡한 현상을 이해하고, 이를 응용하여 기능성 생체 재료를 설계합니다. 서강대학교와 한화토탈에너지스 간의 신규 고분자 소재 개발 협력과 같이 산업계와의 긴밀한 연계를 통해 학술적 성과를 실제 산업에 적용하여 가치를 창출하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 의료기기 및 생체 공학 분야의 발전에 핵심적인 역할을 수행할 것입니다.

약물방출 및 스마트 콘택트렌즈 기술

본 연구실은 시력 개선과 안건강 케어를 위한 혁신적인 약물방출 콘택트렌즈 및 스마트 콘택트렌즈 기술 개발을 선도하고 있습니다. 고분자 하이드로젤의 뛰어난 생체 적합성과 제어 가능한 약물 방출 특성을 활용하여, 지속적인 약물 전달이 가능한 서방형 콘택트렌즈를 개발합니다. 특히, RGP 렌즈와 소프트렌즈를 결합한 보급형 하이브리드 약물방출 콘택트렌즈 개발 및 사업화 과제를 통해 실제 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이와 더불어, 눈물 성분을 감지하고 반응하여 작동하는 스마트 콘택트렌즈 기술은 비침습적인 방법으로 생체 신호를 모니터링하거나 필요한 약물을 정밀하게 전달할 수 있는 잠재력을 가집니다. 관련 연구는 'Safe, Durable, and Sustainable Self-Powered Smart Contact Lenses'와 같은 논문을 통해 학술적 우수성을 인정받았으며, '서방형 약물 방출 콘텍트렌즈' 및 '눈물로 작동하는 스마트 컨택트 렌즈' 특허를 통해 기술적 독점성을 확보하고 있습니다. 이러한 기술은 안과 질환 치료의 패러다임을 변화시키고 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 크게 기여할 것입니다.

바이오 미세유체 장치 및 기능성 광전 소자

본 연구실은 생체 시스템 연구를 위한 바이오 미세유체 장치와 더불어 다양한 응용 분야의 기능성 광학 및 전기화학 소자 개발을 활발히 진행하고 있습니다. 미세유체 기술은 세포 배양 환경을 정밀하게 제어하여 생체 내 복잡한 환경을 모사하고, '혈관 내피 세포 배양용 미세유체 장치의 제조방법' 특허와 'A Microfluidic Model Artery for Studying the Mechanobiology of Endothelial Cells' 논문처럼 혈관내피세포의 역학적 특성을 연구하는 데 기여합니다. 이를 통해 질병의 발병 메커니즘을 규명하고 새로운 진단 기술을 개발하는 데 활용됩니다. 한편, '광결정', '양자점', '전기접합소자', '전해질', '발광소자' 등의 키워드로 대표되는 광전자 소자 연구에서는 'Nondestructive Photopatterning of Heavy-Metal-Free Quantum Dots'와 같은 연구를 통해 친환경 양자점 소재 기술을 개발하며 차세대 디스플레이 및 센서 기술의 발전에 기여하고 있습니다. 또한, '전해질 기반 발광소자 개발' 및 '1V 낮은 전압으로 모든 물체 표면에 부착 가능한 소프트 전기접합 소자' 과제와 '박막층을 이용한 광결정 구조의 복합센서' 특허를 통해 고효율, 고감도 센서 및 웨어러블 디바이스의 가능성을 탐색합니다. 이 연구들은 바이오 진단 및 첨단 재료 공학 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공합니다.