Research

1. 라만분광 기술을 이용한 암 조기진단 연구

과거 질병은 주로 치료 중심으로 연구가 진행되었으나,최근에는 질병의 사전 예방 또는 조기에 발견하기 위한 진단 중심의 연구가 활발하게 진행되고 있다.이는 질병의 종류 및 진행 정도에 따라 다른 치료법이 요구되기 때문에 질병을 예방하거나 조기에 진단함으로써 각 질환에 대한 올바른 대책을 세우기 위함이다.한편 라만분광 기술은 분자 고유의 진동 스펙트럼을 광학적으로 측정하여 분자구조를 연구하거나,타겟 물질의 정성 및 정량 분석에 활용되었으나,최근 바이오 분야에서 생체조직 연구에 널리 적용되고 있다.본 연구실에서는 라만분광 기술의 특징을 바탕으로 암을 조기에 진단하기 위해 암세포와 정상세포를 정확하게 분류하기 위한 신호분석과 이를 신속하고 정확하게 하기 위해 라만신호를 증폭하기 위한 새로운 플랫폼 기술을 개발하는 연구를 수행하고 있다.이를 통해 비침습적 또는 최소 침습방식으로 빠른 속도로 암 진단을 하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 

 

2. 초고감도 플라즈모닉 센서 개발 및 바이러스 검출 응용

 유전체 또는 금속 소재의 다양한 나노구조를 기존의 플라즈모닉 센서 기판에 적용하여 향상된 감도특성을 구현하고, 이렇게 제작된 시스템을 각종 고병원성 바이러스 검출에 응용하는 연구입니다. 특히 나노구조의 결합을 통해 센서 표면적을 넓히고 국소표면플라즈몬과 Hot-spot의 발생을 유도하여 감도특성을 향상시키는 효과에 대해 오랜 경험과 knowhow를 갖고 있으며, 최근에는 이를 이용하여 조류독감 바이러스에 대한 DNA 중합반응을 검출하는데 성공하였습니다. 앞으로는 구제역이나 돼지독감과 같은 최신 질병의 진단에도 적용할 예정입니다.

 

 

3. 다양한 서브파장 나노구조의 제작 및 광학센서 응용

유전체 또는 금속 소재의 나노구조를 Top-down 또는 Bottom-up 방법들을 이용하여 서브파장 사이즈로 제작하고 이를 광학 센서로 응용하는 연구입니다. 이를 위해 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등의 최신 나노구조 제작기술을 적극적으로 활용하고 있으며, 엄밀결합파동분석이나 유한차분시간영역법을 활용하여 제작된 구조의 광학적 특성 및 센서 특성을 이론적으로 분석하는 연구도 병행하고 있습니다.

 

 

4. 신경신호의 광학적 검출 및 신경활동 매커니즘 연구

전기적인 방식을 이용하여 측정하던 신경신호를 플라즈모닉 센서를 이용하여 광학적으로 검출하는 연구를 수행 중이며, 이러한 광학센서 시스템을 전기 또는 초음파를 이용한 자극 시스템과 결합하면 신경세포나 조직에서 발생하는 신경신호를 비침습적으로 검출할 수 있게 됩니다. 이를 통해 원하는 부위의 신경조직을 임의로 자극하거나 측정할 수 있는 광학적 방식의 신경조율 시스템에 대한 연구를 수행하고 있습니다.