Research

연구 주제

1. 라만분광 기반 질병 조기진단 연구

최근 의료 연구는 치료 중심에서 예방 및 조기 진단 중심으로 빠르게 전환되고 있습니다. 질병의 종류와 진행 단계에 따라 적절한 치료 전략이 달라지기 때문에, 조기 진단의 중요성이 더욱 강조되고 있습니다. 라만분광 기술은 분자의 고유 진동 스펙트럼을 기반으로 분자 구조를 분석하고, 타겟 물질의 정성 및 정량 분석이 가능한 광학 기술로, 최근 바이오 및 의료 분야에서 활용도가 높아지고 있습니다.

본 연구실에서는 라만 신호 증폭(SERS) 기반 플랫폼을 개발하고, 정교한 신호 분석 기법을 적용하여 암세포와 정상세포를 정확하게 구분하는 기술을 연구하고 있습니다. 이를 통해 비침습적 또는 최소 침습 방식의 빠르고 정확한 암 조기 진단 기술로의 활용을 기대하고 있습니다.

2. 초고감도 플라즈모닉 센서를 이용한 생체분자 검출

본 연구는 다양한 유전체 및 금속 나노구조를 기존 플라즈모닉 센서 기판에 적용하여 감도 특성을 향상시키고, 이를 고병원성 바이러스 검출에 활용하는 것을 목표로 합니다.

나노구조 간 결합을 통해 센서의 유효 표면적을 증가시키고, 국소 표면 플라즈몬 공명(LSPR) 및 Hot-spot 형성을 유도하여 감도를 크게 향상시킵니다. 이러한 기술적 노하우를 바탕으로 조류독감 바이러스의 DNA 증폭 반응 검출에 성공하였으며, 향후 구제역 및 돼지독감 등 다양한 감염성 질환 진단으로 확장할 계획입니다.

3. 신경신호의 광학적 검출 및 신경활동 매커니즘 연구

본 연구는 기존의 전기적 방식 대신 플라즈모닉 광학센서를 활용하여 신경신호를 광학적으로 검출하는 기술을 개발하는 데 목적이 있습니다. 광학 센서 시스템을 전기적 또는 초음파 자극 시스템과 결합함으로써, 신경세포 및 조직에서 발생하는 신호를 비침습적으로 측정할 수 있습니다. 

또한 특정 부위의 신경을 선택적으로 자극하고 측정할 수 있는 광학 기반 신경조율(Neuromodulation) 시스템 개발을 통해 신경활동의 메커니즘을 이해하고 제어하는 연구를 수행하고 있습니다.