안녕하십니까. 중앙대학교 서울캠퍼스에 자리하고 있는 나노의학 연구실을 소개해 드립니다(http://nanomed.squarespace.com) (그림 1). 우리 연구실은 중앙대학교 융합공학부 바이오메디컬공학 전공 최종훈 교수님의 지도 아래, 현재 박사과정 4명, 석사과정 6명, 학부과정 연구생 1명으로 구성되어 있습니다(그림2). 본 연구실은 융합 공학의 취지인 나노공학(NT)과 바이오공학(BT)을 기반으로 하여, 새로운 nano-bio platform 기술의 개발과 나노 및 바이오 공학 기술을 이용한 약물 전달, 바이오센싱, 세포 공학, 면역 치료,단일세포분석, 항박테리아 연구 등과 같은 다양한 나노의학 분야에서 활발한 연구를 진행하고 있습니다.

그림 1. 나노의학 실험실이 위치한 중앙대학교 서울캠퍼스 전경

1. 분위기
‘공과 사는 확실히’라는 모토 아래, 실험 및 연구에 있어서는 엄정하지만 그러나 그 외의 일상의 자리에서는 서로가 모두 편안한 분위기를 형성하고 있습니다. 박사과정 학생 중 2명은 외국인입니다. 한국 학생들과의 거리감이 있을 수 있음에도 불구하고 서로 집으로 식사를 초대하기도 할 정도로 화목한 분위기를 형성하고 있습니다. 매주 진행되는 교수님과 학생의 1:1 미팅은 딱딱한 자리가 아니라 교수님의 관심과 배려가 돋보이는 자리입니다. 실험적인 이야기뿐만 아니라 개인적인 고민이나 의견도 들어주시는 교수님의 배려 속에 학생들은 더욱 연구에 몰두할 수 있습니다.

그림 2. 나노 의학 연구실 단체사진

2. 특징
가장 큰 특징은 서로 맡은 연구의 주제가 달라 학생들끼리 항상 서로 질의 응답의 과정이 끊이지 않는다는 점입니다. 서로의 연구에서 필요한 부분은 도와주고 또 서로 배울 수 있는 부분이 있기 때문에 일반적인 1:1 멘토-멘티의 방식이 아닌 모두가 서로의 멘토이고 멘티가 되어 있습니다. 이로 인해 선후배간의 딱딱한 관계가 아닌 동료로서의 친밀한 관계가 형성되어 있다는 것이 우리 실험실의 큰 장점입니다. 융합이라는 분야 특성상 각자 하고있는 연구가 다르고 또한 학부/석사 때 전공이 다양(생물학, 미생물학, 화학, 화학공학, 재료 등등)하기 때문에 서로의 맹점을 보완 해주기 위해 정기적으로 전체 및 개인 회의를 하고 있고, 이 자리를 통해 서로의 연구에 관해 인지하게 되고 의견도 교환 하며 자유롭게 소통하고 있습니다. 서로의 커뮤니케이션을 통해 연구적 사고와 배경지식을 자연스럽게 넓혀 나갈 수 있는 것이 우리 연구실의 큰 특징입니다. 또 하나로 모두가 함께 자주하는 회식은 전체 랩 회의 후에 진행하고 있습니다. 연구에만 치중하면 힘들 수도 있는 생활을 전체 회식을 통해 서로 풀어주고 서로간의 유대관계도 쌓을 수 있길 바라시는 교수님의 배려가 돋보이는 부분입니다(그림 3).

그림 3. 실험실의 화목한 전체 회식

3. 연구
저희 연구실은 나노, 바이오 공학을 기반으로 한 기술들을 이용하여 현재 다양한 분야의 연구를 진행 중에 있습니다. 약물 전달 플랫폼으로써 베타글루칸 나노소재, nano-microbubbles, 실리콘/실리카 등의 나노입자 등을 제작하여 활용합니다. 구리, 은,철 같은 다양한 금속 나노 입자들의 합성과 그것들을 응용한 약물 전달 및 biosensor로의 활용 그리고 항균성 물질 및 항생제 대체 약물 개발로의 연구도 진행 중에 있습니다. 또한 apoferritin nanoprobe와 magnetic beads를 기반으로 한 고위험성 병원균 검출에 대한 바이오센서 개발 연구 또한 국책 및 기업연구소 과제 등을 수행하며 진행하고 있습니다. 이같은 연구들을 의약 분야, 화장품 분야, 바이오센서 분야 등 다양한 산업으로의 활용으로 이루기 위해 노력하고 있고, 이를 위해 국내·외 대학과 연구소들(존스홉킨스의대, 교토부립대학 의대, 한국과학기술연구원, 연세대, 아모레퍼시픽, 인터파크바이오융합연구소, 푸르고 바이오로직스 등) 과 협업을 통해 활발히 진행하고 있습니다. (그림 4) 최근에는 박사과정 학생인 황장선 학생이 미국 존스홉킨스 의과대학에 1년간 파견 연구를 마치고 돌아와 우수한 연구 성과와 선진 연구 환경을 경험하여 다른 실험실 멤버들에도 좋은 동기 부여를 해주고 있습니다.

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​그림 4. 나노의학 연구 소개

4. 맺음말
나노 소재 개발과 바이오메디컬 공학 활용을 기반으로 한 우리 실험실의 나노의학 연구는 다양한 전공인 재료공학,화학공학, 화학, 물리, 생명과학 등등의 분야가 모두 융합하여 추구하고 있는 학문 분야 입니다. 관련분야가 넓은 만큼 많은 공부가 필요한 것이 사실이지만, 이를 실험실 멤버 모두가 하나되어 전력투구하고 세계적인 연구개발 수준에서 경쟁하여 이겨내기 위해 우리 실험실은 오늘도 연구실의 불이 꺼지지 않는 열정을 가지고 최선을 다해 공부하고 있습니다. 앞으로도 계속하여 좋은 연구성과와 결과물들로 다시 한 번 인사 올릴 수 있도록 하겠습니다. 계속해서 많은 응원과 관심을 주시길 부탁 드립니다. 감사합니다!

5. 최근 발표 대표 논문
Choi, M.; Hwang, J.; Choi, J.*; Hong, J.*; "Multicomponent High-throughput Drug Screening via Inkjet Printing to Verify the Effect of Immunosuppressive Drugs on Immune T Lymphocytes", Scientific Reports, 2017, 7, 6318, doi:10.1038/s41598-017-06690-2
Hwang, J.; Hwang, M.P.; Choi, M.; Seo, Y.; Jo, Y.; Son, J.; Hong, J.*; Choi, J.*; "Sensitive detection of copper ions by the ion-responsive quenching of fluorescence from engineered porous silicon nanoparticles",Scientific Reports, 2016, 6, 35565; doi: 10.1038/srep35565
Hwang, J.; Seo, Y.; Jo, Y.; Son, J.; Choi, J.*; "Aptamer-conjugated live human immune cell biosensors for the accurate detection of C-reactive protein",S cientific Reports, 2016, 6, 34778; doi: 10.1038/srep34778
Kim, Y.R.; Hwang, J.; Koh, H.J.; Jang, K.; Lee, J.D.; Choi, J*.; Yang, C.S*.; "The targeted delivery of the c-Src peptide complexd with schizophyllan to macrophages inhibits polymicrobial sepsis and ulcerative colitis in mice", Biomaterials , 2016, 89, 1-13.
Seo, Y.; Kim, J.; Jeong, Y.; Lee, K.H.; Hwang, J.; Hong, J.W.; Park, H.S.*; Choi, J.*; "Engineered nanoconstructs for the multiplexed and sensitive detection of high-risk pathogens", Nanoscale 2016, 8, 1944-1951.