의생명 광학 시스템 연구실 사이트에 오신 것을 환영합니다. 


포항공과대학교, 기계공학과 그리고 융합생명공학부 소속인 김기현 교수님과 석박 연구원들의 연구실입니다. 본 연구실은 생명학과 의학 기초연구 및 응용을 위한 첨단 광학영상 시스템 기술을 개발합니다.





영상 시스템은 생명학과 의학처럼 복잡한 시스템의 연구에는 필수적입니다. 영상을 통해서만 시스템을 이해할 수 있고, 관심있는 현상을 관찰하며 연구할 수 있습니다. 다음 그림은 의생명학에서 사용되는 영상 기술들을 보여줍니다. 빛을 이용한 영상 기술은 빛의 짧은 파장을 바탕으로 하여 세포를 볼 수 있는 고해상도 촬영이 가능합니다. 광학 현미경은 꽤 오랫동안 이용되어 왔는데, 최근의 biotechnology발전과 함께 살아있는 세포를 관찰할 수 있는 광학현미경 기술이 다시 중요해 졌습니다. 이에 따라 3차원 해상도를 가지는 기술들, 일반적인 광학해상도를 뛰어 넘는 고해상도 기술들이 개발되었습니다. 또한 광학 현미경보다는 해상도가 떨어지지만 그래도 다른 의학영상보다는 해상도가 좋은 빛의 반사를 바탕으로하는 새로운 3차원 영상기술 (optical coherence tomography)도 개발되었습니다. 


그림 1. 의광학에서 사용되는 영상 기술의 해상도에 따른 분류


우리는 생체조직 미세환경 영상화를 통한 기초 생물학 그리고 의학 응용을 위하여 고성능 광학영상 기술을 개발합니다. 생체조직 미세환경이란 생체조직의 기초단위인 세포가 살고 있는 환경을 말하며 조직 내 세포 분포 및 상호작용을 포함한 거동, 세포외 기질(extracellular matrix) 구성, 혈관 분포 등을 영상화는 생물학 기초 연구 뿐만 아니라 병변의 진단, 수술 가이드 등 으로 임상에도 활용될 수 있습니다. 이를 활용하여 수행할 수 있는 기초 생물학 연구는 암 생물학, 면역학, 그리고 신경 생물학 등이 있습니다.



우리는 기술 개발을 통해 여태 볼 수 없었던 새로운 세포 미세환경을 영상화하고 병변 탐지를 수술과정에서 가능하게 하며, 이를 통해 생물학 그리고 의학 발전에 기여하고자 합니다.




현재 수행중인 프로젝트 

• 임상 적용을 위한 고속 이광자 현미경 기술 개발
• 임상 적용을 위한 다기능 광간섭 단층용상 기술 개발
• 고 대비도 영상을 가능하게 하는 내시 현미경 또는 내시경 개발
• high-throughput 세포 검사 시스템 개발
•각막을 비롯한 안과 영상 연구
• 면역학 연구 (소장 내 파넷 세포, 대뇌 본 매로우 내 혈액줄기세포 및 면역세포)
• 암 연구 (암 미세환경 영상화, 탐지 또는 치료 기술)

우리 연구실에서는 고성능 광학 영상 또는 레이저 치료 시스템 개발, 이를 활용한 전임상 또는 임상 연구, 데이터 분석, 그리고 새로운 needs 또는 문제 해결을 위한 시스템 설계 및 개발 등을 수행합니다. 이는 하나의 부품 기술에 집중하는 것이 아니라 시스템을 다루는 연구실이어서 기계공학, 전자공학 등 공학적 능력, 물리 화학 생물 등 과학적 호기심 그리고 탐구력, 생물학자 의학자와의 커뮤니케이션을 통한 연구 목표 달성을 위한 노력 등을 요구하며 석박 과정을 통해 멀티플레이어 연구자를 길러내고자 합니다.