Research

신경염증 조절을 위한 뇌전달 약물전달체

혈액-뇌 장벽(Blood–Brain Barrier, BBB)을 효과적으로 통과할 수 있는 지질 나노입자(Lipid Nanoparticle, LNP) 기반의 뇌표적 약물 전달 시스템을 개발하고 있습니다. BBB는 뇌를 외부 유해물질로부터 보호하는 중요한 생체 방어선이지만, 동시에 대부분의 치료제가 뇌 조직에 도달하는 것을 막아 뇌질환 치료에 큰 장애물이 되고 있습니다. 이를 극복하기 위해, 저희는 지질 나노입자의 표면 특성과 구성 성분을 정밀하게 조절하여 새로운 형태의 LNP를 설계하고, 이들의 BBB 투과 여부를 체계적으로 평가하고 있습니다. 구체적으로는 후보 LNP들을 마우스에 정맥주사한 후, 뇌 조직 내에 도달한 LNP를 분석함으로써 BBB를 효과적으로 넘을 수 있는 전달체를 선별합니다. 이러한 플랫폼을 바탕으로, 우리는 궁극적으로 다양한 뇌질환 치료제를 효과적으로 뇌에 전달할 수 있는 고효율 LNP를 개발하고자 하며, 이는 기존 약물 전달 기술의 한계를 극복하고 신경계 질환 치료 전략에 혁신을 가져올 수 있을 것으로 기대됩니다.

Brain-targeted drug delivery systems for neuroinflammation modulation

We are developing lipid nanoparticle (LNP)-based drug delivery systems capable of crossing the blood–brain barrier (BBB), a major hurdle in treating neurological diseases. While the BBB plays a critical role in protecting the brain from harmful substances, it also blocks the entry of many therapeutic agents. To overcome this challenge, we engineer novel LNPs by modifying their surface properties and lipid compositions. These LNPs are intravenously administered in mice to identify candidates that can successfully penetrate the BBB. Our ultimate goal is to develop brain-targeted LNPs that can efficiently deliver a wide range of therapeutics to the brain. By enabling the delivery of drugs past the BBB, this platform holds strong promise for advancing treatments for neurological disorders.

신경질환 치료를 위한 약물 스크리닝 플랫폼

금나노입자의 독특한 광학적 특성인 표면 플라스몬 공명 효과를 기반으로 한 약물 스크리닝 플랫폼에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 금나노입자 표면에 알츠하이머병, 파킨슨병 등 신경질환의 원인으로 알려진 단백질을 올리고머 형태로 코팅하여 복합체를 형성하고, 이를 이용하여 세포독성이 가장 큰 올리고머의 분해 약물을 찾는 것을 목적으로 합니다. 복합체는 PBS와 같은 수용액에서 안정적으로 분산되어 붉은색을 띠지만, 표면의 올리고머가 분해되면 단백질이 이탈하면서 나노입자 간 응집이 유도되고, 이로 인해 용액의 색이 푸른색이나 무색으로 변화합니다. 이 색 변화는 흡광도 측정을 통해 정량적으로 분석할 수 있어 후보 약물이 올리고머를 얼마나 효과적으로 분해하는지 빠르고 정확하게 판단할 수 있습니다. 해당 플랫폼은 고속 스크리닝에 적합하며, 다양한 후보 물질을 동시에 평가할 수 있어 신경질환 치료를 위한 약물 개발을 효율적으로 가속화할 수 있습니다.

Drug screening platform for neurological disorders

We are developing an innovative colorimetric drug screening platform using gold nanoparticles coated with toxic protein oligomers implicated in neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s and Parkinson’s. This system leverages the unique surface plasmon resonance (SPR) effect of gold nanoparticles: under normal conditions, the nanoparticle, oligomer complexes remain stably dispersed in solution and appear red. When effective drug candidates degrade the oligomers, the proteins detach, causing the nanoparticles to aggregate, visibly shifting the solution’s color. This easily detectable change enables rapid and quantitative assessment of a compound’s ability to disassemble cytotoxic oligomers. Optimized for high-throughput screening, the platform allows efficient parallel testing of numerous drug candidates, offering a powerful tool to accelerate the discovery of new treatments for neurodegenerative disorders.

세포막 기반 바이오 센서 & 바이오 필터

Cell membrane-based bio-sensors & bio-filter

The cell membrane-based bio-filter and biosensor is an innovative technology designed to enhance the detection and removal of contaminants at the cellular level. This system utilizes natural or engineered cell membranes that selectively filter and capture specific biomolecules, toxins, or pathogens from the environment. By integrating biosensing capabilities, the bio-filter can provide real-time monitoring of target substances, enabling rapid detection of harmful agents in various applications, such as water quality assessment, food safety, and environmental monitoring. The combination of bio-filtration and biosensing not only improves the efficiency of contaminant removal but also offers a sensitive platform for studying cellular interactions and responses to external stimuli. Harnessing the unique properties of cell membranes, this technology represents a promising advancement in bioremediation and health diagnostics.  (수정필요)