양윤정 부교수

기존 3D 프린팅 구조체는 정밀도 한계와 세포 생존율 저하 문제를 지니고 있어 이를 극복하기 위해 자립형(Self-standing) 구조 구현이 가능한 고성능 바이오잉크 개발을 진행하고 있습니다. 실크 피브로인과 세리신 등 천연 고분자의 점탄성 및 레올로지를 정밀 제어하는 기술을 통해 별도의 지지체 없이도 형태를 유지하는 셀프 스탠딩 3D 프린팅 바이오잉크를 제조했습니다. 이러한 자립형 구조는 정밀한 형태 유지력과 높은 세포 생존율을 동시에 확보할 수 있어 기존 바이오잉크의 한계를 보완합니다. 이 기술은 인공피부 상용화, 조직공학용 스캐폴드, 골 재생 임플란트 등에 적용되고 있으며, 손상된 쥐 머리뼈 모델에 적용한 결과 8주 만에 정상 수준의 뼈 재생이 확인되어 생체적합성이 입증되었습니다. 관련 기술은 셀프 스탠딩 세리신 기반 3D 프린팅 바이오잉크 제조방법으로 특허 출원(10-2022-0125260) 및 등록(10-2822882)이 완료되었으며, 국내 바이오 벤처기업에 기술이전되어 임상시험 준비 단계에 있습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 5-6 수준으로 평가되고 있습니다.

효율적이고 안전한 유전자 약물 전달을 위해 전기 자극과 마이크로니들 기술을 융합한 차세대 전달 플랫폼 구축을 목표로 연구를 수행하고 있습니다. 자연 생물을 모사한 전기 전도성 단백질 서열을 발굴하고 미생물 기반 재조합 생산 공정을 최적화하여 마이크로니들 기반 전달체를 설계했습니다. 이를 통해 신규 전기 전도성 단백질 서열 2건 이상을 확보하고 고수율 생산 공정을 설계하는 성과를 거두었습니다. 해당 기술은 모낭세포 재생치료, 근육 자극성 약물 전달, 유전자 치료제 전달 등에 적용되고 있으며, 모낭세포 재생치료를 위한 전기 자극성 단백질 기반 유전자 치료제 전달 마이크로니들 개발 과제(1.8억원)와 생체 전도성 강화를 위한 자연모사 방향족 펩타이드 모듈 플랫폼 및 근육 자극성 전달체 개발 과제(약 2.47억원)를 통해 연구가 진행되고 있습니다. 정부 R&D 과제인 IRIS, Ezbaro를 기반으로 한 산학 협력 가능성도 확보하고 있습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 3-5 수준입니다.

버려지는 해양 자원인 멍게, 갑각류 부산물 등을 고부가가치 소재로 전환하고 플라스틱 폐기물 문제를 해결하기 위한 친환경 기술 개발을 진행하고 있습니다. 멍게 껍질 유래 셀룰로오스를 카르복시메틸화하여 초음파겔 및 생물농약 캡슐화 기술을 구축했으며, 아미노산 치환을 통해 구조를 개선한 열 안정성 강화 미생물 유래 큐티나아제 변이체를 개발했습니다. 개발된 효소 변이체는 70도씨에서 80%의 활성을 유지하며 24시간 내 PCL 필름을 완전히 분해하는 성능을 확인했습니다. 이 기술은 경피 약물전달 초음파겔, 친환경 플라스틱 생분해, 해양 부산물 고부가가치화 분야에 적용되고 있습니다. 관련 특허로 미생물 유래 큐티나아제 효소 변이체(출원 10-2024-0093366)와 멍게 유래 셀룰로오스를 포함하는 초음파 겔(출원 10-2024-0106774)이 공개되었으며, 해양수산과학기술진흥원(KIMST) 지원 국가 R&D 사업(총사업비 300억원 규모, 2022-2027)에 참여하고 학계와 공동연구를 수행하고 있습니다. 해양수산부산물 바이오소재화 기술개발 과제를 다수 수행하며 누적 예산 약 12억원 이상을 확보했습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 4-6 수준입니다.