이창수 교수

소량의 유체를 정밀하게 제어하여 고감도 및 신속 분석이 가능한 플랫폼을 구축해야 한다는 문제의식에서 연구를 시작했습니다. 드롭릿 및 바이오칩 기술을 기반으로 단백질 동역학 관찰을 위한 모듈형 미세유체 장치를 개발했으며, 5방향 다중 분리가 가능한 초고속 미세유체 유세포 분석기(FADS)를 설계, 구현했습니다. 해당 분석기는 초당 55Hz의 처리 속도와 97% 이상의 정확도를 동시에 달성하여 기존 유세포 분석 장비 대비 처리 성능과 정밀도를 크게 개선했습니다. 이 플랫폼은 Cryo-EM과 연계한 단백질 동역학 관찰, 고속 세포 분리 및 스크리닝, 생체분자구조 분석 등 여러 분석 응용에 활용되고 있습니다. 연구 성과는 Nature Communications(2020)에 Cryo-EM용 모듈형 미세유체 장치 관련 논문으로 게재되었으며, 후속 연구 결과는 Chemical Engineering Journal(2026, IF 13.2)에도 게재되었습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 5-6 단계로, 실제 분석 현장 적용을 위한 검증과 장치 고도화가 이어지고 있습니다.

기존 벌크 합성법에서 흔히 발생하는 입자 응집 및 크기 편차 문제를 해결하기 위한 연구를 진행했습니다. 자연계의 생광물화(Biomineralization) 과정을 모방한 고균일 입자 합성 기술과 미세액적 공간 제어 기술을 결합하여 하이드로겔 엔지니어링 플랫폼을 구축했습니다. 이 기술을 통해 다분산지수(PDI) 0.03 이하의 고균일 입자를 구현했으며, 기존 합성법 대비 입자 균일도를 10배 이상 향상시켰습니다. 개발된 기술은 생체 소재용 하이드로겔, 고균일 마이크로/나노 입자 소재, 탄성 소재 개발 등 소재 분야 전반에 적용되고 있습니다. 성균관대학교 김재윤 교수팀과의 공동연구를 통해 고강인성 하이드로겔 설계 연구를 진행했으며, 관련 성과는 Small(2023/2024, IF 13.3)에 논문으로 게재되었습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 3-4 단계로, 입자 및 하이드로겔의 물성 최적화와 응용 범위 확장을 위한 후속 연구가 이어지고 있습니다.

현장에서 신속하게 병원균 및 도핑 물질을 검출하는 저비용 진단 기술의 필요성에서 출발한 연구입니다. 증폭 장비가 필요 없는 CRISPR/Cas12a 기반 유전자 도핑 분석법과 LAMP 기반 종이 진단 장치, 종이 기반 미세유체 칩을 개발했습니다. 이 기술들은 스포츠 유전자 도핑 검출, 세균성 뇌수막염 등 병원균 동시 검출, 현장형 질병진단에 적용되고 있습니다. KIST 도핑컨트롤센터와 협력하여 실제 국제 스포츠 대회에서의 활용을 목표로 WADA 인증 절차를 추진하고 있으며, 약물 탐색 칩 개발을 통해 기존 검사 방식 대비 비용을 100배 절감했습니다. 관련 연구 성과는 Advanced Science(2025)에 표지 논문으로 게재되었습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 7-8 단계로, 실용화 및 상용화를 위한 현장 검증이 진행되고 있습니다.