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김원종 그룹리더는 일산화질소(NO) 방출성 고분자 및 나노구조체 개발을 통해 질병 치료 및 진단 기술 발전에 기여하고 있습니다. 특히, 다이올(diol) 및 보론산(boronic acid) 기반 고분자가 화학적으로 결합된 NO 방출성 고분자와 이를 활용한 나노구조체 연구를 진행하고 있습니다. 고강도집중초음파(HIFU) 감응성 나노구조체 및 N-헤테로고리 카벤 일산화질소 라디칼 화합물을 담지한 마이셀 나노구조체 개발을 통해, 일산화질소를 목적 부위에 효율적으로 전달하고 방출하는 시스템을 구축하고 있습니다. 이러한 기술은 암을 비롯한 다양한 질병의 치료 및 진단 분야에 효과적으로 응용될 수 있으며, 정밀 의약 및 표적 치료의 가능성을 확대하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 김원종 |
| 직책 | 그룹리더 |
| 이메일 | wjkim@postech.ac.kr |
| 재직 상태 | 퇴직 |
| 부서 학과 | 복잡계 자기조립 연구단 |
| 사무실 번호 | 82542799932 |
| 연구실 | 복잡계자기조립 연구단 |
| 연구실 홈페이지 | https://csc.ibs.re.kr/ |
| 홈페이지 | - |
| 소속 | 기초과학연구원 |
| 회사명 | 유타대학교 |
| 재직기간 | 2007.01.01 ~ |
| 담당업무 | 연구원 |
| 회사명 | 포항공과대학교 |
| 재직기간 | 재직 중 |
| 담당업무 | 화학과 교수 |
| 회사명 | 포항공과대학교 |
| 재직기간 | 재직 중 |
| 담당업무 | 겸임교수 |
| 회사명 | IBS 복잡계 자기조립 연구단 |
| 재직기간 | 재직 중 |
| 담당업무 | 그룹리더 |
| 연구 1 | 일산화질소 방출성 고분자 및 나노의약 개발 |
| 내용 | 김원종 그룹리더는 질병 치료 및 진단 기술 혁신을 위해 일산화질소(NO) 방출성 고분자 및 나노구조체 개발에 집중하고 있습니다. 본 연구실은 다이올(diol) 및 보론산(boronic acid) 기반 고분자에 NO 방출 물질을 화학적으로 결합시키는 독창적인 기술을 연구하여, 생체 내에서 안정적이면서도 제어 가능한 NO 방출이 가능한 차세대 고분자 재료를 개발하고 있습니다. 이러한 고분자를 활용한 나노구조체는 NO의 생체 내 안정성을 획기적으로 높이고, 특정 표적 부위에 효과적으로 전달되도록 설계되어 약물 전달 시스템으로서의 잠재력이 매우 큽니다. NO는 혈관 확장, 항균, 신경 조절, 세포 신호 전달 등 강력한 생리 활성을 가지고 있어 심혈관 질환, 감염성 질환, 신경 퇴행성 질환 및 암 치료 등 다양한 질병 분야에 응용될 수 있습니다. 본 연구는 NO의 치료적 활용을 위한 핵심 원천 기술을 제공하며, 이를 통해 정밀 의약 및 표적 치료 기술의 발전에 크게 기여하고 있습니다. 특히, 고분자의 화학적 구조 제어를 통해 NO 방출 속도 및 양을 조절함으로써, 질병의 종류와 진행 단계에 따른 맞춤형 치료 전략을 구현하는 것을 목표로 합니다. |
| 연구 2 | 고강도집중초음파(HIFU) 감응형 나노의약 전달 시스템 |
| 내용 | 본 연구실은 비침습적 치료법인 고강도집중초음파(HIFU)를 활용하여 약물을 정밀하게 전달하는 혁신적인 나노의약 전달 시스템을 개발하고 있습니다. 특히 N-헤테로고리 카벤 일산화질소 라디칼 화합물을 담지한 마이셀 나노구조체를 설계하고 있으며, 이는 HIFU의 특정 주파수 및 강도에 선택적으로 반응하여 일산화질소(NO)를 질병 부위에 효율적으로 방출하도록 고안되었습니다. 이 기술은 기존 약물 전달 방식의 한계점을 극복하며, 체내 깊숙이 위치한 종양이나 염증 부위에 정확하게 작용할 수 있습니다. HIFU 감응성 나노구조체는 암세포에 대한 직접적인 사멸 효과뿐만 아니라, 주변 미세 환경을 조절하여 항암 면역 반응을 유도하고 치료 효과를 극대화하는 데 활용될 수 있습니다. 이 스마트 나노 시스템은 약물의 전신 부작용을 최소화하면서 치료 효율을 높여, 암을 비롯한 다양한 난치병의 진단 및 치료에 혁신적인 가능성을 제시합니다. 초음파는 인체에 무해하고 심부를 투과할 수 있다는 장점이 있어, 정밀 의학 분야에서 국소 치료의 새로운 패러다임을 제공할 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 본 연구는 이 분야의 선도적인 역할을 수행하며 임상 적용을 위한 연구를 지속하고 있습니다. |
| 연구 3 | 질병 진단 및 표적 치료를 위한 일산화질소 나노기술 |
| 내용 | 김원종 그룹리더는 일산화질소(NO)의 다양한 생리 활성을 활용하여 질병의 진단 정확도를 높이고 표적 치료 효율을 극대화하는 나노기술 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구는 NO 방출성 고분자와 고강도집중초음파(HIFU) 감응성 나노구조체 개발을 통해, 특정 질병 바이오마커에 반응하거나 외부 자극에 의해 활성화되어 NO를 병변 부위에 정밀하게 방출하는 혁신적인 시스템을 구축하는 데 중점을 둡니다. 이러한 NO 기반 나노 전달 시스템은 암세포 특이적으로 NO를 전달하여 암세포 사멸을 유도하거나, 혈관 내 염증 부위에 NO를 선택적으로 방출하여 심혈관 질환을 효과적으로 치료하는 등 다양한 질병에 대한 맞춤형 치료 전략을 가능하게 합니다. 나아가, NO 방출 패턴을 정교하게 제어함으로써 진단 이미징 기술과 결합하여 질병의 진행 상황을 실시간으로 모니터링하는 첨단 바이오센서 및 진단 시스템 개발에도 응용되고 있습니다. 본 연구실의 NO 기반 나노기술은 단순히 치료를 넘어 예방 및 진단 영역까지 확장하여 정밀 의학 시대의 핵심 기술로 자리매김하고 있으며, 환자 맞춤형 치료 및 조기 진단의 새로운 지평을 열어 국민 건강 증진에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. |
| 학력 사항 | 박사 동경공업대학 생체분자기능공학과 (2004) |
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