한국외국어대학교 정밀재생 생체제조 융합연구실(PRISM Laboratory, Precision Regenerative Integrative Systems Biofabrication & Manufacturing Laboratory)은 첨단 3D 바이오프린팅 기술과 조직 특이적 생체재료를 기반으로 실제 인체의 미세환경을 정밀하게 재현하고, 바이오프린팅·생체재료·조직공학·organ-on-a-chip 기술을 융합하여 다양한 난치성 질환의 병태생리 모사, 재생의학, 약물 평가 및 정밀 치료를 위한 차세대 바이오제조 플랫폼을 개발하고 있습니다.

· 조직 특이적 탈세포화 세포외기질(dECM) 바이오잉크를 활용한 기능성 조직 및 질환 미세환경 재현 연구

· 3D 바이오프린팅 기반 혈관화 조직 및 다중 장기(multi-organ) 플랫폼 개발 연구

· Retina-on-a-chip, diabetes-on-a-chip, neural network model 등 다양한 질환 모사 플랫폼 개발 연구

· 혈관, 망막, 신경, 피부 및 대사성 질환의 병태생리 재현과 약물 반응 평가 연구

· Triple-coaxial printing 및 다중 노즐 기반 정밀 바이오제조 시스템 개발 연구

· 전기 자극 및 동적 배양 시스템을 이용한 신경 네트워크 및 기능성 조직 성숙화 연구

· Organ-on-a-chip 기반 염증, 퇴행성 질환 및 대사질환의 기전 규명 연구

· 세포, 조직, 소동물 및 대동물 기반 재생의학 및 translational research 수행

· 차세대 정밀 재생의학, 약물 평가 및 personalized healthcare를 위한 바이오융합 플랫폼 개발 연구

2004.03-2007.02  여의도 고등학교 졸업

2007.03-2015.02  연세대학교 생명공학과 졸업, 공학사

2017.09-2024.02  포항공과대학교 기계공학과 석박통합과정 졸업, 공학박사

2024.02-2025.08  포항공과대학교 기계공학과 박사후연구원

2025.09-현재  한국외국어대학교 생명공학과 조교수

조직 특이적 dECM 바이오잉크와 3D 세포 프린팅 기술을 활용하여 제2형 당뇨병(Type 2 Diabetes, T2D)의 복합 병태생리를 재현할 수 있는 다중 장기 기반 organ-on-a-chip 플랫폼을 개발하였습니다. 본 플랫폼은 췌장, 간, 지방조직 및 망막 조직을 하나의 관류형 미세생리시스템 내에 통합하여 실제 생체 내 장기 간 상호작용을 모사합니다.

본 시스템은 다음과 같은 당뇨병 병태환경을 재현합니다.

 · 고혈당 미세환경

 · 내장지방 기반 염증 반응

 · 장기 간 대사성 상호작용

 · 당뇨성 망막 합병증

또한 조직 유래 dECM 바이오잉크를 통해 조직 특이적 세포외환경을 구현하고, 실제 임상과 유사한 약물 반응 평가가 가능하도록 설계되었습니다. 이를 통해 대사질환 진행 기전 및 당뇨 합병증 연구를 위한 강력한 in vitro 플랫폼을 제공합니다.

 · 조직 특이적 dECM 바이오잉크

 · 통합형 다중 헤드 3D 바이오프린팅

 · 동적 관류 배양 시스템

 · 다중 장기 미세생리시스템

 · 질환 특이적 염증 모델링

시력 손실을 유발하는 대표적 망막 혈관 질환 중 하나인 망막정맥폐쇄(Retinal Vein Occlusion, RVO)를 재현할 수 있는 retina-on-a-chip 플랫폼을 개발하였습니다. 본 시스템은 망막 유래 dECM 바이오잉크와 triple-coaxial 혈관 바이오프린팅 기술을 융합하여 혈액-망막 장벽(Blood-Retinal Barrier, BRB)과 연결형 혈관 구조를 구현하였습니다.

또한 혈관 프린팅 조건 조절 및 LDL 관류를 통해 병리학적 혈관 협착 환경을 유도하여 다음과 같은 RVO 진행 과정을 재현하였습니다. 

 · 진행성 혈관 협착

 · 내피세포 기능 이상

 · 대식세포 침윤

 · BRB 붕괴

 · 허혈성 망막 손상

본 플랫폼은 실제 임상과 유사한 RVO 병태 진행 및 약물 반응을 재현할 수 있는 망막 질환 모델입니다.

 · Hybrid retinal dECM 바이오잉크

 · Triple-coaxial 혈관 바이오프린팅

 · Blood-retinal barrier 재현

 · 관류형 혈관 미세환경 구축

 · 망막 질환 모델링

뇌의 compartment 구조와 정렬된 축삭(axon) 네트워크를 재현하기 위해 3D 바이오프린팅 기반 engineered neural network (BENN) 플랫폼을 개발하였습니다. 본 시스템은 뇌 유래 dECM 바이오잉크와 전기 자극 기반 축삭 정렬 기술을 결합하여 단방향 신경 네트워크를 형성합니다.

BENN 플랫폼은 다음과 같은 특징을 구현합니다.

 · 회백질 및 백질 유사 구조 재현

 · 방향성 축삭 성장 유도

 · 기능성 신경 신호 전달

 · 신경퇴행성 병리 시각화

또한 알코올 유도 신경퇴행 모델을 통해 다음과 같은 병리 현상을 성공적으로 구현하였습니다.

 · 축삭 변형

 · Amyloid-beta 형성

 · 영역 특이적 신경 퇴행

 · 신경 연결성 손상

본 시스템은 신경퇴행성 질환 기전 및 신경 네트워크 동역학 연구를 위한 강력한 in vitro 플랫폼으로 활용될 수 있습니다.

· 뇌 특이적 dECM 바이오잉크

· 3D 신경 바이오프린팅

· 전기 자극 기반 축삭 정렬 기술

· 신경 compartment 재현

· 신경퇴행성 질환 모델링

PRISM Laboratory는 바이오제조(biofabrication), 생체재료(biomaterials), 재생의학(translational medicine)을 융합하여 실제 인체의 복잡한 생리·병리 환경을 정밀하게 재현할 수 있는 차세대 인간 조직 모델 개발을 목표로 합니다.

궁극적으로는 임상 예측성이 높은 in vitro 플랫폼을 구축하여 다음과 같은 분야의 발전에 기여하고자 합니다.

 · 질환 기전 규명

 · 정밀 치료 기술 개발

 · 약물 평가 및 스크리닝

 · 재생의학

석사과정 : 이수정

학부연구생: 전서진, 정다영, 신유정, 최해린, 허강

Homepage : https://sites.google.com/view/prismlab414

Contact : kcjj1007@hufs.ac.kr 

우리 연구실은 3D 바이오프린팅, 조직 특이적 생체재료(dECM), organ-on-a-chip 기술을 기반으로 혈관, 망막, 신경 및 대사질환 등 다양한 난치성 질환 모델과 차세대 재생의학·바이오제조 플랫폼 개발 연구를 수행하고 있습니다.

 - 석사/박사/통합과정

 - 박사 후 연구원

 - 생명공학 및 생명과학

 - 의공학 및 바이오융합

 - 기계·재료·화학공학

관심 있는 분은 자유양식 CV 또는 간단한 자기소개와 함께 김정주 교수 이메일로 연락 바랍니다.

Contact : kcjj1007@hufs.ac.kr