고려대 화학과 김준곤 교수가 이끄는 ‘단일세포 분석화학’ 실험실이 소규모 집단연구를 통해 과학기술 원천기술을 확보하기 위한 토대를 마련하는 ‘2021년도 과학기술정보통신부 집단연구지원사업 기초연구실(BRL, Basic Research Lab)’에 선정되었다.

김준곤(연구책임) 교수와 심상희·진경석 교수, DGIST 김민식 교수(화학과 ‘95)가 함께하는 단일세포 분석화학 기초연구실은 세포 내 중요한 신경전달 물질인 기체 분자의 전달역학과 세포내 반응성을 분자 수준에서 이해하고 이를 기반으로 난치성 암 질환 치료 기술 개발의 기반을 마련할 것이다. 기존의 제어할 수 없었던 단일 세포 내 신경전달 기체분자를 미세하게 제어하고, 단일 세포 안팍에서 일어나는 현상의 관찰과 연구를 최적화할 수 있는 시스템을 개발하여 정량 분석 기반 세포 내 기체 분자전달 역학을 다차원적으로 연구할 계획이다. 

김준곤 교수는 다양한 세포가 혼재되어 있는 종양조직과 미세환경을 3차원 배양기술과 3D 바이오프린팅 기법으로 재현하고, 세포 내 분자들의 정량분석을 기반으로 생물학적 현상을 이해하는 연구를 수행할 것이다. 심상희 교수는 단분자 3차원 형광동영상 촬영을 통하여 세포내 기체분자의 전달과정과 신호전달 단백질의 동역학을 규명할 것이다. 진경석 교수는 신경전달 분자를 선택적으로 생산할 수 있는 촉매 디자인과 생산된 기체분자의 미세 제어 및 전달이 가능한 전기화학 시스템을 구축하는 연구를 수행할 것이다. DGIST 김민식 교수는 김준곤 교수와 함께 단일세포 단백체 분석(single cell proteomics)법을 개발하여 신경전달 기체와 반응한 종양조직 내 각각의 세포 내 네트워크 변화에 대해서 규명할 것이다. 본 연구는 화학과 유전단백체 연구센터(센터장 이상원 교수)와도 긴밀한 공동연구를 통해 수행할 예정이다.