우리 연구실에서는 암세포 및 신경세포를 비롯한 다양한 세포에서 일어나는 중요한 생물학적 현상과 세포의 기능을 연구하기 위하여 새로운 바이오영상 (Bio-Imaging)기법과 광유전학 (Optogenetics)기술 그리고 화학유전학 (Chemogenetics)기술을 개발하고, 이러한 우리의 독창적인 기술들을 적용하여 새로운 방식으로 연구를 수행하고 있습니다. 세포성장, 세포이동, 암세포전이 그리고 학습과 기억에서의 신경세포는 세포내 수 많은 신호전달 단백질들과 다양한 2차 신호전달물질들의 상호작용에 의해 형성되는 신호전달체계를 통해 조절됩니다. 이러한 복잡한 신호전달체계를 살아있는 세포 및 동물에서 실시간으로 시각화 (Bio-Imaging)하고 우리가 개발한 광유전학기술 (Optogenetics)과 화학유전학기술 (Chemogenetics)을 이용하여 세포의 기능을 원격제어함으로써 동물이 기억, 학습, 행동 하는 동안 세포내에서 일어나는 분자적 메커니즘과 암세포가 전이되는 동안 분자적 메커니즘과 생체내 존재하는 줄기세포에서의 기능을 규명하고 있습니다. 우리의 궁극적인 목표는 인간의 질병을 치료하기 위해 지난 20년 동안 개발한 우리의 고유기술을 융합한 새로운 개념의 CAR-T 세포치료 기술, 화학유전학/광유전학 기술을 이용한 새로운 brain repair 기술 및 in vivo stem cell therapeutics등의 새로운 치료방법을 개발하는 것입니다.

최근에 우리 연구실은 빛을 이용하여 receptor (optoRTKs), 다양한 신호전달단백질을 제어 (LARIAT)하는 기술, 세포내 존재하는 intracellualr membrane을 제어 (IM-LARIAT)하는 기술 그리고 실시간 세포/생체 칼슘농도 광제어 (optoSTIM1)기술 등을 개발하여 학계에 보고하였고, 다른 중요한 기술들도 이미 개발하여 다양한 생물학 기초연구를 비롯하여 뇌질환치료 그리고 암치료 및 줄기세포치료에 적용하는 등 화학유전학치료기법 및 광유전학치료기법을 개발하고 있습니다.