대규모 의생명 데이터를 실제 발견으로 이어가는 방법과 도구를 개발합니다.
공간 전사체부터 단일세포 데이터까지, 조직 내 세포 유형을 규명하고 세포 이질성을 분석합니다.
SSAM 프레임워크는 세포 분할 없이 in-situ 공간 전사체 신호로부터 세포 유형을 직접 추론하며, 커널 밀도 추정과 적대적 오토인코더(adversarial autoencoder)를 결합하여 인간·생쥐 뇌 조직의 세포 구조를 규명합니다. 또한 단일세포 전사체를 분석하여 교모세포종 뇌 오가노이드부터 대장암까지 종양 이질성, 세포 상태 전이, 조직 구성을 규명하고, 단일세포 상태를 유전체 변이 및 치료 반응과 연결합니다.
널리 사용되는 CRISPR 가이드 설계 및 표적이탈 분석 웹 도구를 개발합니다.
Cas-OFFinder, Cas-Designer, Cas-Analyzer, Digenome-seq 분석 등 전 세계적으로 사용되는 개방형 웹 기반 유전체 편집 도구를 개발합니다. 최근에는 개인의 유전 변이를 반영하는 변이 인식(variant-aware) 표적이탈 예측으로 확장하고 있습니다.
생물학을 위한 딥러닝·확률 모델, 그리고 일상의 연구 도구로서의 AI.
SSAM의 핵심인 적대적 오토인코더부터 대규모 오믹스 데이터의 확률 모델까지, 머신러닝은 우리 연구 전반에 깊이 관여합니다. 또한 AI가 연구 자체를 더 투명하고 재현 가능하게 만드는 방법을 연구하며, 일상적인 연구 과정에서 AI 도구를 적극 활용합니다.
난치성 암 치료를 위한 나노치료제 설계를 목표로 공간 멀티오믹스, 고도화된 종양 모델, 해석 가능한 AI를 통합하는 국제 컨소시엄입니다. 우리 연구실이 파트너로 참여합니다(주관: 앙카라대학교). 유럽연합 Horizon Europe MSCA Staff Exchanges 프로그램의 지원을 받습니다.
단일 세포 수준의 공간 전사체학 데이터를 3차원으로 재구성하는 알고리즘과 시각화 도구를 개발합니다.
공간 다중오믹스를 위한 초고해상도 멀티모달 파운데이션 모델 「CellularSpace」를 개발하는 다기관 공동 프로젝트입니다. SSAM 유전자 발현 밀도 맵과 H&E 병리 이미지를 결합해 서브-세포 수준의 분자 패턴을 보존하며, 본 연구실은 경량 U-Net/Transformer 아키텍처와 노코드 AI 에이전트 웹 플랫폼 개발을 담당합니다. 대규모 파운데이션 모델을 직접 설계·구축하며 생물학 분야의 첨단 AI 연구를 수행합니다.
디지털 융합을 통해 차세대 소재 육성 기술을 개발하는 사업입니다. 전북대학교, 강원대학교, 경북대학교, 씨더스와 함께 수행하며, 본 연구실은 AI 기반 고효율 유전자교정 타겟 디자인 플랫폼을 개발하고 해당 플랫폼의 웹 인터페이스를 제작·배포합니다.
겔 복제체 기반의 저비용·고해상도·대면적 공간 전사체 기술을 개발합니다. 고밀도 바코드 겔 복제체와 겔 기반 정밀 mRNA 블로팅으로 기존 NGS 기반 방식의 한계를 극복하며, 본 연구실은 해당 플랫폼의 데이터 분석·시각화 방법 개발을 담당합니다. 본 과제는 삼성미래기술육성사업의 지원을 받습니다.
압타머 SELEX 과정에서 생성되는 대규모 시퀀싱 데이터를 웹 브라우저에서 분석하는 도구를 개발합니다. AI를 활용해 도구를 개발하고 데이터를 분석하여, 최적의 압타머 후보를 빠르게 선별할 수 있도록 지원합니다.
전신염증매개 알츠하이머병 예측 및 메커니즘 분석을 기반으로 의생명·AI 융합 인재를 양성하는 현장 실무형 디지털바이오 전문인력 양성 사업입니다. 계명대학교 의과대학, 경희대학교와 공동으로 수행하며, 참여 학생은 의학과 AI가 만나는 현장에서 실무 경험을 쌓습니다.
글로벌 바이오 패러다임 전환기에 대응하여 바이오데이터 산업의 핵심 기술력을 갖춘 석·박사 인재를 양성합니다. 바이오인포매틱스, 바이오 데이터사이언스, 의약 바이오 응용 분야에 특화된 고급 핵심인력을 배출하여 산업체에 공급합니다. 한국바이오협회, 한양대학교, 고려대학교, 서울대학교와 함께 수행합니다.
단일세포·공간 오믹스를 연구하는 국내 연구자들의 개방형 커뮤니티입니다. 생물학, 의학, 컴퓨터과학, 통계학, 수학, 공학 등 다양한 분야의 실험·전산 연구자가 참여하며, Zulip 워크스페이스와 GitHub를 중심으로 지식을 공유하고 협력합니다. 본 연구실은 기초과학연구원(IBS), 숭실대학교와 함께 SCSOK을 이끌고 있습니다.
scsok.io기관의 경계를 넘어 연구자들이 자유롭게 교류하고 연구 자원을 공유하도록 돕는 비영리 단체(응용과학연구협회)입니다. 중립적 학술 교류 컨퍼런스, 기관 간 공동 대학원 교육, 공용 코어 퍼실리티, 과학 출판(용어 표준화·교재·온라인 학술지), 나아가 막스플랑크·프라운호퍼를 모델로 한 독립 연구소 설립을 추진합니다. 본 연구실의 박정빈 교수가 협회장을 맡고 있습니다.
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